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期刊信息/Journal information
化学反应工程与工艺
化学反应工程与工艺

谢在库

双月刊

1001-7631

cret1985@zju.edu.cn

0571-87952503

310027

杭州浙江大路38号浙江大学玉泉校区化工系

化学反应工程与工艺/Journal Chemical Reaction Engineering and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要反映我国化学反应工程和有关工艺方面的科技成果，促进国内外学术交流，并为我国社会主义现代化建设服务。本刊主要内容包括：化学反应动力学、反应工程技术及其分析、反应装置中的传递工程、催化剂及催化反应工程、流态化及多相流反应工程、聚合反应工程、生化反应工程、反应过程和反应器的数学模型及仿真、工业反应装置结构特性的研究、反应器放大和过程开发以及特约论著等。
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    多级孔NH2-MIL-53(Al)的制备及其吸附性能

    王林冲刘民郭新闻
    97-106页
    查看更多>>摘要：采用构造缺陷法制备多级孔NH2-MIL-53(Al),并采用粉末X射线衍射(XRD)、氮气/氩气物理吸附、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对其进行表征.结果表明:制备所得的NH2-MIL-53(Al)具有微孔-介孔共存的多级孔结构.改变柠檬酸比例、溶剂比例等实验结果表明,多级孔形成的可能机理为晶化过程中金属源缺失,造成缺陷从而形成介孔.在水溶液中的盐酸四环素吸附实验中,发现多级孔 NH2-MIL-53(Al)对盐酸四环素的吸附性能大幅提升,吸附行为符合拟二级动力学模型和Langmuir模型.结合内扩散分析及pH值对吸附性能的影响,推测出可能的吸附机理为外表面吸附由静电作用和 π-π 相互作用主导同时伴随着内扩散.多级孔 NH2-MIL-53(Al)的吸附性能较其它传统吸附剂更为优异,在治理由抗生素导致的水污染中展现出巨大的应用潜力.

    NH2-MIL-53(Al)多级孔盐酸四环素吸附机理

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    改性Zn-MOF-74对硫化氢的吸附研究

    刘萱宋昕芮杨永杰杨超...
    107-115页
    查看更多>>摘要：MOF-74 具有独特的金属五配位四方锥构型,在气体吸附领域具有广泛的应用前景.采用理论计算和实验相结合的方法研究了改性前后Zn-MOF-74 对硫化氢(H2S)的吸附.利用巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟和密度泛函理论(DFT)计算分析了Co和Ni金属中心改性的Zn-MOF-74对H2S吸附位点的变化、与H2S的相互作用以及吸附性能.结果表明:Zn-Co-MOF-74和Zn-Ni-MOF-74 对H2S的优先吸附位点仍在Zn原子处,并且孔腔内吸附的H2S分子明显增多,O吸附位点吸附能力也有所提高.Zn-Co-MOF-74和Zn-Ni-MOF-74对H2S的吸附容量明显提升,这与MOF对H2S的稳定性增强有关,Zn-MOF-74与H2S之间过强的相互作用会导致MOF结构坍塌,阻碍H2S扩散,进而影响其吸附性能.

    Zn-MOF-74改性H2S吸附蒙特卡罗模拟密度泛函理论

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    具有界面复合活性层的高效纳滤膜构筑与性能

    邱杰孙哲建钱杰帖金鑫...
    116-125页
    查看更多>>摘要：纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题.本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制备渗透性强、抗污染性能优异的复合纳滤膜(SAZM).AZIF-8与SA水凝胶结合可以很好地克服纳米材料的团聚与相容性问题.杂化纳米凝胶网络赋予纳滤膜强的亲水性和抗污染性,为水分子的传输提供便捷路径.研究表明,SAZM对二价盐Na2SO4表现出稳定的截留性能,渗透通量从4.1×10-2 L/(m2·h·kPa)增加到 16.3×10-2 L/(m2·h·kPa),提升 297.6%.在牛血清白蛋白污染性实验中,SAZM表现出优异的抗污染性能,通量恢复率达95.1%.

