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玻璃钢/复合材料  
 
2018年 18卷 6期
刊出日期 2018-12-22
过程与工艺
综述
流动与传递
反应与分离
材料工程
目录
中科院过程工程所60周年特邀
目录
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2018 Vol. 18 (6): 0- [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1397KB] ( )
中科院过程工程所60周年特邀
1119 邢慧芳 杨良嵘 于杰淼 刘会洲 余浩 李万波 崔水东
磁性Fe3O4@SiO2颗粒结构对其吸附DNA的影响
采用共沉淀法和水热法制备了不同结构的超顺磁性Fe3O4@SiO2纳米颗粒，对其进行表征，研究了其吸附DNA的性能及磁分离性能. 结果表明，20?750 nm范围内粒径较大的颗粒与DNA结合时可提供更多单位平面结合位点，使结合的稳定性和结合几率增加，DNA结合量提高. 不同核?壳结构的Fe3O4@SiO2纳米颗粒的磁分离响应时间不同，内核大小相近时，壳层厚度增加会导致颗粒在磁场中受到的磁力与阻力的比值减小，磁响应时间增加，DNA回收率降低. 粒径约为200 nm的Fe3O4@SiO2纳米颗粒用于纯化全血中DNA最好，提取率为95.2%，磁响应时间为10 s.
2018 Vol. 18 (6): 1119-1125 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3302KB] ( )
1126 任瑛 徐骥
蛋白质体系分子动力学模拟的前沿进展-从介科学角度重新审视
蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者，对蛋白质时空多尺度结构及其控制机制的深入理解是探索生命起源、病理认知及新药开发的基础. 受实验表征手段及时空分辨率的限制，计算机模拟已成为研究蛋白质体系结构及功能的重要手段之一. 由于蛋白质体系模拟所涉及的时间和空间跨度均相当大，因此，准确且快速地描述其时空多尺度结构，从而分析体系的控制机制及相关生理过程，成为分子动力学模拟面临的巨大挑战. 本工作对近半个世纪以来的分子模拟方法，特别是分子动力学方法和相关的增强采样技术在蛋白质体系研究中的应用进行了总结，综述了近年来分子动力学的理论模型和算法的发展，并介绍了这些方法在结构化蛋白质的天然结构与构象变化、固有无序蛋白质的动态结构及其结合底物的动力学过程及分子机理、分子伴侣及病毒等蛋白质复合物体系中的研究成果；汇总了高性能计算的飞速发展所带动的分子动力学模拟软件的变革，拓展了蛋白质模拟的时空尺度，重点阐述了大规模高性能分子动力学模拟在蛋白质研究中的应用；最后，基于介科学理论的飞速发展及其在多种复杂体系的成功运用，对未来蛋白质体系的模拟方法和理论研究的趋势进行了思考和展望.
2018 Vol. 18 (6): 1126-1137 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1006KB] ( )
1138 袁方利 金化成 侯果林 白柳杨 丁飞 李保强 陈运法
高频热等离子体制备特种粉体研究进展
高频感应热等离子体具有能量密度大、温度高和冷却速率快等特点，是制备特种粉体的重要手段之一. 本工作介绍了过程所在高频热等离子体制备特种粉体方面的研究进展. 利用热等离子体的高温和快速冷却过程，粗颗粒经等离子体弧高温气化，通过控制冷却速率能得到纳米粉体，利用该方法制备了纳米球形硅、铁、钴和镍等粉体，纳米硅粉可用于锂离子电池负极材料. 具有固定熔点的不规则颗粒在等离子体弧中经熔融形成球形液滴，快速冷却能获得规则致密的球形颗粒，通过等离子体球化制备了高熔点的钨、钼、铌、铬等规则致密的球形粉体. 利用活性氢的瞬时强化还原反应，采用化学气相沉积能制备超细钨、钼、镍和铜等球形金属超细粉体. 活性氧有助于调控颗粒的氧化生长过程，采用金属等的氧化反应可获得多种特殊形貌的氧化物.
