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吸热型纳米流体燃料研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1167-1182页

作者：申州洋薛康刘青史成香邹吉军张香文潘伦天津大学化工学院天津300072

吸热型纳米流体燃料是一种有潜力解决高超声速飞行器发动机过热问题的新型燃料。为探究吸热型纳米流体燃料的裂解性能,并为后续研究提供参考,首先介绍了纳米流体燃料的分散稳定性机理,并概述了其制备及提高稳定性的方法;其次,综述了吸... 详细信息

吸热型纳米流体燃料是一种有潜力解决高超声速飞行器发动机过热问题的新型燃料。为探究吸热型纳米流体燃料的裂解性能,并为后续研究提供参考,首先介绍了纳米流体燃料的分散稳定性机理,并概述了其制备及提高稳定性的方法;其次,综述了吸热型纳米流体燃料的裂解研究进展,从纳米添加剂、有机保护配体及反应机理和路径等多方面分析了影响裂解的关键因素;最后对吸热型纳米流体燃料的未来发展趋势提出展望。

关键词：燃料表面活性剂分散稳定性纳米粒子催化裂解催化机理

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NiW/介孔Y型分子筛催化剂上菲加氢裂化过程研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第2期57卷 155-164页

作者：唐忠利张满陈嘉诺王希涛张东辉李文彬天津大学化工学院天津300350

为了实现对煤焦油中副产物多环芳烃菲的有效利用,采用等体积浸渍法制备了介孔Y型分子筛负载金属Ni、W催化剂,利用XRD、H2-TPR、BET、SEM-EDS对制备的催化剂进行表征分析,并在固定床反应器中考察催化剂上菲加氢裂化性能,探讨了反应过程... 详细信息

为了实现对煤焦油中副产物多环芳烃菲的有效利用,采用等体积浸渍法制备了介孔Y型分子筛负载金属Ni、W催化剂,利用XRD、H2-TPR、BET、SEM-EDS对制备的催化剂进行表征分析,并在固定床反应器中考察催化剂上菲加氢裂化性能,探讨了反应过程中空速、气液比、温度、压力对催化剂积碳率、菲的转化率、液体收率及产物分布的影响.研究表明,增加空速和气液比会降低催化剂的积碳率,过高的反应温度会导致催化剂快速地积碳失活.通过定时采样对裂解产物分析得到菲在催化剂上的裂解率变化情况,同时也能反映出催化剂的稳定性.对反应过程条件优化得到的最优条件为:空速6 h^(-1),气液比750,温度400℃,压力6.5 MPa.此时,菲的裂解率可以稳定在99%以上,同时催化剂保持较高的稳定性,在4 h内未出现活性降低.

关键词：菲介孔Y型分子筛催化剂加氢裂化产物分布

钾掺杂的锐钛矿TiO_(2)催化丙酸酮基化反应

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高校化学工程学报 2024年第3期38卷 459-467页

作者：黄胶王华韩金玉祝新利天津大学化工学院天津300072

酮基化反应是转化生物质衍生羧酸的有效途径之一。为了提高酮基化反应活性和选择性,使用等体积浸渍法制备了不同钾(K)掺杂量的TiO_(2)催化剂,并探究其催化丙酸酮基化反应性能。通过X-射线粉末衍射、透射电子显微镜和X-射线光电子能谱等... 详细信息

酮基化反应是转化生物质衍生羧酸的有效途径之一。为了提高酮基化反应活性和选择性,使用等体积浸渍法制备了不同钾(K)掺杂量的TiO_(2)催化剂,并探究其催化丙酸酮基化反应性能。通过X-射线粉末衍射、透射电子显微镜和X-射线光电子能谱等方法对催化剂的物化性质进行表征。结果表明,TiO_(2)、0.05K(掺杂K的质量分数为5%)催化剂的本征反应速率分别为549.2μmol·g^(-1)·min^(-1)、2 686.2μmol·g^(-1)·min^(-1),K的掺杂显著提高了反应活性,并且在丙酸完全转化时,0.05K催化剂的3-戊酮选择性(99.9%)高于TiO_(2)催化剂(96.2%)。根据X射线光电子能谱的表征,TiO_(2)和钾氧化物之间存在明显的相互作用,促进了表面氧空位的生成从而提高反应活性。

关键词：酮基化 TiO_(2) 钾丙酸 3-戊酮

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液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展

化工进展 2024年第1期43卷 215-231页

作者：李文鹏刘晴杨志荣高展鹏王景涛周鸣亮张金利郑州大学化工学院同济大学土木工程学院天津大学化工学院

石墨烯是一种具有优良物理化学性质的二维纳米材料，广泛应用于电池、催化、传感器、印刷、生物医药等领域。然而，石墨烯及其衍生产品的应用与发展面临着巨大挑战——低成本、高品质、规模化生产。本文综述了液相剥离法高效制备石墨烯... 详细信息

