化工学报杂志

煤快速热解制油技术问题的化学反应工程根源：逆向传热与传质

关键词: 煤  热解  挥发物  焦油  传热  传质  

从化学反应工程的角度分析了煤热解过程中挥发物逸出方向与传热方向相反的现象,阐述了反应温度和反应时间对挥发物反应（二次反应）的不同作用,指出提高热源温度加快热解速度的方法反而会促进挥发物二次反应,导致焦油损失与结焦增加,进而提出抑制挥发物二次反应的关键是降低挥发物在反应器中的温升幅度。

二氧化碳转化催化剂研究进展及相关问题思考

关键词: 二氧化碳  催化剂  加氢  甲烷化  重整  

CO_2化学利用对碳资源利用、化解产能过剩、完善相关产业链有重要意义,CO_2转化催化剂研究因此受到广泛关注。针对具有规模应用前景的CO_2加氢合成甲醇、CO_2甲烷化和甲烷CO_2重整催化剂研究现状与存在问题,讨论了计算催化和催化剂强化制备在研究新型高效CO_2转化催化剂中的重要应用,说明了CO_2负离子的潜在应用价值;以等离子体强化制备催化剂为...

均孔膜

关键词: 膜  分离  均孔膜  纳米结构  嵌段共聚物  选择性溶胀  

为进一步提高膜分离过程的精度,同步提升选择性和渗透性,分离膜孔径均一化是必然途径,均孔膜因此应运而生。首先讨论了均孔膜概念及其结构特点。均孔膜是孔径均一、孔道形状一致且垂直贯穿整个分离层的分离膜。然后介绍了制备均孔结构的不同方法,探讨了这些方法的优势和固有缺陷。利用嵌段共聚物微相分离的特性,可获取规整排列的、孔径在10~50 n...

绿色过程系统工程

关键词: 绿色过程系统工程  过程系统  绿色技术  离子液体  氢键作用  模拟  

发展从源头消除污染的绿色技术是过程工业可持续发展的必然要求,任何单元技术的突破对过程工程的绿色化都是不可或缺的。然而过程工程是一个系统科学,不仅要考虑单个技术,重点还要考虑从原料替代、介质创新到单元强化及系统集成的整个链条,归根到底是要通过新介质（如催化剂、溶剂等）的原始创新和新工艺集成创新实现过程工业的绿色化。基于系统...

层状双金属氢氧化物用于催化水氧化的研究进展

关键词: 层状双金属氢氧化物  水滑石  催化剂  氧化  电化学  光电化学  

通过太阳能光解水制取能源（如氢气）是开发清洁能源的重要途径之一,而水分解的半反应——水氧化过程是整体水分解的重要环节与限速步。发展高效、稳定、易获取的水氧化催化剂是实现有效水分解的关键。层状双金属氢氧化物（layered double hydroxides,LDHs）由于其独特的二维层状结构与灵活调变的化学组成,近年来作为水氧化反应催化剂受到研究者...

负载型金属催化剂的热稳定机制

关键词: 负载型金属催化剂  稳定性  团聚  烧结  稳定机制  稳定策略  

负载型金属催化剂是一类重要的催化材料,在石油炼制、环境保护以及材料合成等领域起着重要的作用。然而,由于活性金属在反应环境下容易烧结团聚,以致活性降低乃至失活,因此,如何提高其热稳定性成为负载型金属催化剂研究的一个关键问题。概述了催化剂的金属团聚成因及其稳定机制。简要介绍了Ostwald效应以及颗粒合并长大两种团聚模型,从热力学角...

甲基硅氧烷在污水处理厂中的环境行为

关键词: 挥发性甲基硅氧烷  环境行为  归趋  生物降解  吸附  

硅氧烷由硅氧原子交替排列形成主链骨架,由于它们的高疏水性、润滑性、稳定性,被广泛地应用于润滑剂、密封剂以及个人护理品、化妆品等,并逐步扩大应用到纺织品以及表面涂层材料。而挥发性甲基硅氧烷在环境中具有持久性、生物富集性且部分具有生殖毒性,因此引起人们的广泛关注。本文归纳了国内外有关挥发性甲基硅氧烷的使用和分布状况,概述了硅...

