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        • “第二屆全國精細化工大會”在遼寧省大連市隆重召開
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          2024年第41卷第1期
            綜論
          • 汪靜雯, 王德超, 辛洋洋, 鞠曉茜, 蒙蜀黔, 都峙燁, 李嘉迪, 鄭亞萍, 楊志遠

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            為助力中國早日實現“雙碳目標”,深入落實化工領域綠色低碳可持續發展的重要舉措,吸附-吸收耦合有望成為氣體分離的綠色變革性分離技術,其關鍵是高性能吸附(收)材料的開發。多孔液體(PLs)作為一類具有永久孔隙的液體材料,兼具了液體吸收劑的易于管道輸送、傳質傳熱效果好等優點和固體吸附劑的高比表面積、高孔隙率等優點,有望成為新一代CO2捕集的綠色變革性介質。該文首先簡單介紹了多孔液體發展脈絡;然后,重點聚焦于多孔液體在CO2的吸附/吸收、膜分離、催化轉化等領域的應用展開探討,并對多孔液體性能和優缺點進行分析歸納。最后,對多孔液體目前面臨的挑戰和未來發展趨勢進行了展望。

          • 魏國濤, 張群利, 崔琳琳

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            納米銀是研究和應用最為廣泛的納米材料之一。近年來為避免納米銀合成過程中產生有毒副產物,人們在納米銀的綠色合成方向做了諸多研究。植物各組織和微生物細胞中富含的各類天然化合物均可完成納米銀的綠色合成,不同生物源合成納米銀的潛力有待進一步發掘。納米銀尺寸和形狀的可控化,以及在使納米銀發揮抗菌作用的前提下減少遷移,減少副作用,是下一步的重點。綜述了利用植物、細菌和真菌綠色合成納米銀的機制與方法,對各方法進行分析比較,介紹了納米銀的抗菌性能、抗菌機制和具體應用,對于未來發展提出建議。

          • 靳歸, 黃琳, 王娟, 王煥君

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            多孔液體(Porous Liquids, PLs)是一種結合了多孔固體材料永久孔隙率和液體流動性的新型液體材料,在氣體吸附和分離、催化等應用領域中展示出巨大的潛力。金屬框架材料(MOFs)因其具有高的比表面積、熱和化學穩定性、獨特的結構以及制備簡單的特點,使其有望成為構筑PLs多孔宿主的最佳候選材料之一。近些年來,基于MOFs(ZIF-8、ZIF-67、UiO-66等)基多孔液體相關研究被陸續報道。首先,介紹了多孔液體的分類;其次,總結了近些年來MOFs基多孔液體的制備以及應用;最后,對MOFs基多孔液體的制備存在的挑戰與未來在氣體吸附、催化等領域進行了展望與總結。

          • 田振華, 何靜瑄, 侯晨

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            金屬-有機骨架化合物(Metal-Organic Frame-works,MOFs)是由無機金屬離子或離子簇與有機配體配位而成的一類具有周期性網狀結構的新型多孔晶體材料。眾多MOFs材料中,Fe基拉瓦錫骨架材料(Materials of Institute Lavoisier Frameworks,MILs)因具有良好生物相容性、獨特的骨架柔性、突出的比表面積及高度穩定性,在醫學、傳感、催化等領域有著廣泛的應用前景。研究者們通過合成方法創新、結構修飾以及與其他材料復合等方式對Fe基MILs的結構與性能進行優化,進一步提升了Fe基MILs材料及相關材料的實際應用效果、擴展了其應用范圍。本文從Fe基MILs的種類及其結構特征入手,重點綜述了其常見的合成方法及改性方法,總結了Fe基MILs在藥物載體、傳感、吸附和催化等方面的應用,在此基礎上討論了Fe基MILs在上述領域中的應用優勢及局限性,并對其發展趨勢進行了展望。

          • 秦浩捷, 周川, 張守鑫, 李曉鵬, 趙越, 李和國, 王瑞雪

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            鋯基金屬有機骨架(Zr-MOFs)材料不僅具備比表面積大、孔隙率高及易功能化等特點,還具有簡單豐富的合成方法和優異的穩定性,在氣體吸附、氣體分離、催化、傳感等領域展現出巨大的應用潛力。適當程度的缺陷可以在不破壞Zr-MOFs結構的前提下改變其理化性質,顯著提高吸附、催化等性能。通過缺陷工程(Defect engineering)調控材料的缺陷結構,利用多種技術手段精確表征缺陷信息,推進缺陷化Zr-MOFs在特定領域的實際應用具有重要的意義。本文介紹了Zr-MOFs缺陷調控的主要方法:包括模板法和合成后修飾法;論述了缺陷表征的常用手段,并對不同技術手段的優缺點展開討論;綜述了缺陷化Zr-MOFs在化學防護領域中的應用:包括有毒工業化學品的吸附、化學戰劑的催化降解、氣體傳感和分離,展望了其發展前景。

          • 楊函瑞, 武丁勝, 鄭思銘, 呂鵬飛, 魏取福

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            液晶彈性體(LCEs)是一種包含液晶基元輕度交聯的聚合物網絡,兼具聚合物網絡的軟彈性和液晶基元的各向異性。通過編程分子取向可使液晶彈性體在受到外界環境的刺激下實現非接觸運動,表現出優異的彈性和驅動性能,在人工肌肉、軟體機器人和可穿戴設備領域中顯示了巨大的潛力。液晶彈性體纖維作為LCEs的一種常見存在形式,由于纖維內液晶基元取向度高,對于各類型刺激響應更為靈敏,且具有良好的可編程特性和優異的機械強度,使其在眾多領域展現出廣闊的應用前景。本文綜述了液晶彈性體纖維的主要制備方法、分析了其對不同類型刺激的響應驅動機理,詳細介紹了光響應型液晶彈性體的分類,并闡明了光熱轉換過程和遠程驅動調控機制。此外,本文分析了不同驅動方式的液晶彈性體纖維體系,簡要論述了纖維基LCEs復合材料在柔性傳感、智能驅動、軟體機器人、人工肌肉等方面的最新研究進展,并對其發展前景進行了展望。

          • 張靜, 陳誠

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            自然界中豬籠草的特殊潤濕結構可用以捕獲昆蟲為其提供營養物質,受此啟發,科研人員通過向微納粗糙結構中灌注低表面能液體以形成穩定的潤滑油層進而制備出注液超滑表面,其相較于一般的超疏水表面來說具有更為耐久的疏液、自清潔、防附著等性能,因而成為當今的研究熱點?;诖?,本文首先介紹了仿生超滑表面的潤濕理論及作用機制;而后詳細綜述了超滑表面構建技術策略,包括粗糙基底成形-潤滑油灌注與粗糙基底成形-基底化學修飾-潤滑油灌注這兩種典型路徑;還全面論述了刻蝕法、溶膠凝膠法、呼吸圖法,水熱法等一系列超滑表面的制備方法;基于仿生超滑表面的優異性能,對其在油水分離、水霧收集、防腐蝕、液滴操控、抑菌以及防微生物粘附等領域的應用進展進行了深入討論;最后,對仿生超滑表面的發展前景進行了展望以期為今后的研究提供參考。

