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PVAL/β-CD-CIN薄膜的制备及性能

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工程塑料应用 2024年第4期52卷 35-40页

作者：吕维思郭柯赟黄飞鸿李凤红李鹏珍沈阳工业大学石油化工学院辽宁辽阳111003

以β-环糊精(β-CD)为壁材,肉桂醛(CIN)为芯材,采用饱和水溶液法制备β-环糊精-肉桂醛(β-CD-CIN)包合物。然后采用流延法,以聚乙烯醇(PVAL)为成膜基材,加入β-CD-CIN包合物,制备PVAL/β-CD-CIN薄膜,通过改变β-CD-CIN包合物的添加量来... 详细信息

以β-环糊精(β-CD)为壁材,肉桂醛(CIN)为芯材,采用饱和水溶液法制备β-环糊精-肉桂醛(β-CD-CIN)包合物。然后采用流延法,以聚乙烯醇(PVAL)为成膜基材,加入β-CD-CIN包合物,制备PVAL/β-CD-CIN薄膜,通过改变β-CD-CIN包合物的添加量来研究包合物对PVAL薄膜的热性能、力学性能、阻隔性能等的影响。傅里叶变换红外光谱分析证明CIN被成功地包埋于β-CD空腔,相比于未添加包合物的PVAL薄膜,PVAL/β-CD-CIN薄膜的熔融温度降低了26.90℃,结晶度降低了6.15%。当包合物质量分数为15%时,PVAL/β-CD-CIN薄膜的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别为22.79 MPa和430.60%,此时力学性能最佳。当包合物添加质量分数为30%时,PVAL/β-CD-CIN薄膜的水蒸气透过系数达到最小值为0.41(g·mm)/(kPa·m^(2)·h),吸水率达到最低为11.97%。加入β-CD-CIN包合物,可以有效提升薄膜的力学性能、水蒸气透过率、耐水性等,为薄膜在食品包装领域的应用奠定基础。

关键词：聚乙烯醇环糊精肉桂醛膜材料包合物

响应面法优化深共晶溶剂催化制备己二酸二异辛酯

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工程塑料应用 2024年第4期52卷 148-153页

作者：徐世洁胡志泉沈国良郑荣荣温瑞阳刘岳雷沈阳工业大学石油化工学院辽宁辽阳111003

深共晶溶剂作为新一代绿色溶剂,因合成纯化工艺简单、原料成本低、可再生、生物相容性好等特点而受到科技界的广泛关注。以对甲苯磺酸-甜菜碱制备的深共晶溶剂作为反应溶剂兼催化剂,催化合成增塑剂己二酸二异辛酯(DOA),解决传统催化剂... 详细信息

深共晶溶剂作为新一代绿色溶剂,因合成纯化工艺简单、原料成本低、可再生、生物相容性好等特点而受到科技界的广泛关注。以对甲苯磺酸-甜菜碱制备的深共晶溶剂作为反应溶剂兼催化剂,催化合成增塑剂己二酸二异辛酯(DOA),解决传统催化剂的循环使用问题。采用响应面法,选取醇酸物质的量比、催化剂物质的量比和反应温度三个因素,以酯化率为响应值,利用Box-Behnken设计分析了各因素及其交互作用对酯化率的影响,得到了多项式回归方程模型。结果表明,最佳试验条件为醇酸物质的量比为3.217、催化剂物质的量比为2.310和反应温度为117.7℃。在该条件下,合成DOA的酯化率可以达到88.21%,与模型预测值(92.112%)接近。表明响应面法优化了深共晶溶剂催化合成DOA的工艺参数,具有较高的准确性和有效性。此外,该深共晶溶剂在循环测试8次后,酯化率仍保持在80%左右。经傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振氢谱仪进行结构表征分析确定产物为DOA。

关键词：深共晶溶剂催化剂酯类增塑剂酯化绿色合成响应面法

废弃流化催化裂化催化剂中重金属的赋存形态、浸出特性及其健康风险评价

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环境科学研究 2024年第8期37卷 1819-1828页

