摘要：目前我国化工行业安全生产形势严峻。本文首先阐述了化工本征安全“四原则”的具体含义及其在生产源头和制造过程中降低甚至消除风险时发挥的作用,然后从技术成熟度角度出发,对本征安全“四原则”的落实情况及存在的问题进行了分析,提出重点围绕本征安全“四原则”中的最小化和替代原则对现有化工技术和装备进行提档升级,开发相应的本征安全工艺设备与技术。在此基础上,探讨了最小化和替代原则的技术路径:通过设计开发泛厘米尺度下的最小化单元设备,积极融合人工智能手段,研发智能化单元集成技术与装备,减少装置内的危化品存量和能量密度,确保生产安全风险可控。此外,还需要将最小化和替代原则拓展至化工清洁生产中,减少“三废”处置不当造成的安全隐患,实现生产、安全、环保三者之间的统一。最后列举了两项泛厘米单元智能集成技术在化学品生产和化工废气治理中的应用案例,反映出该类技术的普适性和产业化应用前景。可以预见,本征安全技术可以从根本上改变“高塔林立、釜罐成群”的化工业态,切实提升化工安全风险防控水平,助力化工产业安全化、高端化、智能化发展。

摘要：具有圆偏振发光性质的热活化延迟荧光(circularly polarized thermally activated delayed fluorescence, CP-TADF)材料,因其在数据存储、生物成像以及3D显示等领域的应用前景,受到学者们的广泛关注。基于此类材料所制备的圆偏振热活化延迟荧光器件展现出优异的器件性能。本文从圆偏振热活化延迟荧光材料的发光机理及分子设计策略出发,依据CP-TADF材料构筑方法的不同,概括了其结构设计策略,系统地综述了各种类型CP-TADF材料的分子结构和光电性能的关系及其在电致发光器件领域的应用,最后探讨了目前CP-TADF材料存在的问题,并展望了其未来发展前景及挑战。

摘要：热激活延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料由于三线态激子可通过反系间窜越(Reverse intersystem crossing,RISC)转换为单线态激子,在有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)中理论上可达到100%的激子利用率而被广泛关注。但实验上开发设计高性能TADF材料较为复杂且研究周期较长,理论研究可以从本质上建立材料结构-性能的关系,预测材料的性质并提供一定的分子设计策略。本文围绕高性能TADF材料的开发,从发光原理出发,系统阐述了分子的设计策略及光物理参数如材料单-三线态能级差(Single-triplet energy gap,ΔE_(ST))、系间/反系间窜越速率、吸收/发射光谱、辐射/非辐射速率等的计算原理、计算方法和研究进展。最后我们探讨了TADF材料理论研究面临的机遇和挑战,通过对TADF材料的理论研究综述和研究前景的展望,期待吸引更多的研究工作者,推动该领域的发展和突破。

摘要：有机电致发光器件(organic light emitting diodes,OLEDs)在固态照明和平板显示等领域显现出巨大的商业应用前景,近年来受到人们的广泛关注。由于芳基硅基团的易修饰性和多功能性,可以通过连接结构不同的功能单元构建性能优异的主体材料,以此来实现高效的有机电致发光器件,因此近年来芳基硅基团在合成高性能电致发光主体材料方面获得了广泛的研究和关注。本文从材料的设计分类出发,综述了芳基硅主体材料的研究现状,对其分子结构特征、热力学性质、光物理性能、电化学性质及电致发光器件性能等做了详细的归纳总结,讨论了芳基硅主体材料在有机电致发光器件方面存在的不足,并展望了其应用前景和发展方向。

摘要：针对反应体系存在最不利挥发度序列的反应精馏难操作问题,提出带组分循环的反应精馏工艺,以过量正丙醇与丙酸酯化反应生产丙酸正丙酯为对象,构建了一种正丙醇循环的反应精馏工艺。通过热力学分析确定丙酸正丙酯和正丙醇二元体系存在夹点,系统研究了正丙醇循环纯度(X_(ProOH))对反应精馏集成过程的影响,并以年度总成本(TAC)为优化目标,通过序贯优化法确定反应精馏塔及回收塔的操作参数和结构参数。结果表明,当X_(ProOH)=0.80时,达到反应精馏塔反应过程和回收塔分离过程之间的权衡,获得TAC最小的工艺过程参数。此外,进一步提出一种组成/温度-比例控制方案,研究了闭环系统中引入±10%丙酸进料流量扰动时动态响应性能,结果表明该控制方案具有较好的抗干扰能力。

