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非金属PE管材氢气-甲烷渗透研究进展

材料导报 2024年第16期38卷 258-268页

作者：郑度奎李敬法宇波黄志强张引弟刘翠伟赵杰韩东旭长江大学石油工程学院武汉430100 北京石油化工学院机械工程学院并氢能研究中心北京102617 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

采用非金属聚乙烯(PE)管道输送纯氢和掺氢天然气可有效避免金属管道的氢脆。但由于材料特性,PE管道在输送过程中存在一定程度的气体渗漏,造成能源浪费和引发安全问题。为选择合适的PE管材和确定输送条件,需深入揭示氢气/甲烷在PE材料中... 详细信息

采用非金属聚乙烯(PE)管道输送纯氢和掺氢天然气可有效避免金属管道的氢脆。但由于材料特性,PE管道在输送过程中存在一定程度的气体渗漏,造成能源浪费和引发安全问题。为选择合适的PE管材和确定输送条件,需深入揭示氢气/甲烷在PE材料中的渗透扩散机理和了解研究方法。本文以文献调研的方式,在微观角度从溶解和扩散两方面揭示了气体在PE材料中的渗透机理;综述了常用于研究氢气、甲烷和氢气/甲烷混合气体在PE材料中溶解、扩散和渗透性能的常用实验方法和数值模拟方法的研究进展,其中实验方法主要有膜渗透实验法和全尺寸渗透实验法,数值模拟方法主要有分子动力学模拟法和数学模型法。根据研究进展,讨论并指出了实验方法和数值模拟方法中存在的问题,并针对当前研究的不足指出了未来的研究重点和发展趋势。本文可为纯氢及掺氢天然气在PE管道中的安全输送提供参考。

关键词：氢气聚乙烯管道渗透性能溶解度系数扩散系数实验研究分子动力学模拟

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静置工况条件下掺氢天然气浓度分布规律

天然气工业 2024年第2期44卷 145-155页

作者：李敬法宇波苏越刘翠伟李玉星北京石油化工学院机械工程学院中国石油大学(北京)机械与储运工程学院中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

利用天然气管道进行掺氢输送已成为氢能及天然气输送领域的热点和重点,但当前业界对于掺氢天然气在管道输送和停输静置过程中是否会自发分层一直存在较大争议。为了厘清该问题,以掺氢天然气在管道中静置这一极端工况为例,基于热力学能... 详细信息

利用天然气管道进行掺氢输送已成为氢能及天然气输送领域的热点和重点,但当前业界对于掺氢天然气在管道输送和停输静置过程中是否会自发分层一直存在较大争议。为了厘清该问题,以掺氢天然气在管道中静置这一极端工况为例,基于热力学能量最小原理,推导了在重力场作用下掺氢天然气浓度分布数学模型,并采用Peng-Robinson真实气体状态方程对该数学模型进行了求解,最后研究了甲烷—氢气二元组分混合气体在4种典型场景高度和5种掺氢比下氢浓度随高度的分布规律。研究结果表明:(1)在重力影响下管道顶部和底部的氢浓度存在差异,但其受高度差的影响显著,对于米级的水平管道、几十米级的一般城镇楼宇天然气立管、百米级的高层楼宇天然气立管,氢浓度随高度变化的差异微小,可完全忽略氢分层;(2)对于千米级大落差的掺氢天然气管道,当掺氢比不超过20%时,氢分层仍可忽略,但当掺氢比很高时(例如50%)管道顶部和底部的氢浓度差将超过1%,此时需考虑工程实际情况评估能否忽略氢分层;(3)西气东输某管道考虑真实气体组成、掺氢比20%、管道落差200 m时,各气体组分的浓度随落差高度的分布规律揭示了在实际工程中此类落差高度的掺氢天然气氢分层可忽略。结论认为,对于掺混均匀的掺氢天然气在静置这种最容易发生分层的极端工况下,如果不存在千米级极端大落差和极端大掺氢比,掺氢天然气管道分层现象可完全忽略;该认识从理论上厘清了目前关于掺氢天然气分层现象的争议,对掺氢天然气管道安全输送具有重要指导意义。

关键词：掺氢天然气氢分层掺氢比能量最小原理静置工况

基于温度和葡萄糖双重响应性共聚物微囊的胰岛素控释载体

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化工进展 2024年第6期43卷 3277-3284页

作者：杨磊邱广薇李思言葛宏程孙园园王菲范晓光辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001 沈阳农业大学工程学院辽宁沈阳110866

糖尿病治疗的进展期于找到能够实时监测机体血糖水平并精确释放所需剂量胰岛素的载体材料,因此开发可根据葡萄糖浓度变化情况而进行自我调节的智能胰岛素控释载体具有重要的临床应用价值。鉴于此,本文创建了一种可用于胰岛素控制释放的... 详细信息

