河北工业大学化工学院导师
疏水性油水分离膜及其过程研究进展_杨振生
Hebei Jiheng(Group) Pharmaceutical Company Limited,Hengshui 053000,Hebei,China)
Abstract: This paper summarized the types of hydrophobic porous membrane for oil/water separation, including conventional membranes and highly hydrophobic/superolephilic membranes. Conventional membranes are for microfiltration,ultrafiltration and nanofiltration process currently. With greater water contact angle (≥120 ° ) , the highly hydrophobic/superolephilic membrane have highly hydrophobic surface and cover modified meshes,modified fibers,modified filter paper,composite membranes and asymmetry membranes. It is possible that the fouling resistant membrane for oil/water separation lies on highly hydrophobic/superolephilic membranes. Principles and current applications of oil/water separation process with hydrophobic membrane were discussed. In disposition process of oily wastewater, the membranes take part in demulsification of O/W emulsion, coalescence of oil droplets, filtration of oil droplets and adsorption of oil molecules respectively. In purification process of watery oil,the membranes act as selective media,where continuous oil phase is permeated and water droplets is rejected. The preparation of highly hydrophobic/superolephilic membranes , the systematic investigation to oil/water separation process and the large scale tests with industrial system,were also discussed. Key words:membranes;oil;waste water;separation;highly hydrophobic;superolephilic 油水分离是治理含油废水和含水油液的重要工 业过程,前者为“水中除油”,后者为“油中脱水”。 含油废水量大面广,在石油工业、制造工业、交通
世界海洋科学家生平事迹
世界海洋科学家生平事迹发布时间:2021-07-07T15:01:06.530Z 来源:《教育学文摘》2021年第36卷第7期作者:丁文涛李非刘杰纪志永赵颖颖郭小甫王士钊袁俊生[导读] 人类在寻找第二个适合生命居住的星球时,首先要考虑的就是是否有水的存在。
丁文涛李非刘杰纪志永赵颖颖郭小甫王士钊袁俊生河北工业大学化工学院,天津 300130摘要:人类在寻找第二个适合生命居住的星球时,首先要考虑的就是是否有水的存在。
这是因为水是一切生命体的起源,最初地球上的生命也是依靠水才得以产生、存活和繁衍。
大量水聚集的地方便形成了河流、海洋,因此可以说,一切生命起源于海洋。
海洋科学家作为人类对海洋探索的先驱者和奠基人,他们为我们认识海洋、探索海洋留下了不可磨灭的功劳。
本文将介绍世界上不同时代、不同领域的海洋科学家们的生平事迹,以及他们在海洋学领域的贡献。
关键词:海洋领域;海洋科学家;生平事迹;贡献0.引文人类在寻找第二个适合生命居住的星球时,首先要考虑的就是是否有水的存在。
这是因为水是一切生命体的起源,最初地球上的生命也是依靠水才得以产生、存活和繁衍。
大量水聚集的地方便形成了河流、海洋,因此可以说,一切生命起源于海洋。
人类认识海洋的历史,是在沿海地区和海上从事生产活动开始的。
古代人类已经具有关于海洋的一些地理知识。
但直到19世纪70年代,英国皇家学会组织的“挑战者”号完成首次环球海洋科学考察之后,海洋学才开始逐渐形成为一门独立的学科。
20世纪50~60年代以后,海洋学获得大发展,形成为一门综合性很强的海洋科学。
海洋科学家作为人类对海洋探索的先驱者和奠基人,他们为我们认识海洋、探索海洋留下了不可磨灭的功劳。
1.海洋科学分支学科海洋中发生的自然过程,按照内容属性,大体上可分为物理过程、化学过程、地质过程和生物过程四类,每一类又是由许多个别过程所组成的系统。
对这四类过程的研究,相应地形成了海洋科学中相对独立的四个基础分支学科:海洋物理学、海洋化学、海洋地质学和海洋生物学。
氯化铵转化新工艺的机理及条件探究
第53卷第3期2021年3月Vol.53No.3Mar.,2021无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRYDoi:10.11962/1006-4990.2020-0216开放科学(资源服务)标志识码(OSID)氯化铵转化新工艺的机理及条件探究李非心,周建敏1,李铖钰打徐文涛打张昕玥打李欣伟1,王军心,纪志永1'2'3,赵颖颖1'2'3,郭小甫1'2'3,袁俊生1'2'3(1.河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心,天津300130;2.河北省现代海洋化工技术协同创新中心;3.河北工业大学化工学院/化工节能过程集成与资源利用国家-地方联合工程实验室)摘要:针对目前纯碱产业氯化铵产能过剩的问题,提岀一种氯化铵转化新思路。
即以固体氯化铵和碳酸镁为原料,采用固相加热反应生成氯化镁、氨气、二氧化碳和水,其中氨气和二氧化碳可回收用于纯碱的生产。
从热力学角度分析了固体氯化铵和碳酸镁的反应机理,探讨了反应温度、反应时间和配料比对氯化铵转化率的影响,进行了正交实验并确定了最优反应工艺条件,对反应产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)表征。
最佳反应条件:碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.820,反应温度为523K,反应时间为120min。
在该反应条件下氯化铵转化率可达94.40%,氯化镁纯度可达工业标准。
关键词:纯碱;氯化铵;氯化镁;反应机理;热力学中图分类号:TQ126.2文献标识码:A文章编号:1006-4990(2021)03-0048-06Study on mechanism and conditions of the new process of ammonium chloride conversionLi Fei1,2,3,Zhou Jianmin1袁Li Chengyu1袁Xu Wentao1,Zhang Xinyue1袁Li Xinwei1,Wang Jun1,2,3,Ji Zhiyong1,2,3袁Zhao Yingying1,2,3袁Guo Xiaofu1,2,3,Yuan Junsheng1,2,3(1.School of Chemical Engineering,Helei University of Technology^,Engineering Research Center f or Chemical Technology of t heEfficient Utilization of S eawater Resources,Tianjin300130,China;2.Collaborative Innovation Center of H elei Modern MarineChemical Technology;3.School of Chemical Engine e ring,He lei University of Technology,Che mical Energy Conservation Process Integration and Resource Utilization National-Local Joint-EngineeringLaboratory)Abstract:Aiming at the problem of excess capacity of ammonium chloride in soda industry, a new way of conversion of ammonium chloride was put forward.Solid ammonium chloride and magnesium carbonate were used as raw materials to produce magnesium chloride,ammonia,carbon dioxide and water by solid-state heating reaction.Ammonia and carbon dioxide can be recycled using for soda production.The reaction mechanism of solid ammonium chloride and magnesium carbonate was investigated from the thermodynamics,and the effects of reaction temperature,reaction time and ratio of ingredients on the conversion of ammonium chloride were discussed.The orthogonal experiment was carried out to determine the optimal reaction conditions,the products were characterized by XRD,SEM and EDS.The results show that the optimum reaction conditions were as follows:the amount-of-substance ratio of magnesium carbonate and ammonium chloride was1.8:2.0,the temperature was 523K and the reaction time was120min.Under the conditions, the conversion ratio of ammonium chloride can reach94.40% and the purity of magnesium chloride can reach the industrial standard.Key words:soda ash;ammonium chloride;magnesium chloride;reaction mechanism;thermodynamics随着中国经济的持续性发展,纯碱产业的发展一直备受关注[1-3]。
