化工科技

科研开发

  • 有机膦配体银金属配合物的合成及催化Suzuki-Miyaura交叉偶联反应

    韩悦;刘思乐;陆姗姗;薛志爽;杨春光;王海龙;王金雨;

    以2-氯乙胺缩水杨醛和正丁基咪唑为原料合成席夫碱官能化氮杂环卡宾配体,以合成的配体为原料,三(三环己基膦)二氯化钌为前体,采用溶剂热法合成有机膦配体的银金属配合物。利用X射线单晶衍射、X射线粉末衍射、红外光谱等进行结构表征,结果表明银金属配合物属于正交晶系,Pcnb空间群,中心原子Ag为四配位。将有机膦配体银金属配合物应用于催化Suzuki-Miyaura交叉偶联反应中,结果表明,以溴苯和苯硼酸为底物,K_2CO_3为助催化剂,乙醇为溶剂,n(催化剂)=0.02 mmol、t=90℃、t=8 h,联苯的产率为78.64%。

    2025年02期 v.33 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K]
  • 换热器封头应力分布的数值模拟

    殷香奎;李吉强;马帅;王战辉;陈锦中;奚小艳;

    运用ANSYS有限元分析法,对换热器球形封头和椭圆形封头进行应力分析,考察其内部周向应力和经向应力云图分布规律,对2种封头应力分布情况进行分析。结果表明,对于球形封头,在封头内部,应力基本没有变化,而且周向应力和经向基本相等,均为拉应力;在圆筒区域,应力变化比较复杂,出现最大应力,周向应力的最大值出现在封头和筒体的连接处;对于椭圆形封头,从顶点到赤道应力基本呈减小趋势,在赤道处出现压应力,最大应力出现在球形封头顶点位置,经向应力随着内压载荷的增大呈递增变化。所得结论对于换热器封头应力分析具有一定的参考意义。

    2025年02期 v.33 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K]
  • 小叶紫薇茎叶器官的活性物质基础及抗氧化活性

    刘少静;樊中琦;杨宽;王书磊;唐瑞;王良浩;秦蓓;

    氧化应激损伤会导致衰老和各种疾病,因此开发天然抗氧化剂具有重要意义。对小叶紫薇茎叶器官不同萃取部位的抗氧化活性及活性成分进行对比研究,以期发现潜在药源。将小叶紫薇茎叶乙醇提取物依次用石油醚(PE)、乙酸乙酯(EAC)和正丁醇(NBA)萃取,采用紫外分光光度法检测不同样品中活性成分黄酮、酚酸含量。对样品进行1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二胺盐(ABTS)抗氧化的反应动力学研究,考察反应时间对样品清除自由基效果的影响,寻找合适的反应终点,以确保抗氧化检测结果的准确性;进一步采用DPPH、ABTS~+自由基清除实验对样品的体外抗氧化能力进行评价。结果显示小叶紫薇茎叶不同萃取部位中,黄酮和酚酸含量依次为EAC-E>NBA-E>PE-E。反应动力学研究结果表明,在样品的DPPH、ABTS~+自由基清除实验中,30 min为反应达到平衡所需时间。体外抗氧化实验结果表明,乙酸乙酯萃取物(EAC-E)活性最强,与阳性对照叔丁基对苯二酚(TBHQ)接近;石油醚萃取物(PE-E)最弱。小叶紫薇茎叶中活性成分黄酮、酚酸的含量与抗氧化活性呈正相关。该研究表明小叶紫薇茎叶不同萃取部位中EAC-E的活性成分及抗氧化活性最高,可用于天然抗氧化剂的开发,为小叶紫薇废弃资源茎叶的综合利用提供科学的理论依据。

    2025年02期 v.33 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902K]
  • 磁改性枣树枝生物质对水体中Cr(Ⅵ)的去除性能

    高平强;谭哲;韩帅;杨敏;张晓怡;张岩;

    六价铬Cr(Ⅵ)是工业废水中的一种有毒重金属,对环境和人类健康构成严重威胁。利用枣树枝和FeSO_4·7H_2O制备磁性生物炭复合材料(MBC),有效去除水中的六价铬Cr(Ⅵ)。通过多种表征技术,研究了pH值、反应时间和干扰离子对MBC去除Cr(Ⅵ)性能的影响。在pH=2、t=25℃条件下,MBC对Cr(Ⅵ)的去除率为99.24%,CO_3~(2-)影响最大。密度泛函理论(DFT)计算显示含氧官能团增强了生物炭的吸附能力。吸附动力学和热力学分析表明,MBC的吸附行为符合准二级动力学方程,为自发吸热过程,且吸附等温线与Freundlich模型相符。MBC具有高饱和磁化强度(16.6 A/m),易于分离,且在5次重复使用后仍保持72.72%的去除率,为去除水体中的Cr(Ⅵ)提供了新思路。

