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膜法分离一/二价阳离子的研究进展

化工进展 2024年第3期43卷 1363-1373页

作者：赵国珂张杨刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜... 详细信息

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展,重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理,对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。基于此,作者认为,离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理,对于提高界面聚合反应可控度,实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道,有望实现高选择性离子筛分。此外,具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料,如MOFs、COFs、二维层状结构膜等,在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

关键词：阳离子交换膜纳滤膜液膜离子印迹膜一/二价阳离子分离

含氮芳香性杂环化合物的不对称氢化反应研究进展

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有机化学 2024年第5期44卷 1403-1422页

作者：刘晨光中石化(北京)化工研究院有限公司北京100083

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具... 详细信息

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具有毒化作用,该类化合物的不对称氢化反应的发展要滞后很多,研究报道也相对较少.其中,如何开发高效的催化体系来实现活化惰性底物的同时,对反应的立体选择性进行精确调控是相关研究的关键问题.目前,一系列过渡金属以及有机小分子催化剂的开发已经引领该领域取得了一定进展.鉴于不同类型催化剂的结构和性质对于催化活性、反应选择性及底物适用范围的显著影响,根据催化剂的反应性进行分类,系统综述了含氮芳香性杂环化合物不对称氢化反应的研究进展.

关键词：氢化反应不对称催化手性含氮杂环

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聚酰亚胺气体分离膜的物理老化现象浅析

化工进展 2024年第7期43卷 3923-3933页

作者：唐安琪魏昕丁黎明王玉杰徐一潇刘轶群中国石化北京化工研究院北京100013

气体分离膜技术是一项广受关注的新兴技术,芳香族聚酰亚胺是最具应用前景的气体分离膜材料之一。目前,学术界已对多种结构的聚酰亚胺进行了实验室规模的开发和研究,但在实际工业应用情境下,膜材料长期服役过程中的物理老化现象极大影响... 详细信息

气体分离膜技术是一项广受关注的新兴技术,芳香族聚酰亚胺是最具应用前景的气体分离膜材料之一。目前,学术界已对多种结构的聚酰亚胺进行了实验室规模的开发和研究,但在实际工业应用情境下,膜材料长期服役过程中的物理老化现象极大影响着气体分离性能的准确评估和工艺参数的合理设计。本文综述了当前针对聚酰亚胺类薄膜和非对称膜物理老化行为的研究现状,总结了前人提出的老化机理模型,分析了影响老化进程的主要因素,提出了物理老化的预防和改善方法。提出不易老化的气体分离膜用聚酰亚胺应具备的特质包括较强的分子链刚性、受限的链空间构型和合适的链间相互作用。未来相关研究的重点方向可能为聚酰亚胺新结构探索、交联剂开发、制备工艺优化等方面。

关键词：聚酰亚胺气体分离膜物理老化自由体积模型

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炭材料在电解水制氢耦合有机氧化方面的研究进展

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新型炭材料（中英文） 2024年第1期39卷 64-77页

作者：王治栋夏天栗振华邵明飞北京化工大学北京100029 衢州资源化工创新研究院浙江衢州324000

利用可再生能源(太阳能、风能)发电进行电解水制氢是获取“绿氢”的必经之路。然而,目前电解水制氢仍面临电解效率低和能耗高的巨大挑战。通过将电解水体系与热力学上更有利的有机氧化反应耦合是解决上述问题的重要途径,在有效提升阴极... 详细信息

利用可再生能源(太阳能、风能)发电进行电解水制氢是获取“绿氢”的必经之路。然而,目前电解水制氢仍面临电解效率低和能耗高的巨大挑战。通过将电解水体系与热力学上更有利的有机氧化反应耦合是解决上述问题的重要途径,在有效提升阴极产氢效率的同时还可以在阳极获得高附加值化学品(用于进一步分摊并降低制氢成本)。这一新兴领域的发展关键在于制备具有高选择性和高稳定性的催化材料。碳基材料具有来源丰富、比表面积高、孔隙率高等优点,在高性能有机电氧化和电解水析氢催化剂方面引起了科研人员的广泛关注。本研究总结了碳基材料在电解水制氢耦合有机氧化方面的最新研究进展,并讨论了该材料在这一新兴电催化领域的发展前景和面临挑战,以推进新型炭材料的发展。