平板封头与筒体连接区应力释放槽深度的探讨
河北工业大学学报JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY第42卷第3期V ol.42No.32013年6月June 2013文章编号:1007-2373(2013)03-0043-04平板封头与筒体连接区应力释放槽深度的探讨郭丽丽,史丽婷,高炳军(河北工业大学化工学院,天津300130)摘要对具有不同应力释放槽深度的平板封头与筒体连接结构进行了弹性及弹塑性有限元分析,计算了连接区的最大应力强度值、各应力评定路径的应力强度水平系数以及结构的极限载荷,从分析设计角度,探讨了槽深对结构抗疲劳性能、安定性以及局部塑形垮塌的影响.发现随着槽深增加,最大应力强度值m ax 、薄膜加弯曲应力强度值I V 均先略有增加而后递降,但当槽深达到一定深度后,m ax 及I V 基本保持不变.而结构的极限载荷并不随槽深而变化,表明应力释放槽并未改变筒体对平板封头约束的性质.对不同标准中规定的开槽处平板封头厚度进行了讨论,推荐了确定该厚度的方法.关键词应力释放槽;平板封头;安定性;疲劳;极限载荷中图分类号TQ055文献标志码A On the stress relief groove depth for the connecting region ofthe flat head and cylinderGUO Li-li ,SHI Li-ting ,GAO Bing-jun(School of Chemical Engineering,Hebei Un iversity of Technolog y,Tianjin 300130,China )Abstra ct The elastic and elastic-plastic analysis of the connection region between flat head and cylinder with differentstress relie f groove depth was analyzed with f inite element me thod.The maximum stress intensity of the connection,stress intensity factors of var ious stress evaluation paths and the limit load of the struc ture were calculated.As far as thedesign is concernned,the effect of groove depth on the per formance of fatigue,shakedown a nd plastic collapse of thestructure were discussed.It was shown that,with the incr eases of the groove depth,the maximum stress intensitym a x ,membrane plus bending stress intensityI V increases slightly first and then decr eases gradually.But whe n the groove depth reaches a ce rtain value,max and I V keep essentially constant.The limit load of the structure does not change with thegroove depth provided the stress relief groove does not change the nature of the c onstraint between the cylinder and theflat head.The flat head thickness at the groove specified in different standards was discussed,and a method to determinethe reasonable thickness was recommended.Key wor ds stre ss relief groove;f lat head;shakedown;fatigue;limit load为了降低边缘应力,压力容器中较厚的平板封头与筒体连接时往往需开设应力释放槽,但有关标准文献对应力释放槽处平板封头的厚度给出的要求截然不同,使得设计人员无所适从.笔者从分析设计角度出发,对含应力释放槽的平板封头与筒体连接结构进行了弹性及弹塑性有限元计算,探讨了开槽深度对结构最大应力强度值、各评定路径的应力强度(局部薄膜应力强度S I I 、薄膜加弯曲应力强度S I V )、极限载荷的影响,从疲劳、安定性以及塑形垮塌等角度进行全面考察[1-3],探讨结构合理的开槽深度,为此类结构的工程设计提供依据.1不同标准对开槽处平板封头厚度的规定GB150-1998[4]规定应力释放槽处平板封头的厚度不小于平板封头所需厚度的三分之二.GB150-2011[5]、JB4732-1995(2005年确认)[6]以及ASME B&P Code VIII-3[7]均规定开槽处平板封头的厚度不应小于平板封收稿日期:作者简介:郭丽丽(),女(汉族),硕士生;导师简介:高炳军(66),男(汉族),教授.2012-12-211987-19-44河北工业大学学报第42卷头所需厚度.而在EN13445-2009[8]中规定应力释放槽处平板封头的厚度不小于与平板封头连接的筒体的厚度,当封头材料的许用应力值小于筒体材料的许用应力时,还应在该厚度基础上乘以筒体与封头材料的许用应力值之比.显然,上述标准对应力释放槽处平板封头厚度的规定是不同的.2不同槽深下平板封头与筒体连接区有限元分析以如图1所示平板封头与筒体连接结构为例进行讨论,假定材料的弹性模量为2×105MPa ,泊松比为0.3,屈服极限为282MPa ,设计应力强度为188MPa ,计算压力为3.72MPa.开槽深度分别取为0、5mm 、10mm 、15mm 、20mm 、29mm 、38mm 、46mm 、56mm .2.1有限元模型仅考虑内压作用,有限元计算时采用轴对称模型(图2),采用ANSYS 的PLANE42单元进行网格剖分,结构内表面施加内压,筒体长度远大于边缘应力衰减长度,筒体端部约束轴向位移,对称面施加对称约束.2.2有限元计算结果2.2.1计算压力下弹性分析计算结果=46mm 时计算压力下结构的应力强度云图如图3所示,最大应力强度值发生在应力释放槽圆弧靠近筒体侧,设定如图4所示的应力强度评定路径进行应力线性化处理,各路径所得局部薄膜应力强度S II 及薄膜加弯曲应力强度S IV 见表1.表1应力线性化结果Tab.1Stress linearization results路径II /MPa I V /MPa 185.79160.1226142.4368.45524.64194448根据应力强度评定条件[7]II 1.5m (1)IV 3m (2)定义局部薄膜应力强度水平系数为[9]=I I 5(3)1000106630°图2有限元模型Fig.2Finite element model 图3应力强度云图Fig.3Stress intensity contour 3241101.m45郭丽丽,等:平板封头与筒体连接区应力释放槽深度的探讨第3期定义薄膜加弯曲应力强度水平系数为=IV 3m (4)各槽深下的计算结果见图5,图中各路径的II 及IV 均以应力强度水平系数的形式给出.由图可见,各槽深下最大局部薄膜应力强度水平系数均低于最大薄膜加弯曲应力强度水平系数.除=0外,应力强度的控制条件均取决于路径3的I V.因此可仅对应力强度水平系数进行讨论.随着槽深的增加,IV 先略有增加而后降低,槽越深越小,但当槽深大于38mm 时,值基本保持不变,再增加槽深也不能使应力强度水平系数进一步降低.应该注意到的是,I V 对应的失效形式是安定性失效.因此,从结构安定性失效角度而言,槽深为38mm 是一个合理的深度.各槽深下结构的最大应力强度值ma x 如图6所示.由图可见,随着槽深的增加,max 先略有增加而后降低,但当槽深大于38mm 时,ma x 值基本保持不变,再增加槽深也不能使ma x 进一步降低.应该注意到的是,max 是确定内压载荷循环时应力强度幅的依据,即确定疲劳寿命的依据.因此,从抗疲劳角度而言,槽深为38mm 是一个合理的深度.2.2.2极限载荷分析假定材料是弹性理想塑性材料,对结构施加10MPa 的内压进行非线性有限元计算,部分槽深下结构垮塌前塑性应变云图如图7所示.可见当槽深较浅时,结构的塑性铰随着槽深的增加向上移动,一般发生在平板封头与筒体连接位置,但当槽深足够深时(=56mm ),结构将在封头最小厚度处以及筒体与封头连接位置同时产生塑性铰.以结构垮塌前的最大载荷为极限载荷[10],取其三分之二作为结构的允许载荷[P ],不同槽深时结构的允许载荷如图8所示.可见结构的允许载荷基本保持不变,应力释放槽对结构的极限载荷影响很小.这是由于此类结构中平板封头一般很厚而筒体很薄,筒体对封头的支承接近简支,应力释放槽的深浅不会改变筒体对封头的约束的性质.a )局部薄膜应力强度b )薄膜加弯曲应力强度图5应力强度水平系数Fig.5Stress intensity factors 图6最大应力强度值Fig .6The maximum s tressintensity /mm/mm46河北工业大学学报第42卷3讨论从上述分析计算结果可见,一定深度的应力释放槽的确能够降低结构的I V 和max ,提高结构的安定性与抗疲劳能力[11],但应力释放槽深度很浅时,这种作用并不明显,甚至与不开槽仅设置过渡圆弧结构相比,IV和max 值还会略有增加.