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玻璃钢/复合材料  
 
2009年 9卷 3期
刊出日期 2009-06-20

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
417 郑晓东 黄雄斌 都荣礼
侧伸式搅拌槽固液悬浮性能
采用f2 m′4.2 m侧伸式搅拌槽,研究了搅拌桨安装位置、通气速率、固体颗粒浓度和液位高度对侧伸式搅拌槽颗粒悬浮性能的影响. 结果表明,搅拌轴水平偏转角对功率准数的影响很小,均布式为侧伸式搅拌槽搅拌桨的最佳排布方式,最佳偏转角bopt=10o;临界转速NJS最小值出现在搅拌桨伸入长度/搅拌桨直径比L/d=1.44处;降低搅拌桨安装高度h为0.75d左右,相比于传统的h=1.5d可减少约30%能耗;液位高度/搅拌槽直径比H/T<0.5时,NJS随H的升高而迅速增大. 得到了通气量QV与NJS的关系式NJSG-NJS=1.46QV1.15和固相浓度w对NJS影响的关系式NJSμw0.27.
2009 Vol. 9 (3): 417-423 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 275KB] ( )
424 伊弘 池汝安 朱国才 张越非 赵玉娜 田君
循环碳化法制备轻质碳酸镁的传质及动力学
采用循环碳化浸取制备轻质碳酸镁,对循环碳化过程进行了传质过程及动力学研究. 考察了气体流量、配气比例、粒度等因素对循环碳化过程的影响,从理论上建立了循环碳化过程的传质和反应动力学模型. 计算推导及实验结果表明,在温度10~25℃区间,其表观活化能为18.6 kJ/mol,扩散传质为循环碳化过程控制步骤;而在25~35℃区间,其表观活化能为33.15 kJ/mol,循环碳化过程由传质扩散与表面化学反应混合控制.
2009 Vol. 9 (3): 424-430 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 302KB] ( )
431 韩玉环 靳海波
采用电阻层析成像技术测量三相外环流反应器中相含率的实验研究
结合电阻层析成像技术和差压法,以平均粒径为3 mm的聚氨酯为固相,空气为气相,水为液相,对f90 mm的气升式三相外循环环流反应器中局部相含率及其径向分布进行了研究. 结果表明,在实验范围内,增大固相体积分率不影响气含率在上升管中的分布特征;固含率随着表观气速的增大先增大,当表观气速ug=0.09 m/s时反应器达到充分发展段,固相已充分循环;上升管中气固虚拟相的径向分布呈中心高、边壁低的特征,但并非严格对称,在r/R=0~0.2间出现极大值;下降管中气固虚拟相在径向上分布较为均匀. 本工作证实了两种技术相结合测量气液固三相相含率的可行性.
2009 Vol. 9 (3): 431-436 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 221KB] ( )
437 孙德帅 郭庆杰 司崇殿
气体射流作用下燃煤可吸入颗粒的团聚
在可吸入颗粒团聚室中引入气体射流,使团聚室内形成局部湍流强化颗粒碰撞. 团聚过程中以撞击式采样器和激光粒子计数器测量可吸入颗粒团聚前后质量与数量变化来评价颗粒的团聚效率. 研究结果表明,增大射流出口雷诺数和增大射流与主气流的气速比均能提高可吸入颗粒的清除效率. 射流对不同粒径颗粒的清除效率不同,粒径较小颗粒(<1.0 mm)的清除效率最高. 团聚室内气体相对湿度在40%~50%时,颗粒清除效率最高,团聚后颗粒质量中位径由2.83 mm增大到5.03 mm. 增大飞灰质量浓度,可吸入颗粒的质量清除效率与数量清除效率均降低.
