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高盐条件下羟磺基甜菜碱表面活性剂起泡性能评价

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特种油气藏 2024年

作者：李隆杰葛际江潘妍陈鹏飞储鹏举张天赐中国石油大学(华东) 山东省油田化学重点实验室山东石油化工学院中国石化江苏油田分公司

针对高温高盐油藏注气开发过程中易发生气窜，严重影响开发效果的问题，将长碳链羟磺基甜菜碱和短碳链羟磺基甜菜碱按照2∶1的质量比复合构建耐温耐盐起泡剂MHSB12，利用该起泡剂产生的泡沫调控气体流度。通过开展临界胶束质量分数测定... 详细信息

针对高温高盐油藏注气开发过程中易发生气窜，严重影响开发效果的问题，将长碳链羟磺基甜菜碱和短碳链羟磺基甜菜碱按照2∶1的质量比复合构建耐温耐盐起泡剂MHSB12，利用该起泡剂产生的泡沫调控气体流度。通过开展临界胶束质量分数测定、界面流变性测定、静态吸附量测定、体相泡沫性能评价以及在多孔介质中的生泡能力评价等实验，全面对比了MHSB12在盐含量为11.19×104mg/L、22.38×104mg/L的2种模拟地层水中的性能。研究表明：在高盐条件下，MHSB12临界胶束质量分数更低，表面扩张模量更高，起泡性能及稳定泡沫能力更强；当MHSB12质量分数为1%时，起泡剂溶液满足提高采收率用表面活性剂吸附标准，适用于塔里木油田深层碎屑岩及同类油藏，在MHSB12质量分数相同的条件下，含盐量较高的起泡剂溶液吸附能力略低；与低盐条件相比，高盐条件下MHSB12在岩心中的流度调控能力明显弱；筛选现场用起泡剂时应重视流动实验评价。上述研究对筛选构建油田现场用起泡剂具有实践指导意义。

关键词：羟磺基甜菜碱起泡剂耐温耐盐流动实验泡沫

高性能柔性自支撑CNFs@UIO-66@PANI复合膜电极材料的制备及应用

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材料科学与工程学报 2024年第4期42卷 569-577页

作者：吴鹏九李珊珊徐传健刘长海王世颖王文昌陈智栋常州大学石油化工学院江苏常州213164 常州工程职业技术学院化工与制药工程学院江苏常州213164

以纳米纤维素(CNFs)为柔性基体,在其表面通过溶剂热反应原位生长UIO-66纳米层,随后通过原位聚合将聚苯胺(PANI)沉积在CNFs@UIO-66表面,真空抽滤得到柔性纳米膜,并组装成柔性固态超级电容器。考察了CNFs/UIO-66比例以及苯胺(ANI)浓度对CN... 详细信息

以纳米纤维素(CNFs)为柔性基体,在其表面通过溶剂热反应原位生长UIO-66纳米层,随后通过原位聚合将聚苯胺(PANI)沉积在CNFs@UIO-66表面,真空抽滤得到柔性纳米膜,并组装成柔性固态超级电容器。考察了CNFs/UIO-66比例以及苯胺(ANI)浓度对CNFs@UIO-66@PANI复合膜电化学性能的影响。结果表明,CNFs/UIO-66的比例对复合膜的电化学性能有关键影响,当CNF/UIO-66比例为1∶1电流密度在1 A·g^(-1)时,复合膜比容量高达1287 F·g^(-1),随着CNF/UIO-66中UIO-66比例的增加,复合膜的比电容下降;当CNF/UIO-66比例为1∶3时,复合膜的比电容降至554 F·g^(-1)。将复合膜组装成柔性对称固态超级电容器,当功率密度为200 W·kg^(-1)时,能量密度为47.39 Wh·kg^(-1),在10 A·g^(-1)的电流密度下循环5000次后,循环稳定性高达100%,表现出极佳的稳定性,亦证实了CNFs@UIO-66@PANI复合膜在柔性储能领域的巨大应用潜力。

