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当代化工

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2026年05期

展示前沿化工，介绍最新成果，铺就成才之路，构筑供需桥梁。

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科研与开发 | Fe-Salophen@Cu-BTC 复合材料的制备及其 CH₄/N₂ 混合物吸附分离性能

科研与开发 | Fe-Salophen@Cu-BTC 复合材料的制备及其 CH₄/N₂ 混合物吸附分离性能

摘要：加大低浓度煤层气分离浓缩技术的开发对煤层气的高效利用具有重要意义。采用原位封装法，将Fe-Salophen封装至Cu-BTC材料的孔隙中，使二者协同增强混合气体的分离效率，同时提高了Cu-BTC材料的可回收性、热稳定性和水稳定性。相比于原始Cu-BTC，吸附剂的吸附选择性显著提高。在100 kPa下，吸附剂对 CH₄/N₂ 混合气体（二者体积比1:1）的选择性在273、298 K条件下分别达到6.25和4.92，较原始Cu-BTC分别提升50%和17%。
科研与开发 | 大尺寸淖毛湖块煤热解特性及半焦结构演变规律

科研与开发 | 大尺寸淖毛湖块煤热解特性及半焦结构演变规律

摘要: 通过自主搭建的石英管固定床反应器, 重点考察了块煤尺寸对淖毛湖富油煤热解产物组成的影响, 以及大尺寸块煤 (50 mm) 模拟原位地下热解的特性与半焦的碳结构演化规律。结果表明: 增大块煤尺寸, 有利于获取更高的焦油产率, 半焦产率也从 61.8% 增加到 63.4%; 挥发分二次反应加剧, 热解轻质组分中脂肪族化合物摩尔分数占比明显下降, 热解气中 H? 产率也显著下降。大尺寸块煤内外半焦的碳结构存在明显差异, 内部由于传热的限制, 有着更多的无序碳结构、更低的石墨化程度; 低升温速率时热解反应更为温和, 弥补了大尺寸块煤热解时传热和传质限制引起的反应差异, 得到的半焦具有更高的石墨化程度。
科研与开发 | 响应曲面法优化电芬顿氧化处理染料废水

科研与开发 | 响应曲面法优化电芬顿氧化处理染料废水

摘要：以改性石墨毡（GF）为阴极、钛板为阳极板、二硅酸钠为电解质，在外加磁场作用下构建 EF 体系，对染料废水进行处理，并通过响应曲面法优化 EF 体系的运行条件。结果表明，最佳单因素实验条件：电流为 300 mA，pH=5， Fe²⁺ 投加量为 7 mmol。P<0.0001，模型的可靠性和拟合程度高。对 COD 去除率影响程度由大到小顺序：电流、pH、 Fe²⁺ 投加量。在电流为 318.66 mA、pH=5.17、 Fe²⁺ 投加量为 6.90 mmol 的条件下，COD 去除率为 88.59%，与模型预测值相差 0.69%。
科研与开发 | 基于 NiFe LDH 催化剂水电解产氢性能提升与稳定性分析

科研与开发 | 基于 NiFe LDH 催化剂水电解产氢性能提升与稳定性分析

摘要：针对碱性水电解中非贵金属催化剂性能不稳定的问题，对商业 NiFe 层状双氢氧化物（NiFe LDH）催化剂的析氢性能与稳定性开展了系统研究。通过 XRD、XPS 和 SEM 等手段表征其晶体结构、元素价态和微观形貌，揭示了层间距、 Ni³⁺与 Ni²⁺物质的量比、片层结构对催化性能的关键影响，并利用 LSV 和 Tafel 评估其在碱性溶液中的析氢活性。结果表明：催化剂样品 A3 在 -10mA?cm^-2 电流密度下的过电位最低，仅为 176 mV，Tafel 斜率为 71.7mV?dec^-1，表现出优异的电催化动力学行为。此外，A3 样品电荷传递电阻最低，双电层电容最大，反映出较强的电子传输能力和界面反应活性。通过 20 h 恒电流测试与 1 000 圈循环伏安扫描验证其长期运行稳定性，A3 样品电位变化幅度仅为 17.5 mV，电流衰减率最低，结构保持率达 96.8%。
科研与开发 | XN 区块驱油用高分子聚合物的适应性对比与评价

科研与开发 | XN 区块驱油用高分子聚合物的适应性对比与评价

摘要：针对 XN 区块中渗油藏（平均渗透率约为 500 mD），通过增黏性、抗剪切性、长期稳定性、注入性及驱油实验，系统评价高分子量普通聚合物 PT2500 与高分子量抗盐聚合物 DS2500 的适应性。结果表明：二者均具备良好的增黏性与抗剪切性，经高速剪切 30 s 后黏度保留率均高于 70%；二者中 DS2500 表现出更优的稳定性，老化 90 d 后黏度保留率仍保持 80.8%；DS2500 凭借较低的阻力系数展现出良好的注入性，有利于其在储层中的深部运移，更容易进入中、小孔隙；与 PT2500 相比，DS2500 提高采收率效果更好，在水驱基础上提高约 21.60%。因此，DS2500 与 XN 区块中渗油藏更适配。
科研与开发 | 环磷腈衍生物的合成及核磁共振磷谱分析