          • 功能材料
          • 馬玉婷, 劉坤, 喬文強, 王植源

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            改變AB型單體3-氨基-5,6,9,10-四氫-[5]螺旋烯-7,8-二羰基-二甲酸酐(ATHDA)的用量,使之與4,4'-(4,4'-異亞丙基二苯氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)(BPADA)和2-氨基二苯醚(ODA)共聚,制備出一系列ATHDA結構單元含量不同的聚醚酰亞胺PEI-ABx(x分別為0%、5%、10%、15%、20%,表示以BPADA和ODA的總質量為基準計算得到的ATHDA的投料比)。采用FTIR、1HNMR、DSC、DMA、TGA 等對聚合物進行了表征。結果表明,所制備的PEI-ABx特性粘度在0.60~0.87 dL/g之間,均具有良好的成膜性,且該系列聚合物均具有優異的溶解性;由DMA所測得的玻璃化轉變溫度(Tg)在228~256 °C之間,N2氣氛下5%的熱失重溫度(T5%)為505~536 °C,表明PEI-ABx具有優異的熱穩定性;聚合物薄膜的拉伸強度、楊氏模量和斷裂伸長率分別在41.7~88.1 MPa、1.7~2.7 GPa 和3.3%~4.8%的范圍內,具有良好的機械性能。另外,聚合物分子鏈中的四氫-[5]螺旋烯結構可脫氫芳香化, PEI-AB20%脫氫芳香化后的聚合物Tg從256 °C提高至283 °C, T5%從531 °C提升至557 °C,表明芳香化后的聚合物耐熱性得到進一步提升。

          • 張衛杰, 薛仝, 殷允杰

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            使用綠色有機材料細菌纖維素(BC),并摻雜增強材料熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)經過濕法紡絲制備復合氣凝膠纖維,通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線衍射光譜(XRD)、熱重分析(TG)、掃描電子顯微鏡(SEM)、全自動比表面孔隙度分析儀和單絲強力儀對制備的氣凝膠纖維進行結構分析和性能表征,結果表明復合氣凝膠纖維具有多孔結構,良好的力學性能和隔熱性能,斷裂強度達到24.69Mpa,斷裂伸長為38.54%。

          • 范燕香, 周紅軍, 周新華, 黃雪

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            以羧甲基殼聚糖(CMCS)、蓖麻油(CO)和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為原料,自乳化法制備了羧甲基殼聚糖-蓖麻油基聚氨酯微球(CO-CMCS-PU),通過分子自組裝法負載阿維菌素(AVM)得到載藥微球(CO-CMCS-PU@AVM)。采用FTIR、1HNMR、SEM、TGA等對產品結構及形貌進行表征,并探究了不同藥量載藥微球的包封率、緩釋性能、抗紫外性能、葉面接觸角和黏附性能。結果表明,相比AVM分散液,紫外照射后載藥微球中AVM的保留率提高到43%,說明CO-CMCS-PU載體的抗紫外性能良好;載藥微球比AVM分散液在黃瓜葉面上的接觸角降低了20%以上,滯留量提高了40%以上,說明其在葉面上有較好的黏附性和潤濕性;載藥微球包封率可達80%以上,具有良好的緩釋和pH響應釋放性能,釋藥行為符合First-order動力學模型,藥物釋放受Fickian擴散控制。

          • 王 帥, 唐 夢, 蔡振飛, 曹 瑞, 馬揚洲, 宋廣生

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            開發一種機械化學原位固相反應合成硅基復合材料,該方法通過球磨過量微米Si和Ag2O,使其在球磨破碎過程中原位形成SiO和Ag顆粒并附著在基體Si上,簡記Si/(SiO+Ag),并以瀝青為碳源采用高溫煅燒制備碳包覆硅基復合材料Si/(SiO+Ag)-C。這兩種復合材料都展現出良好的倍率性能,在低電流密度(0.12 A/g)下分別表現出1422和1039 mA h/g的可逆比容量,而在高電流密度(2.4 A/g)下仍能獲得672和393 mA h/g的可逆比容量;當電流密度再次恢復到0.12 A/g時,可逆容量可恢復到1329 和961 mA h/g。相比之下,碳包覆硅基復合材料表現出更好的循環穩定性,經80次循環后容量仍然穩定在943 mA h/g以上。這種突出的倍率性能歸因于硅基顆粒細化及原位形成納米Ag顆粒導電特性,而循環穩定性的提高與原位形成SiO和包覆碳構成的雙相緩沖結構有關。

          • 表面活性劑
          • 劉建益, 錢飛, 方銀軍, 張永金, 胡學一, 夏詠梅

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            壬基酚聚氧乙烯醚硫酸鈉因具有水生毒性而亟需開發其替代物。壬基環己醇聚氧乙烯醚由于其安全性較高,且理化性能與壬基酚聚氧乙烯醚的接近,是壬基酚聚氧乙烯醚潛在的替代物。本文以壬基環己醇聚氧乙烯醚為原料,氯磺酸為硫酸酯化試劑,合成了壬基環己醇聚氧乙烯醚硫酸鈉,其中壬基環己醇聚氧乙烯醚(5)硫酸鈉和壬基環己醇聚氧乙烯醚(9)硫酸鈉(5, 9分別為其環氧乙烷加成數)的酯化率分別可達90.91% 和91.06%。壬基環己醇聚氧乙烯醚(5)硫酸鈉水溶液與脂肪醇聚氧乙烯醚(3)硫酸鈉(AES)具有相近的表界面活性。合成產物壬基環己醇聚氧乙烯醚硫酸鈉具有和壬基環己醇聚氧乙烯醚相當的潤濕及泡沫性能,比AES更好的潤濕、泡沫及乳化性能。

          • 生物工程
          • 劉茜琳, 高靜, 馬麗, 宋浩雷, 賀瑩, 鄭曉冰

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            傳統(S)-煙堿合成方法步驟復雜且依賴多種化學催化劑。為了實現(S)-煙堿的綠色合成,設計了酶-化學級聯途徑:首先構建了亞胺還原酶(IRED)與甲酸脫氫酶(FDH)的偶聯體系,以麥斯明為底物合成(S)-降煙堿;然后將(S)-降煙堿經Eschweiler-Clarke反應制備(S)-煙堿。通過大腸桿菌宿主分別對IRED和FDH進行表達,得到含酶細胞及酶液,研究了pH和溫度對細胞中IRED和FDH酶活力的影響。優化酶催化制備(S)-降煙堿的反應條件,在30 ℃、pH 7.5條件下,添加質量濃度為30 g/L的麥斯明、600 U/L含IRED細胞、900 U/L含FDH細胞、0.6 mmol/L NADP+和質量濃度為90 g/L的甲酸鈉,(S)-降煙堿的產率>98%,對映體過量(e.e.)值>99%。最后通過化學法將(S)-降煙堿甲基化得到(S)-煙堿,此步驟產率和e.e.值均達99%以上。