2009 Vol. 9 (3): 437-440 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 179KB] ( )
反应与分离
441 陈永强 邱定蕃 王成彦 尹飞
闪锌矿常压富氧浸出
研究了反应釜中闪锌矿精矿常压富氧浸出过程,得出了最佳浸出条件:精矿粒度<44 mm的大于92%,浸出温度373 K,转速800 r/min,浸出液固比5 mL/g, [Zn]始=0.76 mol/L,酸锌摩尔比H2SO4/Zn=1.27,氧分压pO2=0.3 MPa,浸出时间5 h. 在此条件下,锌的浸出率大于95%. 对锌精矿和浸出渣的工艺矿物学研究结果表明,闪锌矿等主要矿物的浸出过程以生成H2S的反应为主,H2S再被氧化成元素硫,从而实现矿物的浸出.
2009 Vol. 9 (3): 441-448 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 657KB] ( )
449 邱挺 韩淑萃 吴燕翔
离子交换树脂法吸附醋酸工艺
采用离子交换树脂法吸附醋酸溶液,并对该过程进行系统的研究. 通过树脂选型确定大孔弱碱性阴离子交换树脂D311,其对醋酸吸附容量较大,且膨胀收缩率较小. 用D311树脂对醋酸含量为1.5%(w)的醋酸溶液进行了吸附和脱附工艺优化研究,考察了体系温度、进料流量等对吸附和脱附过程的影响,在优化条件为温度30.0℃、进料流量4.0 mL/min时,吸附率达93.97%;温度50.0℃、洗脱剂3.98 mol/L NaOH、流量1.0 mL/min时,脱附率达100%. 树脂再生循环结果表明,D311重现性及机械强度较好.
2009 Vol. 9 (3): 449-455 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 450KB] ( )
456 刘兴华 郭晨 杨良嵘 王锋 刘春朝 刘会洲
Pluronic嵌段共聚物磁性纳米颗粒的制备及其对漆酶的分离纯化
选择合适的双亲性嵌段共聚物Pluronic产品接枝到Fe3O4粒子的表面,合成了粒径均一、亲水性好、非特异性吸附低的纳米级磁性分离载体(PMNPs). 通过对漆酶发酵液的分离纯化研究了Pluronic对排除蛋白非特异性吸附的作用. 结果表明,PMNPs对漆酶的最大吸附量可达0.535 mg/mg,在5~40℃内基本不受温度变化影响,对漆酶发酵液的分离纯化因子为3.4,酶活收率达62.9%,可实现一步分离提纯.
2009 Vol. 9 (3): 456-461 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 417KB] ( )
462 赵卓 李小斌 赵清杰
树脂离子交换提取拜耳法流程中钒的动力学
采用201′7树脂对拜耳法生产Al2O3流程中种分母液沉钒后再浸出,对制得的Na2VO4溶液进行了静态吸附动力学研究,分析了吸附机理. 采用批式离子交换法,考察了树脂粒径、温度、搅拌速率、溶液浓度对离子交换过程的影响,并用动边界模型对树脂吸附钒的离子交换过程进行了描述. 结果表明,离子交换过程由颗粒内扩散控制,搅拌速率和反应温度对交换速率影响较小,吸附速率随Na2VO4溶液中钒初始浓度的增加而升高;交换过程的反应速率常数为10.052 cm4/(mol×s),反应级数n为0.5507,表观活化能为39.67 kJ/mol. 吸附机理分析结果表明,在动力学实验过程中201′7树脂主要吸附的钒阴离子为V10O286-.
2009 Vol. 9 (3): 462-467 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 378KB] ( )
468 李辽沙 李开元
回收高炉尘泥中的铁与锌
利用高炉尘泥以还原焙烧-磁选工艺获得高品位富铁矿,由醋酸回收液回收还原后的锌得到高纯度醋酸锌产品. 研究得出合理的焙烧工艺条件是:温度1373.2 K、时间60 min. 通过还原焙烧,高炉尘泥脱锌率可达98%,并得到含锌率仅为0.04%(w)、金属化率高的还原矿. 还原矿在150 mT的磁场强度下弱磁选可得铁品位在80%左右的富铁矿,回收液经浓缩结晶后得到纯度达98.7%的醋酸锌副产品. 所得富铁矿和醋酸锌可工业应用.
