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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

    多孔陶瓷膜烟气水分回收理论与模型研究

    马语峻刘向军
    4103-4112页
    查看更多>>摘要：化石燃料燃烧烟气中含有大量水分和潜热,高湿度烟气的直接排放造成极大的资源浪费和环境问题.多孔陶瓷膜是目前烟气水热回收最有前景的技术之一,其水分回收热力学和动力学的定量描述是该技术发展和装置设计的关键所在.分析了水分在多孔陶瓷膜表面及内部传质机理,基于Kelvin理论建立了水分在陶瓷膜内毛细凝聚热力学模型,并选取典型烟气温/湿度条件,得出不同工况下陶瓷膜发生毛细凝聚的临界孔径、凝聚水量及工作孔体积占比;进而基于毛细凝聚的表面传质和孔道输运Hagen-Poiseuille方程建立了陶瓷膜水分传质动力学模型,对典型温/湿度工况下回收水通量进行了计算,结果表明,多孔陶瓷膜的毛细凝聚效应对烟气水分回收的优越性十分明显,其表面回水通量远远大于冷凝法的水通量,孔径越小,表面水通量越高,但及时将孔道内的液态水输运到陶瓷膜另一侧需要的压差也越大,本文计算条件下,膜孔径为20.0 nm的陶瓷膜较为适宜.

    陶瓷膜烟气水分回收毛细凝聚热力学动力学模型

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    UV-LED/NaClO工艺降解尼泊金甲酯:不同活性物种的作用

    邓靖杨庆云陈民杰李青松...
    4113-4121页
    查看更多>>摘要：采用UV-LED/NaClO工艺降解水中尼泊金甲酯(MeP),通过竞争动力学的方法确定了MeP与HO·、CO-3·的二级反应速率常数,考察了不同NaClO投加量、pH和腐殖酸(HA)浓度下不同活性物种对MeP去除的贡献,研究了共存Br-对MeP矿化、消毒副产物(DBPs)生成和急性毒性变化的影响.结果表明,NaClO与UV-LED的协同效果要优于其他氧化剂,UV-LED/NaClO工艺降解MeP的拟一级动力学常数为0.0854 min-1.MeP与HO·、CO-3·的二级反应速率常数分别为4.00×109 L/(mol·s)和5.56×108 L/(mol·s),UV-LED/NaClO工艺降解MeP时各活性物种的贡献率符合活性氯自由基(RCS)>HO·>NaClO>UV-LED的规律.弱酸性和中性条件有利于MeP降解,HA明显抑制了降解,NO-3、HCO-3和Br-均不同程度促进了MeP降解.Br-可以提高MeP的矿化,但会导致更多的DBPs生成,增加反应溶液的急性毒性.

    尼泊金甲酯UV-LED/NaClO动力学自由基消毒副产物急性毒性

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    有机絮凝剂对铁矿相沉降性能影响及其吸附机理

    鲁统鹏潘晓林吴鸿飞李煜...
    4122-4132页
    查看更多>>摘要：通过模拟拜耳法赤泥沉降过程研究了聚丙烯酸铵(PAAA)、阴离子聚丙烯酰胺(APAM)和氧肟酸絮凝剂(HPAM/HCPAM)对赤铁矿和针铁矿沉降性能的影响规律和絮凝后絮体的粒径分布及分形维数,并利用傅里叶变换红外光谱探讨了絮凝剂与铁矿相的吸附机理.在不同类型絮凝剂中,添加氧肟酸絮凝剂铁矿相沉降速度最快,且氧肟酸含量越高,沉降性能越好;聚丙烯酸铵和阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂对铁矿相沉降性能影响较小;同等条件下赤铁矿沉降速度要远高于针铁矿,增加絮凝剂添加量有助于提高针铁矿沉降速度.在赤铁矿絮体中,添加PAAA絮体粒径最大,HPAM絮体分形维数最大、致密性最好;在针铁矿絮体中,添加APAM絮体粒径最大,HCPAM絮体分形维数最大、致密性最好.氧肟酸絮凝剂与铁矿相形成结构稳定、吸附能力强的五元环状螯合物,增强了赤铁矿和针铁矿的絮凝效果;PAAA通过双齿桥接配位与赤铁矿表面发生吸附,通过单齿配位与针铁矿表面发生吸附,其吸附能力弱于五元环;APAM与赤铁矿和针铁矿表面发生化学吸附,沉降性能差.