石墨烯是一种具有优良物理化学性质的二维纳米材料，广泛应用于电池、催化、传感器、印刷、生物医药等领域。然而，石墨烯及其衍生产品的应用与发展面临着巨大挑战——低成本、高品质、规模化生产。本文综述了液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展，重点探讨了电化学插层法、溶剂插层法、高温膨胀法和微波膨胀法等液相剥离的前处理方法原理以及对石墨烯剥离效果的影响；分析了水基溶剂、有机溶剂和混合溶剂等剥离溶剂的优缺点与选取原则；对比了超声、高剪切和微通道等过程强化设备的剥离原理和优缺点；简述了离心分离的后处理方法以及分离效果；最后对液相剥离法宏量制备石墨烯的发展趋势进行了展望：通过结合人工智能等方法进行多目标优化，开发无残留的功能化插层剂并匹配温和快速的膨胀方法，寻找低毒、低沸点、高分散的溶剂体系，精确调控液相剥离设备作用机理，设计连续化梯级离心设备，实现液相剥离制备石墨烯的连续化、规模化、低成本快速制备。

关键词：石墨烯液相剥离二维纳米材料高剪切微通道高效制备

从正己烷中提取苯:混合萃取剂的筛选及液-液相平衡数据测定

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高校化学工程学报 2024年第3期38卷 375-383页

作者：李颜静赵雨欣孙晓岩项曙光赵文英青岛科技大学过程系统工程研究所山东青岛266042 齐鲁师范学院化学与化工学院山东济南250200

针对芳烃抽提过程中有机溶剂不能兼顾高溶解度和高选择性的壁垒,利用COSMO-RS模型对多种萃取剂进行筛选,并通过液液平衡实验测定苯+正己烷+混合萃取剂的液液平衡数据,发现N-甲基吡咯烷酮(NMP)与环丁砜(SUL)质量比为1:4是性能最优的萃取... 详细信息

针对芳烃抽提过程中有机溶剂不能兼顾高溶解度和高选择性的壁垒,利用COSMO-RS模型对多种萃取剂进行筛选,并通过液液平衡实验测定苯+正己烷+混合萃取剂的液液平衡数据,发现N-甲基吡咯烷酮(NMP)与环丁砜(SUL)质量比为1:4是性能最优的萃取剂。利用Othmer-Tobias及Hand方程对实验数据的可靠性进行验证,同时通过NRTL及UNIQUAC模型对实验数据进行回归,计算值与实验值吻合良好,表明两模型均可用于芳烃抽提的计算,为工业上芳烃抽提模拟计算提供了数据支持。

关键词：芳烃液液萃取混合萃取剂 COSMO-RS模型

3,5-二硝基苯甲酸功能化的金属有机框架CAU-10-NH-DNBA荧光检测硫化氢

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高等学校化学学报 2024年第8期45卷 80-88页

作者：龚文朋周林楠黄冈师范学院化学化工学院黄冈438000

设计合成了一种基于3,5-二硝基苯甲酸功能化的金属有机框架CAU-10-NH-DNBA荧光探针,可直接用于H_(2)S的检测.首先,以三氯化铝和5-氨基间苯二甲酸为原料,在溶剂热条件下合成了金属有机框架CAU-10-NH_(2);然后,在水溶液中,以CAU-10-NH_(2)... 详细信息

设计合成了一种基于3,5-二硝基苯甲酸功能化的金属有机框架CAU-10-NH-DNBA荧光探针,可直接用于H_(2)S的检测.首先,以三氯化铝和5-氨基间苯二甲酸为原料,在溶剂热条件下合成了金属有机框架CAU-10-NH_(2);然后,在水溶液中,以CAU-10-NH_(2)和3,5-二硝基苯甲酸(DNBA)为原料,在偶联剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的共同作用下,合成了CAU-10-NH-DNBA.采用红外光谱、X射线衍射谱、固体核磁共振波谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜对其进行了表征.结果表明,CAU-10-NH-DNBA的激发和发射波长分别为320和412 nm;H_(2)S可使CAU-10-NH-DNBA荧光增强;并考察了pH值、时间和温度对检测效果的影响.在最佳实验条件下,CAU-10-NH-DNBA对H_(2)S的检出限为2.43μmol/L,线性范围为3.9~62.5μmol/L,具有选择性高的优点.该探针可应用于人血清样品中H_(2)S含量的检测,样品回收率为94.5%~96.1%.