科研与开发 | 环磷腈衍生物的合成及核磁共振磷谱分析

摘要：以六氯环三磷腈为底物，通过亲核取代反应，采用金属钠法合成了具有不同比例的间甲基苯氧基和八氟戊醇烷氧基混合取代的环磷腈衍生物。通过对比分析不同取代产物的 ³¹PNMR 谱发现，由单一间甲基苯酚钠和单一八氟戊醇钠全取代产物的特征化学位移（ δ）分别为8.36和16.96，亲核试剂八氟戊醇钠和间甲基苯酚钠分别需要反应4、 24h 可实现完全取代，表明八氟戊醇钠具有更高的反应活性。在控制合成的烷氧基/苯氧基 =3/3 的间甲基苯氧基和八氟戊醇烷氧基的二取代环磷腈衍生物中，按先滴入间甲基苯酚钠、后滴入八氟戊醇钠的顺序，控制苯氧基钠盐的浓度为1.1倍、烷氧基钠盐浓度为1.3倍的条件下，可实现具有目标产物结构的控制取代。混合取代的环磷腈衍生物与单一取代的衍生物相比具有可调的热稳定性，并且热稳定性随苯氧基/烷氧基比例的增大而提升。
科研与开发 | CTAB 改性膨润土的制备及其在润滑脂中的应用

科研与开发 | CTAB 改性膨润土的制备及其在润滑脂中的应用

摘要：以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为原料，采用离子交换反应对天然钠基膨润土进行有机改性，使用了X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和热重-差热分析仪（TG）对改性后的膨润土进行微观结构表征。结果表明：CTAB成功插入膨润土晶层之间，且层间距显著增大；该产品极性增大且具有良好的分散性，可作为优良的流变助剂和增稠剂应用于膨润土润滑脂领域。
科研与开发 | 稠油冷采热/化学复合增效技术

科研与开发 | 稠油冷采热/化学复合增效技术

摘要: 针对渤海某稠油油藏在注热水开发中注热能力不足、热能利用率低以及常规生热体系产热效率低、可控性差等问题，提出自生热与自生 CO₂ 耦合体系，在高温与气体共同作用下，原油黏度降低、体积膨胀、流动性增强。构建了 4 种自生热体系，筛选得到产热效率高、反应可控性强的自生热体系，从 4 种自生 CO₂ 体系中筛选得到体系最佳配方。将以上 2 种体系耦合在一起，开展了适用于稠油冷采的自生热复合增效技术研究。结果表明：自生热体系与自生 CO₂ 体系耦合后升温产气效果显著的溶液最佳体积比为 2.0:1~3.0:1；确定甲酸甲酯作为新型自生热体系的延迟催化剂，延时效果显著，达 180 min；吞吐模拟实验中，得到最优注剂量为 0.3 PV，产气效率为 82%，采收率提高 13% 以上。
科研与开发 | 高性能阻燃三层锂离子电池隔膜的制备及应用

科研与开发 | 高性能阻燃三层锂离子电池隔膜的制备及应用

摘要：随着电动汽车产业的快速发展，动力系统对锂离子电池续航能力及安全性能的要求不断提高。作为电芯的关键内部组件，隔膜的性能表现将直接影响电芯的电化学性能与热安全性能。得益于优异的机械性能和阻燃性能，聚酰亚胺隔膜引起了广泛的关注。针对传统隔膜孱弱的热稳定性与阻燃性，以聚酰亚胺（PI）和聚丙烯腈（PAN）为核心材料，利用静电纺丝技术设计并制备了PI/PAN@Nano-AlOOH/PI三层复合隔膜。具有高孔隙率的外层PI纤维展现出优异的电化学稳定性和本征阻燃性，而中层PAN纤维则为电芯提供了良好的电解液浸润性和电极界面相容性。此外，纳米勃姆石颗粒的引入进一步强化复合隔膜在高温下的结构稳定性和阻燃性。实验结果表明，使用该复合隔膜的锂离子电池性能显著提升，其最大放电容量达到 145mA?h?g^-1，且100次充放电循环后容量保持率可维持在 96.4%。
科研与开发 | 磷酸盐在水性聚氨酯涂层中的防腐蚀性能及作用机理

科研与开发 | 磷酸盐在水性聚氨酯涂层中的防腐蚀性能及作用机理

摘要：研究了锶铝多磷酸盐水合物（SAPP）和改性的锌铝钼正磷酸盐水合物（ZAM）在水性聚氨酯涂层中的防腐蚀性能和作用机理。通过盐雾测试、扫描电镜（SEM）测试和电化学阻抗谱（EIS）测试比较了这2种防锈颜料分散于涂层后对基材的防腐蚀效果，结果表明，ZAM防锈颜料的防腐蚀效果优于SAPP防锈颜料。通过颜料pH测试以及涂层与基材界面间X射线光电子能谱（XPS）测试，探讨了颜料的防腐蚀作用机理，结果表明，磷酸盐防锈颜料主要通过其pH缓冲性，以及在涂层与基材界面间生成一层FeOOH、的氧化物膜层和磷酸铁盐膜层，发挥防腐蚀效果。
科研与开发 | TDI 残渣资源化回收利用水解-热处理新工艺