    沉降吸附絮凝粒度分布赤铁矿针铁矿

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    不同氧浓度下煤挥发分燃烧的化学动力学研究

    陈晨杨倩陈云张睿...
    4133-4146页
    查看更多>>摘要：燃煤有机污染物对人类健康和生态环境存在严重危害,而O2对火焰中有机产物的形成具有明显的调控作用.鉴于煤挥发分燃烧是燃煤过程中至关重要的一环,本文以煤热解气为燃料,通过数值模拟研究了氧化剂侧O2浓度对对冲扩散火焰中碳氢产物生成特性和机制的影响.结果表明,O2浓度升高促进了O和OH的生成,进而提高H浓度,突显了含H和OH参与的反应的重要性.此外,乙炔(C2H2)、丙炔(PC3H4)、炔丙基(C3H3)、乙烯基乙炔(C4H4)、苯(C6H6)和萘(C10H8)的浓度均增大.增加O2浓度促进了C2H2向PC3H4的转化,并使得C3H3更倾向于转化为丁二烯(C4H6),而富烯更倾向于通过苯基(C6H5)生成C6H6,因此C6H5作为C6H6前体的地位被加强.

    热解氧气浓度对冲扩散火焰有机烃类污染物反应动力学化学分析

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    游离氨调理污泥厌氧消化优化产甲烷过程与强化有机物释放

    沈嘉辉王侃宏郁达伟胡大洲...
    4147-4155页
    查看更多>>摘要：针对污泥减量和资源化目标,采用游离氨调理浓缩污泥,评估了有机物释放和产甲烷促进效果.结果表明,浓缩污泥经游离氨(200~800 mg·L-1,24 h)调理,累积产甲烷量和产甲烷潜势分别提高了34.6%、23.3%.不同于高能耗预处理的彻底溶胞破壁,游离氨调理主要强化了小分子有机物穿胞透壁的释放,较对照组提升SCOD浓度5.19%~23.81%、溶解性蛋白质浓度1.47%~14.55%、溶解性多糖浓度-0.64%~14.63%.后续厌氧消化过程中VS水解明显,溶解性SCOD的降解提升34.2%~62.24%.基于三维荧光光谱(3D-EEM)的平行因子法(PARAFAC)分析结果表明,可利用程度较高的色氨酸类物质荧光组分明显提高,表明游离氨强化了生物难降解性有机物转化和可降解性有机物的降解.在此过程中,厌氧消化第一次产气高峰(0~5 d)以及第二次产气高峰(9~12 d)的速率分别提升21.04%、120.39%.上述结果表明,游离氨调理强化了浓缩污泥中有机物的初期释放和后期转化,从而提升了甲烷产率,是一种绿色低耗的污泥资源化技术.

    游离氨调理浓缩污泥产甲烷小分子有机物

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    催化剂分布对可渗透阳极微流体燃料电池性能特性影响的研究

    张童杨扬叶丁丁陈蓉...
    4156-4162页
    查看更多>>摘要：微流体燃料电池是一种新型微型电源装置.酸性体系下电池运行时产生的CO2气泡会严重影响电池性能以及稳定性.研究电池运行过程中气泡动态行为对削弱气泡影响具有重要意义.本文构建具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池,实验研究了阳极催化剂分布对电池性能以及CO2动态行为的影响.结果表明:催化剂分布在阳极两侧时电池性能最好,但电池波动性大.仅在一侧分布催化剂时,电池运行稳定,气泡主要在电解液流道形成.