          • 中藥現代化技術
          • 宋巧英, 張坤朋, 翁少亭, 李淑艷, 宿珍, 孔令琦

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            目的:探究栝樓籽多糖提取工藝、初級結構及降血糖活性。方法:采用熱水浸提法對栝樓籽多糖的提取工藝進行優化。利用葡聚糖凝膠G-150進行純化得均質多糖(WHP-I),并對多糖結構進行初步表征。通過體外和體內降血糖實驗聯合探究栝樓籽多糖降血糖活性。結果:栝樓籽多糖的最優提取條件為溫度80℃、時間100 min、料液比1:25 (g/mL)、浸提次數2次。驗證試驗結果顯示:多糖提取率17.54%,優化方案科學合理。WHP-I初級結構分析表明WHP-I重均分子量為47.65 kDa,并含有五種糖殘基分別是→3)-Araf-(1→,→6)-Galp-(1→,→4)-Glcp-(1→, D-Glcp-(1→,和→4,6)-D-Glcp-(1→。WHP-I表面較為平整,表面有孔狀結構,且附著有細小的顆粒。體外降血糖實驗結果顯示WHP-I抑制α-葡萄糖苷酶的IC50值為15.837 mg/mL。體內實驗結果表明,WHP-I具有減緩T2DM引起臟器損傷的潛力,給藥四周后,M-WHP-I組和H-WHP-I組小鼠的血糖值分別降低了32.13%和42.27%,且WHP-I對糖尿病小鼠的腎臟和肝臟具有修復作用。結論:優化的栝樓籽多糖工藝合理可行,多糖結構清晰,且具有明顯的降血糖活性。

          • 催化與分離提純技術
          • 譚晶, 孫美嬌, 吳文倩, 彭進松, 陳春霞

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            以碘代芳烴為芳基化試劑, 論文詳細探討了N-對甲苯磺?;胚嵬ㄟ^磺?;鶊F導向的鈀催化碳-氫鍵選擇性芳基化反應過程. 研究結果表明, 以醋酸鈀為催化劑、三苯基膦為配體、碳酸鈉為堿和碳酸銀為添加劑,N-對甲苯磺?;胚嵩?,4-二氧六環為溶劑中于120 ℃下反應24小時可獲得2位和7位芳基化的產物,反應總收率可達到93%。在此標準條件下, 通過改變底物和碘代芳烴結構,研究了該合成方法的適用范圍與局限性, 制備得到的28種芳基化吲哚衍生物,總產率變化范圍在22%~93%之間,經1H NMR、13C NMR 和 HRMS 表征確定了其化學結構。關鍵詞:鈀催化;吲哚骨架;C-H官能化;芳基化;導向基團中圖分類號:TQ426;O641.4 文獻標識碼: A 文章編號:

          • 有機電化學與工業
          • 許德漣, 喬慶東, 李琪, 肖偉, 李瑩

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            以高聚合度的聚磷酸銨(APP)作為阻燃劑,聚乙烯醇(PVA)為成膜骨架材料,通過相轉化的方法制備PVA/APP改性隔膜,使用在鋰電池中。對改性隔膜的機械強度、濕潤性、熱穩定性、微觀形貌以及電化學性能進行表征。探究不同APP添加量對隔膜性能的影響,對其組裝電池的循環倍率性能進行評價。結果表明,當PVA質量分數為10%、APP添加量為8%時,改性隔膜具有優異的電解液濕潤性以及熱穩定性,吸液率達到215%,在200 ℃下幾乎不收縮;拉伸強度達到47.4 MPa。使用改性隔膜組裝電池,在0.1 C放電條件下循環50次,放電比容量為143.2 mAh/g,庫倫效率均大于97%,容量保持率達到95.1%,而商用鋰電池隔膜所組裝電池的容量保持率只有82.8%。改性隔膜在具有阻燃性能的同時所組裝電池能保持良好的電化學性能。

          • 水處理技術與環境保護
          • 王昌魯, 余廠, 黃斌, 來超超, 郭子維, 潘學軍

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            類固醇雌激素(SEs)是一類廣受關注且危害性較大的新污染物,常規的污水處理工藝難以將其完全去除。腐殖酸(HA)作為一種電子傳遞中介體,可大幅提高微生物代謝過程中胞外呼吸的電子傳遞效率。鑒于HA的這種特殊電化學性質,將其應用于微生物燃料電池(MFC)系統,將有望實現在低能耗的前提下對SEs的高效降解。本研究選取17α-乙炔基雌二醇(EE2)作為代表性SEs,利用HA與較強電容性的納米Fe3O4顆粒形成的金屬化合物(HA@Fe3O4)修飾MFC陽極,探究含有EE2的模擬廢水在MFC陽極的降解特性。結果表明HA的存在不僅能提高微生物與陽極板之間的電子傳遞效率,還可顯著增加陽極板的電容性進而提高產電性能,其最大功率密度可達522.32 mW/m2。此外,HA@Fe3O4修飾的陽極可顯著提高MFC對EE2的降解效率,研究還發現EE2在低濃度范圍內可提升MFC的性能,但高濃度時會抑制微生物的活性并降低MFC產電效率。本研究為微生物燃料電池在實際廢水中有效應用提供了一定的研究基礎。

          • 羅怡, 龍焙, 胡玉娜, 聶嘉樂, 程媛媛

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            研究了連續流反應器中好氧顆粒污泥(AGS)處理無機高氨氮廢水的脫氮性能及穩定性。接種成熟AGS啟動反應器,前55天內進水氮負荷由1.0 kgm-3d-1逐步提升至4.0 kgm-3d-1,56~125天內氮負荷逐步減小至1.4 kgm-3d-1,126~145天氮負荷再次升高至2.0 kgm-3d-1。前75天內觀察到明顯的顆粒破碎及污泥流失,且顆粒平均粒徑不斷減小。雖然多次補充接種AGS以維持系統穩定性,但前90天內顆粒的污泥容積指數(SVI)、胞外聚合物(EPS)及比耗氧速率(SOUR)劇烈波動。受疫情影響,91~109天反應器原位閑置。重新運行后AGS的理化指標逐漸趨于穩定。前45天內氨氮去除率逐漸增大至98%以上,在46~75天內迅速減少至50%左右,此后再次回升至99%以上??偀o機氮去除率大部分時間處在35%~45%之間。通過污泥截留試驗探索了反應器對污泥的選擇性篩分效果。當沉淀池中擋板深度為27 cm時,反應器對污泥的截留率在98%以上,出水污泥粒徑多為0~0.30 mm污泥。利用高通量測序分析污泥菌群組成變化。與接種AGS相比,145天時AGS中的硝化細菌屬(Nitrosomonas)相對豐度明顯增大,而反硝化細菌屬(unclassified_Flavobacteriaceae、unclassified_Xanthomonadaceae、Thauera等)的相對豐度略有降低。