    纳滤膜纳米复合水凝胶抗污染脱盐

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    复配絮凝处理高浓度含盐原油罐切水的研究

    李森李雪文周晴周晓龙...
    126-134,159页
    查看更多>>摘要：采用不同类型絮凝剂聚合[聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)]处理高浓度含盐原油罐切水,探索絮凝剂投量浓度、搅拌速度、pH值和投加时间间隔对絮凝效果的影响.结果表明:复配使用絮凝剂聚合氯化铝与阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)处理高浓度含盐原油罐切水的絮凝效果更佳.絮凝剂的投量浓度、絮凝搅拌速度、pH值和投加间隔时间均影响絮凝的效果,其中絮凝剂的用量影响最大.较为适宜的絮凝条件:pH值为6～11,PAC投量浓度为400 mg/L且混合搅拌速度为200 r/min,CPAM投量浓度为1.0 mg/L且混合搅拌速度为 100 r/min,2 种絮凝剂的投加间隔为60 min.絮凝对浊度的去除率高达98.7%,固体悬浮物(SS)的去除率高达 96.5%,废水中的石油类含量从 0.339 mg/L降到 0.115 mg/L,废水的氨氮、化学需氧量(COD)以及254 nm波长紫外光下的吸光度(UV254)的去除率分别达到55.0%,36.6%和20.4%,最终絮凝出水的总铁含量从41.85 mg/L降到 5.42 mg/L.

    原油罐切水高浓度含盐浊度絮凝

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    烟气CO2捕集塔内流动特性模拟与优化

    吴其荣陈斌龚睿杰王进...
    135-141页
    查看更多>>摘要：洗涤和吸收系统是化学吸收法碳捕集技术核心之一,是实现烟气CO2有效捕集的重要保障.为提高洗涤塔对SO2、粉尘等污染物的去除效率,提升吸收塔对CO2的吸收效率,降低洗涤塔和吸收塔运行阻力,应用数值模拟,建立了有机胺化学吸收法碳捕集洗涤塔和吸收塔流动模型.通过对塔内烟气流动特性进行分析,优化了入口烟气角度、入塔烟气流速、入口烟道与填料间高度和塔内积液盘结构等.结果表明:当吸收塔入塔烟气倾角≥10°时,吸收塔内填料层前速度偏差和压力损失较 0°的水平入口倾角均明显降低,入塔烟气倾角为 15°时最佳;随着入塔烟气流速的增加,洗涤塔和吸收塔入口相对标准偏差和压力损失均随之增加.在塔入口增设双列叶片式气体分布器后,塔内第一层填料前截面烟气流速分布更均匀,但压力损失偏高,优化积液盘结构后,积液盘前截面烟气流速相对标准偏差和压力损失也显著降低,有效节约了系统能耗.

    碳捕集化学吸收法流动特性模拟优化

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    Al-SCM-25分子筛的合成及其催化性能研究

    付文华李相呈陶伟川
    142-149页
    查看更多>>摘要：将 Al 引入硅锗分子筛骨架是提升其骨架稳定性、增强酸性的有效手段.本工作首次采用直接合成法将Al引入SCM-25 分子筛骨架,制备了不同铝含量的Al-SCM-25 分子筛.考察了水量、铝含量、晶种添加对合成的影响,发现与SCM-25分子筛的合成相比,Al-SCM-25 分子筛需要在更高的水量和晶种存在的条件下才可以完全结晶.采用N2物理吸附、27Al魔角旋转固体核磁(27Al MAS NMR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等手段表征了Al-SCM-25 分子筛的孔结构性质、铝配位状态及酸性.结果表明,Al-SCM-25 具有与SCM-25相近的比表面积和微孔体积;大部分铝以四配位形式进入骨架中,从而产生了比 SCM-25 分子筛数量更多、强度更高的酸性位.在环己酮Baeyer-Villiger氧化制备ε-己内酯反应中,Al-SCM-25 分子筛相较SCM-25 分子筛表现出更高的环己酮转化率和目标产物的收率,并且具有较好的循环稳定性.