气体在金属-有机骨架材料中的吸附分离：经典密度泛函理论的应用

关键词: 经典密度泛函理论  统计热力学  气体  

回顾了近年来经典密度泛函理论在预测金属-有机骨架材料吸附特性方面的研究进展,重点介绍了经过快速傅里叶变换加速后的经典密度泛函理论在MOF吸附材料的大规模筛选方面的应用。相较传统的计算机分子模拟,加速后的经典密度泛函理论的优势在于计算效率,对于简单的小分子气体系统尤其具有优势,对MOF吸附材料进行大规模筛选是可行的;但对于对复杂分...

柱状微结构表面强化沸腾换热研究综述

关键词: 柱状微结构  池沸腾  流动沸腾  射流冲击  微重力  传热  相变  两相流  

沸腾换热是一种非常高效的热传递方式,不论在地面常重力环境还是空间微重力环境下都有十分重要和广泛的应用。强化表面结构是一种有效的无源强化换热技术,而强制对流和射流冲击作为高效的直接冷却方式,在有源强化换热技术中被认为是最有发展前景的冷却方式。结合无源强化换热技术和有源强化换热技术同时进行强化沸腾换热是进一步提高换热能力的...

油页岩开发利用技术及系统集成的研究进展

关键词: 油页岩  干馏  系统集成  页岩油提质  干馏气提质  

油页岩作为一种非常规能源,储量巨大,是最具潜力的石油替代资源之一。将油页岩干馏炼油、半焦燃烧发电、页岩油气提质、灰渣生产建材和化工品等工艺技术进行集成,可提升能效、改善经济效益,符合我国能源发展战略需求,具有广阔应用前景。本文专题论述在油页岩开发利用过程中主要关键单元技术,系统集成技术的现状及研究进展。为深入研究和高效环保...

化学品绿色制造核心技术——合成生物学

关键词: 合成生物学  化学品制造  生物能源  药物  原料  底盘细胞  生物过程  

合成生物学即生物学的工程化,因其打破了非生命化学物质和生命物质之间的界线,推动了生命科学由理解生命到创造生命的革新,因此对科学发展和技术创新起到了颠覆性作用,引发了化学品绿色制造的巨大变革。合成生物学作为化学品绿色制造的核心技术,主要从原料到菌种再到过程进行全链条设计和优化。本文首先从原料多样化、产品的合成与底盘细胞的选...

基于系统生物学和合成生物学的重要平台化学品生物制造的研究进展

关键词: 系统生物学  合成生物学  生物催化  生物技术  平台化合物  生物制造  

基于生物质资源的平台化学品制造,是解决目前石化资源枯竭和环境问题的重要措施,对经济社会的可持续发展具有重要意义。本文主要介绍了系统生物学和合成生物学在有机酸（琥珀酸、富马酸、L-苹果酸、葡萄糖二酸、丙酮酸、苯丙酮酸、α-酮戊二酸）以及其他平台化学品（2,5-呋喃二甲酸）生物制造中的应用,并展望了生物制造在平台化学品生产中的未来...

接枝聚合物配基的蛋白质吸附层析

关键词: 蛋白质  吸附  层析  聚合物接枝  配基  

以离子交换、亲和结合和疏水性吸附为主的蛋白质吸附层析是药用蛋白质生产过程的核心技术,开发新技术和提高蛋白质吸附层析操作的分离效率（如选择性和动态吸附容量等）是该领域的主要研究目标。近年来聚合物配基接枝的层析介质由于同时具有较高的吸附容量和传质速率,得到产学界的广泛关注。本文针对聚合物配基接枝修饰的蛋白质吸附层析介质的配...

萃取分离体系分子间弱相互作用的研究进展

关键词: 萃取  分离  界面  分子间相互作用  研究方法  

萃取反应和传质大多发生在溶液相界面,而萃取体系的新相生成和相分离行为取决于溶液相内分子微观聚集结构的变化。研究萃取分离过程溶液相内及相界面发生的各种分子间弱相互作用及其随萃取反应条件的变化、加和与协同效应,是国际上萃取分离化学化工的前沿热点,对于深入认识萃取分离过程微观机理、调控分离选择性具有重要意义。本文从萃取分离体...