          • 紡織染整助劑
          • 楊琪, 王曉, 劉雨銅, 陳茹, 李僉

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            為了提高磷酸腺苷單體在棉織物上的接枝改性程度及其阻燃效果,采用甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)對一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)進行改性,制得三種帶有不飽和雙鍵的阻燃單體AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通過紫外光接枝法將三種阻燃單體分別接枝到棉織物上,制備光接枝AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA阻燃棉織物;對三種阻燃單體進行了結構表征和熱穩定性分析,并探究了三種阻燃單體光接枝阻燃棉織物的熱穩定性、阻燃性能、燃燒行為和殘炭結構。結果表明,三種磷酸腺苷通過GMA環氧基開環引入不飽和雙鍵,且具有良好的熱穩定性。相比于原棉織物,三種阻燃棉織物的最大熱降解速率分別降低了60.0%、52.0%、60.0%,極限氧指數由16.1%分別提升到25.4%、27.4%、26.4%,織物熱釋放速率分別下降了15.09%、60.47%、37.82%,說明三種磷酸腺苷阻燃單體均有助于棉織物形成致密炭層,阻止熱量擴散,獲得良好的阻燃效果。其中,光接枝ADP-m-GMA阻燃棉織物的增重率可達22.4%,燃燒后損毀長度由30 cm縮短至14.2 cm,表現出更優異的阻燃性能。

          • 油田化學品與油品添加劑
          • 劉雅夢, 賴小娟, 楊振福, Yasir M. F. Mukhtar, 文新, 盧麗娟

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            摘要:以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-十二烷基磺酸鈉(AMC12S)、疏水單體GTE-10為原料,通過反相乳液聚合法制備了一種締合型耐鹽聚合物p(AM/AMC12S/GTE-10)。通過FTIR、1HNMR、SEM、TEM及激光粒度分析儀對其結構和形貌進行表征,并對其流變性能進行評價。結果表明,疏水單體GTE-10成功引入聚合物中,聚合完成后的乳液粒徑分布集中且均一,鹽的加入使得p(AM/AMC12S/GTE-10)分子聚集態更緊密,形成的空間網絡結構更穩定。質量分數為0.7%的p(AM/AMC12S/GTE-10)聚合物水溶液在140 ℃時表現出較好的耐溫性能;在120 ℃,170 s-1條件下剪切1 h,在質量濃度為20000 mg/L的NaCl和CaCl2水溶液中分別配制質量分數0.7%的聚合物溶液,其黏度分別為64.7和54.2 mPa·s;觸變性能測試表明,聚合物具有較好的剪切恢復性能;黏彈性測試結果表明,鹽水條件下儲能模量(G′)>損耗模量(G″),金屬離子與苯氧乙烯基發生絡合反應,使分子間作用力增強,形成的空間結構更穩定且難被破壞,黏彈性更高。

          • 鄧俊輝, 陳立峰, 鄭偉, 胡煜, 劉靚, 曾慧勇, 張兆年

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            針對現有套漏治理堵劑存在固化膠結強度低、堵后易脆裂不易降解等問題,本文以環氧植物渣油和甲基六氫苯酐為原料制備了可降解高強度堵劑(VOR)。利用理論分析、微觀結構表征和室內實驗評價等方法,考察了堵劑的流變性能、穩定性能、力學性能、封堵性能及其固化機理和降解機理。研究結果表明,VOR的制備機制為聚酯交聯聚合作用;堵劑注入性能較好,固化時間可控;堵劑的抗壓強度大于40MPa,熱降解溫度為257.87℃,在高溫高礦化度條件下(固化溫度為100℃,礦化度≥8×104mg/L)老化90天,堵劑質量保留率大于93%,堵劑穩定性能優異;堵劑分子類球狀顆粒分布形式賦予了堵劑的高強度性能和高粘附特性,由此使得堵劑具有優異的封堵性能,當溫度為100℃,水驅突破壓力大于20MPa。在80~140℃時,VOR凝膠在270h內可被完全降解,且反應溫度越高,降解速率越快,紅外光譜證實了堵劑降解機理為交聯結構中的酯鍵分解。該堵劑的研制既實現了植物渣油的資源化利用,又可滿足套漏治理、水平井管外封竄、堵壓一體化等作業對高強度堵劑的需求。

          • 精細化工中間體
          • 孟從瑋, 張原, 唐天地

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            以酸性HBeta沸石為催化劑,以芳基醇/酚和脂肪族酸酐為原料,在清潔、溫和的反應條件下通過酯化反應,合成一系列芳香族酯化反應產物。對模型反應條件進行研究,確定最優條件為:HBeta沸石催化劑(10 mg)、4-甲基苯甲醇(Ⅰa,0.5 mmol)、乙酸酐(Ⅱa,0.5 mmol)、環己烷(1.5 mL),惰性氛圍中室溫反應1 h,以>99%的產率合成4-甲基芐醇乙酯(Ⅲaa)。同時探索了底物的普適性,以較廣的底物范圍合成32種芳香族酯化反應產物。并在沸石中摻入不同質量分數的磷(質量分數:0.2%-1%),通過XRD、N2-吸附、NH3-TPD、Py-IR等測試對催化劑的織構參數和酸性特征進行表征,發現隨HBeta強Br?nsted酸位點(SBAS)濃度降低,芳基醇/酚酯化反應速率從>99%逐漸降低到57%,說明催化劑上的SBAS是芳基醇/酚反應的活性中心。此外,HBeta催化劑在醇/酚的酯化反應中表現出良好的結構穩定性,能夠循環使用5次而沒有明顯活性損失(>98%)。最后,根據表征和實驗結果提出芳基醇/酚在催化劑的SBAS上首先轉化成對應的碳正離子中間體,隨后與酸酐中富電子氧發生親核加成反應,從而生成目的產物的反應機理。

          • 吳豐田, 吳玲

            2024,41(1), DOI:

            Abstract:

            以1-羧乙基-3-甲基咪唑氯([COOH-EtMIm][Cl])/O2體系催化異色滿與取代苯硫酚發生脫氫偶聯反應,合成了1-(取代苯硫酚)異色滿。通過單因素實驗對反應影響因素進行篩選,得到最佳反應條件為:4-甲基苯硫酚(128 mg, 0.5 mmol)、異色滿(134 mg, 1.0 mmol)、[COOH-EtMIm][Cl](95 mg, 0.5 mmol)、氧氣(0.1 MPa)、反應溫度120 ℃、反應時間12 h。在該條件下,催化劑可重復使用4次,實現了1-(4-甲基苯硫酚)異色滿克級合成,底物拓展后得到12種1-(取代苯硫酚)異色滿,產率為52%~96%。并提出了[COOH-EtMIm][Cl]陰陽離子通過氫鍵分別活化苯硫酚與異色滿,經O2氧化,脫氫得到1-(取代苯硫酚)異色滿的反應機理。

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            功能材料
          • 葉洲麟, 熊雷, 林起浪, 陳棟陽