    2025年02期 v.33 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 2528K]
  • 系列功能型聚合物表面活性剂乳化稳定性

    李伟;霍妍佳;李金玲;霍东英;黄金;王哲;马小荣;李翠勤;

    采用瓶试法和单滴法对系列聚合物表面活性剂形成的模拟乳状液的乳化稳定性进行了研究,考察了体系φ(水)、聚合物表面活性剂种类及质量浓度对模拟乳状液乳化稳定性的影响。结果表明,φ(水)>50%的模拟乳状液破乳速率常数远大于低φ(水)的模拟乳状液,稳定后的φ(浓相)变化规律与破乳速率常数相反。溶液黏度较高的Ⅱ型聚合物表面活性剂形成的模拟乳状液最稳定;ρ(聚合物表面活性剂)增加有利于形成稳定的模拟乳状液。具有聚合物和表面活性剂双重特性的聚合物表面活性剂形成模拟乳状液的稳定性与吸附在油水界面聚合物表面活性剂分子及其水溶液的黏度有关。

    2025年02期 v.33 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2520K]
  • GO@MOF-199和Zn@MOF-199改性材料制备及脱酚性能评价

    李平;吕颖;

    以金属有机骨架化合物MOF-199为基础材料,分别添加氧化石墨烯(GO)和掺杂金属Zn,制备GO@MOF-199和Zn@MOF-199复合材料,以解决MOF-199在含酚废水处理中低吸附量的问题。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)、红外光谱(FTIR)和比表面积检测(BET)对制备的吸附材料进行物性、表面形态、元素构成和比表面积的表征分析。结果表明,改性后的复合材料对酚类物质的吸附率远高于基础材料MOF-199,其中GO@MOF-199的吸附量最高,在吸附时间60 min,吸附温度30℃、w(吸附剂)=1%的最佳条件下,吸附量为72.33 mg/g。

    2025年02期 v.33 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K]
  • 水溶性石墨烯制备及性能

    冯薪宇;郑立辉;韩奉进;王鹏君;李伟;

    以石墨粉(GP)为原料,通过硫酸和磷酸混酸、高锰酸钾氧化制得氧化石墨烯(GO),再通过对肼基苯磺酸还原制得水溶性石墨烯(SG)。采用FTIR、XRD、TEM、XPS对GO、SG进行结构表征,结果表明GO具有丰富的含氧官能团及一定的层状结构;SG具有非晶体及薄膜层状结构,且含有磺酸基团。分散性能研究表明,SG中苯磺酸基团的空间位阻和静电作用使其具有良好的水溶性,在水溶液中最大分散质量浓度为12.66 mg/mL;酸碱稳定性研究表明,pH=2~12,SG可保持良好的稳定性。优异的分散性和酸碱稳定性对扩展石墨烯的应用领域具有重要作用。

    2025年02期 v.33 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
  • Co(OH)2/g-C3N4复合材料的制备及光催化降解土霉素的性能

    毛娜;徐腾;马欣玥;唐嘉璇;

    废水中抗生素的处理方法,是环境污染治理中关注的问题。石墨型氮化碳(g-C_3N_4)能带宽、光生电子-空穴分离效率低,在光催化领域的应用受到限制,加入Co(OH)_2改性g-C_3N_4能够提升其光催化的效率。采用原位沉淀法合成Co(OH)_2/g-C_3N_4复合材料,探究其光芬顿降解土霉素(OTC)的性能。对催化剂进行X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)以及荧光光谱(PL)等表征。结果表明,m[5%-Co(OH)_2/g-C_3N_4]=10 mg、m[5%-Co(OH)_2/g-C_3N_4]∶V(OTC)=1∶2 mg/mL、V(H_2O_2)=3 mL、pH=5时,光催化降解OTC的降解率为87%。空穴(h~+)和羟基自由基(·OH)是OTC光催化降解过程中的主要影响因素,Co(OH)_2和g-C_3N_4之间形成异质结,提高了光生电子-空穴对的分离和传输效率。该催化剂的合成及应用为光催化降解抗生素提供一种新策略。