    硅锗铝分子筛SCM-25分子筛合成理化性质Baeyer-Villiger氧化

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    甲基双酚类单体共聚-溴化-羧化法制备羧基化聚醚醚酮

    陈俊俊段金汤张才亮顾雪萍...
    150-159页
    查看更多>>摘要：针对2,5-二羟基甲苯、对苯二酚和4,4'-二氟二苯甲酮共聚反应进行研究.结果表明,随着固含量、反应温度以及碱金属碳酸盐中碳酸钾比例的增加,产物含甲基的聚醚醚酮(PEEK-CH3)的分子量分布先降低后增加,其最佳反应条件:固含量为25％,缩聚温度为200℃,碱金属碳酸盐与双酚单体物质的量比为 1.05:1,碱金属碳酸盐中碳酸钠与碳酸钾的物质的量比为19:1,反应时间为3.5 h.PEEK-CH3溴化反应中二溴取代产物(PEEK-CHBr2)最为重要,在液溴用量为—CH3摩尔当量的20倍、反应温度为160℃、365 nm长波紫外线光照下反应2 h后,PEEK-CHBr2占比达到95.8％.最后,通过次氯酸钠氧化PEEK-CHBr2,成功制备了数均分子量为4.6×104、特性黏度为1.5 dL/g的羧基化聚醚醚酮,其水接触角从未改性的PEEK的133.9°降至29.9°.

    聚醚醚酮甲基溴化羧基化

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    丙烯酸丁酯碘转移细乳液聚合动力学

    常兆恒章璐鑫包永忠
    160-167页
    查看更多>>摘要：碘转移聚合(ITP)是一种链调控剂易得的可逆失活自由基聚合法,细乳液ITP具有高的链调控剂使用效率和乳液稳定性.以碘仿为链转移剂、2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA)为引发剂,进行丙烯酸丁酯(BA)细乳液 ITP,研究 AIBA 浓度、碘仿浓度和聚合温度对 BA 聚合转化率、反应速率、聚丙烯酸丁酯(PBA)平均分子量和分子量分布的影响.结果表明:BA细乳液 ITP 反应快,前期符合一级反应特征,表观反应速率常数随AIBA浓度增大和聚合温度升高而增大;碘仿浓度对反应速率影响不大,但影响PBA的分子量,当碘仿相对单体的摩尔浓度由 1‰降低到 0.25‰时,转化率大于 90％的PBA的数均分子量由 1.2×105增大到5.0×105左右.以PBA为大分子调节剂种子乳液进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)扩链(其中BA与MMA物质的量比为1:1),成功制备了分子量和乳胶粒子粒径均增大的PMMA-b-PBA-b-PMMA共聚物乳液.聚合动力学研究和聚合物结构表征证实了BA和MMA细乳液聚合的"活性"特征.

    丙烯酸丁酯碘转移聚合细乳液聚合聚合反应速率分子量

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    微通道内连续合成ε-己内酯工艺研究

    马俊王菊储博钊钟思青...
    168-176页
    查看更多>>摘要：在微通道反应器内,以环己酮与自制的过氧丙酸溶液为原料,经Baeyer-Villiger氧化连续合成ε-己内酯.考察了过氧丙酸溶液单股进料工艺中反应温度、停留时间、原料过氧丙酸溶液与环己酮物质的量比及微管管径对合成ε-己内酯过程的影响.结果表明,在反应温度为80℃、停留时间为40 min、原料物质的量比为 1.17、微管管径在900～2 000 μm时,反应综合指标较好,反应转化率与选择性均超过99%,但过氧酸含量仍偏高.对过氧丙酸溶液进料方式进行优化,结果表明,采用过氧丙酸溶液分段进料工艺更有利于ε-己内酯的工业生产.与传统间歇釜反应工艺相比,微通道反应器提高了ε-己内酯的收率和选择性,缩短了反应时间,实现了连续化操作及安全生产.

    ε-己内酯微通道连续合成环己酮

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    分子动力学模拟在碳材料增强复合材料中的研究进展

    李风王乐张瑾王亭沂...
    177-185页
    查看更多>>摘要：综述了近年来国内外学者使用分子动力学模拟对碳纳米管、碳纤维和石墨烯增强的两相及三相树脂基复合材料进行研究的进展.分别对界面结合能、基体分散、聚合物构象等方面的模拟计算进行概述,归纳总结了分子动力学模拟在树脂基复合材料中所能解决的各类技术难题,并对其应用前景和发展趋势进行了展望.

    分子动力学模拟碳纳米管碳纤维复合材料

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