因此可以推断GB150.3-2011、JB4732-1995以及ASME B&P Code VIII所给出的开槽结构并不是真正意义的应力释放槽,只是为了实现平板封头与筒体对接而采取的结构开槽,这种开槽对结构的极限承载能力无明显影响,没必要规定开槽处的厚度不小于平板封头所需厚度,否则会无谓地增加封头厚度,即开槽处按封头厚度计算公式计算,而封头厚度还要再加上开槽深度.EN13445-2009规定的开槽结构是真正意义上的应力释放槽,但分析表明槽深超过一定值后降低IV和max 的作用不会进一步增加,为了减少加工费用,只要槽深达到一定值即可,根据前述分析计算结果,这一值约为平板封头厚度的0.57倍.GB150-1998规定开槽处厚度不小于平板封头厚度的三分之二,使得其所规定的开槽结构更接近为实现对接而采取的结构开槽.因此建议应力释放槽处平板封头的厚度1规定为1=max,,(5)式中:h 为平板封头厚度;s 为筒体厚度;为最佳应力释放槽厚度系数,对于本文所讨论的结构,=0.43;h 为封头与筒体材料的设计应力强度(或许用应力)之比.4结论1)当应力释放槽不改变筒体对平板封头的约束性质时,槽深对结构的极限载荷无明显影响.2)对于接近简支的平板封头与筒体连接结构,随着槽深的增加,最大应力强度值max 、薄膜加弯曲应力强度值IV 均先略有增加而后递降,但当槽深达到一定深度后,ma x 及IV 基本保持不变.3)GB150.3-2011、JB4732-1995以及ASME B&P Code VIII 所给出的开槽结构并不是真正意义的应力释放槽,只是为了实现平板封头与筒体对接而采取的结构开槽,这种开槽对结构的极限承载能力无明显影响,没必要规定开槽处的厚度不小于平板封头所需厚度,否则会无谓地增加封头厚度.4)EN13445-2009规定的开槽结构是真正意义上的应力释放槽.5)推荐了应力释放槽处平板封头厚度的确定方法,但最佳开槽深度有待进一步研究.参考文献:[1]沈鋆,黄志新.非线性有限元法在压力容器分析设计中的应用[J ].石油和化工设备,2012,15(12):5-8.[2]淡勇,李会强,高启荣.压力容器分析设计方法之直接法[J ].化工机械,2012,39(1):36-40.[3]沈鋆.极限载荷分析法在压力容器分析设计中的应用[J ].石油化工设备,2011,40(4):35-38.[4]全国压力容器标准化技术委员会.GB150-1998,钢制压力容器[S ].北京:中国标准出版社,1998.[5]中国国家标准化管理委员会.GB150-2011,压力容器[S ].北京:中国标准出版社,2011.[6]JB4732-1995,钢制压力容器-分析设计标准(2005年确认)[S ].北京:新华出版社,2007.[7]ASME Boiler and Pressure Vessel Committee .2010ASEM Boiler and p ressure vessel code ⅧDivision 3—Alternative rules fo r construction of highpressure v essel [S ].New York :The American Society of Mechanical Engineers ,2010.[8]European Committee fo r standardization .EN 13445:2009,Unfired Pres sure V essels [S ].London :British Standards Institution ,2009.[9]高炳军,杜雅飞,刘鸿雁,等.准等强度原则下压力容器不连续区的优化设计[J ].机械强度,2006,28(3):438-441.[10]ASME Boiler and Pressure Vessel Committee .2010ASEM Boiler and p ressure v essel code ⅧDiv ision 2—Alternativ e rules for construction ofpressure v essel [S ].New York :The American Society o f Mechanical Engineers ,2010.[]于海丰,邹丹丹.ST 材质焊接工字形钢支撑低周疲劳性能模拟及分析[].河北科技大学学报,,():36363.[责任编辑田丰]图8不同槽深时结构的允许载荷Fig.8Allowable load of the stru cture with differentgroove dep ths 1112J 201240-。
河北工业大学015化工学院2019年硕士研究生招生拟录取名单公示
卢堃 万庆硕 陈文宇 陈丕 张天 赵王瑞 成雨霆 鞠恩博 于艺 高焓 郑佳丽 李逸豪 田昕 王美玲 王雪丽 侯红雅 王磊 郭江怡 郝琪 薛紫微 张申杰 赵茜萌 王佑坤 李策 刘彤 唐仕雄 王玥 田晓昌 代明明 曾繁来 苏一鑫 李梦颖 刘鹏博 王新宇 刘凡 张雅慧 孙树政 杨官领 刘泽飞 郭帅帅 刘旺 张科 邓哲 杨珊珊 王宏玉 葛泽荣 田兆永
考生编号 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00809E+14 1.00079E+14 1.00549E+14 1.00569E+14 1.00809E+14
基于稀土配合物和离子液体的新型稀土发光材料研究进展
基于稀土配合物和离子液体的新型稀土发光材料研究进展李焕荣;王天任【摘要】Rare earth organic complexes exhibit excellent luminescent properties. However,the in-herent shortcomings like low stability and poor processability severely limit their practical applica-tions. Ionic liquids (ILs) exhibit good stability and solubility,and the combination of ILs with rare earth organic complexes can overcome the abovementioned shortcomings and can afford the comple-xes more excellent properties as well as enhanced practicability. This paper presents several typical rare earth complexes/ILs luminescent materials as well as the status of ILs in the materials,and the future applications of these materials are also prospected.%稀土有机配合物具有优异的发光性能,但其内在缺陷如较低的稳定性和较差的加工性等则限制了它们的实际应用.离子液体稳定性和溶解性能均较好,将稀土配合物和离子液体结合可以有效地弥补上述不足,同时可以赋予材料更多奇特和优异的性能,从而增强它们的实用性.本文主要介绍了一些典型的含离子液体和稀土配合物的发光材料体系,阐明了离子液体在这些体系中的地位及作用,并对这类材料未来的应用及发展前景作了展望.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】15页(P425-439)【关键词】稀土;离子液体;杂化材料;天线效应;荧光【作者】李焕荣;王天任【作者单位】河北工业大学化工学院,天津 300130;河北工业大学化工学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】O611.41 引言稀土配合物是一类非常重要的光功能材料,它们具有激发态寿命长、发光色纯度高、发光效率高和发射谱线丰富(范围覆盖紫外区至红外区)等优点。
河北工业大学化工学院导师
化工学院硕士研究生指导教师名单
(按姓氏笔画排列)
1 、070305 高分子化学与物理
丁会利、王月欣、王家喜、任丽、刘国栋、刘宾元、张福强、张庆新、张旭、杨永芳郑德、袁金凤、郭宏飞、秦大山、解一军、潘明旺、黎钢、瞿雄伟
2 、080706 化工过程机械
王金戌、史晓平、刘鸿雁、刘燕、张及瑞、张少峰、张继军、李春利、陈建民、陈文义、赵景利、赵斌、高炳军
3 、081701 化学工程
王洪海、王志英、刘继东、刘智勇、吕建华、张文林、李春利、李柏春、
杨振生、袁俊生
4 、081702 化学工艺
王延吉、王桂荣、王桂赟、王淑芳、王军、冯树波、田辉平、邓会宁、刘振法、
刘智勇、刘雁、任铁真、纪志永、张林栋、张敏卿、李金来、李彦涛、李焕荣、李芳、陈霄榕、陈建新、杨红健、周秋香、侯凯湖、胡琳娜、赵新强、赵继全、耿艳楼、
高静、袁俊生、常俊石、曹吉林、程庆彦、谢英惠、薛伟
5 、081703 生物化工
史延茂、田连生、齐树亭、吴兆亮、宋水山、邹晋、胡滨、高静、董庆霖、郑辉杰、荆迎军、黄亚丽
6 、081704 应用化学
王月欣、王家喜、王振平、王荷芳、卢星河、刘宾元、刘红光、刘秀伍、刘洁翔、朱令之、许刚、李效军、李梦青、李国华、张福强、张月成、张颖、张惠欣、张西慧。
L_去氧肾上腺素合成研究进展_李国华
L-去氧肾上腺素作为具有光学活性的药品,传 统的合成工艺是合成去氧肾上腺素消旋体,然后通 过拆分剂进行手性拆分。下面分别从外消旋体的合 成及外消旋体的拆分两方面进行介绍。 1.1 外消旋去氧肾上腺素的合成
外消旋去氧肾上腺素的合成是手性拆分的前 提。早在 1927 年,德国化学家 Helmut Legerlotz 就 通过钯或铂金属催化剂催化羰基加氢得到外消旋去 氧肾上腺素[9]。1951 年德国化学家 Bergmann 和 Sulzbacher[15]报道了外消旋去氧肾上腺素合成的方 法。他以间羟基苯甲醛(1)作为起始原料,β-羟基 酸叠氮化物的 Curtius 重排反应[16]为关键步骤合成 了外消旋去氧肾上腺素(图 1)。1961 年 Russell 和 Childress[17]使用同样的起始原料合成了外消旋去氧 肾上腺素,是以氢化铝锂作用下的酰胺还原反应为 关键步骤(图 2)。1974 年 Hussain 等[18]以间羟基苯 乙酮(2)为原料,以 10%钯碳催化酮羰基的加氢还 原为关键步骤合成了外消旋去氧肾上腺素(图 3)。
收稿日期:2015-02-10;修改稿日期:2015-03-01。 第一作者及联系人:李国华(1971—),男,博士,副教授,硕士生导 师,主要研究方向为药物中间体合成。E-mail nkligh@。
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化工进展
2015 年第 34 卷
非处方感冒药中的使用也呈现增长趋势[7-8]。 1927 年德国化学家 Helmut Legerlotz 首次合成
