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HEMA改性PDMS/PES复合膜制备及化学吸附蛋白性能
1
作者
张芮萌
于奕菲
+3 位作者
陈星宇
武俊良
张心芦
张秀娟
《精细化工》
北大核心
2025年第8期1779-1786,共8页
以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过共聚反应制备了两亲性聚合物HEMA-PDMS,将其涂覆在经聚乙二醇(PEG)造孔和相转化法得到的聚醚砜(PES)微孔支撑基膜表面,制备了HEMA-PDMS/PES复合膜。利用SEM、FTIR、水接触角...
以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过共聚反应制备了两亲性聚合物HEMA-PDMS,将其涂覆在经聚乙二醇(PEG)造孔和相转化法得到的聚醚砜(PES)微孔支撑基膜表面,制备了HEMA-PDMS/PES复合膜。利用SEM、FTIR、水接触角测定仪和TGA对其进行了表征与测试,通过气体渗透性实验和溶血率评价了HEMA-PDMS/PES复合膜的CO_(2)、O_(2)渗透率以及溶血性能,考察了吸附温度、吸附时间及牛血清白蛋白(BSA)质量浓度对其吸附性能的影响,探究了其吸附动力学和热力学过程。结果表明,HEMA-PDMS/PES复合膜表面致密无缺陷,400℃前无质量损失,其表面水触角约为40°;HEMA-PDMS/PES复合膜的CO_(2)渗透率是O_(2)渗透率的6.53倍,并具备较低的溶血率(0.207%~0.434%);与未经改性的PDMS/PES复合膜相比,HEMA-PDMS/PES复合膜的BSA最大吸附量最多降低了13.494%;HEMA-PDMS/PES复合膜的吸附等温线符合Langmuir吸附模型和准二级动力学吸附模型,其对BSA的吸附过程为化学吸附,BSA的极性基团与HEMA极性基团相互作用形成的氢键导致BSA吸附在膜表面。
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关键词
甲基丙烯酸羟乙酯
聚二甲基硅氧烷
蛋白吸附
亲水改性
化学吸附
生物工程
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职称材料
聚醚砜酮薄膜热稳定性及热解动力学规律的研究
被引量:
5
2
作者
刘诗丽
王同华
张兵
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2004年第3期224-228,共5页
采用热重分析法对聚醚砜酮(PPESK)薄膜在氮气氛下的热分解反应进行了研究,结果表明,热分解反应最剧烈的温度区间在400℃~600℃之间,这也是热解炭化阶段的关键温度区间;温度高于600℃分解反应趋于缓和。动力学研究得出,PPESK分解过程...
采用热重分析法对聚醚砜酮(PPESK)薄膜在氮气氛下的热分解反应进行了研究,结果表明,热分解反应最剧烈的温度区间在400℃~600℃之间,这也是热解炭化阶段的关键温度区间;温度高于600℃分解反应趋于缓和。动力学研究得出,PPESK分解过程为一级反应;以Kissinger最大失重速率法求得表观活化能为211.35kJ mol;以Ozawa等失重百分率法求得10%~30%的失重率下反应表观活化能在152.31kJ mol~274.43kJ mol之间,频率因子lnA值在21.98min-1~38.75min-1之间,充分表明PPESK热稳定性很高,这也为炭化过程提供了重要动力学参数。
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关键词
聚醚砜酮
热稳定性
炭化过程
热解动力学
表观活化能
热分解反应
薄膜
区间
氮气氛
一级反应
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职称材料
中空纤维膜法制备聚合氯化铝的研究
被引量:
3
3
作者
张健
贺高红
+2 位作者
李祥村
林畅
孙力
《化学工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期71-74,共4页
无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)中的Alb形态质量分数是衡量其絮凝活性的主要指标。如何有效地制备高Alb质量分数的PAC产品已成为研究的重点。文中基于中空纤维膜表面具有大量的微米级微孔这一特点,采用中空纤维膜反应器作为碱液分布...