科研与开发 | TDI 残渣资源化回收利用水解-热处理新工艺

摘要：甲苯二异氰酸酯（TDI）的生产过程会产生具有危害性的固体残余物（TDI残渣）。将TDI残渣水解制备甲苯二胺（TDA）是行业内期望的处理方法，但由于水解条件的苛刻且无法完全水解等一系列因素，当下的处理方式依旧是焚烧和填埋。因此，提出了在常压下水解制备TDA，未水解的TDI残渣（即二次残渣）热解回收的成套工艺方法。其中，氢氧化镁（或氧化镁）不仅作为水解制备TDA（产率最高为31.3%）的碱性非均相催化剂，还可作为后续二次残渣热解过程的催化剂制备高比表面积（637.6 m2·g?1）的含氮（质量分数为9.94%）介孔碳和甲苯等产品，从而实现TDI残渣的高效资源化回收利用。
科研与开发 | 无土相盐水钻井液用抗高温增黏剂

科研与开发 | 无土相盐水钻井液用抗高温增黏剂

摘要：为了解决无土相盐水钻井液在高温高盐环境下提黏增切效果弱的技术问题，以自制亲水单体、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基己内酰胺和马来酸酐为原料，以三烯丙基甲基氯化铵为交联剂，采用反相乳液聚合法制备了无土相盐水钻井液用抗高温增黏剂 PANH，同时对其进行了结构表征、性能测试和增黏机理分析。结果表明：经 200 ℃ 老化 16 h 后，PANH 的黏度保持率为 94.0%，同时具有良好的抗温、抗盐性能。亲水单体与交联单体易形成空间网状结构，并且亲水单体侧链长、空间位阻大，限制主链的自由旋转，其较大的空间体积使分子链更为伸展，从而提升了耐温抗盐能力。在胜利油田花古斜 9 井的应用中，PANH 表现出了良好的增黏提切作用，为高温深井无土相钻井液体系顺利施工提供了技术保障。
科研与开发 | 微纳结构 CuWO₄/WO₃ 的制备及其降解有机污染物的性能

科研与开发 | 微纳结构 CuWO₄/WO₃ 的制备及其降解有机污染物的性能

摘要：通过水热-沉淀法制备了具有微纳结构的 CuWO₄/WO₃ 异质结样品，采用 XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、Mott-Schottky、EIS、ESR 等技术对合成样品的结构与性质进行分析，以四环素作为水中有机污染物的代表，对微纳结构 CuWO₄/WO₃ 异质结样品光催化降解水中有机污染物的性能进行评价。结果表明： CuWO₄ 纳米块分散在细针状 WO₃ 纳米纤维表面，利用 CuWO₄ 和 WO₃ 匹配的能带结构组成具有微纳结构的 “Z” 型异质结，既能促进光生电荷的分离，又能保留光生空穴和电子的强氧化-还原能力。在降解四环素的实验中，经过 5 h 模拟太阳光照射后， CuWO₄/WO₃ 异质结样品对四环素的降解率达到了 90.4%，相应一级反应速率常数为 0.4191h^-1 ，分别是纯 WO₃ 和 CuWO₄ 样品的 4.0 倍和 8.2 倍。
科研与开发 | 硝酸改性炭电极电吸附除 Cu²⁺

科研与开发 | 硝酸改性炭电极电吸附除 Cu²⁺

摘要：电容去离子技术因能耗低、适用于处理低浓度废水而展现出独特的优势。在电极材料的选择中，炭材料因比表面积较大、导电性较好，常被用于电极的制备，但传统的炭材料吸附量较低，对重金属离子缺少选择性。以活性炭为原料，使用硝酸溶液对其进行氧化改性，研究了改性条件对电极结构及性能的影响；采用单因素实验，探究了活性炭电极吸附 Cu²⁺ 的最佳条件，并对电极的循环稳定性进行了分析。结果表明：硝酸改性增加了活性炭表面的含氧基团，提升了电极表面的亲水性，促进了炭电极对 Cu²⁺ 的吸附，经过 5 次循环后，电极的吸附量出现一定下降，循环稳定性有待提高。
科研与开发 | 固废基生物沥青胶结料制备及其性能