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            質子交換膜(PEM)作為全釩液流電池(VRFB)的核心組件之一,應當解決成本高昂、合成過程復雜等問題,并具備高質子傳導率、低釩離子滲透率、高機械強度和優異化學穩定性等關鍵性能。本文基于四甲基雙酚芴單體通過縮聚反應合成了一系列聚芴醚酮化合物PFEKs,再利用溴代反應將苯甲基功能化為溴甲基,接著通過4-羥基苯磺酸鈉的SN2親核取代制得了一系列不同離子交換容量的磺化聚芴醚酮聚合物(SPFEKs)。通過溶液澆鑄法成膜并酸化,得到一系列新型低成本PEMs。該合成路線的原料來源廣泛,價格低廉,不涉及危險的磺化反應,易于工業放大。所得膜都具有良好的機械性能和氧化穩定性,其中SPFEK-40膜具有較高的質子傳導率及離子選擇性、較低的釩離子滲透率及面電阻,綜合性能優異。以SPFEK-40膜組裝的VRFB在電流密度為80 mA/cm2時的能量效率(EE)為88.2%,高于以Nafion 212膜組裝的VRFB的84.8%。此外,以SPFEK-40膜組裝的VRFB在30次循環后放電容量僅衰減至84.3%,遠高于以Nafion 212膜組裝的VRFB的66.1%。

          • 綜論
          • 肖鵬飛, 路曉巖, 王凱, 丁慧文, 張國盛

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            近年來,活化過碳酸鹽高級氧化技術由于低成本、安全、穩定等特點,越來越多的學者將其應用于處理水中的各類有機污染物,有望成為一種新興的環境友好型水處理技術。通過查閱近十年大量國內外文獻,在總結了活化過碳酸鹽降解有機污染物的機理的基礎上,系統綜述了均相活化、非均相活化、物理活化、聯合活化等不同過碳酸鹽的活化方法與活化反應機制,并針對活化過碳酸鹽高級氧化技術應用于降解廢水中的各類有機污染物、膜污染控制、污泥脫水及污泥厭氧消化等方面的研究現狀展開闡述。最后指出目前水處理研究領域活化過碳酸鹽高級氧化技術存在的問題,并對未來的重點研究方向進行了展望,以期為該技術在水污染治理中的進一步推廣和應用提供參考。

          • 季東, 安欣, 郭鵬, 王首登, 達虎, 李紅偉

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            甲醇氧化電催化劑是決定直接甲醇燃料電池(direct methanol fuel cells, DMFCs)性能、壽命與成本的關鍵。為獲得高功率密度和低生產成本的DMFCs,設計合成具有組成、結構、形貌可控的陽極催化劑備受關注。陽極催化劑的顆粒尺寸、粒徑分布、形貌結構、穩定性、分散性以及催化活性都和負載它的載體息息相關,而碳基載體材料由于其優異的性能被廣泛應用于DMFCs領域。本文分別介紹了酸性環境和堿性環境中甲醇氧化反應的機理,然后對不同形式的碳基載體材料,例如炭黑、介孔碳、碳納米材料、氧功能化碳、雜原子摻雜碳、以及金屬氧化物改性碳作為催化劑載體在DMFCs領域中的應用進行了綜述,最后對DMFCs的發展趨勢進行了展望。

          • 催化與分離提純技術
          • 席輝, 尹雪, 康燕, 楊靜, 徐雪青, 楊志旺

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            摘要:采用水熱法合成了具有立方柱狀結構的卟啉基金屬有機框架化合物(Al-PMOFs),然后通過共沉淀法將CdZnS納米顆粒沉積在Al-PMOFs棱柱上,得到了界面接觸良好的異質結Al-PMOFs/CdZnS納米雜化材料。將催化劑應用于可見光催化苯甲胺氧化偶聯反應中,結果表明,Al-PMOFs/CdZnS納米復合材料具有較好的光催化反應活性和穩定性。室溫下當溶劑為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)時,經可見光照射7 h后,苯甲胺可以發生氧化偶聯反應生成N-芐基-1-苯基甲亞胺(BPMI),苯甲胺的轉化率可達97%,BPMI 的選擇性超過99%,復合材料的光催化活性較相同條件下單一的CdZnS和Al-PMOFs提高了2倍。Al-PMOFs/CdZnS光催化性能的提高主要歸因于Al-PMOFs與CdZnS之間形成了直接Z-scheme異質結,該異質結能夠促進Al-PMOFs和CdZnS界面上的電荷傳輸,抑制Al-PMOFs/CdZnS雜化材料表面光生載流子的復合。通過自由基捕獲實驗等提出了適合該體系的直接Z-scheme光催化反應機理以及電荷轉移路徑。

          • 醫藥與日化原料
          • 黃婷, 孫安霞, 崔益銘, 張浩陽

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            運用藥物分子片段原理及拼合原理,設計并合成了10個含噻吩并[3,2-d]嘧啶的查爾酮類衍生物,并對該類化合物的體外抗對腫瘤細胞增殖活性進行初步研究。目標化合物的結構通過1H NMR、13C NMR和HRMS (ESI)表征。以人肺腺癌細胞株A549、人肝癌細胞株HepG2和人前列腺癌細胞株PC-3三種腫瘤細胞為測試細胞株,采用MTT法評價了目標化合物的抗增殖活性。體外活性實驗表明,10個化合物對三種腫瘤細胞株均具有很好的抑制活性。其中化合物Ⅶh活性突出,對三種腫瘤細胞株的IC50 值分別為0.87 μmol/L、2.43 μmol/L和2.02 μmol/L,優于陽性對照藥索拉非尼。含噻吩并[3,2-d]嘧啶的查爾酮類化合物具有很好的抗腫瘤活性,值得進一步研究。

          • 皮革化學品
          • 王旭洋, 強西懷, 謝超

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以三聚氯氰(TCT)和氨基葡萄糖為原料,合成了N,O-二-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪基) -氨基葡萄糖(簡稱CG)。通過FTIR和1HNMR對合成產物的結構進行了表征。并將其用于生皮鞣制實驗,以脫灰軟化狀態的綿羊皮為實驗材料,通過單因素實驗確定了適宜的鞣制工藝條件為:CG鞣劑用量為7.5% (以灰皮質量計),鞣制過程采用30、40、45℃階梯控溫模式進行,各溫度對應下的鞣制時間為1、1.5、2h;通過提堿使得浴液pH最終維持在6.0~6.5。實驗結果表明:CG鞣制的坯革收縮溫度可達78.9℃,革面潔白細膩,身骨柔軟。該鞣劑是一種具有良好鞣制效果和應用前景的新型的有機合成鞣劑。