2009 Vol. 9 (3): 468-473 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 454KB] ( )
474 王洪禧 刘俊良 杨开 王弘宇
可回流式生物膜组合反应器脱氮的影响因素
利用生物膜组合反应器处理实际生活污水,探讨了水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和回流比(R)对系统脱氮性能的影响. 结果表明,在无回流时,HRT和DO仅对氨氮(NH4+-N)去除影响较大,而对总氮(TN)去除影响不大,硝化液回流后,系统TN去除率明显提高. 在水温为19~28℃、进水COD浓度为208~496 mg/L及NH4+-N浓度为29.5~89.5 mg/L的条件下,当HRT为3 h,O和B段DO分别为3~4和6~7 mg/L、系统回流比为150%时,该生物膜组合反应器对NH4+-N和TN的去除效果达到最佳,其平均去除率分别为98.97%和76.27%,此时系统出水NH4+-N和TN分别为0.43和11.2 mg/L,达到GB18918-2002规定的一级A标准.
2009 Vol. 9 (3): 474-479 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 271KB] ( )
480 粟海锋 崔勍焱 文衍宣 童张法
低品位软锰矿降解糖蜜酒精废液中焦糖色素的脱色动力学
用合成的双倍焦糖色素模拟糖蜜酒精废液中的焦糖色素,研究了硫酸介质中低品位软锰矿氧化降解焦糖色素的脱色动力学,考察了焦糖色素初始浓度、硫酸浓度、软锰矿用量和反应温度对焦糖色素降解脱色速率的影响. 结果表明,焦糖色素的降解脱色速率随焦糖色素初始浓度、硫酸浓度、软锰矿用量和反应温度的增加而增加. 对实验数据进行拟合,得到了焦糖色素降解脱色动力学模型,其脱色过程的表观活化能为24.4 kJ/mol,焦糖色素、硫酸和软锰矿的表观反应级数分别为2.0, 0.58和1.09.
2009 Vol. 9 (3): 480-485 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 311KB] ( )
486 陈俊涛 郑水林 檀竹红 郑黎明 郑黎明
石棉尾矿酸浸渣对铜离子的吸附性能
对石棉尾矿酸浸渣进行了焙烧处理,考察了焙烧后的石棉尾矿酸浸渣对溶液中Cu2+的吸附性能,测定了其表面x电位,对吸附Cu2+前后的石棉尾矿酸浸渣进行了表征,探讨了吸附机理. 结果表明,石棉尾矿酸浸渣的等电点为2.03;石棉尾矿酸浸渣用量3 g/L、吸附时间60 min、吸附温度25℃、溶液pH值4.85时,该渣对Cu2+的吸附效果最佳. 石棉尾矿酸浸渣对Cu2+的等温吸附符合Langmuir方程,为化学吸附,其吸附等温式为Ce/q=0.0749Ce+0.1076,主要为表面配位吸附和离子交换吸附.
2009 Vol. 9 (3): 486-491 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 555KB] ( )
492 陈晓 唐艳葵 童张法 韦星任 梁达文
厌氧颗粒污泥对水中铅离子的吸附与解吸附
采用厌氧颗粒污泥对废水中的Pb2+进行了吸附和解吸附研究. 结果表明,影响Pb2+吸附的主要因素是溶液pH、污泥投加量、Pb2+的初始浓度及接触时间. 处理25 mL Pb2+浓度为100 mg/L的(pH 4~5)模拟废水时,投加0.1 g污泥,污泥吸附容量为121.1 mg/g,对废水中Pb2+的吸附率可达99.5%. 未经烘干处理的颗粒污泥有更强的吸附能力,其吸附过程符合Lagergren二级动力学方程,吸附等温线可由Langmuir和Freundlich方程很好地拟合,相关性良好. 吸附Pb2+后的厌氧颗粒污泥用0.1 mol/L硝酸经3次解吸后,解吸率可达93.11%.
