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Volume 77 期 7，2026 2026年第77卷第7期

  • 综述与专论

    张阳光, 王顺, 刘杨, 储金科, 石慧, 汤吉海, 崔咪芬, 乔旭, 夏铭

    DOI：10.11949/0438-1157.20251332
    摘要：碳酸二甲酯（DMC）是重要的绿色化工中间体和锂电池电解液溶剂，然而，在DMC生产过程中，DMC与甲醇（MeOH）往往形成共沸体系且存在夹点区域，导致分离难度大，能耗占比高，是制约DMC节能高效生产的关键瓶颈。不同合成工艺如酯交换法、氧化羰基化法、尿素醇解法和二氧化碳直接合成法等所产生的DMC/MeOH混合物组成存在差异，直接影响分离难度、能耗、节能策略及技术适配性，因此亟需开展针对不同进料特性的节能高效分离技术的调研与研究。为此，针对DMC/MeOH共沸体系的节能分离，系统综述了变压精馏、萃取精馏、非均相共沸精馏及膜分离四种技术的基本原理、工艺流程、关键参数、节能方向和应用特性，重点分析了基于不同进料组成的技术适配规律：较低浓度的DMC进料时，萃取精馏展现操作弹性与经济性优势；较高浓度（近共沸组成）的DMC进料时，热集成非均相共沸精馏与变压精馏更具竞争力，精馏-膜耦合技术为节能分离提供重要支撑。展望未来，开发传统精馏耦合低成本绿色材料（膜、离子液体等）的集成工艺，将成为推动DMC节能、低碳和高值化发展的重点研发方向。  
    关键词：碳酸二甲酯;共沸物;分离;精馏;膜   
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    更新时间：2026-08-21

    呼延成, 张旭, 谭艳红, 曹景沛

    DOI：10.11949/0438-1157.20251416
    摘要：高密度特种燃料因具有高能量密度、低冰点等优异性能，对提升飞行器航程、载荷与机动性具有关键意义，是国防航空领域的战略性能源。目前，此类燃料主要依赖石油资源，在“碳达峰、碳中和”背景下，开发可再生替代路线尤为迫切。木质素作为木质纤维素中富含芳环结构的主要组分之一，尚未得到高效利用，其独特的环状骨架为构建高密度燃料提供了理想前体。本文系统综述了木质素平台化合物（如苯酚类、苯甲醛类、苯醌、环己酮等）转化为高密度特种燃料的研究进展，重点阐述了烷基化、羟醛缩合、Diels‑Alder反应、迈克尔加成等构建多环燃料前体的方法，并分析了当前合成过程中面临的挑战。未来研究需关注燃料分子结构与性能之间的构效关系，以突破高密度、高热值、低冰点难以兼具的瓶颈，还应开展全生命周期碳排放分析和技术经济性评估，为技术可持续性与产业化决策提供支撑。本综述旨在为木质素基高密度特种燃料的研究提供参考，并为其可持续开发提供思路。  
    关键词：生物燃料;生物质;可持续性;高密度;木质素;多环烷烃   
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    更新时间：2026-08-21

    兰蕊, 田宇, 刘荣正, 杨旭, 刘兵, 邵友林, 刘马林

    DOI：10.11949/0438-1157.20251378
    摘要：颗粒包覆过程在药物制备、功能颗粒制备、核燃料颗粒制备等工业领域有着重要应用。颗粒包覆的均匀性是颗粒包覆过程优化控制的主要目的，是一种包覆工艺成熟的主要标志。其一般包括两个主要方面，即颗粒间包覆均匀性（inter-particle coating uniformity）和颗粒内包覆均匀性（intra-particle coating uniformity）。本文详细综述颗粒包覆均匀性的数值模拟方法，对其发展历程和演化机理进行分析，并给出未来发展的启示。在颗粒间均匀性数值模拟方面，研究工作涵盖基于停留时间分布的统计模型、基于Monte Carlo方法描述的随机沉积模型、耦合流体力学与颗粒运动的CFD-DEM框架，以及多尺度耦合等高保真模型，这些方法旨在全面揭示包覆前体物质分布、混合特性与颗粒动力学对包覆均匀性的影响；在颗粒内包覆均匀性数值模拟方面，主要包括表面离散化模型、连续场模型、球谐函数模型及颗粒绑定型非均相包覆模型四类，对比分析了其优缺点。颗粒内包覆均匀性是精细调节整体包覆质量的关键环节，目前多是实验规律研究，数学建模和机理研究还很不完善，亟待深入。未来颗粒包覆均匀性数学模拟需要在精确性和复杂性之间取得平衡，构建兼具可计算性与符合物理机制的多尺度耦合框架，以更高效地支撑包覆工艺优化与揭示包覆机理。  
    关键词：颗粒包覆;数值模拟;颗粒间均匀性;颗粒内均匀性;气固系统;流体力学;模型   
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    更新时间：2026-08-21