图 1 β-羟基酸叠氮化物 Curtius 重排合成路线 图 2 氢化铝锂还原酰胺合成路线 图 3 钯碳催化羰基还原合成路线
第 11 期
李国华等:L-去氧肾上腺素合成研究进展
1,5-萘二异氰酸酯合成现状 李 芳 丛津生 薛 伟 赵 博
1,5-萘二异氰酸酯合成现状李芳丛津生薛伟赵博摘要讨论了非光气法合成1,5-萘二异氰酸酯的研究现状及存在的问题关键词1,5-萘二异氰酸酯弹性体非光气法 1,5-萘二氨基甲酸酯催化剂The Development of the Synthesis of 1,5-Naphthalene Diisocyanate Li Fang, Cong Jinsheng, Xue Wei, Zhao Bo (Institute of Green Chemical Technology, School of Chemical Engineering, Hebei University of TechnologyÓɶàÒìÇèËáõ¥ºÏ³ÉµÄ¾Û°±õ¥(PU)具有较高的强度高耐磨强度广泛用于塑料纤维粘合剂等领域但由于它们的熔点偏低与MDI(熔点37ºC)1,5-萘二异氰酸酯(NDIÓÉËüºÏ³ÉµÄPU具有硬度高耐热性好耐磨性好等优点, 可用于普通聚氨酯不能满足要求或过早损坏的工作场合因此多用来作为合成高级聚氨酯的原料即浇注型PU这三种PU与普通PU相比列举如下这种PU不仅具有聚醚型PU的弹性它的最大特点是具有优异的动态特性和耐磨性在动态载荷下回弹性高主要应用在高动态载荷和耐热场合密封件磨矿盘等锭子的转速为(6105r/min李芳女助教国家自然基金(29976010)和河北省自然科学基金(298034)资助2001-11-20收稿2使用普通的PU 不能满足要求而且还延长了使用寿命这种PU 具有NDI 的脲结构磨耗小它一般用于制作泵隔膜和工业储罐的夹具垫等[3]市场上这种PU 的主要竞争对象是以MDI 合成的PUµ«ÐÔÄܱȲ»ÉÏÇ°ÕßMDI-泡沫PU 在实际操作温度致使在负载时内生热高而NDI-泡沫PU 其储能模量在0¾-¶¯Ì¬Á¦Ñ§·ÖÎöNDI-泡沫PU 的内生热低而且能保持良好的刚性内生热高同时NDI-泡沫PU 还具有典型的聚酯型PU 的耐油性它弹性高密度小且质量轻在相同负荷下的使用体积小并且耐紫外线照射主要用于制作弹簧和减震器德国某一著名的汽车公司专门用NDI 制造汽车的辅助弹簧目前NDI 的市场价格远远高于TDI 和MDI10万美元/吨TDI合成的聚氨酯不能满足某些特殊性能的要求如在欧洲[4]用NDI 制成的弹性体不但一直是浇注型弹性体市场的主要产品1991年9月在法国尼斯召开的世界聚氨酯大会上对NDI 技术的发展给予了特别关注一般聚氨酯弹性体具有优良弹性因此限制了它们的应用且弹性优良寿命长等优点[5]Ä¿Ç°ÎÒ¹úNDI合成的研究尚处于萌芽阶段1 NDI 的生产现状和存在的问题1.1 国内外生产现状目前世界上NDI 的生产仍采用光气法而国内有关NDI 的生产尚未见有报道NH 2NH 22+COCl 2NCO+HCl4该法的缺点是在压力下使用剧毒的光气作原料产品中残余氯难以消除对设备要求高目前各国的化学工作者都正在致力于NDI 的非光气合成方法研究二步法和四步法5-二硝基萘和CO 在高温催化剂为Rh»òRh 的碘化物和芳香族的含N 的杂环化合物326CO+4CO 2+但该合成路线以贵金属为催化剂高压下进行反应故限制了该法的推广应用1.2.2两步法 先合成1然后再将1报道该路线的相关文献比较少1.2.2.1 1ÕâÒ»²½ºÏ³ÉÓÐÒÔϼ¸ÖÖ·½·¨¸Ã·½·¨ÒÔ1´¼ÎªÔ-ÁÏ+2R 1-NHCOO-R 22+ 2R 1-NH 22Merger 等[7]用7.9份的124.5份的乙基氨基甲酸酯以0.15份的铀酰乙酸盐为催化剂反应压力为(1.6106Pa´Ó¶ø½«·´Ó¦¹ý³ÌÖÐÉú³ÉµÄ°±Í¨¹ýÕôÁó³ýÈ¥但该方法存在的缺点是反应压力高另外反应时间长Knofel 等[8]又以有机或无机碱(叔胺Lewis酸(FeCl 2等)或过渡金属的络和物为催化剂用79g(0.5mol)的1反应压力5·´Ó¦5h 后得到253.0g 的1ÊÕÂÊÌá¸ßµ½87%ÖÂʹѡÔñÐÔϽµVilli 等[9]用1甲醇反应Ru 3(CO)122-二吡啶为催化剂在180ºC106Pa 下反应12h5-萘二氨基甲酸甲酯的收率为72%2NO 2+CO 6+2CH 3OHNHCOOCH3NHCOOCH 3CO +42该方法不但使用贵金属作催化剂设备及操作费用高(3)碳酸酯法再将氨基甲酸酯分解得到异氰酸酯[10~14]̼Ëá¶þ¼×õ¥Ì¼Ëá¶þ±ûõ¥4所使用的催化剂包括碱催化剂有关以15-萘二氨基甲酸甲酯的研究至今尚无直接报道如甲苯二氨基甲酸甲酯1.2.2.2 1,5-萘二氨基甲酸酯的分解 (1)热裂解将1,5-二氨基甲酸乙酯以450L/g的速度进料压力为(1104PaNDI 的收率为80.5%ÒÔ»·¶¡í¿ÎªÈܼÁ(2)催化分解Br)为催化剂将氨基甲酸酯进行分解BCl 3的选择性高于BBr3AlCl 3和TiCl 3则没有活性0.37份的BCl 3ÒÔ±½ÎªÈܼÁNDI的收率为98%½«1,5-萘二氨基甲酸甲酯溶解在二苄基甲苯中在 2.71,5-萘二氨基甲酸甲酯的转化率为100%1.2.3 四步法 Tomoo [19]等利用1,5-二氰基萘为原料经水合Holfman 重排和热裂解四步得到NDI²»ÀûÓÚ¹¤ÒµÊµ¼ù̼Ëáõ¥·¨ÒÑÒýÆðÈËÃǵÄ×¢Òâ¸Ã·½·¨µÄ·´Ó¦·½³ÌʽÈçÏÂÂÌÉ«»¯Ñ§Æ·ÒÔÆäΪÔ-ÁϺϳÉNDI副产物只有甲醇若结合甲醇气相氧化羰基化合成DMC 的工艺符合化学工业向洁净化发展的趋势具有性能优良国内NDI 合成的研究尚处于初级阶段目前国内尚无生产这是抑制它发展的重要原因之一开发无污染且经济的NDI生产方法动NDI 产品的发展和提高我国聚氨酯生产技术水平均具有重要意义参考文献[1] Festel G, Eisenbach C D. KGK-Kautschuk und Gummi Kunststoffe, 1999,52(2):91~101.[2] 吕志平19969855450, 1998.[14] Bosettl A, Cesti P et al. US:5698731, 1997.[15] Merger F. US5。
温度对泡沫分离过程影响的研究
河北工业大学学报JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY第42卷第2期V ol.42No.22013年4月April 2013文章编号:1007-2373(2013)02-0055-06温度对泡沫分离过程影响的研究朱海兰,吴兆亮,胡滨(河北工业大学化工学院,天津300130)摘要温度主要通过影响溶液的物化性质而对泡沫分离吸附和排液过程产生影响.本文以十二烷基硫酸钠(SDS )为体系,研究了温度对表面过剩,泡沫层气泡大小,表观液体流速,泡沫排液速率以及泡沫分离效率的影响.实验结果表明当温度从15℃升高到50℃时,溶液的密度和粘度都呈下降趋势;表面过剩降低32%;泡沫层的气泡平均增长50%;表观液体流速下降74%,泡沫排液速率下降90%;富集比升高58%,回收率下降27%.关键词泡沫分离;温度;吸附;排液;十二烷基硫酸钠中图分类号O648.24文献标志码AThe effect of temperature on foam separation processZHU Hai-lan ,WU Zhao-liang ,HU Bin(School of Chemical Engineering,Hebei University o f Technolo g y ,Tianjin 300130,China )Abstract Temperature is a n impor tant parameter which affects the performances of foam by way of changing the physi-cochemical propertie s of the solution.The sodium dodecyl sulfate (SDS )was used as the model aqueous solution.The effe cts of temperature on surface excess,the avera ge size of bubbles in foam laye r,superficial liquid velocity,foam drainage velocity and the per formances of foam separation were investigated.The results showed that when the temper a-ture was increased from 15℃to 50℃,surface excess decr ea sed by 32%;the average size of bubbles in foam layer in-creased by 50%;superfic ial liquid velocity de creased by 74%;foam drainage velocity decreased by 90%;the enrichment ratio increased by 58%and the recovery rate decreased by 27%.Key wordsfoam separation;temperature;adsorption;drainage;sodium dodecyl sulfate0引言泡沫分离[1-3]主要包括吸附和排液两大主导过程.在泡沫分离过程中,温度是影响分离效率的主要因素.温度主要通过改变溶液的物化性质从而影响泡沫分离过程,最终影响分离效率.近几年,已经有大量关于温度对泡沫分离过程影响的研究.熊亮[4],刘德生[5],唐金库[6]等人主要研究了温度对溶液物化性质的影响,Grieves [7],Kumpabooth [8],Linke [9],Shea[10],Y an[11],Jiang[12]等人主要研究了温度对不同性质溶液的泡沫分离效率的影响.张艳霞[13]着重考察了温度对高浓度SDS 水溶液的泡沫稳定性和泡沫分离效率的影响.Qu等人[14]研究得出泡沫分离过程中温度升高,排液速率增大,但没有给出详细解释.Saleh 等人[15]认为低的温度使得蛋白质的吸附能力增强,但没有具体的数据以证实.因此有必要研究温度对泡沫分离的吸附和排液过程的影响,并且温度是工业化生产过程重要的调控参数,所以研究温度对泡沫分离过程的影响也具有一定的应用价值.本文以十二烷基硫酸钠(SDS )水溶液为体系,研究了温度对表面过剩,泡沫层气泡大小,表观液体流速,泡沫排液速率以及泡沫分离效率的影响.1实验1.1试剂十二烷基硫酸钠SDS ,分析纯,天津市联星生物技术有限公司;氢氧化钠NaOH ,分析纯,北京化工厂.