糖尿病治疗的进展期于找到能够实时监测机体血糖水平并精确释放所需剂量胰岛素的载体材料,因此开发可根据葡萄糖浓度变化情况而进行自我调节的智能胰岛素控释载体具有重要的临床应用价值。鉴于此,本文创建了一种可用于胰岛素控制释放的温度和葡萄糖双重响应性共聚物微囊的制备策略。首先采用自由基聚合法合成以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)为主要成分的无规共聚物,运用底喷包衣技术在玻璃微球表面包覆共聚物涂层,然后通过加热退火使共聚物固定接枝于微球表面,利用氢氟酸溶解模板,从而形成共聚物微囊,同时对其化学组成、尺寸分布、平衡溶胀率、表面形貌、稳定性能、细胞毒性及胰岛素控释能力进行测试分析。结果表明,该共聚物微囊尺寸分布相对均匀,稳定性良好,无细胞毒性,具有显著的温敏性和糖敏性,且可利用其双重响应特性进行胰岛素瘤细胞的固定负载和分泌胰岛素的控制释放。此智能响应性胰岛素控释载体的制备方案可为人工胰腺的构建提供崭新思路及技术支持。

关键词：复合材料聚合物凝胶载体多孔介质温度敏感性葡萄糖敏感性

阿尔卑斯古近纪火山活动的沉积记录及其地质意义

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地球科学 2024年

作者：芦刚高亮王长城陈兴聪卢喜和 Wilfried Winkler 成都理工大学能源学院山东石油化工学院石油工程学院瑞士苏黎世联邦理工大学

在始新世中期至渐新世早期，欧洲板块和亚得里亚板块发生碰撞，导致了阿尔卑斯造山带的大规模岩浆活动，由于后期隆升剥蚀无法保存，而弧后盆地中同时期的沉积火山碎屑岩记录了这一构造事件。本文针对该套沉积火山碎屑岩，开展了地质年... 详细信息

在始新世中期至渐新世早期，欧洲板块和亚得里亚板块发生碰撞，导致了阿尔卑斯造山带的大规模岩浆活动，由于后期隆升剥蚀无法保存，而弧后盆地中同时期的沉积火山碎屑岩记录了这一构造事件。本文针对该套沉积火山碎屑岩，开展了地质年代学与地球化学等方面的研究，揭示了阿尔卑斯造山带的火山活动和构造演化特征。本次研究表明：火山碎屑岩中的锆石年龄峰值主要集中在～47Ma、40Ma和37Ma，并且锆石的Hf同位素呈现负值，说明其主要形成于板块俯冲过程中部分地壳熔融的岩浆中。此外，通过对岩浆锆石同位素计算地壳厚度的变化，说明了阿尔卑斯造山带不仅存在由于板块俯冲碰撞引起的地壳垂直挤压增厚，还存在俯冲板片拉伸引起的地壳伸展变薄。

关键词：火山碎屑岩岩浆锆石 U-Pb年龄 Eu值地壳厚度

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利格列汀多晶型研究

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 33-42页

作者：刘奇刘沫毅董思雨王学重何运良北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617 华润双鹤药业股份有限公司北京100124 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,... 详细信息

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,5种晶体里存在晶型A和晶型F两种晶型,其中晶型F为准多晶型,可以包含多种溶剂,形成通道型溶剂合物,其晶格参数随包含的溶剂略有变化.晶型A的构象与晶型F的构象存在较高能垒,导致2种晶型难以互相转化.晶型F不同溶剂合物之间的分子构象并不完全相同,在粉末X射线衍射(PXRD)谱图上也有显著差异.最后,通过混悬转晶和热分析等方法研究了晶型之间的转化关系.

关键词：利格列汀多晶型构象通道型溶剂合物

不同尺寸的AuNPs对废水中污染物的催化降解性能

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化学研究与应用 2024年第4期36卷 795-802页

作者：杨林石元峻周昱君山东石油化工学院化学工程学院山东东营257061

废水中难降解、强毒性污染物的处理仍是目前亟待解决的问题。金纳米颗粒(AuNPs)具有较大的比表面积、良好的催化活性和生物相容性,在废水处理领域获得广泛的关注。然而,AuNPs的催化活性受颗粒尺寸的影响较大。本文采用化学还原法制备出... 详细信息