2018 Vol. 18 (6): 1138-1144 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 8171KB] ( )
1145 孙昊延 朱庆山 李洪钟
钒钛磁铁矿流态化直接还原技术现状与发展趋势
钒、钛是重要的生产生活资料，90%以上赋存于钒钛磁铁矿中. 我国钒钛磁铁矿资源储量丰富，但在当前高炉?转炉工业流程中，受高炉冶炼条件限制，钒钛磁铁精矿中的钛元素未能得到回收利用. 面对钒钛磁铁精矿铁钒钛资源全面提取利用难题和资源环保集约综合利用的迫切需求，直接还原?电炉熔分两步法流程受到广泛关注，其中流化床法因直接采用粉矿入炉、工序流程短、低温综合反应效率高，在直接还原工序中优势突出. 本工作阐述并对比了钒钛磁铁精矿流化床直接还原工艺，分析了钒钛磁铁精矿难还原的原因，重点介绍了流态化预氧化强化还原方法，同时归纳流化床直接还原过程中影响粘结失流的主要因素，总结了5种抑制铁矿粉粘结失流的直接方法，并提出了添加MgO惰性添加剂、碳包覆及改进床型结构的研究发展方向.
2018 Vol. 18 (6): 1145-1159 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 773KB] ( )
综述
1160 赵永锋 张海涛
高纯六氟磷酸锂晶体产业化制备工艺研究进展
六氟磷酸锂(LiPF6)为三方晶系白色晶体，是锂离子电池电解液的关键材料. 近年来随着新能源汽车的高速发展，锂离子电池及相应电解质盐(LiPF6)需求快速增长. LiPF6易潮解、热稳定性差、腐蚀性强，合成中需采用多种有毒且强腐蚀性的原料，操作需在无水无氧环境下进行，涉及多步高低温处理过程，开发一种可工业化的高纯电子级晶体制备工艺具有重大意义. 目前已有多家国内企业开发了规模化制备工艺，但仍有很大改进和提升空间. 本工作综述了LiPF6的主要合成方法和国内主要生产企业的工艺开发进展，为未来LiPF6生产工艺升级改造提供参考和指导. 对锂离子电池的市场需求、电解质在锂离子电池中的作用、LiPF6规模制备工艺及最新LiPF6项目增产、投产状况进行了论述和分析.
2018 Vol. 18 (6): 1160-1166 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 815KB] ( )
1167 凡俊田 董陶 张兰 陈仕谋
锂离子电池高压电解液研究进展
传统碳酸酯类电解液在高压(>4.3 V, vs. Li/Li+)下易发生氧化分解反应，导致锂离子电池不可逆容量增加、循环性能下降. 为解决这一问题，需从理论和实验两方面对电解液溶剂、锂盐、添加剂及其基本组成等进行针对性设计. 耐高压溶剂是提升电解液稳定性的关键因素之一，既经济又有效，添加高浓锂盐是近年来研究较多的可提升电解液电化学窗口和循环稳定性的新策略. 本工作从耐高压溶剂、高压添加剂和高浓锂盐三方面综述了近几年锂离子电池高压电解液的研究进展.
2018 Vol. 18 (6): 1167-1177 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 482KB] ( )
流动与传递
1178 鲍允州 吴忱韩 张莹
流经突然扩张的微通道的单气泡界面形态演变的数值模拟
采用界面追踪方法(FTM)研究了狭窄通道内受浮力上升的单气泡经过突然扩张通道时的运动形态，考察了狭窄通道和宽阔通道的通道宽度比及Eotvos数(Eo)和Morton数(Mo)对气泡形态和上升速度的影响. 结果表明，在狭窄通道、扩张部位和宽阔通道内气泡形态呈不同特性，气泡在离开扩张处时高宽比最大. 随通道宽度比增大，气泡最大高宽比减小. Eo数较小时，减小Mo数，气泡高宽比减小，气泡上升速度增大；增大Eo数，气泡上升时形变更严重. 改变初始时刻气泡相对于狭窄通道的位置对气泡形态有影响，初始位置靠近单侧壁面时，气泡横向变形较严重，在两侧壁面之间摆动上升.