2009 Vol. 9 (3): 492-497 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 459KB] ( )
498 王晓民 张廷安 吕国志 鲍丽 蒋孝丽
丁黄药用作高硫铝土矿浮选除硫的捕收剂
采用浮选方法对我国含硫一水硬铝石型铝土矿进行脱硫,采用单因素实验研究了高硫铝土矿在浮选剂丁基钠黄药作用下反浮选除硫的工艺条件,考察了浮选剂用量、浮选时间、浮选矿浆浓度(液固质量比)、pH值及矿石粒度对浮选的影响. 结果表明,反浮选除硫的合适工艺条件为,矿浆pH 10、浮选剂用量0.16 kg/t、起泡剂20 g/t、浮选刮泡时间15 min、液固质量比10、矿石粒度0.15 mm. 在此工艺条件下,铝土矿中硫含量由2.08%降低到0.41%,符合我国氧化铝工业对矿石中硫含量的要求,Al2O3回收率达90.83%. 浮选过程基本符合一级动力学反应方程.
2009 Vol. 9 (3): 498-502 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 264KB] ( )
503 佟志芳 李英杰 邹燕飞
粉煤灰酸浸提铝及其动力学
对KF为助剂焙烧活化粉煤灰酸浸提铝过程进行了研究,考察了粉煤灰焙烧活化和盐酸浸出条件对粉煤灰中铝浸出率的影响及其浸出过程动力学. 结果表明,焙烧活化优化条件为:时间1 h、温度800℃、粉煤灰与KF质量比为20:4. 浸出温度90℃、浸出时间2 h、盐酸浓度4 mol/L、液固比4 mL/g的条件下,铝提取率达到92.46%. 粉煤灰烧结产物加热酸浸过程符合收缩未反应核模型,反应级数为0.3718,反应活化能为43.49 kJ/mol,过程速率为化学反应速率控制.
2009 Vol. 9 (3): 503-507 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 223KB] ( )
过程与工艺
508 汪永斌 朱国才 池汝安 赵玉娜 程卓
生物质还原磁化褐铁矿的实验研究
研究了广西崇左褐铁矿磁性转化和还原机理. 通过生物质与褐煤焙烧还原褐铁矿的对比实验,考察了焙烧温度、焙烧时间、原料配比等工艺条件对矿物磁性的影响. 结果表明,生物质还原的最佳焙烧温度为650℃左右,焙烧时间30 min,生物质用量为15%~20%. 结合XRD分析结果,确定以褐煤及生物质还原铁矿主要得到磁性Fe3O4及g-Fe2O3,温度高时易转化成硅酸铁,影响后续磁选回收铁.
2009 Vol. 9 (3): 508-513 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 403KB] ( )
514 郝占全 陈伟庆 Carsten Lippold 茅洪祥
氧化钛对含钛不锈钢连铸保护渣性能的影响
针对含钛不锈钢连铸过程结晶器液渣层中TiO2含量明显增加的问题,以配制的含钛保护渣研究了TiO2对不同碱度保护渣的结晶温度、熔化温度、粘度和凝固温度的影响. 结果表明,碱度为0.85时,4.5%的TiO2使渣的结晶温度降低,继续增加TiO2含量,结晶温度不再变化;碱度为1时,随TiO2含量增加,结晶温度先降低后升高,TiO2含量12%时,结晶温度显著升高主要是钙钛矿高温析出造成的. TiO2在0~12%范围增加时,提高了保护渣的熔化温度,降低了保护渣的粘度和凝固温度.
2009 Vol. 9 (3): 514-519 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 362KB] ( )
520 邵平平 李志宝 密建国
碳酸镁水合物在283~363 K范围内的晶体组成及晶型
研究了由MgSO4和Na2CO3在283~363 K反应沉淀得到的碳酸镁水合物的组成和形貌随反应温度的变化规律,并对产品进行了表征. 结果表明,在283~313 K间,可得到棒状三水碳酸镁(MgCO3×3H2O);当温度升高到323 K时,产物由棒状三水碳酸镁变为球形碱式碳酸镁,且随着反应温度升高,球形碱式碳酸镁的直径增大. MgSO4的初始浓度和Na2CO3滴加速率对三水碳酸镁晶体形貌有明显的影响.