无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)中的Alb形态质量分数是衡量其絮凝活性的主要指标。如何有效地制备高Alb质量分数的PAC产品已成为研究的重点。文中基于中空纤维膜表面具有大量的微米级微孔这一特点,采用中空纤维膜反应器作为碱液分布器制备PAC,实现了碱液微量连续可控地加入到AlCl3溶液中,从而显著提高了产品中的Alb质量分数。实验优化了制备工艺:碱化度B为2.0,碱液(NaOH)浓度为0.2 mol/L,氯化铝浓度为0.5 mol/L。检测结果表明:膜法制备的聚合氯化铝Alb质量分数可达90.18%,远高于其他方法制备的产品,其对染料模拟废水的絮凝效果远好于工业化产品。
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关键词
中空纤维膜
聚合氯化铝(PAC)
絮凝剂
Alb质量分数
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职称材料
聚丙烯腈基炭膜制备及结构变化的研究
被引量:
7
4
作者
邱英华
王同华
宋成文
《化工新型材料》
CAS
CSCD
2004年第8期37-40,共4页
采用TG、FTIR及XRD法对PAN基炭膜在制备过程中结构变化进行了研究。结果表明 ,PAN原膜的热解过程主要分三个阶段 :第一阶段是脱水和溶剂挥发阶段 ;第二阶段为PAN的分解阶段 ,发生了环化、交联、链断裂反应 ;第三阶段时 ,分子链间的交联...
采用TG、FTIR及XRD法对PAN基炭膜在制备过程中结构变化进行了研究。结果表明 ,PAN原膜的热解过程主要分三个阶段 :第一阶段是脱水和溶剂挥发阶段 ;第二阶段为PAN的分解阶段 ,发生了环化、交联、链断裂反应 ;第三阶段时 ,分子链间的交联反应程度进一步深化 ,并向层面网状结构转变 ,形成的炭膜属于无定性碳结构。热解过程中小分子气体的析出 ,有利于孔隙结构的形成 。
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关键词
聚丙烯腈基炭膜
制备
结构
热解
无定性碳结构
多孔无机膜
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职称材料
生物甲烷膜分离提纯系统的设计与优化
被引量:
14
5
作者
阮雪华
贺高红
+1 位作者
肖武
李保军
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期1688-1695,共8页
以厌氧发酵生物气为原料生产压缩天然气是大规模利用生物质资源的重要途径。首先,在过程模拟软件UniSim Design中基于有限元方法建立了中空纤维膜的离散数值计算模型,适合于模拟渗透切割比非常高的生物甲烷膜分离过程。以单级聚酰亚胺...
以厌氧发酵生物气为原料生产压缩天然气是大规模利用生物质资源的重要途径。首先,在过程模拟软件UniSim Design中基于有限元方法建立了中空纤维膜的离散数值计算模型,适合于模拟渗透切割比非常高的生物甲烷膜分离过程。以单级聚酰亚胺膜分离系统为例研究了关键操作条件——膜的进料压力对处理能力、甲烷收率及压缩天然气生产单耗的影响。目前的评估体系下,提高进料压力有利于提高处理能力和甲烷回收率,而压缩天然气生产单耗在2.70 MPa时最低,为0.46 kW·h·m?3压缩天然气。通过分析渗透气的甲烷浓度变化趋势,开发了一级二段气体膜分离系统,兼具流程简单、设备投资低、甲烷收率高、产值高的优点。以处理1000 m3·h?1生物气为例,甲烷收率达95.0%,压缩天然气产量500 m3·h?1。对应地,装置总投资为3.8×106 CNY,年运行费用及设备折旧为1.5×106 CNY,年经济效益(毛利)超过2.50×106 CNY。
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关键词
甲烷
膜
压缩天然气
有限元模型
过程设计
二氧化碳
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职称材料
利用氢气分离膜降低乙烯深冷系统制冷压缩机的功耗
被引量:
4
6
作者
周天宇
阮雪华
+3 位作者
陈博
张元夫
肖武
贺高红
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期1555-1560,共6页
针对传统乙烯过程中深冷脱氢工艺冷凝温度低、能耗大的问题,基于某800 kt/a乙烯的裂解气脱氢装置,提出了两级膜与深冷耦合回收乙烯裂解气中氢气的流程,利用Uni Sim Design软件对新流程进行了模拟分析,确定了两级膜面积分别为28000m^2和1...
针对传统乙烯过程中深冷脱氢工艺冷凝温度低、能耗大的问题,基于某800 kt/a乙烯的裂解气脱氢装置,提出了两级膜与深冷耦合回收乙烯裂解气中氢气的流程,利用Uni Sim Design软件对新流程进行了模拟分析,确定了两级膜面积分别为28000m^2和10110m^2。由于第一级膜分离装置回收了裂解气中的部分氢气,显著地减少了深冷系统中制冷压缩机的功耗和脱甲烷塔塔顶的乙烯损失,新流程深冷系统的制冷压缩机功耗为39496 k W,比原流程减少了8996k W,乙烯损失率由1.29%降低到0.46%。第二级膜分离装置实现了氢气回收的高纯度(99%)和高回收率(98.52%),获得的氢气产品可以直接并入氢网或用于对氢气浓度要求较高的加氢裂化装置中。
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关键词
氢气分离膜
乙烯裂解气
计算机模拟
节能
优化设计
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职称材料
sPPESK的新分离方法——沉淀分离法
被引量:
2
7
作者
顾爽
贺高红
+1 位作者
吴雪梅
李祥村
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第z1期270-274,共5页
通过大量的试验总结出一套磺化聚芳醚砜酮,(sPPESK)新的分离方法,和原有的对比表明,沉淀分离法优于酸析法.在该分离方法中,确定了DMAc为溶剂、丙酮为沉淀剂,同时给出了合适的沉淀剂/溶剂的配比,分析了乙醚的重要作用;并且对其中的规律...
