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1,3-二(2′-氨基亚乙基)-2-甲基咪唑溴盐与环氧树脂E-51的固化工艺

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第1期41卷 42-49页

作者：苏泽白金虎吴琼刘龙张延强郑州大学河南先进技术研究院郑州450001 中国科学院过程工程研究所中国科学院粉体材料技术重点实验室北京100190 郑州中科新兴产业技术研究院郑州450000

通过咪唑环上的季铵化反应,制备一种适用于环氧树脂的双氨基咪唑类离子液体固化剂1,3-二(2′-氨基亚乙基)-2-甲基咪唑溴盐(DAIL)。以环氧树脂E-51作为基体树脂,深入研究DAIL作为固化剂的固化工艺条件和固化物的性能。结果表明,DAIL可作... 详细信息

通过咪唑环上的季铵化反应,制备一种适用于环氧树脂的双氨基咪唑类离子液体固化剂1,3-二(2′-氨基亚乙基)-2-甲基咪唑溴盐(DAIL)。以环氧树脂E-51作为基体树脂,深入研究DAIL作为固化剂的固化工艺条件和固化物的性能。结果表明,DAIL可作为环氧树脂E-51的中温固化剂使用,二者的最佳质量比为DAIL∶E-51=20∶100,最佳固化温度范围为74~105℃,后固化温度为162℃,固化后的浇注体样条抗拉强度为159 MPa,弹性模量为2281 MPa,断裂伸长率为12.8%,热分解温度为424.4℃。DMA分析表明DAIL/E-51浇注体最大损耗因子tanδ为0.56,玻璃转化温度θg为83℃,对应的贮存模量E为290 MPa,交联密度为30149 mol·m^(-3)。该结果为高力学性能中温环氧树脂固化剂的使用提供了重要实验依据。

关键词： 1,3-二(2′-氨基亚乙基)-2-甲基咪唑溴盐环氧树脂固化剂固化原理固化动力学

硫酸钠制备碳酸氢钠过程中Na_(2)SO_(4)-NH_(3)-CO_(2)-H_(2)O体系相平衡规律

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化工进展 2024年第3期43卷 1621-1629页

作者：胡洪远张洋张贺东范兵强郑诗礼汤吉海南京工业大学化工学院江苏南京211816 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 郑州中科新兴产业技术研究院河南郑州450000

Na_(2)SO_(4)-NH_(3)-CO_(2)-H_(2)O体系相平衡规律的掌握,对硫酸钠高值利用制备碳酸氢钠过程的工艺优化有重要意义。本文采用等温溶解平衡法在101.3~1099.0kPa下303.15K、323.15K和343.15K时研究了Na_(2)SO_(4)-NH_(3)-CO_(2)-H_(2)O体系以及其子体系Na_(2)SO_(4)-NH_(3)-H_(2)O的液-固相平衡关系,并获得了Na_(2)SO_(4)-NH_(3)-H_(2)O体系以及SO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)和HCO_(3)^(-)在Na_(2)SO_(4)-NH_(3)-CO_(2)-H_(2)O体系相平衡规律。研究结果表明,Na_(2)SO_(4)-NH_(3)-H_(2)O体系中氨对硫酸钠有强烈盐析作用,当温度低于305.55K时在氨的作用下,体系平衡固相以无水硫酸钠的形式存在。同时硫酸钠氨盐水溶液通入二氧化碳进行碳酸化可促进硫酸钠的溶解。低温、高压有利于促进硫酸钠氨盐水溶液的碳酸化,并提高硫酸钠向碳酸氢钠的转化率。

关键词：硫酸钠相平衡碳酸化氨气碳酸氢钠

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高能量长续航无人机电池的开发及制备

储能科学与技术 2024年

作者：巩文豪李蒙张涛张若涛刘艳侠郑州中科新兴产业技术研究院河南省储能材料与过程重点实验室中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京重点实验室

