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期刊信息/Journal information
化工学报
中国化工学会 化学工业出版社
化工学报

中国化工学会 化学工业出版社

李静海

月刊

0438-1157

hgxb@cip.com.cn

010-64519485/86/89/90

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工学报/Journal CIESC JorunalCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工学报》以促进国内外化工科技发展和学术交流为宗旨，主要刊载化工及相关领域的原创性研究论文，报道有价值的基础数据，扼要报道阶段性研究成果和重要研究工作的最新进展，选载对学科发展起指导作用的综述与专论。栏目包括：热力学；流体力学与传递现象；催化、动力学与反应器；分离工程；过程系统工程；表面与界面工程；生物化学工程与技术；能源和环境工程；材料化学工程与纳米技术；现代化工技术。《化工学报》是我国创刊较早的科技期刊之一，多年来本刊一直保持严谨求实的优良传统，严把稿件质量关。由国内外知名专家组成的学术实力强大的编委会，严格的审稿制度和编校程序，保证了刊物的内容质量和出版质量，保持了国内化工界权威性学术期刊地位。发表文章中国家自然科学基金等重大项目的文章达83％，其中获国家科技进步奖、国家发明奖以及各种省部级以上科技奖励项目所属的文章占有较大比例。《化工学报》是很多国际重要检索系统的源期刊，如美国的《CA》、《EI》，俄罗斯的《文摘杂志》，日本的《科学技术文献速报》等，影响因子、总被引频次、综合评价指标在同类期刊中位于前列。在期刊评比中多次获奖，2006年以来主要获如下奖项：2006 年获第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖2006－2010 年连续入选“百种中国杰出学术期刊”2006－2010 年连续入选中国科协精品科技期刊工程示范项目B类2007 年论文“用石蜡-CO2超临界流体快速膨胀在流化床中进行细颗粒包覆”获第五届中国科协期刊优秀学术论文奖 2008 年被评为“中国精品科技期刊”2008 年论文“高固气比状态下的粉煤气力输送”被评为“2007年中国百篇最具影响优秀国内学术论文”2008 年论文“固体碱法制备生物柴油及其性能”获第六届中国科协期刊优秀学术论文一等奖2010 年获第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖
正式出版
收录年代

    基于反应耦合的低能耗水合氯化钙脱水制无水氯化钙

    臧雅晴张益钧王金钊王倩...
    1508-1518,封2页
    查看更多>>摘要：在降低工业热脱水工艺能耗的迫切需求下,基于反应耦合基本原理,报道了一种低温水煤气变换反应耦合水合氯化钙低能耗脱水的新策略.以工业水合氯化钙为原料,将其中具有一定化学反应活性的结晶水作为反应物与CO耦合反应,在413 K下即可制备得到符合国家标准(GB/T 26520-2021)要求的Ⅰ型工业无水氯化钙产品(CaCl2·0.38H2O),较在N2条件下获得同等结晶水含量产品的处理时间缩短了1/3,说明耦合催化脱水策略在降低过程能耗方面具有优势.原位FTIR和CO-TPD-MS实验研究表明,CO可化学吸附或准化学吸附于水合氯化钙样品表面,结合MS分析在脱水产物中检测到CO2和H2,说明发生了一定程度的耦合催化脱水.进一步,对所得无水氯化钙样品进行SEM、压汞测试及水蒸气吸附测试,结果表明,与CO耦合反应使得无水CaCl2样品形成了较为丰富的孔结构,在作为干燥剂使用时有利于增加与水的接触面积,从而使其表现出比商用无水氯化钙更快的吸水速率.本工作报道的低能耗耦合催化脱水策略有望拓展至更多材料的脱水环节.

