中国复合材料

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玻璃钢/复合材料

	2010年 10卷 2期
	刊出日期 2010-04-20

	过程与工艺材料工程专栏综述流动与传递生化工程专栏系统与集成反应与分离

流动与传递

	209	李瑞江崔春霞吴勇强朱子彬
		多床层径向反应器中床层的流场行为
		在直径3 m、高5 m的大型多床层径向反应器冷模装置上，通过测定流体在流道和各分床层内的静压分布，考察了各分床层的流体流动行为和特征. 结果表明，当流道静压差的均方根偏差小于1%时，各分床层静压差的均方根偏差小于5%，流体在各分床层的径向流速沿轴向分布均匀，流速最大偏差小于5%；当流道静压差沿轴向的差别大于10%时，则其沿轴向分布显著不均匀，且靠近流道静压变化梯度大的分床层的径向流速均匀性最差，床层上下端流速偏差达70%. P型流动形式是动量交换型径向反应器的最佳选择，适宜的两流道静压差设计可实现径向流速沿床层轴向完全均匀分布.
		2010 Vol. 10 (2): 209-214 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 563KB] ( )

	215	纪文峰董利汪印聂伟许光文
		循环流化床煤热解拔头工艺循环颗粒流分配
		利用直径0.09 m、高12 m的冷态循环流化床装置，研究了循环流化床煤热解拔头工艺中分别与提升管燃烧器和热解器连接的2个颗粒循环回路间存在的压差对循环颗粒在两回路间分配的影响，设计了可补偿压差的颗粒分配阀. 结果表明，增加分配阀一侧的流动阻力可阻碍该侧的颗粒流率，调节分配阀阻力可补偿两颗粒循环回路间的压差，有效调控颗粒流的分配. 提出了优化颗粒分配阀结构的方案，在总颗粒循环量126.9 kg/(m2×s)的条件下对分配阀低压侧的颗粒分配比例达到了0~52.4%.
		2010 Vol. 10 (2): 215-220 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 240KB] ( )

	221	罗美芳胡彦杰赵映红李春忠
		纳米二氧化硅的流态化行为及卧式流化床多釜串联模型
		采用大型立式流化床，考察了气相法制备的纳米SiO2颗粒的流态化行为，研究了不同进料量下床层压降与气速的关系，得到了纳米SiO2体系的膨胀和塌落曲线. 利用多釜串联模型，研究了卧式流化床内挡板数目、物料流量等因素对纳米SiO2的停留时间分布密度和分布方差的影响. 结果表明，等间距设置2块挡板时，物料流动已明显偏向平推流，多釜串联模型参数N接近4. 在实验研究的基础上，设计了大型卧式流化床结构参数，脱酸后产品SiO2颗粒的pH值可达4.0以上，能满足工业生产需要.
		2010 Vol. 10 (2): 221-225 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 321KB] ( )

	226	张智卢旭晨闫岩王体壮
		碳化硅基浆料的流变性能
		研究了pH值、分散剂硅溶胶添加量、固含量对SiC基陶瓷浆料流变性能的影响. 结果表明，与分散在水中的陶瓷粉体的Zeta电位相比，分散在硅溶胶中的陶瓷粉体的等电点向酸性方向漂移，且Zeta电位的负值绝对值都增加，这是由于吸附在陶瓷粉体表面的带负电荷的硅溶胶胶粒改变了陶瓷粉体表面的电荷状态. 当pH值为11左右、硅溶胶添加量为10%(w)时，浆料的粘度和剪切应力最小，流动性最佳；固含量达69%(w)时，浆料呈现较强的触变性.
		2010 Vol. 10 (2): 226-230 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 289KB] ( )

	231	董学金苏明旭蔡小舒呼剑韩晓林
		一种纳米颗粒粒度分布的非接触测量方法
		研究了基于高频宽带超声衰减谱非接触式方法测量纳米颗粒悬浊液中颗粒相粒度分布问题. 通过理论分析和数值计算，选择ECAH模型作为反演计算的理论模型. 以1%(j)的纳米银水悬浊液作为实验样品，采用标称中心频率为50 MHz的超声换能器和变声程脉冲回波法进行了非接触测量，获得了可利用的高频宽带(10~50 MHz)超声衰减谱，结合理论模型和最优正则化算法反演出纳米颗粒的粒度分布. 实验结果与透射电子显微镜法和高速离心沉降法的测定结果吻合较好，表明该方法可测量悬浊液中纳米颗粒粒度分布.
		2010 Vol. 10 (2): 231-235 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 365KB] ( )