2018 Vol. 18 (6): 1178-1186 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1283KB] ( )
1187 王晓赞 姜勇 李飞 王维
基于MP-PIC方法改进EMMS/DP曳力模型
改进了面向离散粒子法的能量最小多尺度曳力模型(EMMS/DP)的颗粒参数生成方式，并将非均匀因子(HD)与固相浓度和滑移速度关联以考虑介尺度结构动态效应的影响，用改进的EMMS/DP模型与多相流质点网格模型(MP-PIC)耦合模拟气固两相流提升管系统，模拟结果与实验值吻合很好，考察了MP-PIC方法的网格无关性和粗粒化模型参数.
2018 Vol. 18 (6): 1187-1197 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3316KB] ( )
1198 杨兆铭 陈建磊 韩云蕊 何利民 罗小明
二级旋流气液分离装置设计与流场特性模拟
通过有效体积转化进行分离器尺寸设计，针对高气液比工况设计了一种二级旋流气液分离装置，基于液滴在旋流场中的破碎特性及Navier?Stocks方程的简化求解建立一种分离器直径的校核方法，通过实验验证了该校核方法有效. 通过CFD方法对简化的分离装置内部流场的非对称性进行分析. 结果表明，旋转流场的不稳定程度随入口面积和升气管直径减小而减小，入口速度不影响流场的不稳定程度，不同的长宽比在相同的入口面积下对内部流场的非轴对称性无显著影响，但单独增加入口的长、宽或二者同时增加使入口面积增大，将使分离器筒体横截面与入口截面的面积比KA减小，增加内部流场的非轴对称性.
2018 Vol. 18 (6): 1198-1209 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1559KB] ( )
反应与分离
1210 钟倩倩 赵雅琴 吴爱兵 王磊 沈丽 王鹏
微波活化稻壳基生物质材料对亚甲基蓝的吸附性能
以KOH为活化剂，采用微波活化法处理农业废稻壳，制备生物质吸附材料，通过静态吸附实验考察了其对阳离子染料亚甲基蓝的吸附性能. 结果表明，所制生物质材料对亚甲基蓝的最大吸附量为109.9 mg/g，吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模式，为快速吸附和单分子层吸附，膜扩散是速率控制步骤，吸附过程为生物质材料孔道内部物理吸附和O?H官能团吸附的共同作用.
2018 Vol. 18 (6): 1210-1218 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 527KB] ( )
1219 李一飞 彭志宏 王一霖 刘桂华 周秋生 齐天贵 李小斌
铁基脱硫渣再生制备铁酸钠及其循环脱硫
用Fe2O3与Na2CO3制备铁酸钠用于脱除含硫铝酸钠溶液中的硫，采用氧化焙烧及水浸方式对铁基脱硫渣(NaFeS2?2H2O)进行再生，研究了其循环脱硫效果. 结果表明，铁基脱硫渣于950℃下在氧化性气氛中焙烧1 h，可除去脱硫渣中70%的硫；将焙烧渣水浸，硫含量降至0.2%以下，总硫去除率达99%. 将除硫后的浸出渣再制备铁酸钠用于循环脱硫，脱硫率可达67.65%，与初始脱硫剂的脱硫率(69.09%)相当，可实现铁基脱硫剂的再生循环. 焙烧时渣中硫主要以SO2气体排出，剩余可溶性Na2SO4则在水浸过程中进入溶液而被除去.