科研与开发 | 固废基生物沥青胶结料制备及其性能

摘要：将固废基生物重油与 50 ^# 基质沥青剪切混合，制备固废基生物沥青胶结料，通过对红外官能团表征阐明生物沥青胶结料的改性机理，依照规范测试了生物沥青胶结料的相关性能。结果表明：生物重油与基质沥青之间不发生化学反应，二者在生物沥青胶结料制备过程中仅为物理共混。当生物重油掺量为 5%~15%时，生物沥青胶结料的基本性能与黏附性均尚可，其高温性能与重油掺量呈负相关，低温性能则与之相反。同时，皮尔逊相关性分析表明，生物重油掺量对生物沥青胶结料的高低温性能均有极强的相关性影响。分子动力学模拟结果表明，在基质沥青和固废基生物沥青模型中，沥青质团聚体（AT-AT）、胶质团聚体（RR）和沥青质-胶质团聚体（AT-R）团聚是分子聚集的主要形式。
科研与开发 | 相变微胶囊改性沥青路用性能及储热调温特性

科研与开发 | 相变微胶囊改性沥青路用性能及储热调温特性

摘要：为研究相变沥青的路用性能及调温特性，将相变微胶囊作为改性剂掺入70#基质沥青中，制备不同掺量的相变微胶囊改性沥青。采用三大指标评价相变改性沥青的基础物理性能；利用动态剪切流变仪（DSR）进行温度扫描实验及多应力重复蠕变恢复实验（MSCR），探究相变沥青高温流变性能；通过自制的温度测试装置评价相变改性沥青的降温效果，并采用差式扫描量热仪（DSC）对改性沥青的比热容进行测试。结果表明：掺入相变微胶囊后，相变沥青的高温抗车辙性能和弹性恢复率显著增强，但对沥青的低温延展性存在一定程度的不利影响；在相同加热条件下，凭借相变微胶囊在45~60℃的储热特性，相变改性沥青的最大温度降幅可达4.4℃。
科研与开发 | 多芯片组件两相浸没冷却的性能评估与改进

科研与开发 | 多芯片组件两相浸没冷却的性能评估与改进

摘要：芯片的热管理是功率致密化的关键瓶颈。两相浸没方法为实现芯片热管理的目标提供了一种潜在的替代方案。采用计算流体动力学（CFD）方法构建了多芯片模块的数值仿真模型，旨在对两相浸没式冷却系统的热力学特性进行评估，研究了冷却剂类型和过冷度对系统性能的影响。结果表明：冷却剂种类和过冷度对多芯片组件温度影响显著。在相同的条件下，与FC-72相比，使用具有较高相变潜热的Novec7100作为冷却剂，芯片温度大幅度下降；对于该模型，最佳过冷度应在30℃左右。挡板的加入使多芯片模块的温度均匀性系数降低了29.35%，温度分布更加均匀。
科研与开发 | 抗高温承压树脂堵漏剂的研制与评价

科研与开发 | 抗高温承压树脂堵漏剂的研制与评价

摘要：针对高温高压地层面临的恶性失返性漏失技术难题，研制了一种抗高温承压树脂堵漏剂 PF-EPN，通过热重分析、抗温性能评价、渗透率评价等实验表征其理化性能。结果表明：抗高温承压树脂堵漏剂固化前具有良好的流变性，抗温能力可达 180 ℃，所形成的固结体致密程度高，渗透率仅为 0.3 mD，力学性能优良，抗压强度可达到 68 MPa 以上，具有优良的耐碱性能，可有效封堵 0.83~1.70 mm 砂床、10~5 mm 裂缝和直径 18 cm 钢管，承压能力可达到 20 MPa，树脂材料固化后漏失量均为 0 mL。
科研与开发 | 聚丙烯防水卷材专用料的结构与性能表征

科研与开发 | 聚丙烯防水卷材专用料的结构与性能表征

摘要：采用熔体流动速率、弯曲模量、冲击强度等基础物性测试，结合红外光谱、差示扫描量热仪、扫描电镜、升温淋洗等先进表征技术，针对抚顺石化公司聚丙烯防水卷材专用料2批次产品结构与性能差异进行全面对比分析。结果表明：2批次产品熔体流动速率相近，均能满足后续加工工艺的要求；产品简支梁冲击强度存在差异，其中1批次产品的弯曲模量略有提升。造成性能差异的核心原因包括二甲苯可溶物质量分数波动、乙烯共聚形态变化、橡胶相粒子尺寸及分布差异、材料结晶特性的改变。其中，乙烯-丙烯嵌段共聚物结构会直接影响材料的相形态，进而调控材料刚性与韧性的平衡关系。
科研与开发 | 硼掺杂聚合物复合材料中子屏蔽吸收性能与结构强化评价

科研与开发 | 硼掺杂聚合物复合材料中子屏蔽吸收性能与结构强化评价

摘要：采用熔融共混-热压成型法制备了不同掺硼质量分数的聚合物复合材料，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、中子通量测试系统、电子万能试验机、同步热分析仪和激光导热仪等手段，系统研究了硼掺杂对复合材料中子屏蔽性能、热稳定性和力学性能的影响。结果表明：随着硼掺杂比例的增加，材料热中子屏蔽率显著提升，质量分数5%掺量样品在10 mm厚度下屏蔽率达91.7%。低掺量时，填料分布均匀、结构致密，热稳定性与残余质量同步增强；同时，热导率由0.32 W·m ^-1 ·K ^-1 提升至0.48 W·m ^-1 ·K ^-1 ，材料在质量分数3%~5%掺量时保持良好的综合力学性能，具有较优的结构-功能协同特性。掺杂通过“中子俘获-结构致密-热力耦合”的协同机制，实现了中子屏蔽性能与结构可靠性的同步提升。
科研与开发 | 城市污水处理用新型磁絮凝剂的制备及性能评价