关键词：炭材料氢气电解水有机物氧化电催化

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铜箔衬底对化学气相沉积法制备石墨烯的影响

材料导报 2024年第13期38卷 173-177页

作者：王云鹏刘宇宁王同波张嘉凝莫永达娄花芬中国铜业工程技术研究院北京102209 昆明冶金研究院有限公司北京分公司北京102209 中铝科学技术研究院有限公司北京102209

化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯用的铜箔往往要求其表面平整、具有较大晶粒、大面积的Cu(111)晶面取向。本研究采用不同厚度的商用压延铜箔与电解铜箔为衬底,对比分析了铜箔表面形貌、晶粒尺度与Cu(111)面的差异,并探讨了在相同条件下... 详细信息

化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯用的铜箔往往要求其表面平整、具有较大晶粒、大面积的Cu(111)晶面取向。本研究采用不同厚度的商用压延铜箔与电解铜箔为衬底,对比分析了铜箔表面形貌、晶粒尺度与Cu(111)面的差异,并探讨了在相同条件下两类铜箔对生长石墨烯的影响。研究表明,电解铜箔的表面粗糙度在预处理与退火后均大于压延铜箔。压延铜箔由于经历变形,退火处理后晶粒尺寸为37μm,Cu(111)面比例约40%,电解铜箔退火后晶粒尺寸约为24μm,Cu(111)面比例约为28%,压延铜箔优于电解铜箔。CVD制备石墨烯后发现压延铜箔上生长的石墨烯岛的面积大于电解铜箔,石墨烯缺陷要少于电解铜箔,即相同制备条件与相同厚度下压延铜箔上制备的石墨烯质量优于电解铜箔上制备的石墨烯。

关键词：电解铜箔压延铜箔化学气相沉积法石墨烯

马来酰胺酸-醋酸乙烯酯交替共聚物的光致发光性能及荧光水凝胶的制备

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高分子学报 2024年第9期55卷 1155-1164页

作者：郭照琰高易茹越刘振杰张晓红乔金樑中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物及其衍生物是一类非共轭光致发光聚合物,在防伪、转光等领域具有很好的应用前景.本研究对自稳定沉淀聚合法制备的马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物(PMV)微球进行了酰胺化和酰亚胺化改性,制备出了光致发光的... 详细信息

马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物及其衍生物是一类非共轭光致发光聚合物,在防伪、转光等领域具有很好的应用前景.本研究对自稳定沉淀聚合法制备的马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物(PMV)微球进行了酰胺化和酰亚胺化改性,制备出了光致发光的水溶性马来酰胺酸-醋酸乙烯酯交替共聚物PMVN.通过对其光致发光性能的研究,发现其在室温和85℃下溶解的溶液及固体呈现出不同颜色及荧光特征,85℃下溶解的溶液及固体还呈现出蓝、红双发射的特性.在此研究结果基础上,成功制备出荧光水凝胶,所制备的光致发光聚合物和荧光水凝胶在疾病诊断、防伪和环境监测等方面具有很好的应用前景.