2009 Vol. 9 (3): 520-525 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 490KB] ( )
526 叶晔捷 宋天顺 徐源 陈英文 祝社民 沈树宝
微生物燃料电池产电的影响因素
以输出功率和内阻为评价指标,考察了直接微生物燃料电池在间歇运行过程中pH值、底物浓度、电极间距和添加电解质对产电性能的影响. 结果表明,pH值对输出功率影响较大,最佳值为7.5;输出功率随底物浓度的增大而增大.减小电极间距能有效降低电池内阻,提高输出功率,当电极间距为2 cm时,最大功率密度为700 mW/m2,内阻为80 W,库仑效率为7.7%. 磷酸盐缓冲溶液作为电解质对功率提高的效果优于NaCl,其添加量为100 mmol/L时,最大功率密度达922 mW/m2,内阻为70 W,库仑效率为11.5%.
2009 Vol. 9 (3): 526-530 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 225KB] ( )
531 王耀武 冯乃祥 尤晶 杨栋
碳电热还原法熔炼一次铝硅合金的反应过程
以Al2O3尾矿和烟煤为原料,在碳管炉内进行了一次铝硅合金熔炼,采用X射线衍射光谱对不同温度不同加碳量反应后的产物进行物相分析,探讨了由尾矿生产一次铝硅合金的反应过程并获得了合格的一次铝硅合金产品. 结果表明,尾矿加烟煤在碳管炉内还原时,在较低温度(<1600℃)下,尾矿中的SiO2与C反应生成SiC,当温度上升到1700~1800℃时,尾矿中的Al2O3开始与C反应生成铝氧碳化物,当温度继续升高到1800℃以上时,在较低温度生成的铝氧碳化物被SiC分解,生成铝和硅,成为一次铝硅合金,最终获得的一次铝硅合金含铝量达40%以上.
2009 Vol. 9 (3): 531-535 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 382KB] ( )
536 殷永泉 郑艳 苏元成 崔瑔 崔兆杰
气相甲苯光催化降解反应动力学及机理
以紫外光为光源,锐钛矿型TiO2为催化剂,研究了气相甲苯光催化降解过程,并探讨了降解机理. 结果表明,甲苯光催化降解过程符合一级反应动力学方程,甲苯初始浓度越高,反应速率常数越小. 甲苯光催化降解的主要中间产物为己烷和苯. 在紫外光和TiO2作用下,甲苯经脱甲基反应生成苯和甲基,甲基可与甲苯分解产生的3-戊烯炔生成2,4-己二烯,经加氢转化为己烷.
2009 Vol. 9 (3): 536-540 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 223KB] ( )
541 鲁涛 张郁 李小森 陈朝阳 颜克凤
CO2-N2-TBAB和CO2-N2-THF体系的水合物平衡生成条件
利用等温压力搜索法测定了CO2-N2-TBAB与CO2-N2-THF体系的水合物平衡生成压力. 实验的压力范围为0.69~14.55 MPa,温度范围为275.75~288.15 K. 结果表明,TBAB与THF均可作为添加剂有效降低气体水合物的平衡生成压力. 在较低的药剂浓度下,CO2-N2-TBAB的水合物平衡生成压力低于CO2-N2-THF体系. 在较高的浓度下,两种体系的水合物平衡生成压力没有明显差别.
2009 Vol. 9 (3): 541-544 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 197KB] ( )
系统与集成
545 于戈文 徐元源 郝栩 李永旺
不同煤气化过程的FT合成油-电多联产模拟计算
设计并模拟了以Shell, GSP, Texaco煤气化为气头的FT合成油-电多联产系统,考察了三者的系统特性. 结果表明,在入炉煤量为1000 t/h的条件下,其合成油(包括柴油、石脑油和LPG)产量分别为318.56, 318.42和285.79 t/h,但FT合成96%的CO转化率使其发电量均不足以满足系统自身的用电,尾气发电仅相当于回收了原料煤热值近2%的能量. 以Shell技术为气头的多联产系统具有最高的系统热效率(47.65%),Texaco技术为气头的多联产系统具有最低的系统热效率,比前者低6.5%左右. 3种方案捕获的CO2分别相当于回收了进入系统全部碳含量的58.69%, 58.65%, 59.55%.