科研与开发 | 城市污水处理用新型磁絮凝剂的制备及性能评价

摘要：为了进一步提高城市污水的处理效率，解决传统絮凝剂处理城市污水时固液分离效率低以及絮体沉降慢的问题，以磁性纳米 Fe₃O₄ 和改性多糖单体为材料，制备了一种新型磁絮凝剂 CMT-2。通过正交试验优化了其制备条件，采用红外光谱（FTIR）、X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）以及热重分析（TGA）对其结构进行表征，并且以目标城市污水为研究对象，通过正交试验系统评价了不同因素对城市污水絮凝处理效果的影响。结果表明：当磁性纳米 Fe₃O₄ 的用量为 2g?L^-1 、搅拌速率为、熟化反应温度为、熟化反应时间为 3 h 时，所制备的 CMT-2 对城市污水中浊度的去除效果较好。CMT-2 的结构符合设计预期，并且具备良好的热稳定性能。在优选的最优工艺组合条件下，CMT-2 对目标城市污水可起到良好的絮凝处理效果，其中浊度去除率可达到 98.8%，絮凝处理后城市污水的浊度降低至 2.5 NTU；COD 去除率可达到 98.2%，絮凝处理后城市污水的 COD 为 6.3mg?L^-1 ，可满足国家标准 GB 18918—2002 中一级 A 标准的要求。
科研与开发 | 煤矿瓦斯治理用阻燃型聚氨酯充填材料的制备及性能评价

科研与开发 | 煤矿瓦斯治理用阻燃型聚氨酯充填材料的制备及性能评价

摘要：针对煤矿瓦斯治理中充填材料易燃、吸水率高和热稳定性不足的问题，以聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯为基体，采用膨胀石墨（EG）与含磷阻燃剂（DOPO）制备阻燃型聚氨酯充填材料（FR-PUF）。结果表明：该材料的压缩强度为1.12 MPa，应变恢复率达到92.4%，在长期载荷作用下残余应变仅为0.83%，表现出良好的结构稳定性和弹性保持性。热重分析结果显示，其初始分解温度达到291.8℃，残炭率为19.7%，较普通聚氨酯显著提高；极限氧指数为31.2%，UL-94燃烧等级达到V-0级，表明材料具有优异的阻燃性能。锥形量热测试结果显示，其峰值热释放速率较普通聚氨酯降低约56%，总热释放量减少约35%，同时形成了致密完整的炭化隔热层。FR-PUF在煤层裂隙封堵中可形成高闭孔率、低吸水率（2.83%）的连续结构，实现长期气密封堵；EG-DOPO体系在高温下通过“膨胀炭层-气相抑燃”协同作用，显著提升了材料的耐热与防火性能。
科研与开发 | 炔醛催化剂耐磨性能及其影响因素分析

科研与开发 | 炔醛催化剂耐磨性能及其影响因素分析

摘要：1,4-丁二醇（BDO）是重要的精细化工原料，其工业生产主要采用炔醛法工艺。在淤浆床反应器中，催化剂耐磨性直接影响装置运行的稳定性与寿命，目前针对炔醛催化剂耐磨性的系统性研究仍较为有限。本文通过超声波振荡实验模拟淤浆床磨损环境，系统评价了自制炔醛催化剂 FEF-1 与工业参比剂的耐磨性，考察了超声功率、液固质量比、超声次数、催化剂结晶度及实际反应过程对催化剂的影响，并结合粒径分布、形貌及圆形度分析催化剂磨损行为。结果表明：FEF-1 在不同超声条件下均表现出更优异的耐磨性，其较高的结晶度与良好的球形度是提升耐磨损性能的关键因素。在 200 h 反应测试中，FEF-1 能较好地保持形貌与粒径稳定。
科研与开发 | 苯乙烯焦油中酚类物质的脱除

科研与开发 | 苯乙烯焦油中酚类物质的脱除

摘要：苯乙烯焦油中酚类物质是影响β-苯乙醇精馏提纯的关键组分，因二者沸点相近，无法通过单纯精馏脱除。目前，成本较低且高效的脱酚方法是通过碱水洗进行酯化反应脱除，然而由于酚类、碱溶液均含有羟基，酚类仍有部分残留，因此还需进行树脂吸附进一步脱除酚类物质。本文一是开展碱水洗工艺参数试验，对碱水洗过程中的浓度、温度、料液比等因素进行筛选，依据碱水洗后的酚残留、pH等指标判断碱水洗效果，二是开展树脂脱酚工艺参数探索试验，对树脂种类、吸附条件等因素进行筛选，依据树脂脱酚后的酚残留、再生吸附量等指标确定树脂脱酚效果。经碱水洗和树脂吸附两步工艺，确定苯乙烯焦油中酚类树脂吸附脱除的最优条件。
科研与开发 | 显微 CT 在反渗透膜背压损伤和污染分析中的应用