2018 Vol. 18 (6): 1219-1225 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 667KB] ( )
1226 杨玮 曹欢 张凯 王刚
焙烧酸浸渣中铜的形态对铜、金浸出率的影响
以某黄金冶炼厂含铜金精矿为研究对象，采用铜化学物相分析及浸出方法研究了焙烧?酸浸?氰化工艺处理含铜金精矿过程中焙烧酸浸渣中铜形态对铜、金浸出率的影响. 结果表明，含铜金精矿焙烧酸浸及氰化浸出时，铜形态对铜、金浸出率有显著影响，当酸浸渣中氰化易溶铜(氧化铜、次生硫化铜)含量大于0.10%时，金浸出率降低. 以原生硫化铜矿为主的含铜金精矿，适当提高焙烧温度、延长焙烧时间、增加初始酸浸酸度可有效降低酸浸渣中氰化易溶铜含量，提高铜浸出率，减弱其对金浸出率的影响.
2018 Vol. 18 (6): 1226-1231 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 919KB] ( )
1232 王新 马政生 刘庆芬
头孢氨苄络合回收工艺
以苯系和萘系化合物为络合剂，研究头孢氨苄结晶母液中头孢氨苄的富集回收过程，考察了络合剂种类、剂量、pH、温度、残留原料和副产物浓度对头孢氨苄络合过程的影响，确定了关键影响因素，建立和优化了工艺过程. 结果表明，络合剂种类、剂量和pH是影响头孢氨苄络合率的关键因素，其它因素对头孢氨苄络合率无明显影响. 最佳络合工艺为1-萘酚剂量4.4 g/L，pH为4.72，温度293 K，此时头孢氨苄的络合率大于97.0%，比目前生产工艺提高了5.0%.
2018 Vol. 18 (6): 1232-1238 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 371KB] ( )
过程与工艺
1239 林子昕 安然 安维中 黄连喜 别海燕 朱建民
考虑水力学可行性的反应精馏塔板持液量设计及优化
以筛板塔为塔板基础构型，以原料转化率最大为目标，以塔径和出口堰高为主要调节参数，以塔板水力学可行性为约束条件，建立了一种可优化塔板液相持液量的塔板结构设计方法. 塔模拟计算在Aspen Plus平台上进行，化学反应采用动力学方程表达，塔板水力学计算采用Cup-Tower软件. 结果表明，本设计方法应用于DPC反应精馏过程，在满足流体力学可行性条件下，塔板上液相持液量比基础设计提高了1.39倍，苯酚转化率提高了33.6%.
2018 Vol. 18 (6): 1239-1244 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 539KB] ( )
1245 王京 程海鹰 胡志勇 王振亮
煤粉粒径对骨料烘干煤粉燃烧器排放特性的影响
构建骨料烘干煤粉燃烧器内煤粉燃烧行为的控制模型，以污染物含量为评价标准，研究了骨料烘干煤粉燃烧过程中煤粉粒径对排放特性的影响规律. 结果表明，随煤粉粒径增大，煤粉在燃烧器内燃烧不充分，CO排放量增加，CO2排放量逐渐减少，SO2排放量增加，NO排放量在煤粉粒径为100 um时最小.
2018 Vol. 18 (6): 1245-1252 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 978KB] ( )
1253 赵长多 范美玲 杨晓博 胡文斌 夏启斌
纳米零价铁对水溶液中钒离子的吸附性能
采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI)，采用PXRD, SEM, TEM, BET(N2吸脱附)和XPS等表征材料性能，考察了纳米零价铁用量、初始钒(V)浓度和初始pH对纳米零价铁吸附钒(V)性能的影响，测定了纳米零价铁对钒(V)的吸附等温线和吸附动力学曲线. 结果表明，制备的纳米零价铁具有典型的核?壳结构，粒径为10~30 nm，BET比表面积为53 m2/g. 纳米零价铁对钒(V)的吸附容量随纳米零价铁用量和初始pH增大而减小. 25℃时的平衡吸附容量为227.8 mg/g. Langmuir等温线方程可很好拟合纳米零价铁对钒(V)的吸附，纳米零价铁对钒(V)的吸附动力学曲线符合准二级动力学模型.