作者：邵幸瑞张先龙李子阳蔡蓓蓓王艳吴雪平陈亚中合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009

随着炼油行业产生的废弃流化催化裂化催化剂(SFCCC)不断增加,含有大量重金属(主要是V、Fe、Ni和Sb)的SFCCC所造成的生态环境和人体健康风险已不容忽视。为分析SFCCC中重金属的污染特性,采用硫酸硝酸法和改进的BCR连续提取法分别对SFCCC... 详细信息

随着炼油行业产生的废弃流化催化裂化催化剂(SFCCC)不断增加,含有大量重金属(主要是V、Fe、Ni和Sb)的SFCCC所造成的生态环境和人体健康风险已不容忽视。为分析SFCCC中重金属的污染特性,采用硫酸硝酸法和改进的BCR连续提取法分别对SFCCC中重金属的浸出毒性和赋存形态进行研究,考察SFCCC粒径、浸出时间、pH和液固比等浸出条件对SFCCC中V、Fe、Ni和Sb浸出行为的影响,评价不同浸沥液环境下SFCCC对人体的健康风险。结果表明:①SFCCC中V的浸出浓度为4.955 mg/L,高于美国通用处理标准(UTS)的限定值(0.2 mg/L),具有浸出毒性。②V、Fe、Ni和Sb四种重金属主要以残渣态的形式存在,V的弱酸提取态和可还原态含量均高于其他3种重金属,环境迁移能力最强。③V的浸出浓度与SFCCC的粒径成正比,Fe、Ni和Sb的浸出浓度均与SFCCC的粒径成反比;4种重金属浸出浓度均与时间成正比,其中V显示出更长的浸出周期;酸性环境促进重金属的浸出,而V和Sb在强碱性环境下也容易浸出;4种重金属的浸出浓度均随液固比的增加呈现先上升后下降的趋势,并最终达到平衡。④健康风险评价结果表明,SFCCC在地表水、酸雨和垃圾渗滤液浸沥环境下的非致癌风险值(HQ)均大于1,对人体存在较高的非致癌风险。其中Sb在3种浸沥液环境下的HQ分别为2.264、1.637和1.744,是主要的非致癌风险元素。因此需要对SFCCC进行固化处置,限制重金属的溶出,减少其对环境和人体的危害。

关键词：废弃流化催化裂化催化剂重金属浸出特性赋存形态健康风险评价

香辛料精油结合真空包装对草鱼肉的低温保鲜研究

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食品与发酵工业 2024年第18期50卷 233-239页

作者：陈泳琪柴向华吴克刚段雪娟李慧怡张潼邹冬锌广东工业大学轻工化工学院广东广州510006

为了研究香辛料精油结合真空包装对水产品预制菜的保鲜效果,该文通过研究5种单一香辛料精油对草鱼贮藏期间的优势腐败菌的抑菌效果和协同作用,采用棋盘稀释法得到最优配比的复配精油,并以体积分数为0.5%的复配香辛料精油溶液浸泡处理结... 详细信息

为了研究香辛料精油结合真空包装对水产品预制菜的保鲜效果,该文通过研究5种单一香辛料精油对草鱼贮藏期间的优势腐败菌的抑菌效果和协同作用,采用棋盘稀释法得到最优配比的复配精油,并以体积分数为0.5%的复配香辛料精油溶液浸泡处理结合真空包装作用于草鱼肉片并观察其保鲜效果。结果表明,当V(牛至)∶V(百里香)∶V(肉桂)=1∶2∶4时制备的复配植物精油对嗜水气单胞菌和荧光假单胞菌起加和作用,对腐败希瓦氏菌具有协同抗菌性。复配精油可有效抑制草鱼在13 d贮藏期微生物的生长,尤其是产硫菌,减缓pH、电导率、挥发性盐基氮含量以及生物胺含量的变化,结合真空包装可将鱼肉的保质期由6 d延长至13 d以上。该实验为低温保鲜草鱼提供了数据参考。