    潘浩军, 李永鑫, 李文怀, 周嵬

    DOI：10.11949/0438-1157.20251425
    摘要：固体氧化物电池（SOC）可以实现化学能和电能的高效转换，并具有低成本、可扩展性、低排放与燃料灵活广泛等优点，使其在能源领域有着广泛的研究和应用。为了实现SOC电池材料与工艺的进一步发展以促进SOC的实际应用，建立起在真实工作环境（反应气氛、高温、电流/电压、极化等）下动态变化过程的机理认知至关重要。Operando表征突破了传统非原位表征的间接性局限性，能够在真实工况条件下直接观察材料的动态响应机制，从而实现结构、性能以及催化过程之间的关联性分析。综述了Operando X射线衍射、Raman光谱、X射线吸收谱等先进表征在解析SOC工况条件下电池材料结构与界面动态演化方面的应用。探讨了原位表征在分析SOC材料关键特性（如相变、氧化还原、表面偏析、缺陷化学、降解等）以及界面反应动力学的关键进展，着重探究其在实现电化学反应分子级水平理解的重要作用，最后展望了SOC系统中现有Operando表征的不足以及未来发展方向。通过系统梳理Operando表征在SOC研究中的应用与前景，旨在为相关材料设计与机理分析提供理论参考和技术指引。  
    关键词：燃料电池;电化学;电解;原位表征;固体氧化物电池   
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    更新时间：2026-08-21

    齐皓烨, 田涛, 荆洁颖, 李文英

    DOI：10.11949/0438-1157.20251230
    摘要：将煤焦油中的稠环芳烃催化加氢转化为高能量密度燃料是实现煤炭资源清洁高效利用的重要路径。然而，混合稠环芳烃在催化剂表面存在竞争吸附与动态演变行为，导致其高效转化面临挑战。因此，阐明混合体系中稠环芳烃间相互作用及其对加氢饱和过程的影响机制是开发高效催化剂的关键。系统综述了由竞争吸附和反应路径动态演变所引发的催化加氢难题，总结了针对这些问题的催化剂设计与调控策略，主要包括优化活性中心结构以缓解竞争吸附导致的局部反应环境偏离；调控载体性质以引导因反应路径动态变化而偏离的目标反应；构建开放的分级孔道结构并进行表面功能化修饰以改善大分子传质效率并抑制积炭失活，并对混合稠环芳烃加氢饱和催化剂的未来研究方向进行了展望。  
    关键词：燃料;稠环芳烃;多相反应;加氢饱和;竞争吸附;动态演变;催化剂   
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    更新时间：2026-08-21

    叶晓生, 李明

    DOI：10.11949/0438-1157.20251279
    摘要：金属纳米材料因其独特的光学、良好的光电催化、磁学特性以及吸附性能，在微/纳塑料（MPs/NPs）去除中得到广泛应用。通过掺杂、多元素复合、功能化修饰、多材料复合等方法，构建得到性能优越的金属基复合纳米材料，有望为MPs/NPs的高效去除提供强力驱动。系统总结了不同金属基复合纳米材料的制备策略及其在MPs/NPs去除中的应用：相比单一材料，其催化降解与吸附耗时显著缩短，去除效率大幅提高；通过深入剖析去除机理与关键影响因素，为开发更高效、经济且环境友好的金属基复合纳米材料提供了理论依据与技术指导。未来，开发并应用具备性能稳定、低成本优势以及良好环境适应性，尤其是集吸附、分离与光催化功能于一体的多功能金属复合纳米材料，将成为重要研究方向。此类材料的开发，有助于通过多技术协同策略，为微/纳塑料的高效去除开辟新路径。  
    关键词：纳米材料;污染物去除;降解;吸附;微/纳塑料   
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    更新时间：2026-08-21

  • 流体力学与传递现象

    苏敬宏, 张亿宝, 孙超, 王军武

    DOI：10.11949/0438-1157.20251370
    摘要：两种互不相溶的液体相互掺混形成的液液两相湍流系统在自然界中广泛存在，并在石油与化工等领域具有重要应用。两相界面和湍流流动之间存在多尺度的耦合作用，这使得两相湍流内的流体动力学行为比单相湍流更为复杂。采用界面解析的流体体积法对泰勒-库埃特系统内的液液两相湍流进行三维直接数值模拟，研究不同流体性质的离散液滴对湍流统计特性的影响。研究发现，当两相具有相同密度与黏度时，离散液滴将增强湍流脉动的角动量输运能力并对湍流脉动分布产生调制，具体表现为增强内外圆柱附近湍流脉动而削弱远离内外圆柱区域的湍流脉动。离散液滴密度的降低以及离散液滴黏度的进一步降低都倾向于削弱湍流脉动的强度和角动量输运能力。而对于泰勒涡结构，离散液滴的存在始终倾向于削弱泰勒涡的角动量输运能力和强度。相关研究结果有助于深入理解液液两相湍流中离散相对湍流的影响。  
    关键词：两相流;湍流;数值模拟;流体体积法;湍流调制   
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    更新时间：2026-08-21
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期刊简介

国际标准连续出版物号：ISSN 0438-1157

国内统一连续出版物号：CN 11-1946/TQ

主管：中国科学技术协会

主办：中国化工学会/化学工业出版社有限公司

出版：化学工业出版社有限公司

主编：李静海

编辑：《化工学报》编辑部

地址：北京市东城区青年湖南街13号

邮编：100011

电话：(010)64519362/9451/

9478/9485/9490

电子信箱：hgxb@cip.com.cn

国内（总）发行：中国邮政集团有限公司北京市报刊发行局

订阅零售 ：全国各地邮政局（所）

国内邮发代号：2-370

国外发行：中国国际图书贸易集团有限公司

国外发行代号：M6081

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