关键词：马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物荧光水凝胶自稳定沉淀聚合发光团簇蓝/红双发射聚集诱导发光

微量合金元素对Zn-Cu-Ti合金显微组织与性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 787-796页

作者：王云鹏王同波杨春秀孙燕莫永达娄花芬中铝科学技术研究院有限公司北京102209 中铝材料应用研究院有限公司北京102209

通过在Zn-Cu-Ti合金中同时添加微量Cr、Mg和Cr、Ni元素,获得了Zn-1.0Cu-0.1Ti、Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Mg、Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Ni(质量分数,%)合金,并通过熔铸、热轧和冷轧处理制备了合金板材,对合金的显微组织、力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能进行分析。结果表明:Zn-Cu-Ti合金中同时添加Cr、Mg和Cr、Ni元素后,合金力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能均明显提高。Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Mg合金抗拉强度达到343 MPa,伸长率达到40%,蠕变速率为1.38×10^(−9)s^(−1),腐蚀电位为−1.076 V,腐蚀电流密度为8.306×10^(−6)A/cm^(2),表现出最优的综合性能。合金的强化机制主要为固溶强化与析出弥散强化,细小弥散第二相有利于提高合金的抗蠕变性能,添加合金元素后,合金表面形成的致密钝化层和无粗大析出相提高了合金耐蚀性。同时,减少单道次冷轧变形率可抑制CuZn5相的形变诱导析出。

关键词：锌铜钛合金力学性能抗蠕变性能耐腐蚀性强化机制

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影响垂直U型地埋管换热量的多因素回归分析

工程热物理学报 2024年第2期45卷 351-358页

作者：陈尚沅李媛媛邸莎张建利刘锦红陈飞海军研究院北京100071 北京特种工程设计研究院北京100028

地埋管换热过程与换热器结构、地下热物性、运行参数等多因素相关,在设计研究的过程中往往难以整体考虑所有因素,在此采用多因素回归分析的方法预测地埋管换热器在一系列运行工况下的换热量。基于三维热渗耦合垂直U型地埋管数值模型,研... 详细信息

地埋管换热过程与换热器结构、地下热物性、运行参数等多因素相关,在设计研究的过程中往往难以整体考虑所有因素,在此采用多因素回归分析的方法预测地埋管换热器在一系列运行工况下的换热量。基于三维热渗耦合垂直U型地埋管数值模型,研究分析了导热系数、体积比热容、进水流量、进水温度、土壤孔隙率、地下水渗透速度和钻孔深度对地埋管换热的影响,进一步按正交试验设计计算得出64组工况下的地埋管延米换热量,以多种因素作为自变量输入,延米换热量作为因变量输出,得到了地埋管换热量的多元回归预测方程,通过地埋管换热量试验验证表明,多元回归预测方程具有较好的精度,对于指导地埋管换热器的理论研究及工程设计具有参考意义。

关键词：垂直U型地埋管数值模型多因素回归分析试验验证

马来酸酐/马来酰亚胺共聚物及衍生物的光致发光研究进展

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高分子学报 2024年第10期55卷 1265-1279页

作者：郭照琰茹越胡晨曦张晓红乔金樑中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

马来酸酐/马来酰亚胺共聚物及其衍生物作为一类新型的非共轭聚合物光致发光材料,分子可设计性强,结构多变,便于系统性地研究该体系的荧光机理.本文基于马来酸酐/马来酰亚胺共聚物及其衍生物荧光分子改性、聚合调控、酸碱改性、热处理等... 详细信息

马来酸酐/马来酰亚胺共聚物及其衍生物作为一类新型的非共轭聚合物光致发光材料,分子可设计性强,结构多变,便于系统性地研究该体系的荧光机理.本文基于马来酸酐/马来酰亚胺共聚物及其衍生物荧光分子改性、聚合调控、酸碱改性、热处理等方面,结合其制备方法、结构特征、荧光机理等,简述了此类非共轭聚合物在光致发光领域的最新研究进展,分析表明此类发光共聚物具有极高的工业化前景,并指出了其诸多的潜在应用领域如发光二极管(LED)、化学传感、药物输送、细胞成像、无油墨防伪印刷等.

关键词：非共轭聚合物光致发光马来酸酐/马来酰亚胺共聚物及衍生物空间共轭团簇发光