关键词：复配植物精油腐败菌草鱼真空包装保鲜

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阳离子交换树脂基介孔石墨化碳合成与储钠性能研究

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化工学报 2024年

作者：王舒英左涛石志伟范小明张卫新合肥工业大学化学与化工学院

利用价格低廉的阳离子交换树脂作为碳源，基于离子交换策略引入铁离子，调控阳离子交换树脂热解过程的石墨化碳结构，并进一步酸刻蚀热解产物中的单质铁和碳化铁，制备了一种介孔石墨化碳用于钠离子电池负极材料。阳离子交换树脂基介孔... 详细信息

利用价格低廉的阳离子交换树脂作为碳源，基于离子交换策略引入铁离子，调控阳离子交换树脂热解过程的石墨化碳结构，并进一步酸刻蚀热解产物中的单质铁和碳化铁，制备了一种介孔石墨化碳用于钠离子电池负极材料。阳离子交换树脂基介孔石墨化碳相较于直接热解所得的树脂基硬碳具有更大的层间距、更少的缺陷结构以及由薄层石墨化碳构成的介孔孔道，可以显著提高碳负极材料在高倍率下的比容量及循环稳定性。将该材料应用于钠离子电池负极材料时，展示出优异的倍率性能和高倍率下的循环稳定性，在30 A·g-1的高电流密度下该材料的比容量可达100 mAh·g-1，分别在0.5和20 A·g-1的电流密度下循环1000圈后比容量可保持在192和106 mAh·g-1。

关键词：纳米结构热解电化学钠离子电池石墨化碳

氯氧化锆基三元低共熔溶剂的制备和氧化脱硫性能

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燃料化学学报（中英文） 2024年第5期52卷 647-655页

作者：王添渤李秀萍赵荣祥辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001

通过简单加热乙二醇,对甲苯磺酸和八水氯氧化锆混合物制备了三元低共熔溶剂。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(^(1)H NMR)验证了低共熔溶剂成功合成。分别采用紫外-可见吸收光谱和旋转式黏度计对其酸性和黏度进行测试。以... 详细信息

通过简单加热乙二醇,对甲苯磺酸和八水氯氧化锆混合物制备了三元低共熔溶剂。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(^(1)H NMR)验证了低共熔溶剂成功合成。分别采用紫外-可见吸收光谱和旋转式黏度计对其酸性和黏度进行测试。以双氧水作为氧化剂,以合成的低共熔溶剂为萃取剂和催化剂构成萃取-氧化脱硫系统,考察了低共熔溶剂的组成、反应温度、氧硫比、剂油比以及不同硫化物等对脱硫率的影响。实验结果表明,在氯氧化锆、乙二醇和对苯甲磺酸物质的量比为1∶10∶10,反应温度50℃、剂油比为1∶5、氧硫比为8的最佳反应条件下,二苯并噻吩(DBT)、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)、苯并噻吩(BT)模拟油的脱硫率分别为100%、92.2%、60%,且低共熔溶剂重复使用五次后脱硫率仍可达到96.2%,最后对氧化脱硫的机理进行了探讨。

关键词：低共熔溶剂氧化脱硫二苯并噻吩氯氧化锆

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渗透汽化-热泵精馏工艺分离DMC-MeOH共沸物

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膜科学与技术 2024年第4期44卷 85-95页

作者：王济杰杨立秋周浩力南京工业大学化工学院南京211816

碳酸二甲酯(DMC)-甲醇(MeOH)共沸物分离存在能耗高、能源利用效率低的问题.渗透汽化(PV)作为液-液分离技术,不受汽-液平衡限制,广泛用于共沸物体系的分离.传统的PV过程需要外部提供热量来维持恒定的原料侧温度;同时,渗透侧需要外部提供... 详细信息

碳酸二甲酯(DMC)-甲醇(MeOH)共沸物分离存在能耗高、能源利用效率低的问题.渗透汽化(PV)作为液-液分离技术,不受汽-液平衡限制,广泛用于共沸物体系的分离.传统的PV过程需要外部提供热量来维持恒定的原料侧温度;同时,渗透侧需要外部提供冷量来冷凝收集,降低了能源利用效率.本研究设计开发了PV-热泵精馏工艺,用聚二甲基硅氧烷(PDMS)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜分离DMC-MeOH共沸物体系,用热泵进行热集成,并将模拟结果与文献报道的萃取精馏、变压精馏和传统PV-精馏等过程进行比较.结果表明,在常压、共沸点进料、PV单元渗透液与进料质量流量的比值(stage-cut)为0.3时,PV-热泵精馏工艺节能效果较好,与有热集成的变压精馏相比,可降低能耗约47%,能效提高90%.本研究设计的PV-热泵精馏工艺为共沸物的分离提供了一个新的发展方向.