	236	李鸿莉李登新段广杰刘广涛
		三相流化床中表观气速对电导率及相含率的影响
		应用电导探头测试技术，以直径5~6 mm、颗粒密度2.6 g/cm3的玻璃珠为固相，空气为气相，自来水为液相，对三相流化床中不同部位的电导率进行测定，研究了表观气速对电导率、气含率的影响. 结果表明，径向上(除测孔1外)越靠近流化床中心部位电导率越低，轴向上与气体分布板距离越远电导率越低. 在表观气速分别为0.81和2.82 m/s时，流化床中心区域气含率较大，靠近边壁区域气含率减小(除测孔1外)，随表观气速增加，气含率增加，气含率径向分布均匀性变差，轴向越向上气含率越大(除测孔1外)，气含率轴向分布均匀性变差.
		2010 Vol. 10 (2): 236-239 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 196KB] ( )

	240	孙昊计云萍陈林
		稀土Ce对X65管线钢组织和性能的影响
		通过真空感应炉对X65管线钢进行重新冶炼，采用金相显微镜和扫描电镜进行组织观察，采用微机控制电子式万能实验机和电子式摆锤冲击实验机进行性能检测，研究了稀土Ce对X65管线钢的显微组织和力学性能的影响. 结果表明，稀土Ce的加入对钢液有明显的变质作用，使夹杂物变成球状的稀土化合物类夹杂并使晶粒细化，提高了X65管线钢的各项力学性能参数；不同热处理工艺表明，对于X65稀土管线钢，若采用860℃终轧温度并空冷，也能获得良好的力学性能.
		2010 Vol. 10 (2): 240-244 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 380KB] ( )

	245	张建良龚必侠张曦东祁成林
		高炉喷吹煤粉添加剂热重实验研究
		利用热重分析法研究了9种添加剂对煤粉燃烧性能的影响. 利用TG-DTG曲线对配加不同添加剂的煤粉试样在不同温度下的煤粉燃烧率、煤粉初始剧烈燃烧温度、最大反应速率进行比较，并采用曲线拟合方法分析比较了煤粉燃烧的平均反应速率. 综合热重分析得出，配加添加剂的5#煤粉试样的综合燃烧性能明显优于原煤，与原煤相比，煤粉开始剧烈燃烧温度降低了14℃, 600℃时的煤粉燃烧率提高了11.94%，平均反应速率提高了8.7%. 可考虑将5#试样所配加的添加剂作为煤粉助燃剂应用.
		2010 Vol. 10 (2): 245-248 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 288KB] ( )

反应与分离

	249	梁辉刘振王璐李平于建国
		13X-APG沸石真空变压变温耦合工艺吸附捕集烟道气中CO2
		采用13X-APG沸石吸附捕集烟道气中CO2，并研发了五步循环真空变压变温(VTSA)耦合吸附捕集工艺. 实验测定了循环吸附/解吸过程中吸附剂再生率、烟道气中CO2回收率、产品气量及产品气中CO2纯度，并与传统的真空变压吸附工艺(VSA)和变温吸附工艺(TSA)比较. 由于VTSA在真空解吸的同时加热吸附剂，减少了真空泵的电耗，可在较温和的真空下(约3′103 Pa)操作，附加的吸附剂再生温度也不高，90~150℃下吸附剂再生率达97%以上，CO2回收率达98%以上. 吸附剂捕集CO2的量可提高到1.8 mol/kg，是VSA工艺产品气量的2倍，且产品气中CO2纯度提高到90%以上.
		2010 Vol. 10 (2): 249-255 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 421KB] ( )

	256	徐志峰李强王成彦
		复杂硫化铜精矿微波活化预处理-加压浸出工艺
		研究了以黝铜矿为主的复杂硫化铜精矿微波活化预处理-加压浸出工艺. 结果表明，该精矿在微波功率82 W、每批处理量95 g及辐照时间120 s条件下预处理后，矿石浸出性能显著改善. 预处理过程中未见铅、锌、硫、砷等元素挥发损失. 实验确定了微波活化铜精矿加压浸出工艺条件为：浸出温度453 K，氧分压0.6 MPa，初始硫酸浓度1.23 mol/L，液固比5 mL/g，浸出时间2.0 h，木质素磺酸钙用量为精矿质量的1.25%，搅拌速度500 r/min. 在此条件下，铜、锌、铁浸出率分别达到86.36%, 92.33%和27.64%. 加压浸出渣经高温煤油溶解单质硫后返回作浸出配矿使用，可保障有价金属铜锌收率.
		2010 Vol. 10 (2): 256-262 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 237KB] ( )