以高镍三元单晶和多晶颗粒为正极材料，制备出了3种体系的正极极片。负极材料采用高首效和低膨胀的硅氧颗粒，并制备成负极极片。通过软包电池叠片和注液工艺，制备成单体电芯。采用3种不同的化成工艺对单体电池进行激活，经过高温加压... 详细信息

以高镍三元单晶和多晶颗粒为正极材料，制备出了3种体系的正极极片。负极材料采用高首效和低膨胀的硅氧颗粒，并制备成负极极片。通过软包电池叠片和注液工艺，制备成单体电芯。采用3种不同的化成工艺对单体电池进行激活，经过高温加压和阶梯式充电电流方式化成的电池，循环500周后容量保持率高达95.3%。最终制备的单体电池在常温2 C放电条件下表现出优异的电化学性能，放电容量为23 Ah，能量密度达到269 Wh/kg。在常温1 C/2 C循环1000次后，电池容量保持率达到88.3%。单体电池在高温柜放置7天后，电池的容量保持率达到95.7%，容量恢复率为97.4%。该电池还具有优异的放电倍率性能，以1 C放电容量为基准值，10 C的放电容量比达到了83.3%。按照国家标准，电池还顺利通过了严格的加热和外短路安全要求测试。此外，通过选用一致性更高的6块单体电池以串联的方式进行组装，成功制备出了无人机电池组。该电池组尺寸为81 mm ×183 mm ×71 mm，重量为1902 g，2 C放电能量密度为240 Wh/kg，可满足不同倍率下放电，使之能够在多种复杂工作条件下为无人机提供可靠的动力支持。

关键词：无人机锂离子电池高能量电池组

碱金属阳离子调变的负载钴催化剂对还原胺化反应的影响

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过程工程学报 2024年

作者：洪晓博黄在银丁其达刘泽莹王红岩谭学才王耀锋广西民族大学化学化工学院中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室郑州中科新兴产业技术研究院

苄胺广泛应用于医药、农药、染料和香料等领域，其广泛的应用价值引起众多行业的关注。苄胺可以通过苯甲醛还原胺化反应进行制备，但目前报道的用于该反应的大部分催化剂制备步骤复杂，成本高。在这项工作中，我们报道了通过简单的浸渍... 详细信息

苄胺广泛应用于医药、农药、染料和香料等领域，其广泛的应用价值引起众多行业的关注。苄胺可以通过苯甲醛还原胺化反应进行制备，但目前报道的用于该反应的大部分催化剂制备步骤复杂，成本高。在这项工作中，我们报道了通过简单的浸渍法制备了一系列负载在二氧化硅上的碱金属阳离子调变的钴催化剂（Co-M/SiO2）。通过高压反应釜评价了不同催化剂对苯甲醛还原胺化反应的影响。最佳催化剂Co-Na/SiO2(Co2+:Na+=1:1.5)催化苯甲醛转化率为100%，目标产物苄胺选择性为94.6%。与未加入碱金属阳离子的Co/SiO2催化剂相比，该催化剂使苄胺选择性提高了24.6%，副产物苯甲醇减少了17.1%。利用催化剂表征（XRD, XPS, TEM, Raman, NH3-TPD, CO2-TPD, H2-TPD, TGA）进一步了解了催化剂结构和形貌特征。结果表明在Co-Na/SiO2中，钴主要以Co0和CoOx形式存在，加入的Na+通过电子转移改变催化剂中Co0物种的结合能；此外，Co-Na/SiO2催化剂提供了适量的酸碱性位点及适当的氢气吸附能力，有利于还原胺化反应发生。利用原位红外实验分析了Co-Na/SiO2催化剂和Co/SiO2催化剂的吸附能力和反应过程差异。结果表明，Co-Na/SiO2催化剂催化苯甲醛还原胺化合成苄胺的能力优于Co/SiO2催化剂的原因在于能够抑制副产物BzAh的生成。因此，这项工作为还原胺化反应提供了一种低成本且高活性的钴基催化剂，为以后用于该反应的高效催化剂的设计研究奠定了基础。