    水煤气变换反应自催化氯化钙水合物一氧化碳

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    五重孪晶铜纳米线@聚吡咯制备及其电催化硝酸盐还原制氨

    严孝清赵瑛张宇哲欧鸿辉...
    1519-1532页
    查看更多>>摘要：合理设计高活性、高选择性、高稳定性、低成本纳米结构催化剂是电催化硝酸根还原制氨的一个重大挑战.采用水热法耦合原位还原法制备了厚度可控的聚吡咯包裹五重孪晶铜纳米线催化剂,实现了低偏压下产氨活性、法拉第效率的提高以及对抗腐蚀能力的大幅提升.偏压为-0.4 V(可逆氢电极)时T-CuNW-10样品合成氨活性达到13.83 mg·mg-1·h-1,偏压-0.7 V(可逆氢电极)时达到23.24 mg·mg-1·h-1;中间产物亚硝酸根与产物氨二者加和的法拉第效率(FE)接近100%;腐蚀电流降低至3.14 mA·cm-2.最终实现催化剂高效稳定硝酸根还原制氨性能的提升,可为开发设计工业应用催化剂提供思路参考.

    聚吡咯五重孪晶铜纳米材料硝酸根电化学合成氨催化剂

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    高黏附性Pd/SiO2/NF整体式催化剂的制备及加氢性能研究

    韩宇周乐张鑫罗勇...
    1533-1542页
    查看更多>>摘要：旋转填充床反应器(RPB)中液体的高速冲刷和较强的离心力容易导致整体式催化剂的涂层和活性组分从基体表面脱落造成损失,限制了整体式催化剂在RPB反应器中的应用.因此,研究整体式催化剂涂层和活性组分的黏附性,以提升催化剂在RPB反应器中的催化活性和使用寿命具有重要意义.基于此,采用超重力喷涂法在泡沫镍(NF)基体表面负载氧化硅(SiO2)涂层,制备了具有高黏附性的Pd/SiO2(x)/NF整体式催化剂,通过超声振荡、BET、XRD、SEM和XPS等对整体式催化剂进行测试和分析.当RPB反应器的转速为1200 r/min时,整体式催化剂具有优异的黏附性能,涂层的脱落率为4%.以对硝基苯甲醚(PNA)催化加氢制备对氨基苯甲醚(PA)为探针反应,RPB反应器中Pd/SiO2(1200)/NF整体式催化剂具有较好的催化活性,180 min 时PNA转化率为98.9%.本工作可为开发高黏附性的整体式催化剂提供新的途径.

    旋转填充床反应器整体式催化剂黏附性催化加氢

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    基于[bmim][BF4]相转移催化的氟代碳酸乙烯酯高效合成

    蒋方涛钱刚周兴贵段学志...
    1543-1551页
    查看更多>>摘要：氟代碳酸乙烯酯(FEC)是锂电池电解液添加剂的重要组分之一,其工业制备方法主要为卤素交换法,即氯代碳酸乙烯酯(CEC)与氟化钾(KF)通过取代反应制备FEC.该工艺中,取代反应速率受限于KF相际传质速率,且CEC易发生消去反应生成碳酸亚乙烯酯副产物.针对上述问题,研究了相转移催化剂(PTC)结构对KF相际传质速率和CEC制FEC主副反应能垒的影响规律和调控机制.优化条件下,PTC为[bmim][BF4](1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐),溶剂为乙腈,反应温度为乙腈回流温度(81.6℃),n(KF)∶n(CEC)=2.5∶1,此时FEC收率高达91.94%(摩尔分数).密度泛函理论计算表明,在乙腈中[bmim][BF4]能与KF形成配合物,增加K+和F-的核间距并降低KF的溶解自由能,从而强化相际传质并降低取代反应能垒,实现CEC经KF取代高效制备FEC.