关键词：纳米纤维素 UIO-66 PANI 固态超级电容器

CoP-TiO的制备及其光催化氨硼烷水解制氢性能

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精细化工 2024年

作者：许立信康梦奇周洋谢婧郝思雨万超安徽工业大学化学与化工学院南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室常州大学江苏省绿色催化材料与技术重点实验室室浙江大学化学工程与生物工程学院

Co(NO3)2·6H2O与钛酸四丁酯通过混合焙烧法得到了产物Co-TiO2，然后其与NaH2PO2按不同质量比混合研磨焙烧，制备了一系列过渡金属磷化物催化剂(CoP-TiO2)。采用SEM、TEM、XRD、XPS和UV-Vis DRS对催化剂的微观形貌和结构组成进行了表征... 详细信息

Co(NO3)2·6H2O与钛酸四丁酯通过混合焙烧法得到了产物Co-TiO2，然后其与NaH2PO2按不同质量比混合研磨焙烧，制备了一系列过渡金属磷化物催化剂(CoP-TiO2)。采用SEM、TEM、XRD、XPS和UV-Vis DRS对催化剂的微观形貌和结构组成进行了表征。将CoP-TiO2用于催化氨硼烷（AB）水解制氢，通过控制变量法，考察了m(NaH2PO2)∶m(Co-TiO2)、有无可见光照、反应温度、AB浓度对CoP-TiO2催化AB水解制氢性能的影响，并测试了催化剂在最佳反应条件下的循环稳定性。结果表明，由m(NaH2PO2)∶m(Co-TiO2)＝2∶1制备的催化剂2CoP-TiO2表现出最佳的催化性能，在可见光照射、反应温度为298 K的条件下，20 mg 2CoP-TiO2催化60 mL浓度为0.5 mol/L AB水溶液水解制氢，转化频率（TOF）最高，为38.7 min–1，反应的活化能为46.4 kJ/mol。2CoP-TiO2具有良好的循环稳定性，经过5次循环测试后，其催化AB水解制氢的反应时间没有明显增加。磷的引入降低了带隙能量，从Co-TiO2的2.70 eV降至2CoP-TiO2的2.46 eV，提高了电子迁移速率，从而促进了光催化反应的进行。

关键词：磷化钴二氧化钛氨硼烷水解制氢光催化

NiCu/POM-CN光催化氨硼烷水解制氢性能

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精细化工 2024年

作者：李蓉康梦奇陈辛顺冯佳佳许立信万超安徽工业大学化学与化工学院南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室常州大学江苏省绿色催化材料与技术重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院

首先，以三聚氰胺为前躯体、氯化锂为模板剂，通过熔盐法合成了碳氮纳米片（CN）；然后，CN、六氯三聚磷腈和2，6-二氨基吡啶通过溶剂热反应制备了二维层状结构复合载体POM-CN；最后，以POM-CN为载体，采用浸渍还原法制备了系列NiCu/POM... 详细信息

首先，以三聚氰胺为前躯体、氯化锂为模板剂，通过熔盐法合成了碳氮纳米片（CN）；然后，CN、六氯三聚磷腈和2，6-二氨基吡啶通过溶剂热反应制备了二维层状结构复合载体POM-CN；最后，以POM-CN为载体，采用浸渍还原法制备了系列NiCu/POM-CN催化剂。采用TEM、SEM、XPS、XRD、FTIR、ICP-AES和UV-Vis DRS对其进行了结构组成和微观形貌表征；通过单因素变量法探究了不同因素〔n（Ni）∶n（Cu）、氨硼烷（AB）浓度、催化剂质量、反应温度、可见光照条件〕对NiCu/POM-CN催化AB水解制氢的影响，并考察了最优催化剂的循环稳定性。结果表明，在可见光照射下，n（Ni）∶n（Cu）＝0.4∶0.6制备的催化剂Ni0.4Cu0.6/POM-CN具有优异的催化活性，催化AB水解制氢的反应活化能为52.75 kJ/mol，转换频率值高达1774.6 h-1，是无可见光条件下的2.8倍；AB水解制氢的反应速率受AB浓度的影响很小，但随着反应温度的升高和Ni0.4Cu0.6/POM-CN质量的增加而提高；经过5次循环测试后，Ni0.4Cu0.6/POM-CN仍保持较高的催化活性。Ni0.4Cu0.6/POM-CN的催化活性得益于POM-CN复合载体、NiCu双金属的合金效应及金属与载体间的强烈相互作用。