	263	张永禄王成彦徐志峰
		低品位碱预处理红土镍矿加压浸出过程
		研究了低品位碱预处理红土镍矿在混合酸介质中的加压浸出过程. 褐铁型红土镍矿经碱预处理改性后，铁主要以非晶态铁氧化物形态存在，而镍主要以氧化镍形态吸附于非晶态铁氧化物表面. 由实验确定的改性红土镍矿加压浸出优化工艺条件为：浸出温度458 K、保温时间60 min、浸出体系初始酸度2.44 mol/L、液固比2 mL/g、搅拌转速500 r/min. 上述工艺具有良好的稳定性，镍与钴浸出率分别保持在95%和80%左右，浸出渣含镍和钴分别低至约0.028%和0.007%，而杂质铁浸出率低至1%左右，有价金属镍、钴与杂质铁分离性能良好. 经加压浸出，改性红土镍矿中的铁最终以赤铁矿形式水解沉淀入渣，且浸出渣含铁矿物中几乎不含镍，浸出渣中的铁可进一步回收利用.
		2010 Vol. 10 (2): 263-269 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 286KB] ( )

	270	陶敏慧杨绍斌张广积袁秋红曹俊雅王跃虎韩宝玲
		Fe2(SO4)3溶液细菌辅助浸出高砷金精矿
		利用摇瓶实验对纯Fe2(SO4)3溶液浸出高砷金精矿进行了研究，考察了温度及Fe3+浓度的影响，并与细菌直接浸矿进行了对比. 同时，在Fe2(SO4)3溶液中加入高密度嗜中温氧化亚铁硫杆菌、嗜中温氧化硫硫杆菌、中度嗜热西伯利亚硫杆菌，考察其对Fe2(SO4)3溶液的辅助浸出作用. 结果表明，Fe3+溶液化学浸出可迅速溶解高砷金精矿，随温度升高，浸出率先升后降，80℃时达最大；浸出前期Fe3+浓度的积累对浸出速率影响不大，初始Fe3+浓度越高As的浸出率越高，但当Fe3+浓度高于40 g/L，由于沉淀严重，浸出率降低；连续浸出情况下，Fe3+浓度可维持恒定，10 g/L的Fe3+可保持较快的矿物浸出速率. 对照实验表明，较高的矿浆浓度对浸矿菌生长繁殖有显著影响. 高密度浸矿菌可维持Fe2(SO4)3溶液中较高的Fe3+浓度并及时消除反应产生的S层的阻碍，有利于Fe2(SO4)3溶液对矿物的浸出.
		2010 Vol. 10 (2): 270-275 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 317KB] ( )

	276	杨晓丽张丽叶王倩丛威
		多级逆流电渗析技术用于硫酸铵水溶液脱盐
		在恒流操作条件下，分别采用单级和多级电渗析对0.52 mol/L硫酸铵水溶液进行脱盐实验. 结果表明，采用多级逆流电渗析操作能明显缓解单级电渗析后期的浓差扩散和水渗漏现象. 与单级电渗析相比，两级和三级电渗析淡室中盐脱除量分别提高了7.9%和22.5%，浓室中盐浓度提高了1.6%和6.5%，膜通量提高了7.0%和18.5%，能耗分别降低12.0%和32.0%.
		2010 Vol. 10 (2): 276-281 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 249KB] ( )

	282	刘海彬曹吉林郭康宁
		高压低温下H2O-H2O2-CO2三元体系CO2气体水合物的分解动力学
		研究了非纯水体系H2O-H2O2-CO2中CO2气体水合物分解的动力学，测定了高压低温条件下CO2气体水合物分解过程的液相组成. 依据实验数据建立了CO2气体水合物分解动力学模型，模型计算值与实验值吻合良好. 确定了3个温度下气体水合物分解的速率常数，计算得出CO2气体水合物分解的活化能为97.17 kJ/mol.
		2010 Vol. 10 (2): 282-286 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 181KB] ( )