科研与开发 | 显微 CT 在反渗透膜背压损伤和污染分析中的应用

摘要：背压损伤和膜污染是反渗透膜元件运行中经常出现的故障。针对陕西某地水处理设施的反渗透（RO）膜元件产水量和脱盐率显著降低的问题，利用显微CT的几何放大成像技术对膜元件进行无损检测，以确定该膜元件是否因背压或污染而受损。对膜元件进行剖检，以评估显微CT在无损检测中是否有效。采用热重分析（TGA）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及X射线衍射（XRD）等技术，对膜表面污染物的成分进行了详细解析。结果表明：测试的反渗透膜元件受到了背压损伤，并且出现了硫酸钡结垢现象。
科研与开发 | Bi₂WO₆/BiOBr 的制备及其在污水处理中的应用

科研与开发 | Bi₂WO₆/BiOBr 的制备及其在污水处理中的应用

摘要：采用一步水热法成功合成 Bi₂WO₆/BiOBr 光催化剂样品。通过 X 射线衍射（XRD）、X 射线光电子能谱（XPS）、 N₂ 吸附-脱附（BET）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-Vis DRS）和电化学阻抗谱（EIS）对制备样品的结构、组成、形貌和光电性质进行表征。结果表明： Bi₂WO₆/BiOBr 样品具有光谱响应范围宽、光生载流子分离效率高和比表面积大的特点，在光催化降解石化污水实验中，经 6 h 可见光照射后，对石化污水的降解率达到了 95.2%，一级反应速率常数为 0.4322h^-1 ，分别为 Bi₂WO₆ 和 BiOBr 样品反应速率常数的 5.68 倍和 8.36 倍。
科研与开发 | 废弃建筑材料高效资源化再利用技术

科研与开发 | 废弃建筑材料高效资源化再利用技术

摘要：为了提高废弃建筑材料的资源化再利用效率，将废弃混凝土块、城市污泥、粉煤灰、硼酸钠和碳酸钙相结合，制备出了一种基于废弃建筑材料的复合吸附剂。采用比表面积分析仪、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）等手段对复合吸附剂的结构进行了表征，考察了其对含重金属废水的吸附处理效果。结果表明：基于废弃建筑材料的复合吸附剂具有较大的比表面积和孔容，表面呈多孔结构，并且富含铝氧化物和铁氧化物以及其他活性吸附基团，具有优异的吸附性能。该复合吸附剂对含重金属废水的吸附处理效果较好，各因素对重金属铬和铅去除率的影响程度由大到小排序为吸附剂质量浓度、吸附时间、废水pH、吸附温度，在优化的实验条件下，重金属铬和铅的去除率均能达到90%以上。
科研与开发 | 改良 UASB 反应器处理高硫酸盐废水运行效能关键影响因素分析

科研与开发 | 改良 UASB 反应器处理高硫酸盐废水运行效能关键影响因素分析

摘要：对影响改良型 UASB 反应器处理高硫酸盐废水效能的关键运行参数进行了系统性实验研究。实验采用间歇式运行方式，重点考察了进水硫酸盐质量浓度、碳硫比（C/S）、硫酸盐负荷率及进水碱度对硫酸盐还原菌（SRB）与产甲烷菌（MB）竞争关系、硫酸盐去除效率及硫化物生成的影响。研究了不同条件下 SRB 与 MB 电子流比重分配、硫酸盐转化率及溶解性硫化物质量浓度的变化情况。结果表明：当硫酸盐质量浓度超过 2400,mg?L^-1 时会削弱 SRB 的电子竞争优势；当 C/S 控制在 2.0～3.5 时，硫酸盐去除率可稳定高于 91%；当硫酸盐负荷率在 5.1～8.3,kg?m^-3?d^-1 时，系统可在硫化物质量浓度可控（ 173.1～269.8,mg?L^-1 ）的同时维持 85% 以上的去除率；进水碱度维持在 2000～3500,mg?L^-1 是保障系统 pH 稳定（ 6.9～7.1 ）与高效还原的关键。该研究为优化改良 UASB 反应器处理高硫酸盐废水的运行策略提供了明确的参数依据。
科研与开发 | 高温水环境的模拟方法及在钻井液中的应用

科研与开发 | 高温水环境的模拟方法及在钻井液中的应用

摘要：针对高温条件下水基钻井液处理剂原位理化分析设备少、体系性能原位分析难度大、作用机制认识不足导致钻井液性能演化规律认识不清等问题，分析了温度对水分子间氢键作用的影响规律，建立了基于等效相对介电常数的常温下模拟高温水环境的实验方法。围绕相对介电常数优选了醇、酯和水，优化配比后，构建出一套与高温水理化性能相近的常温模拟体系，形成了高温水环境的常温模拟实验方法。实验对比了常温下的模拟土浆与90～260℃的高温土浆的表观黏度和滤失量，模拟准确度均大于85%，表明该方法在钻井液领域模拟高温水环境具有一定可行性。
科研与开发 | 2 种溶液法聚乙烯膜料的微观结构表征