收稿日期:5作者简介:朱海兰(6),女(汉族),硕士生;导师简介:胡滨(6),女(汉族),副教授.2012-11-1198-191-56河北工业大学学报第42卷1.2仪器泡沫分离塔,河北工业大学化工学院生物工程系自制;电磁式空气压缩机,广东海利集团有限公司;LZB-3WB 型玻璃转子流量计,天津河东五环仪表厂;FA1204B 型电子天平,上海精密科学仪器有限公司;电导率仪,上海精密科学仪器有限公司;501型超级恒温器,上海精密科学仪器有限公司;电子恒温水浴锅,上海仪表集团有限公司;乌氏粘度计,天津玻璃工艺厂;NiKon 数码照相机.1.3实验流程实验的流程图如图1.泡沫分离塔由一根垂直有机玻璃管构成,长120cm ,内径4.3cm .进料口距离塔底12cm ,残液排出口距离塔底6cm ,在连接进料口和残液排出口的胶皮管上分别安装一个控制液体流速的调节阀,通过这两个调节阀使液层高度始终保持在实验设定的高度处(35cm ).泡沫分离塔用乳胶管全部缠住,乳胶管和超级恒温器连接.温度选取15℃,20℃,30℃,40℃,50℃进行实验.气速G 设为100mL min 1,则表观气速g 为1.1m s 1.在流量计和气泵之间放置一个装有NaOH 溶液的缓冲瓶,用以消除空气中的CO 2气体对实验检测电导率值造成的影响.实验所用的溶液由SDS配制而成,浓度为1.0g L 1.1.4SDS 溶液的检测通过电导率法测定溶液的浓度.其线性拟合方程为=1.6+261C ,2=0.998(1)其中:表示溶液的电导率,s cm 1;C 表示SDS 浓度,g L 1,检测范围为0~1.0g L 1.1.5气泡大小的测量采用照相法对气泡大小进行测定.气泡的大小32的计算公式为[16]32==132=12(2)其中:表示取样总个数,≥200;表示测量时第i 个气泡的直径,mm .1.6溶液密度的测量待测溶液首先在电子恒温水浴锅中加热到所需温度.用电子天平分别称量一个干燥烧杯的质量和加入20mL待测溶液后烧杯的质量,计算溶液密度的公式为=2120(3)其中:1表示干燥烧杯的质量,g;2表示加入待测液的烧杯质量,g .1.7溶液粘度的测定实验采用毛细管法测量溶液的粘度.查阅文献得到蒸馏水在不同温度下的粘度,计算待测溶液粘度的公式为=水=水水1(4)其中:水表示水的密度,kg m 3;t 水,t 1表示水和待测溶液流经乌氏粘度计两刻度线之间距离所用时间,s;水和分别表示水和待测溶液的动力学粘度,Pa s ;r 表示待测溶液相对于水的相对粘度.1.8表观液体流速的测量在初始进料浓度为1.0g L 1,液层高度L为35cm ,气速G 为100mL min 1的条件下,改变不同的温度进行实验.泡沫分离进行的过程中每隔一段时间对消泡液的浓度进行测量,当浓度值基本不再变化时,收集5的泡沫液,搅动消泡后,称量消泡液的质量,通过如式(5)计算得到表观液体流速j f .图1实验流程图Fig.1The experimental flo w diagram1-空气压缩机;2-缓冲瓶;3-转子流量计;4-气体分布器;5-控制阀;6-进料装置;7-泡沫分离塔324556711min57朱海兰,等:温度对泡沫分离过程影响的研究第2期f=f900c(5)其中:f 表示消泡液的质量,g ;c 表示泡沫分离塔的截面积,计算得15.4cm 2.1.9表面过剩的测量泡沫液中存在着SDS 的质量守恒,如下公式所示ff=f i+s(6)其中间隙液中的SDS 浓度C i 测量具有一定的难度,所以假设间隙液浓度等于液层SDS 的浓度C b [17-18],通过式(7)计算得到表面过剩.ff=f b+s(7)其中s=b(8)b=3g32(9)式中:C b ,C f 分别表示液层和消泡液中SDS 的浓度,g L 1;fb,ff 分别表示间隙液和消泡液中SDS 的质量流量,kg m2s 1;s表示吸附在气泡上的SDS 的质量流量,kg m 2s 1;b表示单位时间内产生的气液界面的面积,1s 1.1.10模型参数m 和n 的确定实验建立起强制排液的方法用以研究泡沫排液.通过无因次模型[19]分别对15℃,20℃,30℃,40℃,50℃时1.0g L1的SDS 溶液所形成泡沫的排液行为进行模拟,得到一系列的液体体积分率和泡沫排液速率d ,利用非线性拟合求取模型参数m 和n 的值.其中=d322=(10)式中:SK 是斯托克斯数,表示泡沫相的流体力学状态;g 表示重力加速度,m s 2.在强制排液过程中,首先利用泡沫分离塔进行鼓泡,10min 后塔内形成稳定的泡沫柱,停止鼓泡,塔口密封,泡沫柱进行完全排液.当泡沫柱呈现透明状态后,使用与鼓泡液相同的溶液(1.0g L 1)通过酸式滴定管从塔顶注入到泡沫中,泡沫中出现一条干湿分界线,以恒定速率f (m s 1)垂直向下移动,当干湿分界线到达设定的长度(50cm )后,停止滴定,记录滴定时间t .读取滴定管滴入泡沫中的液体体积.为了减少实验的难度系数,用相机记录距离塔顶向下25cm 处的气泡大小作为强制排液实验气泡的平均大小.重复以上鼓泡及密封排液的操作,改变酸式滴定管内液体流速,测量不同滴速下的体积分率和排液速率.调节超级恒温器的温度,得到不同温度下的体积分率和排液速率.强制排液实验的泡沫排液速率计算公式为d=c(11)其中:V 表示滴定管中消耗的溶液体积,mL .泡沫中潮湿区域的液体分率可通过式(12)和式(13)得到.=df(12)f=0.5(13)1.11泡沫排液速率的计算f,32,m ,n 确定后,代入式(14)[20]求得泡沫分离过程的液体分率.=g1322(14)求得后,利用式(10)得到泡沫排液速率jd .泡沫分离效率的表征富集比和回收率的计算公式如式(5)和式(6).1.121158河北工业大学学报第42卷=f(15)=ff00(16)其中,j0=5.0×105m s1,表示初始进料液的表观液体流速.2结果与讨论2.1温度对溶液密度和粘度的影响图2显示了不同温度下,浓度为1.0g L1的SDS溶液的密度和粘度的变化.随着温度的升高,溶液的密度和粘度均呈下降的趋势.在稍高的温度下,水液体的热胀冷缩作用相对于氢键的作用占据主导效应,具体表现为温度升高,密度下降.粘度可认为是流动性的倒数,流体的粘度反映分子间的相互作用力.随着温度的升高,需要较高的能量来发生位移的分子比例增加,体现了在高温条件下流动性增强的规律[21-22],表现为粘度的减小.其中,在15℃到50℃之间,该溶液粘度的数值从1.043mPa s下降到0.572mPa s,降低了45%,说明温度对粘度的影响是非常显著的.2.2温度对表面过剩和气泡大小的影响图3显示了随着温度的变化表面过剩和泡沫层气泡大小的变化趋势.可以看出,随着温度升高表面过剩是呈下降趋势的,由15℃时的1.9×106kg cm2下降到50℃时的1.3×106kg cm2,下降了32%.活性分子的极性基之间存在排斥作用,使得分子保持一定的分子独占面积,在较高的温度下,除了这种排斥作用外,因温度升高使得分子热运动增强,分子之间间距增大,分子独占面积增加,这样单位面积上的吸附能力降低,表现为表面过剩的下降.在泡沫分离塔中,同一横截面处的气泡大小被认为是均一的.对不同泡沫层高度处的气泡进行拍照,求取平均值,这样平均气泡的大小在图3中被描绘出来.可以看出,随着温度的升高,气泡呈增大的趋势,从15℃时的0.4mm增大到50℃时的0.6mm,气泡增大了50%.温度的升高,SDS分子的热运动加剧,气泡表面吸附的SDS分子相对减少,这样液膜厚度会变薄,而且溶液粘度下降,气体更容易在气泡间扩散,持气率相对增加,导致气泡增大.2.3温度对排液过程的影响图4为无因次模型对强制排液数据的拟合结果.从图中可以看出,随着温度的升高,m和n的值都呈下降的趋势。
酯交换法合成碳酸甲乙酯催化剂的研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2020年第39卷第11期开放科学(资源服务)标识码(OSID ):酯交换法合成碳酸甲乙酯催化剂的研究进展张洁,贾爱忠,李芳,赵新强,王延吉(绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津市本质安全化工技术重点实验室,河北工业大学化工学院,天津300130)摘要:碳酸甲乙酯(EMC )是一种环境友好型的不对称碳酸酯,因其独特的结构性质被广泛用作溶剂或有机合成中间体,特别是随着锂离子电池的迅猛发展,其作为电池电解液主要成分市场需求量急增。
文中简单介绍了光气法、氧化羰化法和酯交换法合成碳酸甲乙酯的研究进展。
重点针对最具发展前景的酯交换法合成EMC 工艺路线中所用催化剂进行了综述;讨论和分析了该路线所用催化剂的类型、结构、性质及性能,并对当前研究中存在的问题进行了归纳和分析总结。
最后本文分析并展望了酯交换法合成EMC 催化剂的研究方向及新型合成工艺发展趋势,提出研发经济、高效、稳定且制备工艺简单的非均相催化剂,并与反应精馏技术耦合是今后的主要发展趋势,期望为EMC 的高效合成提供参考和借鉴。
关键词:酯交换;碳酸甲乙酯;催化剂;合成;反应;活性中图分类号:TQ225.52文献标志码:A文章编号:1000-6613(2020)11-4435-11Research progress on catalysts for synthesis of ethyl methyl carbonateby transesterificationZHANG Jie ,JIA Aizhong ,LI Fang ,ZHAO Xinqiang ,WANG Yanji(Hebei Provincial Key Laboratory of Green Chemical Technology &High Efficient Energy Saving,Tianjin Key Laboratory ofChemical Process Safety,School of Chemical Engineering and Technology,Hebei University of Technology,Tianjin300130,China)Abstract:Ethyl methyl carbonate (EMC)is an eco-friend asymmetric carbonate,which has been widely used as solvent and/or organic synthetic intermediate.Its market demand has rapidly increased with the development of lithium-ion batteries.In this paper,the development of the synthesis methods of EMC wasbriefly introduced including the phosgene method,oxidative carbonylation and