	287	袁俊生杨磊
		改型斜发沸石在Na+-Ca2+-Mg2+和NH4+-Ca2+-Mg2+水溶液体系中的离子交换平衡
		研究了Na+-Ca2+-Mg2+与钠型斜发沸石和NH4+-Ca2+-Mg2+与铵型斜发沸石的离子交换平衡，分别测定出2个体系的离子交换平衡数据，并利用三维坐标绘制出三元离子交换平衡等温面，计算出改型沸石对体系中离子的分离因数. 结果表明，在Na+-Ca2+-Mg2+溶液体系中，Na+的分离因数>10，Ca2+的在0.4~10之间，Mg2+的小于0.4，斜发沸石离子交换顺序为Na+>Ca2+>Mg2+，且温度升高Ca2+和Mg2+的交换能力增强，而低温则有利于沸石对Na+的选择；在NH4+-Ca2+-Mg2+溶液体系中，NH4+的分离因数>15，Ca2+的在0.2~1.5之间，Mg2+的小于0.2，斜发沸石离子交换顺序为NH4+>Ca2+>Mg2+，且温度升高Ca2+和Mg2+的交换能力增强，NH4+的选择性降低.
		2010 Vol. 10 (2): 287-291 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 304KB] ( )

过程与工艺

	292	高礼芳徐红彬张懿曹宏斌
		高温稀酸催化玉米芯水解生产糠醛工艺优化
		针对我国糠醛行业现存的资源利用率低的问题，采用高温稀酸催化玉米芯水解生产糠醛，利用平流泵连续向高压釜中通水，通过单因素和正交实验优化糠醛生产工艺. 研究了停留时间、硫酸浓度、温度、硫酸浓度和温度的交互作用及液固比对糠醛收率的影响. 结果表明，在实验范围内各因素对糠醛收率的影响次序为：停留时间>温度>液固比>硫酸浓度. 综合考虑糠醛收率和耗水量，确定的适宜工艺条件为：停留时间100 min，温度180℃，硫酸浓度0.5%，液固质量比8:1. 在此优化条件下，糠醛收率达75.27%，比国内现有玉米芯生产糠醛工业过程提高了15%~20%.
		2010 Vol. 10 (2): 292-297 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 235KB] ( )

	298	李大武王克孙挺姚广春李杰
		ZrH2颗粒热分解行为及对泡沫铝元素分布的影响
		利用程序升温热重法研究了ZrH2颗粒在铝熔体中的热分解行为，考察了升温速率对其分解的影响，分析了分解过程中的动力学与热力学特征及发泡气体与铝熔体之间可能存在的反应，制备出了平均孔径1.3 mm的泡沫铝产品，研究了ZrH2颗粒在熔体中的分散对泡沫铝元素分布的影响. 结果表明，ZrH2于500℃出现较小的吸热峰，750℃时出现尖锐吸热峰；升温速率较低时，ZrH2的氧化符合化学反应控制模式，升温速率较高时，符合固体产物层扩散控制模式. Zr和Ca元素在泡沫铝中的分布有明显差别，气泡集体上浮是主要原因.
		2010 Vol. 10 (2): 298-303 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 322KB] ( )

	304	张新波许莉勇袁俊峰项益智
		溶剂对间二硝基苯催化加氢制间苯二胺反应过程的影响
		研究了溶剂苯和乙醇对间二硝基苯加氢制间苯二胺的反应过程的影响. 结果表明，中间产物在溶剂中的溶解度对反应选择性有重要影响，间亚硝基硝基苯在苯中含量远小于乙醇. 2 MPa下，随反应温度从50℃升至90℃，反应时间苯溶剂中从350 min减少至75 min，乙醇溶剂中从120 min减少至35 min. 80℃下，随氢压从0.4 MPa升至2.8 MPa，反应时间苯溶剂中从250 min减少至85 min，乙醇中从70 min减少至40 min. 有机物和氢气在溶剂中的溶解度及由溶剂效应引起的催化剂表面的吸脱附行为对反应速率有较大影响.
		2010 Vol. 10 (2): 304-308 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 209KB] ( )

	309	钟栋梁杨晨刘道平邬志敏
		喷雾反应器中二氧化碳水合物的生长实验研究
		在喷雾反应器中进行了CO2水合物生成实验，观察了CO2水合物的生长过程，以结晶过饱和度作为生长驱动力研究了CO2水合物的生长特性. 结果表明，CO2水合物的生成量随生长驱动力增加而增加；反应温度越低，CO2水合物的生长量越大. CO2水合物生长速率为0.531~9.53 mmol/s，与静态反应装置中一致，表明喷雾反应器促进CO2水合物快速生长的作用有待进一步提高. CO2水合物储气率较低，为14~24 m3/m3，主要原因是生长驱动力偏小，水合反应不完全.
		2010 Vol. 10 (2): 309-313 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 508KB] ( )