    离子液体相转移催化配合物传质氟代碳酸乙烯酯密度泛函理论

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    聚合离子液体设计及催化环己烷选择性氧化性能研究

    王瑞瑞金颖刘玉梅李梦悦...
    1552-1564页
    查看更多>>摘要：以乙烯基咪唑为单体,添加不同量的引发剂,采用常规热聚合中自由基聚合的方式,合成了不同分子量的聚乙烯基咪唑,热重(TG)分析表明该聚合物具有良好的热稳定性.采用季铵化反应,对最优聚合物进行1-氯代十八烷、1-氯代十二烷以及1-氯代正己烷三种不同烷基链长度的取代,合成系列聚合离子液体(PIL).通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角等表征手段分析了聚合离子液体的化学结构及形貌特征,并考察了PIL-C18、PIL-C12、PIL-C6催化环己烷选择性氧化为己二酸的性能,进而选取PIL-C12深入研究了离子率对催化性能的影响规律.结果表明,烷基链段长度以及离子率可以有效调控亲疏水性和反应活性位点,进而提高反应性能,使得反应生成己二酸的转化率达到21.8%,选择性为41.5%.

    聚合离子液体离子率环己烷催化氧化

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    强吸波催化剂协同微波能强化果糖脱水制5-羟甲基糠醛

    徐安冉刘凯王娜赵振宇...
    1565-1577页
    查看更多>>摘要：利用硬模板法制备了中空多孔碳球(MHCS),系统研究了热处理温度、金属负载量、刻蚀前后对MHCS电磁参数的影响.从中选取高介电损耗值(ε″)的MHCS-800(ε″=213)作为催化剂载体,并以SCS-800(ε″=50)和SCS(ε″=0.08)作为对比样品,经磺化后用于催化果糖水解制5-羟甲基糠醛,根据在微波加热和常规油浴条件下的反应动力学探究了ε″对微波催化效果的影响.结果表明,在80 W微波功率辐照下使用MHCS-800-SO3H作为催化剂,5 min转化率即可达97.7%;反应速率常数(k)为0.76 min-1,是常规加热(k=0.0847 min-1)的8.97倍,该催化剂相较于SCS-800-SO3H和SCS-SO3H的微波催化效果(k比常规分别提升了164.9%、11.9%)更加显著.以上研究结果源于中空多孔结构和高的石墨化程度相耦合更有利于在催化剂颗粒表面形成"热点",从而加速催化反应.

    微波辐照果糖水解多相反应动力学介电损耗催化

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    分步负载金属法制备铁钴双金属位点高效氧还原电催化剂

    贾旭东杨博龙程前李雪丽...
    1578-1593页
    查看更多>>摘要：过渡金属和氮掺杂的碳(M-N-C)由于优异的电催化活性以及较低的生产成本,成为铂基催化剂的替代.然而,目前的M-N-C催化剂通常涉及金属盐、含氮物质和碳载体的结合,在经过热处理和酸洗过程后得到的催化剂在活性位点密度和传质能力上性能不足.采用分步负载金属法制备了Fe、Co双金属掺杂的M-N-C催化剂.利用Zn2+和Co2+的竞争效应,成功合成了小尺寸且均匀的Zn-Co-ZIFs双金属沸石咪唑骨架.随后,在不形成金属团簇的前提下将最大量的Fe原子嵌入C-Zn-Co-ZIFs-H+前体结构中,使其在热解后能产生大量的FeCo—Nx活性位点.这种改进显著增加了FeCo-N-C-2催化剂中Fe活性位点的含量(1.9%,质量分数),并深度优化了其微孔和介孔结构(860 m2·g-1).该催化剂在0.1 mol·L-1 HClO4和0.1 mol·L-1 KOH溶液中,氧还原反应(ORR)活性展现出了0.806 V和0.921 V的半波电位,并分别在50000、45000 s恒定电位测试后保持了91.21%和95.32%的活性.将其组装于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)和碱性锌-空气液流电池(ZAFBs)中,峰值功率密度分别达到了746、164 mW·cm-2,显示出优越的性能.