废水中难降解、强毒性污染物的处理仍是目前亟待解决的问题。金纳米颗粒(AuNPs)具有较大的比表面积、良好的催化活性和生物相容性,在废水处理领域获得广泛的关注。然而,AuNPs的催化活性受颗粒尺寸的影响较大。本文采用化学还原法制备出不同尺寸的AuNPs,并分别对废水中污染物铁氰化钾K_(3)Fe(CN)6和对硝基苯酚(4-NP)进行催化降解以探究AuNPs的催化活性。透射电镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱(UVvis)表征结果显示,所制备的AuNPs具有与尺寸相关的催化活性,随尺寸的降低催化活性逐渐增强,4 nm的AuNPs能实现200 s内K_(3)Fe(CN)6和4-NP的快速还原,38 nm以上的AuNPs催化性能较低,且在小尺寸区间,催化活性变化更快。此外,AuNPs循环使用6次后仍保持50%以上的催化活性。

关键词：金纳米颗粒催化活性尺寸相关性铁氰化钾对硝基苯酚

模拟工业生产的高分子化学实验改进:高吸水性树脂的制备

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化学教育（中英文） 2024年第8期45卷 48-54页

作者：郑云香宗丽娜张春晓王向鹏山东石油化工学院化学工程学院山东东营257061

在高分子化学实验中,模仿工业生产中制备高吸水性树脂的过程,即采用复合引发剂,在较高的单体浓度、非恒温、无搅拌、不通氮除氧等条件下,进行低能耗、高效率的聚合反应。对凝胶挤出造粒,并进行表面交联处理。该实验改进更加贴近工业生产... 详细信息

在高分子化学实验中,模仿工业生产中制备高吸水性树脂的过程,即采用复合引发剂,在较高的单体浓度、非恒温、无搅拌、不通氮除氧等条件下,进行低能耗、高效率的聚合反应。对凝胶挤出造粒,并进行表面交联处理。该实验改进更加贴近工业生产,弥补了现有实验教材内容的空白,有利于学生加强对专业知识的运用和理解。同时,该实验改进对标生产一线,能深化育人模式改革,提升学生的培养质量和技能水平。

关键词：高吸水性树脂的制备工业生产实验改进溶液聚合

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漂浮型光催化材料合成策略及应用研究进展

化工新型材料 2024年

作者：易均辉梁诗婷肖小静陈展鸿张紫科黄子颖莫惠媚广东石油化工学院化学工程学院

漂浮型光催化材料是解决水污染问题的有力工具，具有结构稳定、易回收、效率高等优点，在光催化领域有很大的潜力。重点介绍了几种漂浮型光催化材料的制备方法以及优缺点。还讨论了这些材料在降解水体染料、抗生素、生产化学品、光催化... 详细信息

漂浮型光催化材料是解决水污染问题的有力工具，具有结构稳定、易回收、效率高等优点，在光催化领域有很大的潜力。重点介绍了几种漂浮型光催化材料的制备方法以及优缺点。还讨论了这些材料在降解水体染料、抗生素、生产化学品、光催化固氮和杀菌等方面的应用。最后，对漂浮型光催化材料面临的挑战和研究方向进行了展望。旨在为研究人员提供关于漂浮型光催化材料的理论支持，并促进其在环境治理中的实际应用。

关键词：漂浮型光催化材料载体类型制备方法应用研究

基于层状锌铝复合氢氧化物前驱体优化制备Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)气相醛加氢催化剂

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 224-232页

作者：白鹏刘函澎陈雪娇张永辉赵振祥吴萍萍黄德鑫吴先锋张志华中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580 广东石油化工学院广东茂名525000

以偏铝酸钠作为铝源通过一步法、两步法和混合法引入Cu制备基于ZnAl-LDH前驱体的3种不同的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,对催化剂及其前驱体结构性质进行表征,结合辛烯醛(2-乙基-2-己烯醛,EPA)加氢反应评价结果,探究不同制备方法、不同铝... 详细信息

以偏铝酸钠作为铝源通过一步法、两步法和混合法引入Cu制备基于ZnAl-LDH前驱体的3种不同的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,对催化剂及其前驱体结构性质进行表征,结合辛烯醛(2-乙基-2-己烯醛,EPA)加氢反应评价结果,探究不同制备方法、不同铝的引入方式对ZnAl_(2)O_(4)尖晶石形成的影响,考察不同条件下所得催化剂的结构与反应性能之间的构效关系。结果表明:与工业催化剂相比,在辛烯醛气相加氢反应中混合法制得的催化剂与工业催化剂活性相当,产物选择性在空速1.5 h^(-1)时高于工业剂1.9%,在空速4.0 h^(-1)时高于工业剂2.5%;以偏铝酸钠作为铝源制备的ZnAl-LDH前驱物大大提高锌铝结合效率,减少非结合Al_(2)O_(3)的产生,提高产物选择性,同时实现380℃低温焙烧条件下ZnAl-LDH向ZnAl_(2)O_(4)尖晶石的转变,避免传统的高温焙烧过程中CuO的烧结。

关键词： Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂 ZnAl_(2)O_(4)尖晶石 ZnAl-LDH 气相醛加氢