系统与集成

	314	邢爱华马捷张英皓王垚金涌
		生物柴油全生命周期资源和能源消耗分析
		针对以菜籽油、麻疯树油和地沟油为原料制取生物柴油过程，应用生命周期评价方法，对原料种植、收集运输、原料预处理、生物柴油生产、产品配送等子过程的土地资源占用、水资源和能源消耗进行了计算，并对能量消耗进行了参数敏感性分析. 结果表明，3种原料生产1 t生物柴油占用土地资源分别为13132, 3333和5 m2，水资源消耗分别为9063.55, 12306.62和1.97 m3，化石能源消耗分别为0.9, 0.67和0.25 MJ. 由于水资源消耗和土地占用主要源于种植环节，能源消耗主要发生在种植和转化环节，在我国适合以地沟油和麻疯树油为原料生产生物柴油. 开发耐旱、高产、高含油率的油料植物品种和新型高效酯交换反应催化剂及优化反应工艺是降低生物柴油全生命周期资源占用和能源消耗的有效措施.
		2010 Vol. 10 (2): 314-320 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 236KB] ( )

	321	安静薛向欣姜涛
		硼铁矿火法分离过程的生命周期环境影响评价
		采用生命周期评价方法对硼铁矿火法分离过程进行了环境影响评价研究. 结果表明，开采加工1万t硼铁矿对气候变化、酸化、光化学臭氧形成、水体富营养化和人体毒性的影响分别为1.45′107 kg CO2当量，3.61′104 kg SO2当量，7.16′102 kg C2H4当量，30.41 kg PO43-当量和2.43′104 kg C6H4Cl2当量，对矿产资源和化石能源消耗的影响分别为7.72′103 kg Sb当量和3.68′10-1 kg Sb当量，水消耗为1.24′105 m3；对土地占用的影响为7.98′106 kg固体废物；各生产环节中，原材料生产环节对水资源消耗和土地占用的影响最大，高炉冶炼环节对气候变化、光化学臭氧形成、水体富营养化、矿产资源和能源消耗的影响最大，硼砂生产环节对酸化、人体毒性的影响最大；除对资源、能源的消耗和土地占用的影响外，能源产品生产过程带入系统的环境影响均高于生产过程.
		2010 Vol. 10 (2): 321-326 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 240KB] ( )

	327	杨德明高晓新
		热集成变压精馏分离水-异丙醇-二异丙胺的工艺模拟
		在分析水-异丙醇-二异丙胺体系共沸特性的基础上，提出了热集成变压精馏工艺. 采用UNIQUAC-RK方程计算气液相平衡数据，并利用实验数据在模拟压力范围内(0.004~1.0 MPa)对UNIQUAC方程中的二元交互作用参数进行修正. 利用ASPEN PLUS过程模拟软件中的RADFRAC严格精馏模型，对提出的热集成变压精馏工艺进行过程模拟与参数优化. 得到了热集成变压精馏分离水-异丙醇-二异丙胺体系的最佳工艺参数、塔内气液浓度分布及精馏塔设备参数等，并通过实验对模拟结果进行验证. 结果表明，热集成变压精馏工艺比常规的变压精馏工艺约节能34.3%.
		2010 Vol. 10 (2): 327-331 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 195KB] ( )

生化工程专栏

	332	唐金国夏强刘光煜
		Storage Stability of Alpha-Lipoic Acid-loaded Lipid Nanoparticles
		Alpha-lipoic acid-loaded lipid nanoparticles (ALA-LNs) were prepared by high pressure homogenization method. The influences of storage conditions such as time and temperature on the physical and chemical storage stability of ALA-LNs were studied in details. The stability was evaluated by particle size and polydispersity index, morphology of ALA-LNs, and capacity of ALA loading. The dilution and pH stability of ALA-LNs suspensions were also studied. After three months storage, the mean size of ALA-LNs at 4 and 40℃ was increased by 2.68% and 3.62% compared with the original size, respectively. ALA-LNs stored at 40℃ had ellipsoid shape and the mean size was about 152 nm (SD=23.6). The loading capacity of ALA at 40℃ was much higher than those stored at other two temperatures. The good dilution and pH stability were also demonstrated. The sample had good fluidity even at 4℃.
		2010 Vol. 10 (2): 332-338 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 420KB] ( )