    催化剂分步负载金属法铁钴双金属位点电化学氧还原反应燃料电池锌-空气液流电池

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    微波诱导高分散Pd/FeP催化剂构筑及其电催化性能研究

    李昂赵振宇李洪高鑫...
    1594-1606页
    查看更多>>摘要：微波技术作为一种新型过程强化手段,已被广泛应用于材料制备过程.利用微波对吸波型载体的选择性加热,使其产生局部高温诱导催化剂颗粒的沉积,有望构筑高分散钯(Pd)催化剂结构,而这一特殊结构对提高催化剂电催化氧化甲酸活性、提升甲酸燃料电池的性能至关重要.为探究微波诱导高分散钯催化剂便捷制备的可行性,本文首先通过水热法制备了强吸波的空心海胆状磷化铁(FeP)作为催化剂载体,而后分别在常规加热与微波加热条件下通过乙二醇还原法在FeP表面沉积Pd.使用XRD、TEM、SEM技术表征Pd/FeP产品的形貌和微观结构,探究微波加热对催化剂表面金属钯颗粒分散的影响作用.使用循环伏安法和线性伏安法评价所制备催化剂的催化活性,通过探讨催化剂结构与其电催化活性的构效关系,揭示微波合成对Pd/FeP催化剂性能的强化作用机制.研究结果表明,空心海胆状的FeP颗粒具有较强的微波吸收能力,因而在受到微波辐射时,其表面形成的局部过热诱导Pd的原位沉积,使得微波水热法制备的Pd催化剂具有良好的分散特性,然而溶剂主体温度的过高会增加Pd之间的团聚.相对于常规手段合成的催化剂,利用微波水热法在120℃下制备的催化剂电化学活性面积提升了约3.5倍,对甲酸电催化氧化活性提升了约54倍.

    微波合成纳米结构电化学催化剂粒度分布

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    Y沸石中Cu(Ⅰ)的可控构筑及其乙烯/乙烷吸附分离性能研究

    张凯博沈佳新李玉霞谈朋...
    1607-1615页
    查看更多>>摘要：乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6)物理性质相似,其高效分离具有挑战性.利用Cu(Ⅰ)活性位与C2H4间的π络合作用,Cu(Ⅰ)基吸附剂能在温和条件下选择性地分离C2H4和C2H6,显著降低传统低温精馏分离过程的能耗.Cu(Ⅰ)由Cu(Ⅱ)还原制得,但Cu(Ⅱ)还原的不可控、能耗高且Cu(Ⅰ)收率低一直是Cu(Ⅰ)基吸附剂应用的障碍.采用选择性还原策略(SRS)成功在Y型沸石中选择性地构筑了Cu(Ⅰ)活性位,实现了温和条件下C2H4/C2H6的吸附分离.利用甲醛(HCHO)蒸气扩散传递,与沸石中的Cu(Ⅱ)反应,实现了低温(140℃)下Cu(Ⅰ)的选择性构筑;制得的Cu(Ⅰ)Y具有优异的C2H4/C2H6吸附分离性能,Cu(Ⅰ)Y的选择性达16.3,远高于Cu(Ⅱ)Y的3.2.机理研究表明,HCHO与Y沸石中的Cu(Ⅱ)发生氧化还原反应,在得到Cu(Ⅰ)的同时生成CO2和H2O.

    吸附乙烯/乙烷分离选择性一价铜选择性还原策略沸石

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    功能化多孔氮化碳材料对铀的吸附性能研究

    孟园倪善刘亚锋王文杰...
    1616-1629页
    查看更多>>摘要：从海水和废水中分离和富集铀对能源的可持续发展和保护环境具有重要意义.通过一步碱化和热缩聚三聚氰胺制备了一种富含氰基和羟基的多孔氮化碳吸附剂(d-g-CN),研究其对铀的吸附性能.吸附实验结果表明,在pH=6.0和298 K的条件下,d-g-CN对铀的吸附在3 h达到吸附平衡,饱和吸附容量为2476.23 mg∙g-1.吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温模型.此外,d-g-CN具有优异的选择性和循环性,在溶液中存在多种竞争离子时,d-g-CN对铀的吸附分配系数达到1.48×104 ml∙g-1,并且6次循环后吸附效率仍保持在89.5%.由于d-g-CN较大的比表面积提供了更多的吸附位点,同时氰基和羟基等功能基团与铀存在配位作用,因此d-g-CN表现出优异的吸附性能,在低浓度铀的提取方面具有一定的应用潜力.

    氮化碳铀海水废水吸附选择性

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