transesterification.The review focused on the research of the catalysts used in transesterification,which is the most promising method for green synthesis EMC due to the mild reaction conditions and easy control.The types,structures,properties and catalytic performances of the catalysts used in this route were discussed and analyzed in detail,and the problems in current researches were also summarized.Finally,the research direction and the development trend of the catalysts were analyzed and prospected for the synthesis EMC with transesterification method.The development of economic,efficient,stable and simple heterogeneous综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0070收稿日期:2020-01-13;修改稿日期:2020-04-09。
磷酸二氢钾的生产工艺_谢英惠
KCl(过量 )+H3 PO4 +OH- =KH2 PO4 +Cl+H2 O
该工艺采用平衡移动的原理 , 在反应过程中 , 增 加反应 物 KCl的浓 度和减少生 成物 KH2 PO4 的浓 度 , 使反应平衡向反应正方向移动 , 从而获得更高的 KH2 PO4 收率 。根据 KH2 PO4 在水中的溶解度随温 度急剧下降而降低的性质 , 将反应后料液降温 , 从而 得到符合标准的磷酸二氢钾产品 。
在此情况下 , 我们把钾的来源投向了海洋 。 海 水中钾离子含量丰富 , 我国拥有广阔的海洋领域 , 从 而为海水提钾提供丰富的资源 , 解决我国农业对钾 肥的迫切需要 。经过一年的努力 , 以海水 、磷酸盐和 氯化钠等为原料 , 以沸石为离子交换剂制取磷酸二 氢钾的工艺初步获得成功 。 该工艺生产包括钾的吸 附 、洗脱和沸石的再生等工序 , 主要反应式为 (式中 Z为沸石 、A为碱金属或铵 ):
第 34卷第 4期 海湖盐与化工
11
氢钾产品 。 该法磷酸二氢钾收率可达到 95%, 且副 产氯化铵 , 具有一定的应用价值 。
此外 , 有人还提出了以湿法磷酸 、硫酸钾和石灰 石为原料 , 反应制取磷酸二氢钾的工艺路线 [ 8] 。其 反应方程式如下 :
2H3 PO4 +K2 SO4 +CaCO3 =2KH2 PO4 +CaSO4 + CO2 +H2 O
H3 PO4 +KCl=KH2 PO4 +HCl 在反应进行 中 , 通过提 高 KCl和 H3 PO4 分子 比 , 即通过增加反应物磷酸的量及抽真空使 HCl逸
溶剂热法合成硫化铜及其电化学性能
溶剂热法合成硫化铜及其电化学性能杜奉娟;张颖;刘军【摘要】以乙醇为溶剂,二水氯化铜为铜源,硫代乙酰胺为硫源,采用超声辅助溶剂热法制备了花状形貌的硫化铜微球.利用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征,利用循环伏安法(CV)、恒倍率充放电测试研究了其电化学性能,并分别讨论了反应温度和反应时间对材料结构、形貌及电化学性能的影响.研究表明:140℃、20 h条件下制备的花状微球结构硫化铜的首次放电比容量为662 mAh/g,充电比容量为499 mAh/g,库仑效率为75%.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)006【总页数】3页(P1263-1265)【关键词】硫化铜;溶剂热法;花状微球;电化学性能【作者】杜奉娟;张颖;刘军【作者单位】河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TM912.9硫化铜因其较高的理论比容量(560 mAh/g)和良好的电导率(10-3S/cm),是最具发展潜力的锂离子电池负极材料之一[1],也是锂硫二次电池所用硫系电极材料的研究热点之一。
近年来,利用模板法[2]、微波辐射法[3]、原位法[4]等方法成功制备了多种形貌的硫化铜微纳米材料。
在这些制备方法中,溶剂热法因对设备要求低、工艺简单,制备的材料纯度高,材料的形貌和颗粒大小可控等优点而备受研究者的青睐。
本文以氯化铜和硫代乙酰胺为原料,采用超声辅助的溶剂热法,以较低的能耗、简单的工艺直接制备得到了形貌新颖的纳米花状硫化铜,利用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的组成结构和物理形貌进行了表征,并考察了不同反应温度、反应时间对产物的结构、形貌和电化学性能的影响。
1 实验1.1 材料的制备将5 mmol CuCl2·2 H2O(99.9%)加入到70 mL乙醇(分析纯)中,超声10 min以使CuCl2·2 H2O完全溶解。
CuO-CeO2
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 8 期CuO-CeO 2/TiO 2高效催化CO 低温氧化反应性能李润蕾1,王子彦2,王志苗1,李芳1,薛伟1,赵新强1,王延吉1(1 河北工业大学化工学院,天津 300401;2 中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北 邯郸 056027)摘要:利用等体积浸渍法制备了CuO-CeO 2/TiO 2催化剂,用于低温CO 氧化反应。
考察了焙烧温度、Cu-Ce 负载量和Ce/Cu 摩尔比等对CuO-CeO 2/TiO 2催化性能的影响,利用XRD 、N 2等温吸附-脱附、XPS 、H 2-TPR 等方法对催化剂进行了表征。
结果表明,当n Ce /n Cu 为1.6,Cu-Ce 负载量为30%时,经500℃焙烧所制得催化剂具有最佳催化活性;当空速为24000mL/(g·h ),在该催化剂上90℃时CO 可完全氧化。
表征发现,CuO-CeO 2/TiO 2催化剂表面较高的Ce 3+、Cu +和吸附氧含量有利于催化CO 氧化反应。
制备条件通过影响催化剂表面的Ce 3+、Cu +和吸附氧含量,影响催化剂活性。
其中,焙烧温度、Cu-Ce 负载量和n Ce /n Cu 均会影响CuO-CeO 2/TiO 2表面Cu +和吸附氧含量,而催化剂表面Ce 3+含量仅受Cu-Ce 负载量的影响较大。
关键词:一氧化碳;氧化;催化剂;制备条件中图分类号:O643 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)08-4264-11Efficient catalytic performance of CuO-CeO 2/TiO 2 for CO oxidation atlow-temperatureLI Runlei 1,WANG Ziyan 2,WANG Zhimiao 1,LI Fang 1,XUE Wei 1,ZHAO Xinqiang 1,WANG Yanji 1(1 School of Chemical Engineering and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China; 2 PurificationEquipment Research Institute of CSIC, Handan 056027, Hebei, China)Abstract: CuO-CeO 2/TiO 2 catalyst was prepared by incipient impregnation method and then used for COoxidation at low temperature. The effects of calcination temperature, Cu-Ce loading and Ce/Cu molar ratioon the catalytic performance of CuO-CeO 2/TiO 2 were investigated. The catalyst was characterized by XRD, N 2 isothermal adsorption-desorption, XPS and H 2-TPR. When n Ce /n Cu was 1.6, and Cu-Ce loading was 30%, the catalyst calcined at 500℃ showed the best catalytic activity. When GHSV was 24000mL/(g·h), CO can be completely oxidized on the catalyst at 90℃. It was found that the high content of Ce 3+, Cu + and adsorbed oxygen on the surface of CuO-CeO 2 /TiO 2 catalyst was favorable to catalyze CO oxidation. The preparation conditions could affect the catalyst activity by regulating the content of Ce 3+, Cu + and adsorbed oxygen on the catalyst surface. Among them, calcination temperature, Cu-Ce loading and n Ce /n Cu wouldinfluence the contents of Cu + and adsorbed oxygen on CuO-CeO 2/TiO 2 surface, while Cu-Ce loading has greatly impact on the Ce 3+ content on catalyst surface.Keywords: carbon monoxide; oxidation; catalyst; preparation conditions研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1832收稿日期:2022-09-30;修改稿日期:2023-02-04。
Bi2S3