重质油在孔道内扩散传质的研究进展

关键词: 扩散传质  重质油  受限扩散  分子构型  缔合  

内扩散广泛存在于非均相催化反应过程中。重质油因为具有更大的分子尺寸和复杂的组成结构,其在催化转化过程中通过孔道的扩散传质受到显著影响,极大降低了重质油的高效转化和催化剂的有效利用。本文重点对重质油在孔道内扩散传质的主要研究方法（隔膜池、吸附扩散和反应动力学法）和现状、孔内扩散的影响因素以及内扩散对重质油催化转化的影响等...

线粒体荧光探针最新研究进展

关键词: 荧光  探针  线粒体  细胞生物学  生物技术  成像  

细胞器的研究一直是认识细胞结构和功能的重要手段。线粒体是细胞的能量工厂,参与众多的新陈代谢过程,许多病理学过程均与它相关,是一种重要的细胞器,一直以来都是研究的热点。定位于线粒体的荧光探针主要分为3大类,本文重点介绍并讨论近10年基于带有正电荷的荧光团或者在荧光团中引入三苯基膦等定位基团实现对线粒体染色荧光探针的研究进展。

氟离子荧光探针的研究进展

关键词: 氟离子  荧光探针  染料  分子工程  阴离子识别  化学分析  生物成像  分子生物学  

氟离子是电负性最强、离子半径最小的阴离子,是一个强路易斯碱,在化学、生物学、医学和军事等方面都具有重要作用。适量的氟化物摄入人体可以预防龋齿、治疗骨质疏松症,但是过量的摄入会导致氟斑牙、氟骨症、尿石症以及癌症等疾病,因此氟离子的识别与检测具有重要意义。化学荧光探针具有选择性好、灵敏度高、方便快捷、成本低廉等优点,近年来化...

具有快速响应特性的环境响应型智能水凝胶的研究进展

关键词: 智能水凝胶  聚合物  环境刺激响应  快速响应特性  

环境响应智能水凝胶应用于化学传感器、化学微阀、人造肌肉、药物控释载体、物质分离等领域时常常需要快速响应特性,提高智能水凝胶的响应速率成为了智能水凝胶研究领域的重要课题之一。本文主要综述了具有快速响应特性的环境响应智能水凝胶的构建策略与方法,重点介绍了3类具有不同结构的快速响应型智能水凝胶,即具有多孔结构的快速响应智能水凝...

纳米受限流体的结构及流体动力学特性

关键词: 纳米流体学  流体动力学  扩散  分子模拟  电渗流  

纳米受限流体因其异于宏观流体的特殊性,在膜分离、介孔催化等领域均具有广阔的应用前景。壁面附近流体的分层有序结构及其对流体动力学特性的影响,是纳米受限流体区别于宏观流体的关键所在。从纳米受限流体的分子堆积结构及双电层结构出发,总结了模拟计算及实验研究中发现的规律,对纳米受限流体自扩散性质、壁面滑移现象等方面的进展进行了综述...

梯度共聚物的可控制备及其性能

关键词: 聚合  聚合物  产品工程  梯度共聚物  

梯度共聚物是近年来伴随着活性聚合方法而发展起来的一种新型共聚物,其特点在于单体单元组成沿着分子链方向逐渐变化,链结构界于常见的无规共聚物和嵌段共聚物之间。本文从梯度共聚物的结构特点入手,总结了其可控制备方法、表征手段、物化性质以及应用前景。基于共聚动力学模型控制单体加料速率的半连续活性/可控自由基聚合可实现梯度共聚物的结...

D-A-π-A型有机敏化染料的光谱调控与稳定性提升

关键词: 有机敏化染料  太阳电池  电子受体  光谱响应  光稳定性  

有机功能染料在新型光电子领域具有重要的应用前景,染料的光学特性与稳定性是影响其应用价值的重要因素。应用于有机太阳电池的敏化染料是决定电池器件光电转换效率和长期稳定性的关键组分。传统有机敏化染料的设计主要遵循电子给体-共轭桥连-电子受体（D-π-A）模型,但其对设计宽光谱、高效率、高稳定性的有机敏化染料存在明显的局限性。近年来...

合成气经二甲醚/乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展

关键词: 乙醇  合成气  二甲醚  乙酸甲酯  催化剂  多相反应  

乙醇是一种重要的清洁能源,可以作为燃油替代品或者含氧添加剂使用,市场潜力巨大。由合成气出发,经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯、乙酸甲酯加氢制乙醇是近年来备受关注的乙醇合成新工艺。该工艺选择性高、反应条件温和、催化剂价廉易得,且避免了乙醇-水共沸物的产生,节省了分离的能耗,是典型的绿色化学工艺。围绕这一工艺的两步核心反应（羰基化和...