          • 香料與香精
          • 張改紅, 徐月瑩, 石棟棟, 楊鵬飛, 黃申, 毛多斌

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以乙酰溴-α-D-葡萄糖(I)作為糖基供體與異丁香酚(Ⅱ)進行反應,合成了異丁香酚-2, 3, 4, 6-四-O-乙?;?β-D-葡萄糖苷(Ⅲ)和異丁香酚-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)。合成化合物Ⅲ的過程中分別探索了相轉移催化法和離子液體催化法。所得中間體及目標產物結構經1HNMR、13CNMR、IR和HRMS進行確證。將化合物Ⅳ加入卷煙中,通過氣相色譜質譜聯用法(GC/MS)測定其在卷煙主流煙氣粒相中的轉移率。結果表明:上述兩種方法均可得到化合物Ⅲ,其中離子液體催化法優于相轉移催化法。離子液體催化法的反應條件為:1-丁基-3-甲基-溴化咪唑鎓為催化劑,氯仿為溶劑,氫氧化鈉水溶液為縛酸劑,n(I) : n(Ⅱ) = 0.8:1,n(I) : n(1-丁基-3-甲基-溴化咪唑鎓) = 1:1,室溫反應8 h,化合物Ⅲ的收率為56.8%?;衔铫笤诩状尖c/甲醇溶液中反應脫去四乙?;?,得到化合物Ⅳ,收率87.6%。卷煙燃吸過程中,化合物Ⅳ熱裂解為異丁香酚向主流煙氣粒相中的轉移率為3.2%。

          • 功能材料
          • 高 儀, 劉耀鵬, 儲婷婷, 鄭寅, 黃文勝

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            為了實現對L-半胱氨酸(L-Cys)的簡便、快速、低成本和可視化檢測,通過室溫合成-熱解法制備了一種具有類過氧化物酶性質的金屬鈷有機框架衍生纖維棒狀碳材料(Co-DM)。利用SEM、TEM、XRD和XPS等手段對其形貌、結構及元素組成進行了表征。通過活性氧捕獲實驗研究了其催化機理,Co-DM可催化H2O2使其釋放出超氧陰離子(O2·?)和羥基自由基(·OH),從而使無色的顯色底物3,3',5,5'-四甲基聯苯胺(TMB)氧化成藍色的oxTMB,在652 nm處有最大的紫外吸收峰;而L-Cys具有抗氧化性,能夠還原oxTMB使藍色褪色?;诖嗽斫⒘艘环N檢測L-Cys的比色檢測方法。在最優化條件下,L-Cys的濃度與吸光度在0.1~15.0 μmol/L范圍呈線性關系,檢出限(LOD)為0.35 μmol/L。此外,借助自制的智能手機光學設備和Color Garb軟件,通過記錄不同濃度L-Cys下溶液在白色(0,0,0)至黑色(255,255,255)范圍內顏色變化的特征值R(紅)、G(綠)、B(藍)值,建立了L-Cys的相對活性與顏色特征值的定量關系,檢測范圍為0.1~70.0 μmol/L,LOD為0.27 μmol/L。該方法還成功地應用于臨床人血清中L-Cys的檢測,回收率超過96%。結果表明,基于Co-DM催化TMB-H2O2體系構建的比色傳感在L-Cys的測定方面具有靈敏、快速且無需昂貴設備的廣闊前景。

          • 綜論
          • 郭麗, 王彥斌, 于浩, 趙進琴, 蘇瓊, 于京

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            工業的快速發展使得水體污染問題日趨嚴重且威脅人類健康。因此,針對水體污染物的去除治理迫在眉睫。高性能吸附劑的成功制備使得吸附技術成為最具應用前景的技術之一。β-環糊精聚合物既保留了β-環糊精結構中具有吸附位點的羥基基團和空腔結構,又解決了β-環糊精單體在水體中易溶解及穩定性較差的問題,在去除水體污染物方面備受關注。然而,β-環糊精聚合物會因不同的制備方法而具有不同的吸附性能?;诖?,該文詳細闡述了交聯型、星型、線型、固載型四種β-環糊精聚合物的結構特點及制備方法,綜述了近年來對水體污染物中重金屬、染料、內分泌干擾物等污染物的吸附機理和應用,并對其未來發展進行了展望。

          • 姚函, 馬建中, 沈一鳴, 范倩倩, 張文博, 丁國榮

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            膠原蛋白是生物體內重要的組織蛋白,來源廣泛,種類繁多,具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性等,是一種重要的功能性材料。然而未改性的膠原蛋白理化性質較差,如熱穩定性、機械強度及耐酶性等,限制了膠原蛋白的應用范圍。因此,如何改性膠原蛋白,從而提高其理化性質一直是研究者們關注的熱點。氨基作為膠原蛋白側鏈上的主要活性基團之一,是膠原蛋白表面正電荷的主要來源,在與其他物質的交聯中發揮不可或缺的作用。因此,氨基化改性膠原蛋白可以增加膠原蛋白上的活性位點,提高其表面電荷,有利于拓寬其應用范圍。在此背景下,該文主要介紹了膠原蛋白的理化性質和主要的改性方法,綜述了氨基化膠原蛋白在生物醫學、環境治理及皮革工業等方面的最新研究進展,并對未來氨基化膠原蛋白在皮革清潔無鉻鞣制系統中的應用前景進行了展望。

          • 石夢瑤, 趙薇, 楊安全, 王菁, 謝敏, 黃超伯

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            簡單介紹了酚酸類化合物的來源和生物活性,綜述了酚酸類化合物作為一種天然化合物,通過清除自由基、抑制炎癥反應、抑菌、抑制酪氨酸酶活性、加速分解肌膚中的晚期糖化終末產物等途徑起到的美白淡斑、抗衰老、抗炎、屏障修護等多重護膚功效,并介紹了酚酸類化合物的安全性問題,提出了酚酸類化合物生物利用度低、低水溶性等實際應用問題,采用生物基納米顆粒負載酚酸類化合物可使部分實際應用問題得到改善。最后闡述了目前酚酸類化合物在化妝品行業應用中存在的問題,以期為酚酸類化合物在護膚領域的應用提供參考。

          • 薛禹, 譚妍妍, 武曉, 徐余歡, 張道海

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            二維過渡金屬碳/氮化物(MXene)是一種新型二維碳化納米材料,具有橫向比率大、傳輸途徑短和納米通道多等獨特優點。該文首先綜述了MXene/聚偏氟乙烯(PVDF)膜的制備工藝,并分析了MXene與PVDF膜的電性能、機械性能、熱性能、抗菌性能、化學穩定性等性能之間的調控關系;然后綜述了MXene/PVDF復合膜在分離膜、高介電膜、電磁屏蔽膜等領域中的應用進展;最后對MXene/PVDF膜的發展方向進行了展望:在當前的研究階段中,對PVDF膜進行抽濾處理仍然是發揮MXene優異性能的有效途徑,這是一個主要的研究手段;同時,進一步深入研究MXene對PVDF膜定向調控的多功能性機制,有助于更好地理解MXene與PVDF膜之間的相互作用規律;此外,應該加強應用型研究,形成較完善的實際應用體系,這有助于更好地理解MXene/PVDF復合膜的自身性質和性能,推動MXene/PVDF復合膜在各領域的應用研究和實際發展。