    2025年02期 v.33 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K]

综述专论

  • 煤沥青基电极材料研究进展

    白瑞;焦玉荣;白雪;白小慧;高雯雯;杨梦迪;李雨虹;平郑航;

    超级电容器因其高功率密度和长寿命循环在能源存储行业中的作用变得越来越重要。高性能电极材料在电化学储能系统中具有迫切需求,碳材料是超级电容器中最常用的电极材料,碳材料的研究对于开发超级电容器至关重要。煤沥青凭借其较高的碳含量和特殊石墨微晶单元结构成为重要的碳材料前驱体。综述了多孔煤沥青、改性煤沥青、杂原子掺杂煤沥青和金属氧化物掺杂煤沥青基电极材料的制备方法、研究进展以及在超级电容器中的应用,展望了煤沥青基碳材料在超级电容器的发展趋势。

    2025年02期 v.33 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
  • 钴基双功能电催化剂用于水分解的研究进展

    滕慧雅;杜茹雪;

    在电解水产氢技术的研究中,与贵金属基催化材料相比,高效、低成本的钴基催化剂引起了研究者的极大兴趣。传统单一功能的钴基催化剂虽然在析氢反应(HER)或析氧反应(OER)中表现出良好的催化性能,但限制了电解水技术的发展,相比之下,钴基双功能催化剂因其实用性和降低电解槽制备成本备受关注。总结了目前报道的钴基双功能催化剂中常见的钴基氧化物、钴基氮化物、钴基磷化物、钴基硫化物催化剂,综述了对钴基双功能催化剂不足采取的改进和优化方法,对未来催化剂的制备提供了借鉴意义。

    2025年02期 v.33 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 907K]
  • 纳米金的制备及其应用研究进展

    何娟;苗延青;刘春叶;张剑;

    纳米金由于其独特的物理化学性质及良好的生物相容性、制备方法简单、且制成传感器后灵敏度及准确性高,能与多种生物大分子结合且不影响生物活性,近年来纳米金的制备和应用研究取得了显著进展。从物理法、化学法、生物法3个方面对纳米金的制备方法进行了总结,详细叙述了化学法中最经典的柠檬酸钠还原法,其操作流程简便,反应条件温和、成本价格低廉等,成为实验室常用的制备手段。此外,还探讨了纳米金在催化、传感、生物分析及食品检测领域的应用研究进展。

    2025年02期 v.33 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K]
  • 过渡金属/氮共掺杂碳材料在氧电极电催化中的研究进展

    杜茹雪;滕慧雅;

    氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)是金属-空气电池(MAB)等电化学能量转换技术中的关键化学过程,然而缓慢的ORR和OER动力学限制了MAB的应用,同时Pt基与Ru基催化剂虽然有优异的ORR/OER性能,但由于价格昂贵,资源稀缺限制了发展,因此研究者们开始关注过渡金属。氮掺杂碳材料作为阴极电极具有良好的双功能,但仍需改进,因此过渡金属与氮共掺杂碳基催化剂成为研究的热点,综述了近年来过渡金属/氮共掺杂碳基电催化剂的研究进展。

    2025年02期 v.33 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
  • 抗菌材料长效抗菌性能的研究和应用

    杜昕昱;温欣怡;李雪;王龙;张恒;

    综述了抗菌剂在材料中长效抗菌作用的方法、机制和影响因素。概述了抗菌剂的分类,包括无机、天然和有机抗菌剂及其各自特点,重点探讨了抗菌材料的长效性,分析了抗菌剂自身特性、材料特性和使用环境因素对长效性的影响,并系统总结了延长抗菌功能时效的方法,包括抗菌剂改性、材料优化和构建复合抗菌体系等,为抗菌材料应用的耐久性研究提供设计思路和基础理论。

    2025年02期 v.33 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
  • 二氧化碳资源化利用进展

    何珊;廖传华;汪明星;

    二氧化碳是温室气体的主要组成部分,也是自然界中储量最丰富的可再生资源。二氧化碳的资源化利用对促进循环经济的发展,推动双碳进程具有重要意义。从化学利用、物理利用、生物利用等方面综述了二氧化碳资源化利用的研究进展,并对二氧化碳资源化利用的前景和面临的挑战进行了展望。

    2025年02期 v.33 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]