	339	李聪颖娄文勇吴虹宗敏华郭养浩孟春石贤爱宗敏华
		表面活性剂对面包酵母细胞催化2-辛酮不对称还原反应的影响
		实验研究了表面活性剂(SDS, CTAB, Emulsifier OP-6)对面包酵母细胞催化2-辛酮不对称还原反应的影响. 结果表明，当底物浓度为10 mmol/L时，在不含表面活性剂的体系中，副反应和逆反应使反应96 h后的得率和产物(S)-2-辛醇对映体过量率(Enantiomeric Excess, e.e.)仅为77.4%和78.8%. 一定浓度的表面活性剂可提高正反应速率、降低逆反应和副反应速率，在含0.4 mmol/L Emulsifier OP-6或0.04 mmol/L CTAB的体系中反应96 h，得率分别达到88.4%和91.1%，产物e.e.值为97.0%和94.5%. 反应得率和产物e.e.值提高与表面活性剂对细胞生长、细胞膜透性的改变有关. Emulsifier OP-6的作用效果优于其他2种表面活性剂.
		2010 Vol. 10 (2): 339-343 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 249KB] ( )

	344	张扬张全景冯小海徐虹
		Kitasatospora sp.MY 5-36菌株补料重复发酵生产ε-聚赖氨酸
		以Kitasatospora sp. MY 5-36菌株为研究对象，首次采用带补料的重复发酵工艺发酵生产e-聚赖氨酸(e-PL)，并对工艺参数进行初步研究. 在摇瓶上对重复发酵e-PL的可行性及稳定性进行了验证，并在5 L发酵罐上初步构建了带补料的重复发酵e-PL工艺. 研究结果表明，重复发酵过程中最佳留种量为10%(j). 通过对间歇补料、变速补料2种补料方式的考察，确定当残糖浓度下降至10 g/L时，采用变速补料并控制残糖浓度在10 g/L时能较好地进行带补料的重复发酵生产e-PL. 经5批次发酵后发酵体系仍具有较高的e-PL生产能力，e-PL批次平均终浓度为20 g/L，生产强度达到0.159 g/(L×h).
		2010 Vol. 10 (2): 344-347 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 256KB] ( )

材料工程专栏

	348	刘少友唐文华龙步明杨红芸
		磷酸铝铁的低热固相合成及其形貌
		分别以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板，通过AlCl3×6H2O, FeCl3×6H2O与NaH2PO4×2H2O之间的低热固相反应合成了不同形貌的磷酸铝铁微纳粒子，对合成样品进行了表征，探讨了铝/铁摩尔比、模板剂及焙烧温度对其形貌的影响，比较了不同形貌磷酸铝铁的催化性能. 结果表明，铁已进入磷酸铝骨架，形成的磷酸铝铁分子筛晶体结构及微观形貌与模板剂种类直接相关. 当铝/铁比为1:1时，以CTAB为模板所制FeAlPO-5是不规则形貌纳米粒子自组装的粉体；以SDBS为模板所制FeAlPO-11是球形纳米粒子粉体，粒径分布均为80~200 nm. 铝/铁比变化只对晶面的生长起抑制或促进作用；焙烧温度提高则有助于FeAPO-11向FeAPO-5晶型转化.
		2010 Vol. 10 (2): 348-354 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 921KB] ( )

	355	王宬舒谢超王涛
		添加剂对气凝胶孔径分布的影响
		以稻壳灰为硅源，在适宜的凝胶形成条件下，加入不同添加剂(羟基类和酰胺类有机物)，通过溶胶-凝胶、溶剂置换过程及超临界二氧化碳干燥工艺制备了硅气凝胶. 结果表明，丙三醇、乙二醇添加量为15%~20%时调控作用显著，凝胶孔洞变小且分布更均匀，比表面积增大、平均孔径减小；聚乙二醇使凝胶化时间缩短，孔径分布较均匀；二甲基甲酰胺、甲酰胺调控效果最显著，所得样品孔径集中分布于20~40 nm，比表面积均在750 m2/g以上. 聚乙烯吡咯烷酮可加快缩聚速率，使小孔比例大幅增加，网络结构致密.
		2010 Vol. 10 (2): 355-360 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 439KB] ( )

	361	苏博郎万中曾群英刘训稳杨春基郭亚军
		有机官能化介孔催化剂制备及其在正丁醛自缩合制辛烯醛反应中的应用
		通过表面接枝法将3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-g-氨丙基三甲氧基硅烷和N,N-二乙基氨丙基三甲氧基硅烷嫁接在MCM-41介孔分子筛表面，制得3种相应有机胺官能介孔固体碱催化剂NH2-MCM, NH2NH-MCM及NR2-MCM，并利用2-氰乙基三甲氧基硅烷对NH2-MCM进行了修饰，制得NH2-MCM-COOH酸碱双功能催化剂，对所制催化剂进行了性能表征，将其用于正丁醛自缩合制辛烯醛反应，研究了催化剂的催化性能. 结果表明，相同反应条件下，3种催化剂中NH2-MCM的催化效果最好，在用量为0.3 mmol胺时反应10 h，辛烯醛产率达70%以上；NH2-MCM-COOH用量为0.15 mmol胺时反应10 h，辛烯醛产率约为NH2-MCM的2倍，表明催化剂表面碱性有机胺基团和酸性基团具有明显的酸碱协同效应，可显著促进正丁醛缩合反应.
		2010 Vol. 10 (2): 361-366 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 285KB] ( )