2009 Vol. 9 (3): 545-551 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 368KB] ( )
生化工程专栏
552 陈小娥 方旭波 陈洁 全文琴 余辉
高纯度EPA/DHA甘油三酯的酶法合成
利用脂肪酶分别催化游离型EPA和DHA与甘油发生酯化反应生成甘油三酯,考察了合成的影响因素. 结果表明,正己烷6 mL,甘油/EPA(DHA)摩尔比为1:3(以0.4 mmol甘油为基准),Novozym 435添加量为100 mg,反应温度40℃,振荡频率150 r/min,反应24 h后添加1 g分子筛,反应时间48 h,EPA甘油三酯与DHA甘油三酯的得率分别可达88.64%和88.07%,EPA与DHA酯化度分别可达95.0%和94.5%. 分析结果表明,所得产物为EPA甘油三酯和DHA甘油三酯.
2009 Vol. 9 (3): 552-557 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 243KB] ( )
558 李鹏 梁洪 张竞 苏志国
2-氯三苯甲基氯树脂的制备及其在多肽固相合成中的应用
以2-氯二苯甲酮为原料,与PCl5在130~140℃下加热合成1-氯-2-二氯苯甲基苯作为前体,与粒径小于30 mm的1.5%二乙烯苯交联聚苯乙烯树脂进行Friedel-Crafts烷基化反应,所得2-氯三苯甲基醇用亚硫酰氯进行氯化处理,得到2-氯三苯甲基氯树脂. 该制备方法简便易行且无需使用有机金属试剂,所得2-氯三苯甲基氯树脂首位氨基酸上载率和溶胀性质均优于同类树脂商品,使用该树脂合成的困难序列酰基载体蛋白65-74的固相合成收率为72%,产物纯度达到76.5%.
2009 Vol. 9 (3): 558-562 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 250KB] ( )
563 金虎 徐俊 高敏杰 段作营 李震 刘立明 史仲平
多变量在线测量条件下的猪α干扰素高效表达
在5 L发酵罐中进行了重组毕赤酵母高密度培养表达猪a干扰素(IFN-a)的研究. 在诱导阶段,高且稳定的摄氧速度(OUR)是实现毕赤酵母流加培养高效表达IFN-a的最关键因素,利用多变量在线测量可有效地帮助寻找高且稳定的OUR的形成条件. 结果表明,高且稳定的OUR[约200~280 mmol/(L×h)]可通过适度控制混加期及诱导期的菌体比增殖速度和甲醇浓度(约10 g/L)而得以实现. 在此条件下,猪a干扰素最高活性可达6.6×106 IU/mL,是较低OUR的罐发酵及摇瓶条件下的10~300倍.
2009 Vol. 9 (3): 563-567 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 377KB] ( )
材料工程专栏
568 王明涌 王志 刘婷 郭占成
超重力场电沉积镍箔及其机械性能
在超重力条件下电沉积镍箔,考察了超重力对镍箔沉积的电流效率、槽电压和单位能量消耗的影响,并对所制镍箔的表面形貌和晶体结构及机械性能进行了表征. 结果表明,随着重力系数G和沉积电流密度的增加,镍箔晶粒有细化的趋势. 所得镍箔抗拉强度由常重力(G=1)时的933 MPa增加到G=443时的1190 MPa,硬度则由224 Hv增加到375 Hv. 超重力条件下(G=111),随着沉积电流密度由0.1 A/cm2增加至0.4 A/cm2,镍箔的抗拉强度和硬度分别由1054 MPa和285 Hv增加为1121 MPa和331 Hv.