2018 Vol. 18 (6): 1253-1260 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 997KB] ( )
1261 刘鹏飞 卢卫华 韩召 陈义祥 李江涛
镍掺杂铝酸镧涂层的制备及其红外辐射性能
采用溶胶?凝胶法合成了Ni2+掺杂的LaAlO3基红外辐射材料LaAl0.6Ni0.4O2.89 (LANO)，以其为辐射基料，利用喷涂工艺在氧化铝陶瓷片表面制备红外辐射涂层，考察了磷酸二氢铝、铝溶胶、硅溶胶和钠水玻璃4种粘结剂对涂层物相组成、热稳定性和红外辐射性能的影响. 结果表明，以LANO为辐射基料、铝溶胶为粘结剂时，涂层红外辐射性能最佳，3?5 ?m波段红外发射率达0.93；所制涂层具有良好的抗热震性能，50次热震后涂层未明显剥落失效；涂层具有显著的强化辐射传热效果，节能率达31.7%.
2018 Vol. 18 (6): 1261-1266 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 792KB] ( )
1267 徐文青 黄学静 谢军 朱廷钰
含内构件的循环流化床的动态压力特性
针对含内构件的循环流化床，以石英砂为物料，使用动态压力传感器测量了含内构件的流化床中气固两相流的动态压力，分析了床内的瞬时压力特性. 结果表明，在进出口总压降中，文丘里压降最大，占主床压降的60%以上. 表观气速和固体颗粒循环流率共同影响循环流化床内的压力特性. 压力瞬时波动功率谱分析表明，压力波动对应一个主频，表观气速越小、颗粒循环流率越大时，压力波动越大，且循环流化床底部压力波动比上部大. 加入内构件能有效引导气流，使流动更均匀.
2018 Vol. 18 (6): 1267-1275 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1619KB] ( )
1276 王凯飞 张国华 王璐 周国治
添加Fe2O3对碳热还原含钛高炉渣的影响
以攀枝花含钛高炉渣为原料，针对碳热还原含钛高炉渣的还原产物TiC晶粒粒径较小而难以分离的问题，在原料中添加不同比例的Fe2O3促进TiC与渣相分离. 结果表明，原料中加入Fe2O3后，还原产物中Fe在渣中呈弥散分布，渣中TiC晶粒依附Fe相生长. Fe2O3添加量为5wt%时，依附于Fe相形核长大的TiC明显沉降，富集于还原产物底部，含钛高炉渣还原产物中TiC初步富集.
2018 Vol. 18 (6): 1276-1282 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 7788KB] ( )
1283 江苗苗 张竞 鲁勖琳
C群和W135群流脑结合疫苗的制备及其初步免疫评价
用NaIO4分别衍生C群和W135群脑膜炎球菌荚膜多糖(GCMP和GWMP)，经异端基双官能团交联剂N-β-马来酰亚胺丙酸酰肼偶联破伤风类毒素TT，制备两种多糖结合疫苗并免疫BALB/c小鼠，采用间接ELISA法测定血清中多糖特异性抗体和TT特异性抗体，采用硫氰酸盐洗脱法测定多糖特异性抗体亲合力. 结果表明，GCMP?TT和GWMP?TT结合物的多糖蛋白比分别约为0.4和1.0；初次免疫后两周、一次和二次加强免疫后各一周，GCMP?TT组的抗C糖特异性抗体滴度分别是GCMP组的3.2, 1.4和1.2倍，而GWMP?TT组则分别为GWMP组的2.5, 2.2和2.8倍，表明两种结合物均可有效提升纯抗原的免疫效果；两个结合物组的血清免疫球蛋白亚型的比值IgG2a/IgG1均高于多糖对照组，表明结合载体蛋白后多糖由TI抗原转变为TD抗原；两种结合物的多糖特异性抗体亲和力指数约为纯抗原的2倍，表明结合物均可诱导出较强的免疫记忆.