关键词：熔盐法溶剂热法光催化氨硼烷水解制氢催化技术

基于COSMO-RS理论的化工分离工程计算型实验教学设计

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实验技术与管理 2024年第7期41卷 201-210页

作者：黄泽恩戚律张霖宙常州大学石油化工学院江苏常州213164 中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249

将化工热力学溶液理论和化工流程模拟有机结合,设计了正己烷-甲基环戊烷萃取精馏计算型实验。通过类导体屏蔽电荷真实溶液模型(conductor-like screening model for real solvents,COSMO-RS)计算,基于溶解性、选择性指标筛选离子液体溶... 详细信息

将化工热力学溶液理论和化工流程模拟有机结合,设计了正己烷-甲基环戊烷萃取精馏计算型实验。通过类导体屏蔽电荷真实溶液模型(conductor-like screening model for real solvents,COSMO-RS)计算,基于溶解性、选择性指标筛选离子液体溶剂;通过量子化学计算及屏蔽电荷密度曲线分析溶剂和溶质分子相互作用,探究离子液体促进分离过程的机理;基于筛选的溶剂,利用Aspen Plus软件计算优化萃取分离工艺。该综合实验融合了化工热力学、化工原理和过程系统工程等专业课程内容,同时将学科理论知识与工程实践应用有机结合,强化了专业基本功训练,激发了研究兴趣,提升了创新能力。

关键词： COSMO-RS理论萃取精馏流程模拟计算型实验教学设计

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深共晶溶剂抑制页岩水化的应用与展望

钻井液与完井液 2024年第2期41卷 141-147页

作者：白佳佳顾添帅陶磊冯枭陈明君常州大学石油工程学院江苏常州213164 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

钻井过程中页岩水化常会诱发严重的井下安全事故,提高页岩井壁稳定性将极大地提高钻井成功率。深共晶溶剂(Deep eutectic solvent,DES)作为一种新型的绿色试剂,其性质与离子液体相类似,用途较为广泛。然而其作为水基钻井液添加剂在抑制... 详细信息

钻井过程中页岩水化常会诱发严重的井下安全事故,提高页岩井壁稳定性将极大地提高钻井成功率。深共晶溶剂(Deep eutectic solvent,DES)作为一种新型的绿色试剂,其性质与离子液体相类似,用途较为广泛。然而其作为水基钻井液添加剂在抑制页岩水化上的应用潜力尚未引起足够重视。相较于其他水基钻井液添加剂,DES具有不易燃、不易爆、无毒、易降解、电化学和热稳定性好等优点,并且DES价格便宜,来源广泛。在全面归纳总结DES的物理化学性质的基础上,讨论了DES作为水基钻井液添加剂抑制页岩水化的机理,并通过对DES的成本、对钻井液性能的影响进行分析,阐明了DES作为水化抑制剂在水基钻井液中的应用潜力。研究结果对DES在抑制页岩水化上的应用及其推广具有重要意义。

关键词：深共晶溶剂页岩水基钻井液添加剂抑制水化

基于决策变量的多目标评价在教学中的应用——萃取精馏分离异丁烯/异丁烷的优化设计

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实验技术与管理 2024年第10期41卷 220-226页

作者：高晓新王稚蒙陆凯锐黄薇汤吉海王建浩常州大学石油化工学院江苏常州213164 南京工业大学化工学院江苏南京211816 南京工业大学2011学院江苏南京211816 常州大学药学院江苏常州213164