          • 李貴賢, 李金蓮, 邵婷娜, 李晗旭, 田濤, 張曉輝, 董鵬

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            苯羥基化制苯酚是C—H鍵向C—O鍵轉變富有挑戰性的課題之一。該文論述了釩基催化劑催化苯羥基化制苯酚反應機理的研究進展。以釩活性中心為主線,著重從自由基、非自由基和雙活性催化機理三個方面進行詳細分析歸納,同時分析中涵蓋了此類催化劑高效性的本質和催化微環境的重要性。由于此類催化體系及催化機理能夠為解決苯環上C—H鍵難活化和苯酚的深度氧化等科學問題提供理論指導。因此,很有必要聚焦經濟與安全并存的苯酚合成方法,同時依托已有的催化反應機理,開發更穩定且高性能的催化劑,促進我國豐富的烴類有機化合物資源利用的原始創新。

          • 催化與分離提純技術
          • 樊星亮, 張海濤, 秦樹春, 榮澤明

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            通過控制加熱電流強度的方法,制備了不同Ni2Al3質量分數的鎳鋁合金。選取高Ni2Al3質量分數的合金進行預刻蝕和二次刻蝕處理,得到兩種顆粒狀雷尼鎳催化劑,并用于1,4-丁炔二醇(BYD)加氫制1,4-丁二醇(BDO)。結果表明,二次刻蝕法得到的雷尼鎳催化BYD加氫,在140℃、5MPa壓力下反應1 h,轉化率可達100%,BDO收率92%;而預刻蝕雷尼鎳達到相同BDO收率所需時間為3 h。采用ICP、BET、XRD、XPS、SEM等方法對催化劑進行了表征,結果表明:二次刻蝕相較預刻蝕得到的催化劑比表面積更大,達到12.83 m2/g;并且表面微觀結構更粗糙,富含缺陷活性位,Ni元素質量分數達到了61.45%。此外,金屬Ni的分散性提高,表面金屬Al完全消失,而Al和Ni的氧化物增多,這使得催化劑表面的骨架結構更加穩定,顯著提高了催化劑的催化活性。

          • 功能材料
          • 王子陽, 付茹, 鄒海鳳, 陳卓, 程琥

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以(對苯乙烯磺酸基)三氟甲基磺酰亞胺鋰(LiSTFSI)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGM)和甲基丙烯酸四氟丙酯(TFMA)、甲基丙烯酸八氟戊酯(OFMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)為單體,合成了三種鋰單離子導電聚合物電解質隔膜。采用FTIR、SEM、EIS和LSV對隔膜進行了表征。研究表明,所合成的電解質膜具有較高的離子電導率(90 ℃,10-5 S/cm)、較寬的電化學穩定窗口(4.5 V)和高的鋰離子遷移數(≈1)。將隔膜組裝CR 2025扣式電池進行恒電位間歇滴定法(PITT)測試,結果顯示電解質隔膜擁有較高的鋰離子擴散系數(60 ℃,10-9 cm2/s)。經熱處理后,電解質膜與鋰金屬的界面穩定性得到明顯提升,X射線光電子能譜(XPS)測試表明這與含氟側鏈基團在聚合物電解質的表面富集有關。

          • 精細化工中間體
          • 董凡, 朱建民, 董振鵬, 陳慕華, 朱新寶, 付博

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以乙二胺和環氧乙烷為原料,在具有特殊微結構的連續流微反應器內發生乙氧基化反應合成羥乙基乙二胺??疾炝嗽衔镔|的量比、乙二胺含水量、反應溫度、停留時間等對反應的影響。確定了最佳工藝條件為:n(乙二胺) : n(環氧乙烷) = 3:1、乙二胺含水量控制在5%(質量分數)以內、反應溫度為80 ℃、停留時間為60 s。在此條件下,環氧乙烷轉化率接近100%,羥乙基乙二胺的選擇性為87.4%,二羥乙基乙二胺的選擇性為9.2%。間歇釜式反應工藝在相同物料比和反應溫度條件下,羥乙基乙二胺的選擇性為83.5%,二羥乙基乙二胺的選擇性為15.9%,與之相比,連續流微反應器能有效提高羥乙基乙二胺的選擇性,降低副反應的發生,同時大大縮短了反應時間,提高了反應效率。

          • 中藥現代化技術
          • 劉含, 莊乾飛, 郭銀萍, 穆興燕, 石自慧, 劉曉燕

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            采用氧嗪酸鉀建立高尿酸血癥(Hyperuricemia. HUA)大鼠模型,以別嘌醇為陽性藥物對照,將刺梨提取物分為低、中、高劑量組。使用LC-MS技術對大鼠血清進行非靶向定性解析,運用多元統計方法進行大鼠血清數據分析并篩選出差異代謝物,通過MBRole 2.0通路分析功能進行代謝途徑分析。結果顯示,不同劑量的刺梨提取物均能降低HUA大鼠的尿酸水平,并在血清中鑒定出242種代謝物。在變量重要性投影(variable importance projection value, VIP>1)值、P(p-value)值<0.01以及差異倍數(fold change, FC≥2)的標準下,共篩選出44種顯著差異代謝物,與差異代謝物相關的代謝途徑共有58條。刺梨提取物降低尿酸可能與其對黃嘌呤氧化酶活性的抑制以及對血清脂質和氨基酸代謝的調節有關。這為刺梨在預防或治療HUA方面提供了一定的理論依據。

          • 油田化學品與油品添加劑
          • 盧麗娟, 王磊, 吳江, 賴小娟, 劉貴茹, 劉雅夢

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、全氟烷基乙基丙烯酸酯(PEA)為原料,制備了一種可改變儲層潤濕性、防止儲層水鎖的含氟納米乳液(FPA)。采用FT-IR、SEM、XRD、粒徑對FPA乳液的結構及穩定性進行了表征,結果表明,PEA成功引入到聚合物鏈上,隨著PEA質量分數增加,乳液粒徑增大,當PEA質量分數大于1.5 %時,乳液出現分層, PEA質量分數為1.5 %時(FPA-3),乳液穩定性最好。采用表面張力、排出率、毛細管自吸、接觸角等測試方法,考察了FPA-3溶液質量分數對改變巖心潤濕性的影響,結果表明,隨著FPA-3溶液質量分數增大,FPA-3水溶液表面張力減小,排出率增大,毛細管自吸高度減小, 與水的接觸角增大。當FPA-3乳液質量分數為2.0 %時,其表面張力由46.01 mN/m減小至22.68 mN/m,表面張力減少了50.7 %;排出率由19.89 %提高至29.47 %,排出率提高了48.16 %;毛細管自吸高度由42 mm減小至30 mm,毛細管自吸高度減少了28.6 %;巖心的表面自由能由73.2 mN/m減小至8.7 mN/m,巖心的表面自由能減少了88.11 %;使巖心由親水性(θ=69.8 °)轉變為疏水性(θ=125.1 °)。因此,含氟納米乳液可作為潤濕反轉劑改變儲層潤濕性,提高氣井采收率。