关键词：苯甲醛苄胺还原胺化反应碱金属阳离子调变钴基催化剂

5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮物性及汽液相平衡

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第4期41卷 461-467页

作者：徐丽君李祥李辉刘龙张延强姜仁政沈阳化工大学化学工程学院沈阳110142 中国科学院过程工程研究所中国科学院粉体材料技术重点实验室北京100190 郑州中科新兴产业技术研究院郑州450000

测定5-氯-2戊酮和环丙基甲基酮的物化性质:密度、黏度、摩尔体积、热膨胀系数和表面张力。测定5-氯-2-戊酮(1)+环丙基甲基酮(2)二元体系的汽液相平衡(VLE),并应用Aspen Plus V11中Van Laar方程、Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行关联... 详细信息

测定5-氯-2戊酮和环丙基甲基酮的物化性质:密度、黏度、摩尔体积、热膨胀系数和表面张力。测定5-氯-2-戊酮(1)+环丙基甲基酮(2)二元体系的汽液相平衡(VLE),并应用Aspen Plus V11中Van Laar方程、Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行关联,回归得到二元交互参数。实验结果通过热力学一致性检查。该研究不仅补充了汽液相平衡数据库,也为5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮的分离提供热力学数据。

关键词： 5-氯-2-戊酮环丙基甲基酮物性汽液相平衡 Aspen模拟

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低温锂离子电容器研究进展

工程科学学报 2024年第8期46卷 1509-1520页

作者：徐艺李晨任祥张熊王凯孙现众马衍伟济南大学化学化工学院济南250022 中国科学院电工研究所北京100190 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院济南250013 山东产业技术研究院济南250102 中国科学院大学北京100049

锂离子电容器(LIC)采用了双电层电容器(EDLC)正极和锂离子电池(LIB)负极,因而兼具高能量密度、高功率密度和长循环寿命的优势.LIC在储能过程中正极表面发生电荷的可逆吸脱附,负极体相中存在Li+的反复嵌入/脱嵌,在低温环境下由于电解液... 详细信息

锂离子电容器(LIC)采用了双电层电容器(EDLC)正极和锂离子电池(LIB)负极,因而兼具高能量密度、高功率密度和长循环寿命的优势.LIC在储能过程中正极表面发生电荷的可逆吸脱附,负极体相中存在Li+的反复嵌入/脱嵌,在低温环境下由于电解液的黏度、电导率等物化性质发生很大改变,严重影响了LIC中离子的正常运输和电荷转移,导致无法在低温工况下正常运转,限制了其全天候、宽温域的应用.因此改善LIC的低温性能成为现阶段亟待解决的问题,受到了业界的广泛关注.众多研究表明电极材料和电解液之间的相互作用直接决定LIC低温电荷存储的过程,是解决低温环境下LIC能量密度和功率密度低的关键环节.本文从电极材料和电解液两个方面综述了国内外LIC低温性能的研究进展,概述了现阶段低温碳基材料的化学改性、表面修饰、离子嵌入以及新型电极材料的研发,并从电解液的锂盐、溶剂、添加剂三部分出发,介绍了低温工况下电解液各组成部分对LIC性能的影响,对不同改进工艺进行了分类与总结,重点讨论了新型低温添加剂在LIC中的应用,最后总结了新一代低温电解液的研究进展并对具有宽温度工况的下一代LIC提供了初步展望.