关键词：渗透汽化碳酸二甲酯-甲醇共沸物热泵精馏热集成

稀土盐与泡沫分离强化乳酸乳球菌生产乳链菌肽

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食品与发酵工业 2024年第17期50卷 47-57页

作者：艾慕凡刘伟杨春燕殷昊卢珂河北工业大学化工学院天津300401

乳链菌肽(Nisin)是一种重要的食品防腐剂,但其工业应用却受限于较低的生产效率。该研究拟采用稀土盐和泡沫分离强化乳酸乳球菌生产Nisin。利用摇瓶试验研究了8种稀土盐对菌体生长和Nisin生物合成的影响。以Nisin的回收率和发酵液的总Ni... 详细信息

乳链菌肽(Nisin)是一种重要的食品防腐剂,但其工业应用却受限于较低的生产效率。该研究拟采用稀土盐和泡沫分离强化乳酸乳球菌生产Nisin。利用摇瓶试验研究了8种稀土盐对菌体生长和Nisin生物合成的影响。以Nisin的回收率和发酵液的总Nisin效价为指标,利用单因素试验和响应面优化试验获得了发酵与泡沫分离耦合操作的最佳工艺条件。结果表明,所选的8种稀土盐中,添加氯化铥(TmCl_(3))至发酵培养基能够大幅增加菌体生物量和Nisin产量。在发酵9 h添加1×10^(-4)mol/L的TmCl_(3),发酵液的Nisin效价达到(5643.23±156.57)IU/mL。在发酵与泡沫分离初始耦合时间18.50 h,气体分布器孔径300μm和气体体积流率135 mL/min条件下,Nisin的回收率和发酵液的总Nisin效价分别为(89.43±2.35)%和(6159.00±89.35)IU/mL。综上,适量添加稀土盐和执行泡沫分离,能够在促进菌体生长的同时缓解产物抑制,实现Nisin的高效生产。该研究提出的外源辅因子刺激和产物原位分离方法对于强化Nisin的工业生产具有重要意义。

关键词：乳链菌肽稀土元素泡沫分离响应面优化试验

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高比能锂离子电池高镍正极材料的表面包覆改性研究进展

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化工学报 2024年

作者：胡成志王国贤唐伟建李阿飞陈章贤杨则恒张卫新合肥工业大学化学与化工学院

层状镍钴锰酸锂(LiNi1－x－yCoxMnyO2，0＜x+y＜1)因具有能量密度高和成本低等优点，是备受关注的动力锂离子电池正极材料之一。然而，该材料在锂电充放电循环过程中因锂离子脱出和晶格氧逸散引起的不可逆相变、过渡金属离子溶出等因素... 详细信息

层状镍钴锰酸锂(LiNi1－x－yCoxMnyO2，0＜x+y＜1)因具有能量密度高和成本低等优点，是备受关注的动力锂离子电池正极材料之一。然而，该材料在锂电充放电循环过程中因锂离子脱出和晶格氧逸散引起的不可逆相变、过渡金属离子溶出等因素导致容量衰减、结构损坏和安全隐患，严重制约了其在电动汽车上的应用。表面包覆改性技术通过增加正极材料与电解质之间的界面稳定性、抑制微裂纹产生以及提高电池的热稳定性，能够有效提升正极材料的循环稳定性和安全性能。本文在分析高镍三元正极材料界面降解机制的基础上，系统介绍了本课题组在提升高镍正极材料电化学性能方面开展的一系列创新性包覆策略，旨在为高性能锂离子电池正极材料的开发应用提供新的思路。

关键词：锂离子电池能量密度高镍正极材料界面降解包覆改性