离子液体膜材料分离二氧化碳的研究进展

关键词: 离子液体  膜  二氧化碳  气体分离  

离子液体由于具有不易挥发、结构可调、对CO_2有良好的吸收性能等特点而成为当前CO_2分离领域的研究热点,但因高黏度和高成本问题而限制了其工业化应用。将离子液体与气体分离膜材料结合,得到的新型分离膜材料兼具离子液体和膜的优势,成为当前离子液体研究领域的趋势之一。针对这一热点问题,综述了离子液体支撑液膜、聚离子液体膜和离子液体共混...

均相体系中酸碱协同催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应

关键词: 二氧化碳  催化作用  配合物  环状碳酸酯  环加成反应  酸碱协同催化  

基于＂可持续发展＂和＂绿色化学＂的概念,近年来CO_2的捕获、储存及资源化利用在工业上和学术上一直备受关注。通过具有100%原子经济性特点的CO_2与环氧化物环加成反应合成五元环状碳酸酯是最有前景的方法之一。基于均相催化剂的设计思想与方法,以CO_2和环氧化物的活化本质出发,从催化剂结构的角度综述了均相体系中酸碱协同催化CO_2与环氧化物...

酶分子稳定性改造研究进展

关键词: 生物化工  生物催化  酶  稳定性  分子改造  糖基化  

酶催化转化在食品、医药和精细化工等领域起着越来越重要的作用。然而,目前大多数酶反应需要在较温和的条件下进行以维持其正常活性,而在实际应用的逆境中（如高热、高酸、高盐等）,酶的耐受性却较差、容易失活从而导致反应效率下降,极大地限制了其推广和应用。因此,对酶分子进行抗逆改造以提高其稳定性和催化活性,是当前研究的热点也是难点。本...

石化企业能源优化系统设计与应用

关键词: 石化  过程系统  系统工程  信息系统  能源  优化  

石化工业是高能耗行业,发展面临资源紧缺的约束。基于信息化和工业化深度融合的能源管理系统,大幅度提高了能源的定量管理水平,在支撑企业节能方面应用前景广阔。中国石化应用信息技术构建能源管理信息系统促进企业实现节能,取得了较好的效果。论文阐述了能源优化系统的整体规划,并基于石化业务特点进行了能源优化系统的功能设计。以蒸汽动力优...

纽兰德催化剂催化乙炔二聚反应过程

关键词: 纽兰德催化剂  乙炔二聚反应  催化  乙烯基乙炔  鼓泡反应器  反应工程  

纽兰德催化剂催化乙炔二聚反应生产乙烯基乙炔是乙炔法生产氯丁二烯的关键步骤。考察了添加剂种类、DL-丙氨酸助剂添加量、乙炔空速和气体分布器孔径对乙炔二聚反应过程的影响,并进行了两级串联乙炔二聚反应试验。结果表明,添加DL-丙氨酸对乙炔二聚反应有抑制作用,但有利于提高乙烯基乙炔选择性。较大的乙炔空速会降低气体停留时间和增加返混现...

乙醇在MIL-101上的吸附相平衡及其吸附机理

关键词: 乙醇  水蒸气  吸附平衡  吸附  吸附热  

主要研究了MIL-101材料对乙醇的吸附性能和吸附机理。采用水热合成法制备了MIL-101（Cr）,并分别应用N2静态吸附、X射线粉末衍射（PXRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）等分析手段对MIL-101晶形结构、孔隙结构参数进行分析表征。应用静态吸附法测定乙醇和水蒸气在不同温度下的吸附等温线,并讨论乙醇吸附在MIL-101（Cr）4种吸附位的机理,根据吸附等温...

水-乙醇体系对双极膜中间界面层的影响

关键词: 膜  离子交换  电化学  交流阻抗谱  

选取Neosepta BP-1,Fumasep FBM,CJ-BPM三种商业标准双极膜作为研究对象,以水-乙醇为研究体系,通过改变不同乙醇含量,测定双极膜的交流阻抗谱,并且对双极膜的耐溶剂性能进行评价,结果表明BP-1具有良好的耐溶剂性,FBM,CJ-BPM耐溶剂性相对较弱;水解离现象发生在Li Cl水-乙醇混合溶液中,随着乙醇含量的增加,双极膜的阻值增加,而水解离程度降低。这...