	367	张颖陈爱平罗美芳李春忠许振良
		层间组装SiO2-TiO2粘土材料的制备与表征
		以(C2H5O)4Si和Ti(OC4H9)4为硅源和钛源，采用溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2柱化剂，将原土直接加入柱化剂进行柱化反应得到SiO2-TiO2柱撑蒙脱土，对其进行结构和性能表征，考察了柱化剂中Si/Ti比、柱化剂/原土比、柱化反应条件(反应温度和超声处理)及热处理温度对其结构和性能的影响. 结果表明，SiO2-TiO2柱体成功进入蒙脱土层间，在除去未参与柱化反应的柱化剂的条件下，比表面积可达127.2 m2/g，热稳定性提高了70℃，柱化剂中Si含量增加有利于热稳定性的提高，500℃以下焙烧的SiO2-TiO2柱体中Ti以钛氧四面体和八面体形式存在，600℃焙烧可形成锐钛矿晶型.
		2010 Vol. 10 (2): 367-372 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 374KB] ( )

	373	李静谢朝晖朱庆山童华王京刚彭练
		P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅低熔电子封接玻璃的性能
		研究了P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅封接材料，考察了V2O5和B2O3含量对低熔玻璃软化温度、热膨胀系数及热稳定性的影响. 结果表明，玻璃的软化点随V2O5含量增加而降低，提高B2O3含量使软化温度先升高后降低，出现硼反常现象. 当V2O5和B2O3摩尔含量为15%和8%时，低熔玻璃的软化温度、热膨胀系数及热稳定性能满足低温封接要求，但化学稳定性较差，而添加少量Al2O3和Fe2O3能明显提高低熔玻璃的化学稳定性. 优化组成为26.0P2O5-17.3V2O5-7.7B2O3-45.0ZnO-2.0Al2O3-2.0Fe2O3的玻璃转变温度为340℃，热膨胀系数为7.5×10-6 ℃-1 (25~300℃)，在90℃的去离子水中恒温10 h，失重为0.63 mg/cm2，化学稳定性与传统的含铅封接玻璃相当，综合性能基本满足无铅低熔玻璃的要求.
		2010 Vol. 10 (2): 373-378 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 241KB] ( )

	379	纪任山肖翠微王乃继秦国彤
		新型双孔F-T合成钴基催化剂的制备及其性能
		采用浸渍法制备了ZrO2改性的具有2种孔结构的硅胶催化剂载体，以其为基体制备了具有双孔结构的蛋壳型钴基催化剂，考察了其结构和催化性能. 结果表明，双孔结构的载体和相应的催化剂具有更好的比表面性能，ZrO2改性的双孔载体有利于提高催化剂的分散程度、催化活性及C5+选择性. 在温度250℃、压力2 MPa、空速500 h-1条件下，蛋壳型催化剂上CO转化率可达96.6%, C5+选择性为91.2%.
		2010 Vol. 10 (2): 379-384 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 517KB] ( )

	385	刘长久赵卫民陈世娟
		La掺杂Al代a-Ni(OH)2电极材料的性能
		采用尿素均相沉淀法制备了La掺杂Al代a-Ni(OH)2粉体材料，表征了其微观结构和形貌，并测试了样品作为MH-Ni电池正极活性材料的电化学性能. 结果表明，制备的样品颗粒呈类球形，与Al代a-Ni(OH)2相比，结晶度增强，具有更大的晶格层间距，电极反应具有更好的可逆性和较小的电化学阻抗，在0.1 C下放电比容量达403.04 mA×h/g，放电中值电压较高并稳定于1.29 V，1 C下放电比容量达343.47 mA×h/g，充放电循环50次容量保持率为90.31%，显示了良好的较大倍率放电性能.
		2010 Vol. 10 (2): 385-389 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 489KB] ( )