          • 功能材料
          • 張鑫, 路馨語, 許蕊, 牛永安

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以α-Fe2O3@C作為碳源,與鈦粉和鋁粉一同進行高溫煅燒,制備FeO@C/MAX復合材料(FCM)。采用XRD、SEM等表征了不同Ti/C比、Al/C比制備的FCM的結構、組成及形貌變化,通過電化學測試進行動力學分析,定量計算FCM的贗電容占比,并推測出FCM可能的電荷儲存機理。結果表明,隨著Ti/C比以及Al/C比增加,FCM中MAX相(Al2Ti4C2-Ti3AlC2混合物)的含量增加,且α-Fe2O3轉變為不穩定的FeO。根據電化學測試,當Ti、Al、C的摩爾比為3:1:2時,在10mV/s掃速下FCM的比電容最大為168.37F/g,約為α-Fe2O3的8倍。動力學分析表明,FCM中存在的MAX相在電化學中發生氧化還原反應,為粒子的快速電子輸運提供了條件,增加了FCM贗電容的占比,其中FCM-312在10mV/s的掃速下贗電容占比為22.12%。

          • 綜論
          • 姜瑞君, 李玉濤, 王振峰, 王玉清, 郭小惠, 丁健

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            由于CO2分子較高的化學惰性,導致其選擇性活化及可控轉化極具挑戰。相比于電和光驅動CO2催化轉化,熱驅動CO2多相催化轉化反應是操作簡便、目標產物可調且產品收率較高的方法。通過該類反應實現CO2還原或非還原制備多種化學品既可促進CO2的資源化利用,又可有效緩解溫室效應,在環保、能源和材料等領域具有重要意義。本綜述基于作者在CO2捕集和轉化方面的研究工作,結合近年來國內外的相關文獻,對目前熱驅動多相催化CO2轉化為CO、CH4、甲酸、甲醇、碳氫化合物和其它精細化學品的研究現狀進行綜合評述。重點討論反應機理、所用催化劑及反應體系的研究進展,并對其未來的研究方向進行了前景展望和探討。

          • 中藥現代化技術
          • 黃瑜, 張錫宇, 趙海桃, 石統帥, 邱雋蒙, 符群

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以沙棘葉為原料,以DPPH?清除能力、總還原力為指標,評估沙棘葉提取物的體外抗氧化活性,并以沙棘葉提取物對乙酰膽堿酯酶的抑制能力為指標,考察其成為乙酰膽堿酯酶抑制劑的潛力。研究結果表明:5種不同乙醇體積分數的(40%、50%、60%、70%、80%)沙棘葉提取物均有較好的抗氧化活性與對乙酰膽堿酯酶抑制能力。以60%乙醇提取的沙棘葉提取物的DPPH?清除率、總還原力及乙酰膽堿酯酶抑制能力最強,分別為(85.80±1.39)%,3.06±0.18,(97.14±0.809)%,可作為抗氧化劑與乙酰膽堿酯酶抑制劑。篩選后的沙棘葉提取物對乙酰膽堿酯酶有較強的抑制能力,半數抑制質量濃度(IC50)值為(1.086±0.144)mg/mL,并且根據酶的抑制動力學分析得出對乙酰膽堿酯酶是競爭性大于非競爭性的混合可逆抑制類型。AutoDock分子對接結果也表明,沙棘葉活性成分與乙酰膽堿酯酶具有一定的對接親和力。劑效相關性分析表明沙棘葉提取物的抗氧化、酶抑制活性與功能成分之間均存在良好的正相關性(P<0.05),沙棘葉提取物中起主要抗氧化與酶抑制作用的成分為多酚類化合物.

          • 油田化學品與油品添加劑
          • 崔文宇, 賴小娟, 楊曉亮, 趙靜, 王磊, 文新, 薛瑜瑜

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            以丙烯酰胺(AM)、疏水單體烯丙基十二胺和耐鹽單體H-66為原料,通過自由基水溶液聚合制備一種聚丙烯酰胺類聚合物RDTA。通過1H NMR和FTIR表征聚合物結構,通過表觀黏度、SEM和流變性能測試研究了RDTA在不同溶液中的締合效應和該締合行為隨溫度變化的影響關系。實驗結果表明,RDTA的臨界締合質量分數(W*)在0.25% ~ 0.3%。鹽離子對RDTA高分子鏈的刺激作用能夠增強該分子鏈的結構黏度。彈性模量G′隨RDTA質量分數的增加而增大,溶液體系表現出彈性體,體系的空間結構更加密集。70℃、90℃和120℃,170 s-1剪切下,0.5% RDTA在6% NaCl鹽溶液中剪切時間 < 300 s時,溶液黏度呈現緩慢上升趨勢,說明RDTA在NaCl鹽溶液中存在鹽刺激RDTA溶液增稠的現象,繼續剪切1 h后,剪切剩余黏度仍60 mPa·s以上。

          • 綜論
          • 李紫琪, 林琳, 張健, 王卿平, 徐博, 張強

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            相變儲能是熱儲能的一種,即利用相變材料的儲熱特性來儲存或釋放熱量,達到調控溫度的效果。但相變材料往往不具備光吸收能力,不能及時收集太陽光,導致其光熱轉換效率較低。將相變材料與光熱轉換材料復合可以在增強吸光能力的同時將獲得的能量存儲在相變材料中,賦予復合相變材料高光熱轉換能力。該文對光熱轉換材料進行了分類,介紹了其光熱轉換機理、對紫外光-可見光-近紅外光的吸收能力以及在相變領域的應用。此外,還闡述了光熱復合相變材料 的復合策略,包括浸漬法、溶膠-凝膠法、涂層法和改性微膠囊法,分析表明,不同復合策略下制備的光熱復合相變材料的光吸收能力、導熱系數、光熱轉換效率幾乎都得到了提高。因此,將光熱轉換材料拓展到相變儲能領域將進一步優化太陽能資源。

          • 張呈平, 權恒道

            2024,41(2), DOI:

            Abstract:

            該文對芯片制造用含氟電子特氣的發展現狀進行了介紹。目前,開發出的含氟電子特氣包括傳統含氟電子特氣和新型含氟電子特氣兩類。其中,新型含氟電子特氣環境性能優異,可在刻蝕和清潔領域實現對傳統含氟電子特氣的替代。該文總結了新型含氟電子特氣的主要合成路線,并指出最佳的產業化路線。由于當前含氟電子特氣的主要知識產權被國外發達國家所壟斷,而且刻蝕和清潔工序分步操作,導致工序繁復且效率低下,難以滿足高端芯片集成度和良品率等更高的精度需求。今后研究重點在于,開發滿足國家重大戰略需求的新一代含氟電子特氣,具備刻蝕/清潔協同雙功能,具有簡化工序、提高效率、提升芯片制造良品率的優點,實現對當前刻蝕和清潔僅能分步操作的含氟電子特氣的理想替代。

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        主辦單位:中昊(大連)化工研究設計院有限公司
        中國化工學會精細化工專業委員會
        編輯出版:精細化工編輯部
        主編:韓建國
        副主編:陳曲
        地址:大連市高新園區黃浦路201號
        電話:0411-84699773;84685669
        ISSN:1003-5214
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