以常规萃取精馏和侧线萃取精馏分离异丁烯/异丁烷为研究对象,从能量、经济、热力学、环境四个方面进行多目标评价,对这两种工艺的精馏塔和溶剂回收塔进行决策变量优化,获得最佳操作参数。该实验有助于激发学生的创新思维,促进他们探索... 详细信息

以常规萃取精馏和侧线萃取精馏分离异丁烯/异丁烷为研究对象,从能量、经济、热力学、环境四个方面进行多目标评价,对这两种工艺的精馏塔和溶剂回收塔进行决策变量优化,获得最佳操作参数。该实验有助于激发学生的创新思维,促进他们探索精馏新技术和新方法,培养实践能力和节能降耗意识,提升学习积极性。

关键词：萃取精馏决策变量多目标评价工程实践

钒液流电池用双侧链阴离子交换膜的制备与性能

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精细化工 2024年

作者：刘阿满张晓静陈可欣李坚任强汪称意常州大学材料科学与工程学院复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室

采用1-（6-溴己基）-1-甲基哌啶离子盐（Br-6-Pip）和1-溴十八烷对聚（联苯哌啶）(PBP)共接枝，制备了一系列同时含有长疏水侧链（十八烷基接枝度30%）和柔性亲水侧链〔己基哌啶接枝度（x）〕的阴离子交换膜（xPip-30%18PBP膜）。通过1H... 详细信息

采用1-（6-溴己基）-1-甲基哌啶离子盐（Br-6-Pip）和1-溴十八烷对聚（联苯哌啶）(PBP)共接枝，制备了一系列同时含有长疏水侧链（十八烷基接枝度30%）和柔性亲水侧链〔己基哌啶接枝度（x）〕的阴离子交换膜（xPip-30%18PBP膜）。通过1HNMR、SEM、TEM对其进行了表征，利用物性测定和TGA、力学性能、离子传导率、钒离子渗透率测试，考察了烷基哌啶接枝度对xPip-30%18PBP膜性能的影响。结果表明，xPip-30%18PBP膜具有良好的微相分离结构，随着烷基哌啶接枝度从40%增至70%，膜内微相分离结构显著提高，xPip-30%18PBP膜的离子交换容量从2.26 mmol/g提升至2.88 mmol/g；20 ℃下，吸水率从53.8%提高到82.6%，溶胀率从9.9%提高至23.4%；离子传导率从28.9 mS/cm增至41.9 mS/cm，膜面电阻从0.76 Ω·cm2降至0.39 Ω·cm2；拉伸强度从9.6 MPa逐渐降至5.7 MPa，而断裂伸长率从19.8%逐渐提高到35.5%；钒离子渗透率为1.32×10-6～2.16×10-6cm2/min。60%Pip-30%18PBP膜具有最佳的综合性能，将其组装钒液流单电池。在电流密度40 mA/cm2下，该电池的能量效率高达80.0%；在电流密度100 mA/cm2的充放电循环200次测试中，库仑效率维持在91%～92%，而能量效率仅下降了4.2%。

关键词：阴离子交换膜超强酸催化柔性哌啶阳离子长疏水侧链微相分离钒液流电池

渐进式教学模式在实验课程思政教学中的实践与探讨——以有机化学实验“阿司匹林的合成”为例

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大学化学 2024年第2期39卷 99-104页

作者：蒋卫华周永生滕巧巧常州大学石油化工学院江苏常州213164

以有机化学实验“阿司匹林的合成”为例,通过确定思政教学目标、挖掘思政元素、选择思政载体、开展思政实践活动、进行思政评价五个步骤,采取渐进式教学模式,探讨了有机化学实验课程融合思政教学的具体实施措施,并对实验课程思政的有效... 详细信息

以有机化学实验“阿司匹林的合成”为例,通过确定思政教学目标、挖掘思政元素、选择思政载体、开展思政实践活动、进行思政评价五个步骤,采取渐进式教学模式,探讨了有机化学实验课程融合思政教学的具体实施措施,并对实验课程思政的有效实施提出了几点建议与措施。

关键词：阿司匹林课程思政渐进式教学

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