关键词：储能器件锂离子电容器电极材料电解液低温性能

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医疗器械用热塑性弹性体的制备及耐辐照性能

化工进展 2024年第2期43卷 1047-1053页

作者：刘海洪罗璐张袁铖张晓朦崔喆付鹏庞新厂刘民英郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001 河南省先进尼龙材料及应用重点实验室河南郑州450001 郑州大学产业技术研究院有限公司河南郑州450001

采用具有耐辐照特性的溴化聚(异丁烯-对甲基苯乙烯)(BIMS)为基体橡胶,与苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)共混,以烷基苯酚二硫化物作为硫化交联剂,并配合一种生物基增塑剂,采用动态硫化工艺,制备了一种医疗器械用耐辐照动态硫... 详细信息

采用具有耐辐照特性的溴化聚(异丁烯-对甲基苯乙烯)(BIMS)为基体橡胶,与苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)共混,以烷基苯酚二硫化物作为硫化交联剂,并配合一种生物基增塑剂,采用动态硫化工艺,制备了一种医疗器械用耐辐照动态硫化热塑性弹性体(TPV)。通过对不同剂量辐照后TPV的基本理化性质、顶空气相色谱、红外图谱、热稳定性、动态机械性能和力学性能对比分析研究发现,在辐照灭菌(≤40 kGy)后,产品性能未发生变化,可满足常规医疗器械用弹性体制品对耐辐照性能的要求。

关键词：耐辐照性热塑性弹性体辐照灭菌动态硫化

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锂硫软包电池容量衰减的失效分析

电源技术 2024年第4期48卷 628-633页

作者：杨幸遇张涛高文超刘艳侠郑州中科新兴产业技术研究院河南省储能材料与过程重点实验室河南郑州450003 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程国家重点实验室北京100190

采用原位与非原位相结合的方法,将锂硫软包电池循环失效的容量损失进行定量化分析,主要包括可逆容量损失和不可逆容量损失。根据表征实验拆分,可逆容量损失主要由电流极化、电解液缺失和电芯极片膨胀导致的容量损失组成,不可逆容量损失... 详细信息

采用原位与非原位相结合的方法,将锂硫软包电池循环失效的容量损失进行定量化分析,主要包括可逆容量损失和不可逆容量损失。根据表征实验拆分,可逆容量损失主要由电流极化、电解液缺失和电芯极片膨胀导致的容量损失组成,不可逆容量损失主要由负极沉积硫化锂、隔膜黏附多硫化锂和电解液溶解等容量损失组成。通过计算对比,造成锂硫软包电池循环失效的主要因素为锂金属负极的粉化和硫化锂的沉积(约占47%),其次为隔膜黏附多硫化物约25%。可针对造成循环失效的主要因素进行重点改善,提升锂硫电池的循环性能,推动实用化进程。

关键词：锂硫软包电池失效分析容量衰减量化分解

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酸浸—萃取法回收废旧CPU中的金试验研究

湿法冶金 2024年

作者：柳林刘红召王威曹耀华王洪亮王科赵俊利中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室河南省黄金资源综合利用重点实验室郑州中科新兴产业技术研究院

针对金含量较高的电子固体废弃物CPU，研究采用王水浸出，可得金质量浓度为256.1 mg/L的浸出液，再采用溶剂萃取法回收酸浸液中的金。考察了萃取剂种类、浓度、萃取时间、萃取相比、萃取温度对金萃取效果的影响。结果表明：以浓度80%的... 详细信息

针对金含量较高的电子固体废弃物CPU，研究采用王水浸出，可得金质量浓度为256.1 mg/L的浸出液，再采用溶剂萃取法回收酸浸液中的金。考察了萃取剂种类、浓度、萃取时间、萃取相比、萃取温度对金萃取效果的影响。结果表明：以浓度80%的二丁基卡必醇为萃取剂，在相比VO∶VA=1∶4、常温条件下振荡反应10 min，金萃取率可达99.86%，再用草酸进行反萃取即可获得海绵金产品，回收效果较好。该法在CPU等含金电子固废的综合回收方面具有一定推广价值。

关键词：电子固体废弃物废旧CPU 回收金王水浸出萃取二丁基卡必醇