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 10 期Bi 2S 3/TiO 2纳米锥光阳极的制备及其光电催化降解土霉素张会霞1,周立山2,张程蕾2,钱光磊2,谢陈鑫2,朱令之1(1 河北工业大学化工学院,天津 300401;2 中海油天津化工研究设计院有限公司,天津 300131)摘要:使用两步水热法成功制备了棒状Bi 2S 3修饰的TiO 2纳米锥(TNCs )光阳极材料,通过调节硫元素的含量探索最佳负载,并用于模拟可见光下降解土霉素。
对Bi 2S 3/TNCs 光阳极的晶型、元素价态、表面形貌和光电、电化学性能进行了详细的表征。
结果表明,Bi 2S 3/TNCs 光阳极显著提高了光电催化性能,表现出更低的电荷转移电阻,光电流密度是TNCs 的3倍左右。
紫外-可见分光光度计在355nm 处测试结果表明,Bi 2S 3/TNCs 光阳极在90min内成功降解了80.3%的土霉素,5次循环后仍保持良好的稳定性。
此外,还对带隙能、价带谱、莫特-肖特基曲线和自由基捕获实验进行分析,提出了一种可能的光电催化降解机理。
这些结果表明,Bi 2S 3/TNCs 光阳极对降解抗生素具有很大的潜力。
关键词:Bi 2S 3/TiO 2纳米锥;光电催化;土霉素;可见光中图分类号:X703;O643.36;O646.542 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)10-5548-10Preparation of Bi 2S 3/TiO 2 nanocone photoanode and theirphotoelectrocatalysis degradation of hygromycinZHANG Huixia 1,ZHOU Lishan 2,ZHANG Chenglei 2,QIAN Guanglei 2,XIE Chenxin 2,ZHU Lingzhi 1(1 School of Chemical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China; 2 CNOOC Tianjin ChemicalResearch and Design Institute Co., Ltd., Tianjin 300131, China)Abstract: Rod-shaped Bi 2S 3-modified TiO 2 nanocone (TNCs) photoanode materials were successfully prepared using a two-step hydrothermal method, which explored the optimal loading by adjusting the sulfur content and were used to simulate the degrading oxytetracycline in visible light. The crystalline shape, elemental valence, surface morphology, and photoelectric and electrochemical properties of Bi 2S 3/TNCs photoanodes were characterized in detail. The results found that the photoanodes of Bi 2S 3/TNCs significantly improved the photoelectrocatalytic performance and exhibited lower charge transfer resistance. The photocurrent density was about three times higher than that of TNCs. The test results of UV-vis spectrophotometer at 355nm indicated that the Bi 2S 3/TNCs photoanode successfully degraded 80.3% oxytetracycline within 90 minutes and maintained good stability after 5 cycles. In addition, a possible photoelectric catalytic degradation mechanism was proposed for the experimental analysis of band gap energy, valence band spectrum, Mott-Schottky curve and radical trapping. These results showed that Bi 2S 3/TNCs photoanode had great potential for degrading antibiotics.Keywords: Bi 2S 3/TiO 2 nanocone; photoelectrocatalysis; hygromycin; visible light研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2111收稿日期:2022-11-14;修改稿日期:2023-04-21。
伪蛋白生物材料的分类、合成及其应用
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 4 期伪蛋白生物材料的分类、合成及其应用薛云娇1,张璇1,刘洋1,陈玉焕1,房静2,杨芳1(1河北工业大学化工学院,天津 300130;2天津生物工程职业技术学院,天津 300462)摘要:伪蛋白是一种新型合成生物可降解材料,以氨基酸为基本结构单元,它与蛋白质不同的是除了含有肽键外,还含有其他连接基团,这种结构使其既具有蛋白质的优良特性,又具有良好的力学性能、热性能、可调节的物理化学性能以及优异的细胞相容性和3D 微孔结构等性质,因此伪蛋白能够有效应用于载体、伤口愈合、组织工程等生物医药领域。
本文首先综述了目前所研究的伪蛋白的类型,包括非功能性和功能性伪蛋白两类;之后详细阐述了缩聚合成伪蛋白的方法,包括溶液缩聚、界面聚合、熔融缩聚、开环聚合四种方法;接着归纳了伪蛋白生物材料在药物载体、基因载体、组织工程、创面敷料等方面的应用;最后,对伪蛋白生物材料在合成路线及应用方面未来的发展进行了探讨和展望。
关键词:伪蛋白;合成;聚合物;载体;组织工程中图分类号:O621.3;O621.2 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)04-2001-16Pseudo-protein biomaterials: Classification, synthesis and applicationXUE Yunjiao 1,ZHANG Xuan 1,LIU Yang 1,CHEN Yuhuan 1,FANG Jing 2,YANG Fang 1(1College of Chemical Engineering and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China;2Tianjin Vocational College of Bioengineering, Tianjin 300462, China)Abstract: Pseudo-protein is a new synthetic biodegradable material. It takes amino acids as the basicstructural unit. Unlike protein, pseudo-protein has other linking groups in addition to peptide bonds, which gives it not only the excellent properties of proteins, but also the good mechanical properties,thermal properties, adjustable physicochemical properties, excellent cytocompatibility, 3D microporous structure, etc . Therefore, pseudo-proteins can be effectively applied in carriers, wound healing, tissue engineering, etc . Firstly, this paper reviews the types of pseudo-proteins studied so far, including non-functional and functional pseudo-proteins, followed by a detailed description of the methods for the synthesis of pseudo-proteins by condensation, including solution polycondensation, interfacial polymerization, melt polycondensation and ring-opening polymerization, and then summarizes the applications of pseudo-protein biomaterials in drug carrier, gene carrier, tissue engineering and wound dressing. Finally, the future development of synthetic routes and applications of pseudo-protein biomaterials is prospected.Keywords: pseudo-protein; synthesis; polymers; carrier; tissue engineering综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0626收稿日期:2023-04-18;修改稿日期:2023-07-28。
异辛醇-甲苯萃取盐湖卤水中硼酸的动力学