	390	周君曹妍李会泉张懿
		新型含氟季铵盐(C4H9)4NAlF4的合成、表征及电化学性质
		在氮气保护下，四丁基氢氧化铵水溶液与氟铝酸铵进行反应，采用二氯甲烷萃取分离和异丙醇共沸除水方法对反应产物进行处理，制备了高纯的新型含氟季铵盐?四丁基铵的四氟铝酸盐，对其结构进行了表征，并对其物理及电化学性质进行了研究. 结果表明，该季铵盐的熔点为204℃，400℃时分解，220℃时的电导率为4.67 S/m，电化学窗口为4.7 V，具有熔点低、电导率高、热稳定性和电化学稳定性好等优点，是一种很有潜力的低温电解质.
		2010 Vol. 10 (2): 390-394 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 318KB] ( )

	395	段长虹罗明芳杨程江皓邢新会
		不同中空纤维膜组件对甲烷和氧气无泡曝气过程的影响
		为探索无泡膜曝气用于甲烷高效、安全生物转化的可能性, 测试了3种中空纤维膜组件对甲烷和氧气传质速率的影响. 所测膜组件分别为致密硅胶中空纤维膜(A)、疏水性微孔聚丙烯中空纤维膜(B)及亲水性微孔聚醚砜中空纤维膜(C). 结果表明，膜组件A和B可以同时强化甲烷和氧气的气液传质过程，对甲烷进行无泡曝气，两者的体积甲烷传质系数(KLa)相近，分别为3.19和3.78 h-1，约为传统鼓泡曝气的3倍. 对空气进行无泡曝气时，膜组件B的KLa值(溶氧)为61.1 h-1，是A的2.6倍，是传统鼓泡曝气的24.8倍.
		2010 Vol. 10 (2): 395-399 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 250KB] ( )

	400	张泽武陈建定吴秋芳马新胜
		粉煤灰超细纤维耐腐蚀性能
		粉煤灰超细纤维(FAF)在水、NaOH溶液、H2SO4溶液腐蚀介质中于100℃下腐蚀3 h，分别考察了极端过程中FAF的表面特性，并分析了腐蚀前后FAF质量、比表面、微观形貌、成分和结构的变化，测定了腐蚀后残液组分及含量. 结果表明，FAF失重率随腐蚀介质pH升高而减小，浸出离子的同时腐蚀介质pH升高；经水腐蚀后，FAF失重率为12.9%，表面出现微小坑洼；经0.25 mol/L NaOH溶液腐蚀后，失重率为4.6%，表面被刻蚀形成沟壑，Si和Al含量没有大变化，比表面积由0.129 m2/g增至5.486 m2/g，表面Si?OH振动吸收峰明显变弱；经0.25 mol/L H2SO4溶液腐蚀后，失重率为18.9%，宏观形貌变碎，Si, Al和Ca等大量浸出，红外图谱呈现SO42-的特征峰. 碱金属离子的浸出和网络结构中含Si成分的溶解为腐蚀的主要机制.
		2010 Vol. 10 (2): 400-404 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 585KB] ( )

	405	张书第翟玉春张振芳
		PVA/Fe2O3磁敏感性水凝胶的制备及性能
		采用循环冷冻-解冻方法制备了聚乙烯醇(PVA)/Fe2O3磁敏感性水凝胶. 考察了水凝胶的力学性能、溶胀性能和磁敏感性，并用扫描电镜观察了其表面形貌. 结果表明，当Fe2O3含量为1%(w)时，水凝胶的力学性能最好；水凝胶的溶胀度和脱水率随时间增加有相似的变化趋势，都随磁性粒子含量升高而降低；溶胀性能降低其交联程度增加；PVA和Fe2O3相容性较好；水凝胶在3000 Oe的磁场强度下达到饱和，呈现出很强的顺磁性，磁滞损耗较多，表明具有较好的磁敏感性.
		2010 Vol. 10 (2): 405-408 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 234KB] ( )

综述

	409	王雪袁晓凡赵兵王晓东王玉春
		胶质芽孢杆菌培养条件及发酵工艺的研究进展
		对胶质芽孢杆菌在微生物肥料、矿物分解和生物絮凝领域中培养条件及发酵工艺的研究进展进行了综述. 在微生物肥料方面综述了以高产量芽孢为目的的培养工艺及生物反应器发酵的研究；在矿物分解方面综述了以分解矿物和浸出矿物元素为目的的土壤矿物分解和矿石分解条件的研究；在生物絮凝方面综述了以提高絮凝率为目的的培养工艺和絮凝环境条件的研究. 在对现有研究总结的基础上，指出通过发酵模型的建立、流变学特性的研究指导发酵过程调控及将胶质芽孢杆菌应用于土壤改良是进一步研究和探索的方向.
		2010 Vol. 10 (2): 409-416 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 353KB] ( )

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