科研与开发 | 2 种溶液法聚乙烯膜料的微观结构表征

摘要:介绍了溶液法聚乙烯合成工艺的特点。选取2种典型的溶液法聚乙烯膜料,通过红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱（GPC-IR）、升温淋洗分级（TREF）及热分级（SSA）等技术手段，系统表征了PE的链结构、相对分子质量及其分布、熔融-结晶行为及热稳定性。结果表明：用Z-N催化剂生产的聚乙烯密度越低，短支链含量越高，短支链插入率随着相对分子质量的增大而减小。样品A支化度更高，可结晶序列长度分布较窄，适合薄膜增韧和改善光学性能；样品B结晶度更高，在较高温区仍保持显著吸热效应，可为薄膜提供主体使用强度。
科研与开发 | 天然气管道用新型抗 CO₂ 缓蚀剂的制备及性能评价

科研与开发 | 天然气管道用新型抗 CO₂ 缓蚀剂的制备及性能评价

摘要：高含 CO₂ 天然气易对集输管道内壁产生严重的腐蚀威胁，极易引发管壁减薄、穿孔失效以及气体泄漏等一系列问题。为提高天然气集输管道的腐蚀防护效果，以苯甲酸和小分子有机胺为主要原材料，通过室内实验合成一种适用于天然气管道的新型抗 CO₂ 缓蚀剂HCY-2，采用红外光谱（FTIR）表征了HCY-2的分子结构，通过静态挂片腐蚀实验、电化学腐蚀实验以及扫描电镜（SEM）实验，系统评价了缓蚀剂HCY-2的腐蚀防护效果，并分析了其作用机理。结果表明：新型抗 CO₂ 缓蚀剂HCY-2具有良好的耐温性能和长效稳定性能，当其在腐蚀介质中的投加量为 80mg?L^-1 时，在实验温度为 90^°C 、实验时间为 168h 的条件下，缓蚀率均能维持在 90% 以上，具备良好的腐蚀防护效果。腐蚀介质中加入HCY-2后，电化学阻抗弧半径明显增大，可有效降低挂片的腐蚀速率。新型抗 CO₂ 缓蚀剂HCY-2的主要作用机理为化学吸附成膜作用，同时还能有效抑制金属的阳极溶解和阴极还原。
科研与开发 | 尿苷双羟基脱保护的合成

科研与开发 | 尿苷双羟基脱保护的合成

摘要：研究了尿苷双羟基脱保护的有机化合物合成反应，采用双羟基保护的尿苷作为反应物、阳离子交换树脂 Dowex 50wx8 作为酸催化剂，完成了尿苷的后续脱保护工作，并对该反应条件进行了方法学研究。该化合物的合成工艺：在 30 ℃ 条件下，双羟基保护的尿苷和 Dowex 50wx8 于无水无氧的氩气气氛中，加入甲醇水溶液，置于 30 ℃ 水浴锅搅拌反应 2 h，经后处理得到收率 55% 左右的产物。
科研与开发 | 顺丁烯二酸二甲酯选择加氢合成丁二酸二甲酯 Ni-M/Al₂O₃-TiO₂催化剂

科研与开发 | 顺丁烯二酸二甲酯选择加氢合成丁二酸二甲酯 Ni-M/Al₂O₃-TiO₂催化剂

摘要：针对可降解聚酯 PBS 单体丁二酸二甲酯（DMS）的绿色合成需求，开发非贵金属选择加氢技术，以顺丁烯二酸二甲酯（DMM）为原料，构建 Ni-M/Al?O?-TiO? 系列催化剂。通过混捏-焙烧法制备高比表面积、低杂质的 Al?O?-TiO? 复合载体，系统考察 Ni、M 含量及焙烧温度对催化性能的影响，确定最佳活性相结构。结果表明，在固定床连续反应器中，在温度 150 ℃、压力 1.5 MPa、空速 0.2 h?1 条件下，高含量 M 基催化剂 DMS 收率达到 97.63%（转化率为 98.30%，选择性为 99.33%），并且完成了 1 000 h 稳定性验证。
专论与综述 | 专利视角下氢能多场景应用技术现状分析与展望

专论与综述 | 专利视角下氢能多场景应用技术现状分析与展望

摘要：基于 IncoPat 专利数据库平台，对全球氢能多场景应用技术的专利申请趋势、地域布局、重要创新主体、国内重点经济区域发展态势等进行了多维度分析研究，从关键核心技术和协同发展模式等方面，为各类创新主体准确把握技术发展脉络、追踪技术研发动向以及后续完善区域创新体系提供借鉴。建议国内创新主体进一步加强国内外专利布局，重点关注基于“泛氢”燃料的固体氧化物燃料电池、氢碳耦合制绿色甲醇、氢氮耦合制绿色合成氨、氢电融合的工业绿色微电网等新技术发展动向。
专论与综述 | 稠油催化降黏技术机理与应用展望