关键词：金属有机框架 3,5-二硝基苯甲酸功能化荧光检测硫化氢

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一锅法合成可印刷室温磷光二氟化硼衍生物

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 18-23页

作者：张兴红耿鹏向娟娟晏佳莹毛妙付肖述章三峡大学材料与化工学院宜昌443002

纯有机室温磷光(RTP)材料因其潜在的应用价值而备受关注.迄今,多数已报道的有机RTP材料在晶态下发射出较强的RTP,但在溶液加工过程中易生成无定形态,从而失去RTP性能.本文通过一锅法两步反应,合成了含有多个甲氧基的二氟化硼衍生物(BF2-... 详细信息

纯有机室温磷光(RTP)材料因其潜在的应用价值而备受关注.迄今,多数已报道的有机RTP材料在晶态下发射出较强的RTP,但在溶液加工过程中易生成无定形态,从而失去RTP性能.本文通过一锅法两步反应,合成了含有多个甲氧基的二氟化硼衍生物(BF2-tPMO).晶体结构分析表明,多个甲氧基的存在构建了有效的分子间非共价相互作用.这些非共价键作用可抑制分子运动,保持较高的发光效率.此外,这些非共价键作用能够使其在溶剂处理后依然保持晶态性质,进而保持RTP性能.实验结果表明,BF2-tPMO可溶解在不同溶剂中且在溶剂蒸发后仍能保持相同的RTP特性,为易加工型RTP材料的设计提供了有效的策略.

关键词：二氟化硼室温磷光一锅法合成分子间相互作用

共价有机框架膜阳离子基团密度调控实现快速阴离子传导

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科学通报 2024年第9期69卷 1111-1113页

作者：孔彦吕博晖吴洪姜忠义天津大学化工学院天津300072

离子交换膜是目前众多电化学应用的核心部件,如燃料电池、电解槽、电化学氢气压缩机等[1].其中,离子传导率是离子交换膜的核心性能指标,决定了相关电化学装置的输出功率、能量转化效率等关键指标.因此,开发高离子传导率的离子交换膜对... 详细信息

离子交换膜是目前众多电化学应用的核心部件,如燃料电池、电解槽、电化学氢气压缩机等[1].其中,离子传导率是离子交换膜的核心性能指标,决定了相关电化学装置的输出功率、能量转化效率等关键指标.因此,开发高离子传导率的离子交换膜对于高性能电化学的应用至关重要.根据导电离子种类,离子交换膜主要分为质子交换膜和阴离子交换膜.

关键词：质子交换膜离子交换膜燃料电池离子传导率能量转化效率电化学装置氢气压缩机阳离子基团

聚乳酸/壳聚糖/肉桂醛单向阻湿双层膜的制备及其在秀珍菇保鲜中的应用

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食品科学 2024年第10期45卷 232-241页

作者：陈秀梅林妍陈俊宇谭小丽车金鑫陶能国湘潭大学化工学院湖南湘潭411105

为改善秀珍菇富含营养和水分,采后极易失水萎蔫降低商品价值,而膜包装易导致内部环境湿度大造成腐烂的问题,本研究以聚乳酸(polylactic acid,PLA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,制备含有0.25%肉桂醛纳米乳(cinnamaldehyde nano-emuls... 详细信息

为改善秀珍菇富含营养和水分,采后极易失水萎蔫降低商品价值,而膜包装易导致内部环境湿度大造成腐烂的问题,本研究以聚乳酸(polylactic acid,PLA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,制备含有0.25%肉桂醛纳米乳(cinnamaldehyde nano-emulsion,CANE)的单向阻湿双层膜(0.25%CANE-PLA-CS),探讨该膜的微观结构、物理性能、光学性能、机械性能、水蒸气的阻隔性能和缓释性能,最终将其应用在秀珍菇贮藏保鲜中。结果表明:PLA和CS两者间的复合可有效弥补单体膜的缺陷,0.25%CANE-PLA-CS双层膜层与层之间结合紧密,对CA的保留率是42%,抗紫外线能力强,水滴沉降速度最小且P层有较好的水蒸气阻隔性,C层具有较好的亲水性。秀珍菇保鲜实验发现,与PE膜包装相比,0.25%CANE-PLA-CS双层膜对秀珍菇采后的褐变有明显的抑制作用;有效抑制秀珍菇贮藏期间的呼吸强度,延缓秀珍菇质量损失率、可溶性固形物、褐变度、电导率以及丙二醛含量的上升;降低秀珍菇贮藏期间的多酚氧化酶和过氧化物酶活性,维持了秀珍菇较高的超氧化物歧化酶活性。这些结果表明该单向阻湿双层膜能够有效延缓秀珍菇褐变、衰老和维持其商品价值,为制备菇类新型保鲜材料提供理论支撑,对降低秀珍菇采后损失具有较好的指导价值。

关键词：单向阻湿双层膜聚乳酸壳聚糖肉桂醛乳液秀珍菇保鲜