2018 Vol. 18 (6): 1283-1292 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 639KB] ( )
1293 李雅婧 南琳琳 贺滨 刘瑞霞 廖丹葵
Ti/Zr助剂掺杂VPO催化正丁烷选择性氧化制顺酐
采用有机相法制备钒磷氧(VPO)催化剂，并在合成过程中加入Ti/Zr助剂，使用微型固定床反应器评价其催化正丁烷选择性氧化制顺酐的性能，考察了不同助剂元素及其化合物形式和添加量对催化剂性能的影响，分析了添加助剂对催化剂晶相及微观形貌的影响. 结果表明，加入助剂未改变催化剂的晶相结构，但促进了活性相(VO)2P2O7生成，且使反应后催化剂微观形貌发生改变，片层更破碎，活性相暴露，同时生成了利于反应的微量V5+；助剂金属Ti和Zr与V元素间的相互作用对催化剂表面P浓度及V价态都有一定影响；与不加助剂的VPO催化剂相比，相同反应条件下，Ti/Zr助剂修饰的VPO催化性能显著提高，摩尔比Zr/V为1.5%的Zr(NO3)4为助剂的催化剂的催化性能最佳，稳定状态下正丁烷的转化率高达99.1%，顺酐收率为54.4%.
2018 Vol. 18 (6): 1293-1301 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1554KB] ( )
1302 仝梓正 赵君梅 沈杏 刘会洲
紫外-可见吸收光谱法表征氟磷酸钒钠系列化合物中钒的表观价态
采用紫外?可见吸收光谱表征Na3(VO1?xPO4)2F1＋2x(0≤x≤1)中钒的表观价态，用X射线衍射精修所得晶胞参数对紫外?可见光谱法的表征结果进行验证. 结果表明，Na3(VOPO4)2F中钒的表观价态为+3.993, Na3(VO0.5PO4)2F2和Na3(VOPO4)2F3中钒的价态分别为+3.097和+3.603，紫外?可见吸收光谱法得到的结果是可信的.
2018 Vol. 18 (6): 1302-1306 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 496KB] ( )
1307 陈嵩嵩 董丽 张军平 成卫国 华炜
酯交换法制备碳酸二甲酯过程模拟与系统火用分析
针对酯交换制备过程中甲醇?碳酸二甲酯共沸体系难分离的问题，分别选择变压精馏、碳酸乙烯酯(EC)萃取精馏与乙二醇(EG)萃取精馏3种分离过程进行模拟与能量集成，对比了3种工艺流程的分离能耗，采用有效能(?)分析方法分析了能耗最低的变压分离过程的有效能(?)损失. 结果表明，3种工艺流程的能耗EG萃取精馏>EC萃取精馏>变压精馏，碳酸二甲酯生产过程中内部循环物流能量是输入总能量的1.55倍，变压共沸分离过程的?损失为7.9%。
2018 Vol. 18 (6): 1307-1314 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1259KB] ( )
1315 胡憧憬 孙泽 黄龙 张海军 宋兴福 于建国
储能硝酸熔盐的热稳定性分析
研究了商业化储能二元混合硝酸熔盐Solar salt (60% NaNO3?40% KNO3)的热稳定性和恒温热稳定性，采用热重法分析了其热分解温度，通过恒温实验考察了处于开放空气气氛中的NaNO3, KNO3和Solar salt在不同温度下的热稳定性，研究了NaNO3和KNO3在Solar salt高温不稳定性中的作用. 结果表明，大于500℃时温度越高，熔盐越不稳定，相同温度下不稳定程度NaNO3>Solar salt>KNO3. 温度升高，分解产物NO2?平衡含量增大而达到平衡的时间缩短，O2?含量很低. Solar salt中硝酸盐热分解和挥发的质量损失比接近1:1，NaNO3是造成体系热分解的主要原因，而KNO3起到抗挥发的作用.