产5α羟化紫杉二烯醇人工酵母的组合设计构建

关键词: 合成生物学  组合设计  酿酒酵母  生物催化  发酵  

利用工程化微生物生产天然药物如紫杉醇在近年来受到研究者广泛关注。本工作研究如何设计和构建人工酵母以生产紫杉醇生物合成途径中第一个由细胞色素P450酶催化的羟化产物——5α羟化紫杉二烯醇（taxadien-5α-ol）。利用组合设计原理,选用3种不同红豆杉来源的紫杉二烯5α羟化酶和2种不同植物源的细胞色素P450还原酶,分别对其进行N端穿膜区域的预...

基于消耗碳氮比进行底物分配和油脂得率预测

关键词: 发酵  生物过程  模型  参数估值  碳氮比  微生物油脂  

微生物油脂作为胞内代谢产物,其脂肪酸组成和植物油类似,是生物柴油和油脂工业理想替代原料。为了进一步了解底物中碳氮比对油脂合成的影响,通过恒化培养的方法,研究了圆红冬孢酵母在不同稀释率条件下,消耗碳氮比和底物在油脂和非油生物量之间的分配以及和油脂得率之间的关系。通过碳、氢、氧和氮的化学反应计量学分析,并根据不同稀释率稳态时所...

烷基桥联丁基磺酸磺化木质素的制备及其在分散碳纳米管中的应用

关键词: 碱木质素  桥联磺化  聚合物  碳纳米管  分散  

利用1,4-丁磺酸内酯作为磺化剂,1,6-二溴己烷作为烷基化桥联剂对碱木质素进行改性,通过一步反应制备了兼有烷基磺酸基和烷基链的交联结构的新型聚合物——烷基桥联丁基磺酸磺化木质素（AASLS）,并系统研究了AASLS在碳纳米管（CNT）悬浮液体系的分散性能。结果表明,当分散剂质量掺量为2%时,AASLS分散的CNT悬浮液在660 nm处的吸收高于由聚苯乙烯磺...

包含反应阶数变化的分形煤焦颗粒燃烧模型的建立与实验验证

关键词: 煤焦燃烧  模型  模拟  沉降炉  实验验证  表观反应阶数  分形  

为了深入研究煤焦燃烧的机理并提高对煤焦燃烧过程的预测精度,建立了一个综合的煤焦燃烧模型。该模型考虑了煤焦颗粒孔隙内二次反应与扩散的耦合作用、煤焦燃烧反应阶数的变化和反应过程中CO/CO2比例等问题。使用热天平（TGA）对11种煤焦的燃烧特性进行分析,测得各种煤焦的表观活化能与指前因子,以确定模型中的待定参数。在沉降炉（DTF）中对这1...

纳米腐殖酸基离子交换复合树脂动态吸附-脱附冶金镍镉废水

关键词: 纳米腐殖酸基离子交换复合树脂  选择性吸附  多柱串联  饱和吸附  

系统研究了纳米腐殖酸基离子交换复合树脂在多离子共存体系中对Ni~（2＋）/Cd~（2＋）的选择吸附性能。以此为基础,通过多柱串联、饱和吸附、洗脱液套用方法完成了对Ni~（2＋）、Cd~（2＋）冶金废水资源化治理研究,用扫描电镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TG-DTA）、X射线光电子能谱仪（XPS）及N2吸附-脱附分析仪（BET）等物理手段...

磷酸化二氧化硅填充磺化聚醚醚酮质子交换膜的制备及表征（英文）

关键词: 燃料电池  膜  质子传导率  甲醇渗透率  磷酸化  二氧化硅  

制备了两种磷酸化改性的介孔二氧化硅亚微米球形颗粒,分别为仅外表面接枝磷酸根基团的颗粒（PMPS-Ⅰ）和内外表面均接枝磷酸根基团的颗粒（PMPS-Ⅱ）。颗粒具有均一的尺寸和规则排布的六面体一维贯通孔道。将制备的二氧化硅颗粒与磺化聚醚醚酮（SPEEK）溶液共混制备杂化膜。与填充PMPS-Ⅰ的杂化膜相比,填充PMPS-Ⅱ的杂化膜显示出较好的质子传导...

《化工学报》2015年第一作者单位刊出论文统计