异辛醇-甲苯萃取盐湖卤水中硼酸的动力学吕建华;李春利;耿辉【摘要】@@ 引言rn硼及其化合物在国民经济中用途极为广泛[1],但是我国主要的硼原料之一硼镁矿石却日趋枯竭,于是开发液体硼矿资源--含硼盐湖卤水成为当务之急.近年来杨卉芃等[2]、李文强[3]、杨存道等[4]分别以沉淀法、离子交换法和结晶法对盐湖卤水提硼工艺进行了研究,并取得了一定的成果.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2010(061)012【总页数】6页(P3124-3129)【关键词】异辛醇;硼酸;动力学;萃取速率【作者】吕建华;李春利;耿辉【作者单位】河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】O643.12硼及其化合物在国民经济中用途极为广泛[1],但是我国主要的硼原料之一硼镁矿石却日趋枯竭,于是开发液体硼矿资源——含硼盐湖卤水成为当务之急。
近年来杨卉芃等[2]、李文强[3]、杨存道等[4]分别以沉淀法、离子交换法和结晶法对盐湖卤水提硼工艺进行了研究,并取得了一定的成果。
程温莹等[5]、韩井伟等[6]以一元醇和多元混合醇为萃取剂从盐湖卤水中萃取硼酸,探讨了影响萃取及反萃取平衡的因素。
但是要实现萃取硼酸的工业化,还需探求强化萃取过程的途径,这需要对溶剂萃取提硼的动力学进行研究,而这方面的文献尚未见报道。
目前,研究动力学的主要方法有恒界面池法、两相充分混合法和单液滴法[7]。
其中恒界面池法和两相充分混合法均适用于慢反应体系的研究,且该两种方法都不易控制相界面,而单液滴法与前两种方法相比,具有便于控制与测定相界面及测量数据精确性高的优点,多年来一直为许多学者所采用[8-10]。
以异辛醇为络合剂、甲苯为稀释剂萃取硼酸,具有萃取率高、分配系数较大等优点[11],本文采用此混合萃取剂,用上升液滴法,研究从青海盐湖酸化提硼后的母液中萃取硼酸的动力学,以期为工业装置的选型与设计提供可靠的基础数据。
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化工学院硕士研究生指导教师名单
(按姓氏笔画排列)
1 、070305 高分子化学与物理
丁会利、王月欣、王家喜、任丽、刘国栋、刘宾元、张福强、张庆新、张旭、杨永芳郑德、袁金凤、郭宏飞、秦大山、解一军、潘明旺、黎钢、瞿雄伟
2 、080706 化工过程机械
王金戌、史晓平、刘鸿雁、刘燕、张及瑞、张少峰、张继军、李春利、陈建民、陈文义、赵景利、赵斌、高炳军
3 、081701 化学工程
王洪海、王志英、刘继东、刘智勇、吕建华、张文林、李春利、李柏春、
杨振生、袁俊生
4 、081702 化学工艺
王延吉、王桂荣、王桂赟、王淑芳、王军、冯树波、田辉平、邓会宁、刘振法、
刘智勇、刘雁、任铁真、纪志永、张林栋、张敏卿、李金来、李彦涛、李焕荣、李芳、陈霄榕、陈建新、杨红健、周秋香、侯凯湖、胡琳娜、赵新强、赵继全、耿艳楼、
高静、袁俊生、常俊石、曹吉林、程庆彦、谢英惠、薛伟
5 、081703 生物化工
史延茂、田连生、齐树亭、吴兆亮、宋水山、邹晋、胡滨、高静、董庆霖、郑辉杰、荆迎军、黄亚丽
6 、081704 应用化学
王月欣、王家喜、王振平、王荷芳、卢星河、刘宾元、刘红光、刘秀伍、刘洁翔、
朱令之、许刚、李效军、李梦青、李国华、张福强、张月成、张颖、张惠欣、张西慧陈玉焕、罗萍、赵继全、段中余、郝玉芝、高忠良、姚颖悟、章文军、龚金保、
韩恩山、滕厚开、潘明旺、黎钢
导师详情
姓名性别职称研究方向
丁会
利
男教授聚合物基复合材料
王月
欣
女教授通用塑料高性能化
王延
吉
男教授绿色催化反应过程与工艺,材料化学
王金
戌
男高工化工分离过程
王振
平
男教授有机地球化学理论及应用
王家
喜
男教授功能高分子的设计、合成及应用,催化
王桂
荣
女教授绿色化工
王桂赟女教授
海水资源的综合利用、钙钛矿型无机材料的合成
及应用性能的研究
王淑
芳
女教授绿色化学
冯树
波
男副研究员工业催化
卢星
河
男副教授电化学、新型能源材料史延
茂
男副研究员微生物发酵工程
史晓
平
男副教授化工过程传热强化与优化田连
生
男高级工程师生物防治
田辉男高级工程师催化材料工程研究
任丽女教授功能高分子材料的制备及其应用
任铁
真
女教授无机多孔材料化学
刘红
光
男高级工程师无机新材料
刘国
栋
男教授聚合物共聚、共混改性、聚合物复合材料
刘振
法
男副研究员水处理化学品及技术
刘宾
元
男教授低介电常数聚合物的制备及其在微电子的应用刘继
东
男教授化工分离过程
刘鸿
雁
女副教授化工过程强化与优化
刘智
勇
男教授化学工程
刘雁女副教授精细化学品及医药中间体的合成研究
许刚男高级工程师应用电化学
齐树
亭
男研究员植物克隆,细胞工程,生长发育调控
吴兆
亮
男教授细胞培养工程与分离技术
宋水
山
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张及
瑞
男副教授化工传热过程强化及优化
张少
峰
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张文
林
男副教授化工分离过程
张林
栋
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张敏卿男教授
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体力学
张福
强
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聚安置的开发研究及推广应用、耐热高分子材料
和聚合物乳液的研发
李春男教授传质与分离工程
李柏
春
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李效
军
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李梦青女副教授
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李焕
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邹晋男教授生物化学和生物化工
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陈建
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男高级工程师机电一体化
陈霄
榕
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罗萍女高级工程师电化学
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段中
余
女副教授有机化学
胡琳
娜
女教授无机材料与复合材料、
胡滨女副教授微生物发酵工程
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药物及药物中间体的合成化学、海洋天然产物的
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赵斌男副教授传质传热设备的强化
赵景
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赵新
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楼
男教授生物,物理,化学方法水处理技术及理论
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凤
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高静男教授绿色化学品合成、代谢工程
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章文
军
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保
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山
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男正高工工业用水防腐、防垢、杀菌研究与应用
黎钢男教授胶体与界面化学、水溶性高分子、石油化工助剂薛伟男副教授绿色催化过程与工艺
瞿雄
伟
男教授聚合物基复合材料、聚合物共聚共混改性
张庆新男教授
高性能高分子材料,高分子纳米复合材料,高分
子结晶,高分子增韧
张旭男副教授功能高分子材料,水溶性高分子材料,油田化学杨永
芳
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秦大
山
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解一军男
正高级工程
师
光敏高分子材料研发与应用,无机高分子材料
郭宏
飞
男副教授功能聚合物材料合成
刘燕女副教授化工工程多相流,化工传热工程强化与防垢技术及设备,海水利用装备
张继男正高工化工工程强化,化工分离工程及装备
军
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海
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吕建
华
男副教授分离与纯化技术,流体流动与传递现象
王志
英
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李芳女副教授绿色过程工程与工艺
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男副教授清洁燃料生产,工业废水处理,精细化工生产
陈建新男教授
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化学品
邓会
宁
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悟
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张颖女副教授无机合成与材料化学
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工业水处理专用化学品合成与评价
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刘洁
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朱令
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芳
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郑德男教授级高工高分子材料用功能助剂及其加工改性的研究、开
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丽。