摘要：丙烯酸与异丁烯酯化加成反应具有反应温度较低、精馏温度较高的特点,将加压较低温度反应减压较高温度精馏集成的“背包式”反应精馏工艺用于生产丙烯酸叔丁酯。为了保证生产过程运行和丙烯酸酯产品质量的稳定,开展工艺流程控制方案设计和动态模拟研究,设计了双温度控制(CS1)和比例双温度控制(CS2)2种方案,采用Aspen Dynamics对动态特性进行计算和分析,比较两种控制策略方案。结果表明,在施加异丁烯进料流量增加10%的扰动时,CS1不能恢复产品质量分数稳定,而添加进料比例控制的CS2使产品质量分数在5 h左右恢复稳定,在施加进料组成扰动情况下,CS2相比于CS1,丙烯酸酯的质量分数恢复稳态时间由7 h缩短至5 h,具有更好的抗干扰性。

摘要：水溶性共轭聚合物研究属于国际前沿研究领域,因其具有水溶性和超级信号放大作用,在生物传感领域展现出良好的应用前景。但由于传统水溶性线型共轭高分子两亲性结构特点,其含有的憎水性刚性共轭链在水溶液中易聚集,水分子对共轭链激发态的影响导致其发光效率低(一般小于30%),严重制约了其应用与拓展。如何方便有效构筑高分子的高支化是获得高荧光效率的关键。在本篇综述中,我们综述了水溶性共轭聚合物分子刷的合成技术,分析了其结构与光学性质的关系,为水溶性共轭聚合物分子刷的设计和制备提供指导。另外,总结了水溶性共轭聚合物分子刷在化学生物传感、生物成像、药物运输、癌症治疗等领域的应用,最后对水溶性共轭聚合物分子刷存在的主要问题以及未来的热点方向进行了分析和展望!

摘要：针对乳酸与甲醇酯化反应体系中乳酸和甲醇的沸点分别为最高沸点与最低沸点,属于反应精馏设计中最劣沸点序列,导致乳酸甲酯反应精馏过程反应段效率低下的问题,设计了乳酸过量进料的反应精馏合成乳酸甲酯工艺。以年度总费用(TAC)为目标,采用序贯优化法对过程工艺参数进行优化设计,结果表明当乳酸过量比为1.3、反应精馏塔反应塔板数为7块、提馏段塔板数为16块(包括塔底再沸器)时,过程年度总费用达到最小为3.05×10^(6) CNY×a^(-1)。相比于等比进料合成乳酸甲酯反应精馏工艺,乳酸过量进料反应精馏工艺能耗降低70.4%,TAC减小51.2%,更具经济效益。

摘要："背包式"反应精馏是一种反应器与精馏塔既相互独立又相互耦合的离散集成技术。由于反应与分离处于不同空间位置,能够突破传统反应精馏对工况的限制,拓宽应用范围,且便于工程放大。本文综述了国内外"背包式"反应精馏从基础到应用的研究概况。从转化率、选择性、塔内温度、组成分布等方面,分析了"背包式"反应精馏与传统反应精馏的等效性,指出"背包式"反应精馏的优势在于工况的灵活选择利于实现反应与分离能力的最佳匹配。介绍了"背包式"反应精馏在稳态模拟与优化、动态模拟及控制等方面的研究进展,并从不同工况反应与精馏集成技术的应用、便捷的催化剂装填与反应器设计应用两个角度归纳了该技术的应用进展。最后,从优化设计理论、先进控制方法、能量综合利用以及强化酶催化反应等方面对"背包式"反应精馏进一步的研究与应用进行展望。

摘要：热活化延迟荧光(TADF)材料由于第一单线态(S_1)与三线态激发态(T_1)之间的能级差较小,使得三线态激子能够有效地系间窜越至单线态发光,实现100%的激子利用率,在有机发光二极管(OLED)等领域得到广泛应用,是目前有机电子学研究的热点之一。基于给-受体(D-A)结构构建TADF材料具有分子设计简便、易于制备、性能优异等特点,引起了人们的普遍关注。本文综述了基于D-A结构设计TADF材料的基本原则,依据给受体构筑单元的不同,概括了各类TADF材料的结构和性能特点以及在器件应用等方面的最新研究进展,最后总结了D-A结构型TADF材料尚存在的问题,并对其未来的关键研究方向进行了分析和展望。