专论与综述 | 稠油催化降黏技术机理与应用展望

摘要：为了克服稠油高黏度带来的开采瓶颈，稠油催化降黏技术借助催化剂在热力作用下促使稠油大分子不可逆裂解，实现黏度的永久降低，已成为高效开发稠油资源的核心技术之一。本文系统梳理了该技术最新研究进展，从水热裂解反应机理切入，剖析催化剂核心作用，分类评述过渡金属基、固体酸及纳米复合催化剂的设计策略与研究现状，阐述其性能评价方法及工业化应用案例，总结当前技术核心瓶颈，展望新型催化剂研发、多技术融合及标准化体系建设等发展趋势。
专论与综述 | 基于 CFD 的连续油管螺旋段冲蚀磨损性能及曲率效应分析

专论与综述 | 基于 CFD 的连续油管螺旋段冲蚀磨损性能及曲率效应分析

摘要：在连续油管压裂作业中，螺旋段易发生冲蚀磨损。本文基于 CFD 方法构建固液两相流与冲蚀数值模型，系统研究曲率比、入口流速、含砂比、颗粒直径及密度对管壁冲蚀的影响机制。结果表明：螺旋段冲蚀非均匀分布，主要集中于管道外壁，呈带状扩展；当曲率比从 0.009 增至 0.037 时，最大冲蚀速率增大约 1.6 倍；入口流速为最敏感参数，在 10~35 m·s ^-1 时最大冲蚀速率增长超 60 倍；含砂比与颗粒密度提升会加剧冲蚀，而颗粒直径在 0.15~0.80 mm 增大时，反而会因颗粒数量减少、流动跟随性变差，使最大冲蚀速率下降。
专论与综述 | 吸附分离乙烯乙烷技术进展

专论与综述 | 吸附分离乙烯乙烷技术进展

摘要：简述了吸附剂的选择和制备工艺，包括金属有机框架（MOFs）、分子筛等，详细讨论了变压吸附（PSA）和变温吸附（TSA）等吸附工艺技术的工作原理及优化策略。尽管吸附分离技术在能耗和操作稳定性方面具有优势，但仍面临吸附剂选择、工艺参数优化等挑战。展望了未来吸附分离技术的发展方向，包括新型吸附材料的开发和工艺技术的智能化、绿色化发展，强调了吸附分离技术在资源高效利用和环境保护方面的巨大潜力。
专论与综述 | 基于痛点与技术适配的绿色石化全产业链量传溯源体系优化

专论与综述 | 基于痛点与技术适配的绿色石化全产业链量传溯源体系优化

摘要：绿色石化全产业链量传溯源体系对产业高质量发展具有关键支撑作用，但是当前体系存在全链量值数据贯通性不足、计量瓶颈突出等问题。本文以系统分析法为核心，立足储运-炼化-加工协同视角，通过三维评估模型解构体系短板，深入分析了各环节受环境干扰、工况制约、设备适配不足的核心痛点及传导路径。研究提出先进计量技术应用、溯源技术创新及标准体系统筹构建的优化策略，为强化计量精准性与过程控制效能，推动量传溯源体系优化升级，支撑绿色石化产业高质量发展提供理论参考与实践指引。
专论与综述 | 碳纳米管/硬脂酸复合相变材料热性能分子动力学模拟

专论与综述 | 碳纳米管/硬脂酸复合相变材料热性能分子动力学模拟

摘要：为研究提高硬脂酸基相变材料热导热性能的微观机理，添加单层碳纳米管，分别构建碳纳米管/硬脂酸复合相变材料的分子模型，基于分子动力学方法，研究了各体系相变过程中结构特性和热物性参数的变化规律，分析了影响宏观热物性参数的微观机理和复合体系中的结构变化过程。结果表明：在体系中引入碳纳米管能够有效提升相变材料的热物理性能，碳纳米管与硬脂酸分子之间的相互作用进一步促进了硬脂酸分子在碳纳米管表面的有序分布，促进了声子态密度峰向中低频移动，从而增强了复合相变材料体系的导热性能。
分析测试 | GC-MS 法测定橡胶填充油中多环芳烃的含量及质量评价分析

分析测试 | GC-MS 法测定橡胶填充油中多环芳烃的含量及质量评价分析

摘要：为满足橡胶环保填充油的质量控制需求，建立了一种基于气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）的分析方法，用于测定橡胶填充油中多环芳烃（PAHs）含量。选取了加氢渣油、催化油浆、减压蜡油和减四抽出油共4种代表性油品，采用液液萃取联合固相萃取进行样品前处理，使用Rtx-5MS毛细管色谱柱分离，结合全扫描模式（GC-MSD/SCAN）进行检测。结果表明：8种关键PAHs在1~100 ng·mL ^-1 质量浓度下线性关系良好，相关系数（ R² ）均大于0.999，实现了对目标化合物的定性与定量分析。

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