2009 Vol. 9 (3): 568-573 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 474KB] ( )
574 张玲玲 高飞 周围 张健 黄发荣 杜磊
含硅氢基团甲基芳炔树脂的合成及表征
以二氯甲基硅烷和间二乙炔基苯为原料,通过格氏反应合成了不同分子量的含硅氢基团甲基芳炔树脂(PSA-H),并分析确定了合成产物的结构. 树脂的热固化行为和固化树脂的热稳定性分析表明,PSA-H树脂具有良好的加工性能,可在较低的温度下(低于200℃)发生交联反应. 其固化物有较低的介电常数(2.57 F/m)、较低的介电损耗(tand 0.001)和优异的热稳定性,在N2气氛下5%失重温度Td5为675~703℃, 1000℃的残留率为90.9%~91.4%. PSA-H树脂固化物在氩气中1450℃下烧结可形成含b-SiC陶瓷.
2009 Vol. 9 (3): 574-579 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 435KB] ( )
580 华中胜 姚广春 曹卓坤 王磊 马佳 梁李斯
碳纤维表面化学涂覆NiO
采用均相沉淀法在碳纤维表面进行了NiO涂覆,研究了沉淀剂种类、脱水方式、沉淀剂浓度、沉淀剂添加速度和沉积反应时间对涂覆效果的影响. 采用SEM和XRD对涂层进行了表征,得到了制备NiO涂层较为合适的工艺条件为:以尿素为沉淀剂,采取缓慢升温的方式脱水,沉淀剂浓度0.20 mol/L,沉淀剂滴加速度2 mL/min,反应时间120 min. 在此条件下制备的NiO涂层厚度均匀,无脱落现象. 抗氧化性测试结果表明,涂覆NiO涂层后,碳纤维的抗氧化性有明显的提高.
2009 Vol. 9 (3): 580-585 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 1009KB] ( )
586 杨娟 丘克强 武菲 顾丽 段昊
真空化学活化法制备活性炭
以杉木屑为原料,采用氯化锌活化法,在真空条件下热裂解制备了活性炭. 对比了真空与常压条件制备的活性炭的微孔性质、吸附性能及表面形貌,探讨了体系压力、裂解终温、保温时间对活性炭吸附性能的影响. 结果表明,所制活性炭吸附性能优良,性能明显优于常压条件制备的活性炭. 在体系压力10.5 kPa、升温速率5℃/min、裂解终温450℃、保温时间60 min时制备的活性炭对碘和亚甲基蓝的吸附率分别为1030.43和343.92 mg/g.
2009 Vol. 9 (3): 586-591 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 960KB] ( )
592 王丽 陈砺 严宗诚 王红林 彭家志
Growth and Corrosion Characteristics of Plasma Electrolytic Oxidation Ceramic Films Formed on AZ31 Magnesium Alloy
The growth characteristics of oxide ceramic films formed on AZ31 magnesium alloy with plasma electrolytic oxidation (PEO) technique in alkaline silicate solution were investigated. The composition, structure and morphology of the coatings were detected by energy dispersive X-ray spectroscope and scanning electron microscope. The amount of dissolved magnesium in the electrolytes during PEO process was measured by atomic absorption spectrometry. The results indicated that the growth process of PEO films had three stages when applied with constant voltage mode. In the first stage, the growth rate of PEO films was low, and concentrations of elements O, Mg and Si varied slightly. After sparking occurred (the second stage), the PEO films showed higher growth rate due to the high transfer rate of ions and electrons, and the existence of plasma reactions. When the growth rate tended to maintain stable with time, the third stage happened. PEO films exhibited different uniform and pitting-corrosion characteristics in different reaction stages. The films formed at 300 V for 30 min performed best corrosion resistance and the phase of ceramic films was mainly composed of MgSiO3 and forsterite Mg2SiO4.
2009 Vol. 9 (3): 592-597 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 329KB] ( )
598 王明慧 黄学青 王卫
聚醚胺基聚脲的合成及其性能
以乙二胺、氯乙醇和环氧氯丙烷为原料制备线型聚醚胺(PEA),分别用脂肪族二异氰酸酯(IPDI或HDI)与PEA进行交联,制得网络结构聚脲P1A, P1, P1B和P2,研究了聚脲的结构和热分解性能及其在水溶液中的酶促降解性. 结果表明,聚合物的热分解过程主要有2个阶段:由酰胺键断裂引起的失重,P1A, P1, P1B和P2失重速率最大时的温度分别为337.3, 367.6, 372.7和367.4℃;由PEA主链断裂引起的失重,P1A, P1, P1B和P2失重速率最大时的温度分别为440.5, 422.5, 444.9和482.7℃. P1在有木瓜蛋白酶的PBS缓冲溶液中(pH=7.42), 60 d后失重率超过40%. 随着交联剂IPDI用量增加,聚合物的热分解温度提高,生物降解速率降低.