2018 Vol. 18 (6): 1315-1322 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 698KB] ( )
1323 张军平 陈嵩嵩 盛贵阳 王蕾 蒋元力 顾晓华 张香平
甲基丙烯酸甲酯-甲醇-水共沸体系萃取分离工艺模拟
针对甲基丙烯酸甲酯?甲醇?水共沸体系，分别选择水、正己烷和水?正己烷双溶剂为萃取剂建立分离流程进行模拟, 建立单溶剂、双溶剂萃取工艺过程进行全流程模拟，采用灵敏度分析优化工艺过程的溶剂比和操作温度. 结果表明，双溶剂萃取工艺比水、正己烷单溶剂萃取工艺能耗分别降低15.1%和34.9%. 采用绿色度评价方法量化3种分离工艺对环境的影响，水、正己烷、水?正己烷双溶剂萃取工艺的绿色度分别为–7.25, –21.3和–6.75 gd.
2018 Vol. 18 (6): 1323-1331 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 592KB] ( )
1332 丁磊 高阳 贾韫翰 钟梅英
不同分子质量的腐殖酸对溴离子在MIEX树脂上吸附行为的影响
采用静态吸附法研究了不同分子量的腐殖酸对溴离子(Br?)在MIEX树脂上吸附行为的影响. 结果表明，pH为中性时，4种腐殖酸(分子量分别为小于1000, 1000?5000, 5000?10000, 大于10000)使MIEX树脂对Br?的去除率从80.05%分别降至75.39%, 26.32%, 42.67%和49.03%，而酸性(pH<5.0)或碱性(pH>9.0)时，各种腐殖酸则会促进Br?去除，pH为11.0时去除效率增加最明显. 分子量大于10000的腐殖酸可将吸附平衡时间由60 min缩短至20 min，分子质量1000?5000和5000?10000的腐殖酸可将吸附平衡时间缩短至40 min. 但不论有无腐殖酸，MIEX树脂对Br?的吸附过程均符合拟二级反应动力学模型. 不同分子量的腐殖酸均能明显降低Br?在MIEX树脂上的吸附平衡容量，分子量大于10000的腐殖酸影响最大，但均不改变吸附平衡模型类型，吸附平衡规律用Langmuir与Freundlich模型均可很好描述. 不同分子量的腐殖酸对MIEX树脂去除Br?的影响与溶液pH值密切相关，腐殖酸会加速Br?在树脂上的吸附过程，但不改变吸附平衡及动力学模型类型.
2018 Vol. 18 (6): 1332-1339 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 571KB] ( )
材料工程
1340 唐刚 姜浩浩 陈丽娟 张浩 刘纯林 周子健
玻纤增强聚酰胺6/次磷酸钇复合材料的制备及其阻燃性能
以六水合氯化钇(YCl3?6H2O)和次磷酸钠(NaH2PO2)为原料，采用共沉淀法制备了一种新型稀土金属次磷酸盐—次磷酸钇(YHP)，对其进行了表征；以YHP为阻燃剂，采用熔融共混法制备了系列玻纤增强聚酰胺6(GFPA)/次磷酸钇复合材料(GFPA/YHP)，采用热重、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧和微型量热测试研究了YHP添加量对复合材料热稳定性、阻燃性能及燃烧性能的影响. 结果表明，YHP已成功制备，其具有棒状结构，长度为20?100 ?m，宽度为5?20 ?m，热稳定性很高，降解温度T5%为410℃，最大热失重速率温度Tmax为412℃，750℃下热解的残炭率为90.8wt%. 加入YHP降低了GFPA/YHP复合材料的热分解温度，但提高了其成炭率和高温稳定性，YHP添加量为20wt%时，复合材料的热分解温度为373℃，最大热失重速率温度为414℃，700℃下热解的残炭率为50.42wt%；YHP可有效提高复合材料的阻燃性能，极限氧指数(LOI)达27.5vol%，垂直燃烧级别达UL-94 V-1级；YHP可有效降低复合材料燃烧过程的热释放速率峰值(PHRR)和总放热(THR)量，二者分别降至327 W/g和15.8 kJ/g，比GFPA分别下降了14.1%和25.4%，表明YHP有效降低了GFPA/YHP复合材料燃烧的火灾危险性.
2018 Vol. 18 (6): 1340-1346 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3814KB] ( )
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