    微流体燃料电池可渗透阳极催化剂分布气液两相流气泡电池性能

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    连续共价有机框架筛分复合膜及全钒电池性能

    杜若晗逄博王宁崔福军...
    4163-4172页
    查看更多>>摘要：设计了应用于全钒液流电池的尺寸筛分效应共价有机框架/聚醚砜(COF/PES)复合膜,利用纳米片的有序交错堆叠在聚醚砜支撑层上构建了具有均匀埃米级离子传输通道的连续COF分离层.连续COF层的规整刚性骨架赋予了膜极低的溶胀比,有序的埃米级孔道(有效孔径约为0.6 nm)对氢/钒离子具有精确的尺寸筛分作用.COF/PES筛分复合膜的钒渗透率仅有0.61×10-8 cm-2·s-1,质子/钒离子选择性为Nafion 212的4.0倍.电流密度为80 mA·cm-2下复合膜的能量效率达到82.9%,优于Nafion 212(81.2%).100 mA·cm-2下的长循环测试中,复合膜电池容量保持率相比于Nafion 212电池提高了16.2%,表明连续COF/PES筛分复合膜在全钒液流电池中具有广阔的应用前景.

    共价有机框架尺寸筛分全钒液流电池膜离子交换电化学

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    顺序双重热固化的硫醇-丙烯酸酯-环氧树脂三维网络的构建及性能

    刘佳宁马嘉浩张军营程珏...
    4173-4186页
    查看更多>>摘要：在常温下,叔胺催化的巯基-丙烯酸酯和巯基-环氧反应活性的差异明显,具有可控顺序固化特征.以四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(SH4)、对苯二甲醇二缩水甘油醚(BOB)或2,5-呋喃二甲醇二缩水甘油醚(BOF)、1,4-环己烷二甲醇二丙烯酸酯(CHDMDA)构建了硫醇-丙烯酸酯-环氧顺序双重热固化体系,并研究氢键对体系固化过程及性能的影响.采用FTIR、流变分析、DSC、DMA、万能材料试验机和硬度仪表征了一重固化后的中间态材料和二重固化后的终态材料的热性能、流变性能、力学性能及常温适用期.结果表明,氢键的存在会延缓双重固化反应的进行,提高终态材料的力学性能.此外,此顺序双重热固化体系所产生的两阶段材料流变性能、热性能和力学性能可调控,中间态材料可在室温24 h保持性能稳定.可控顺序双重固化赋予热固性聚合物方便的复杂形状加工成型、高性能于一身,以及更广泛的应用范围,如形状记忆致动器和压敏胶膜,突破了热固性塑料在形状设计与加工上的局限性.

    双重固化点击化学硫醇丙烯酸酯环氧聚合物聚合制备

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    二硫代水杨酸衍生物对光固化材料性能的影响

    鞠小兵李雪纯孙芳
    4187-4193页
    查看更多>>摘要：设计、合成了一种二硫代水杨酸衍生物(MAPBS),详细研究了MAPBS对丙烯酸酯类单体光聚合动力学及其聚合物膜体积收缩、耐热性能及硬度的影响.研究结果表明,在365 nm LED光源照射下,MAPBS能够引发甲基丙烯酸酯类单体聚合和降低聚合物膜体积收缩.随着MAPBS含量的增加,光聚合体系的双键转化率和聚合速率随之增加,分别达到64.9%和1.19%/s,而体积收缩呈现先降低再增加的趋势,聚合物膜热稳定性略微降低,硬度略有增加.MAPBS兼具引发和降低体积收缩的双重功能,在LED光聚合体系表现出一定的应用潜力.

    光化学合成聚合LED光聚合体积收缩二硫化合物

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    纤维素基生物质多孔炭的制备及其超级电容器性能研究

    陈健鑫朱瑞杰盛楠朱春宇...
    4194-4206页
    查看更多>>摘要：以棉纤维素为原料,采用硝酸盐、尿素、纤维素共混后热裂解的方法制备分级多孔炭HPC样品,通过改变煅烧温度和KOH活化处理对多孔炭比表面积及孔结构进行调控.对比三个不同温度煅烧活化处理后样品的循环伏安曲线、恒电流充放电曲线、比容量等电化学参数,结果表明,4AC@HPC800样品作为超级电容器工作电极具有优良的电化学性能,其比表面积高达2433.8 m2·g-1,在1 A·g-1的电流密度下比容量高达234.7 F·g-1,在大电流密度10 A·g-1时依然有207.6 F·g-1的比容量,具有良好的倍率性能;电极在2 A·g-1的电流密度下循环10000次后依然有196.1 F·g-1的比容量,表明其具有长时工作的特性.

    纤维素生物质活化分级多孔炭电化学超级电容器

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