2009 Vol. 9 (3): 598-602 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 325KB] ( )
603 高鹏 薛向欣
UV固化环氧丙烯酸酯-纳米Al2O3颗粒复合涂层的性能
制备了UV固化环氧丙烯酸酯-纳米Al2O3复合涂料. 对纳米复合涂层的硬度、附着力、耐腐蚀性及热稳定性等性能进行了表征,并考察了纳米Al2O3对涂层性能的影响规律. 结果表明,涂层硬度及附着力先随纳米Al2O3添加量增加而提高,添加量为2%时,涂层附着力达1级;添加量为3%时,涂层铅笔硬度达6H;添加量继续增大,涂层硬度及附着力均下降. 对纳米复合涂层的热重分析和电化学阻抗谱分析结果表明,加入纳米Al2O3能提高涂层的热稳定性,但加入未改性纳米Al2O3使涂层的耐腐蚀性下降.
2009 Vol. 9 (3): 603-607 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 473KB] ( )
608 张成丽 周艳梅 雷建都 马同森 马光辉 苏志国
利福平分子印迹聚合物的制备及其吸附行为
以利福平为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备了利福平分子印迹聚合物. 采用平衡结合方法和Scatchard模型评价了该聚合物的结合特性,考察了其吸附行为. 结果表明,利福平分子印迹聚合物中形成了两类不同的结合位点,得到高亲和力结合位点的离解常数和最大表观结合量分别为31.5 mg/mL和23.34 mg/g,低亲和力结合位点的离解常数和最大表观结合量分别为9.22 mg/mL和12.86 mg/g. 实验结果显示,利福平分子印迹聚合物对利福平呈现出了高的选择吸附特性.
2009 Vol. 9 (3): 608-612 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 306KB] ( )
613 李强 付威 李谦 周国治 丁伟中 鲁雄刚
高能球磨法制备铁基CO高温变换催化剂及其性能表征
用高能球磨法制备铁铬系CO高温变换催化剂,探讨了球磨时间和K2O助剂对催化剂活性的影响,并采用XRD, SEM, BET, TPR对其进行表征. 结果表明,高能球磨法可以制备出高性能的铁铬系CO高温变换催化剂,其初活性随球磨时间的增加而增强,当球磨时间从5 h增加到15 h,催化剂活性从65.17%增加到74.78%. 添加K2O助剂后,相同球磨时间(5 h)的催化剂初活性由65.17%增加到87.02%. 球磨5 h后加入1% K2O的催化剂在530℃下耐热15 h后,450℃时的活性为85.11%,可与国产B116型催化剂(85.70%)相媲美.
2009 Vol. 9 (3): 613-617 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 439KB] ( )
综述
618 许光文 纪文峰 刘周恩 万印华 张小勇
轻工生物质过程残渣高值化利用必要性与技术路线分析
以农产品为原料的轻工业在产品转化过程中产生大量的生物质残渣,如甘蔗渣、酒/醋糟、茶/咖啡渣、中药渣、抗生素/有机酸菌渣等,是一种已被集中的生物质资源. 本工作通过分析种类繁多的轻工生物质过程残渣的物化与生物特性,根据组成特性将其分为富含纤维素、蛋白质、木质素3大类,进一步通过提炼共性,从残渣的收集、预处理和转化利用3个环节,提出了基于过程工程思想的轻工生物质过程残渣高值化利用技术路线,以期为发展支撑以农产品为原料的轻工产业、实现洁净生产和原料全量利用,并提高能源效率、控制污染源头和增加企业效益的集成化技术体系提供思路和方法指导.
2009 Vol. 9 (3): 618-624 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 274KB] ( )