通过大量的试验总结出一套磺化聚芳醚砜酮,(sPPESK)新的分离方法,和原有的对比表明,沉淀分离法优于酸析法.在该分离方法中,确定了DMAc为溶剂、丙酮为沉淀剂,同时给出了合适的沉淀剂/溶剂的配比,分析了乙醚的重要作用;并且对其中的规律进行了尝试性的探讨.
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关键词
磺化聚芳醚砜酮
分离方法
沉淀剂
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职称材料
题名
HEMA改性PDMS/PES复合膜制备及化学吸附蛋白性能
1
作者
张芮萌
于奕菲
陈星宇
武俊良
张心芦
张秀娟
机构
大连理工大学
精细化工国家重点实验室化工海洋与生命学院
大连理工大学
莱斯特国际学院
大连理工大学膜科学与技术研究开发中心
出处
《精细化工》
北大核心
2025年第8期1779-1786,共8页
基金
辽宁省自然科学基金项目(2023-MS-114)。
文摘
以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过共聚反应制备了两亲性聚合物HEMA-PDMS,将其涂覆在经聚乙二醇(PEG)造孔和相转化法得到的聚醚砜(PES)微孔支撑基膜表面,制备了HEMA-PDMS/PES复合膜。利用SEM、FTIR、水接触角测定仪和TGA对其进行了表征与测试,通过气体渗透性实验和溶血率评价了HEMA-PDMS/PES复合膜的CO_(2)、O_(2)渗透率以及溶血性能,考察了吸附温度、吸附时间及牛血清白蛋白(BSA)质量浓度对其吸附性能的影响,探究了其吸附动力学和热力学过程。结果表明,HEMA-PDMS/PES复合膜表面致密无缺陷,400℃前无质量损失,其表面水触角约为40°;HEMA-PDMS/PES复合膜的CO_(2)渗透率是O_(2)渗透率的6.53倍,并具备较低的溶血率(0.207%~0.434%);与未经改性的PDMS/PES复合膜相比,HEMA-PDMS/PES复合膜的BSA最大吸附量最多降低了13.494%;HEMA-PDMS/PES复合膜的吸附等温线符合Langmuir吸附模型和准二级动力学吸附模型,其对BSA的吸附过程为化学吸附,BSA的极性基团与HEMA极性基团相互作用形成的氢键导致BSA吸附在膜表面。
关键词
甲基丙烯酸羟乙酯
聚二甲基硅氧烷
蛋白吸附
亲水改性
化学吸附
生物工程
Keywords
hydroxyethyl methacrylate
polydimethylsiloxane
protein adsorption
hydrophilic modification
chemisorption
biological engineering
分类号
TB383.2 [一般工业技术—材料科学与工程]
O647.3 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
聚醚砜酮薄膜热稳定性及热解动力学规律的研究
被引量:
5
2
作者
刘诗丽
王同华
张兵
机构
大连理工大学
化工学院材料化工系炭素
研究
室
大连理工大学膜科学与技术研究开发中心
出处
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2004年第3期224-228,共5页
基金
国家自然科学基金(20276008) ~~
文摘
采用热重分析法对聚醚砜酮(PPESK)薄膜在氮气氛下的热分解反应进行了研究,结果表明,热分解反应最剧烈的温度区间在400℃~600℃之间,这也是热解炭化阶段的关键温度区间;温度高于600℃分解反应趋于缓和。动力学研究得出,PPESK分解过程为一级反应;以Kissinger最大失重速率法求得表观活化能为211.35kJ mol;以Ozawa等失重百分率法求得10%~30%的失重率下反应表观活化能在152.31kJ mol~274.43kJ mol之间,频率因子lnA值在21.98min-1~38.75min-1之间,充分表明PPESK热稳定性很高,这也为炭化过程提供了重要动力学参数。
关键词
聚醚砜酮
热稳定性
炭化过程
热解动力学
表观活化能
热分解反应
薄膜
区间
氮气氛
一级反应
Keywords
poly (phthalazinone ether sulfone ketone)
thermostability
thermogravimetric analysis
kinetics
分类号
TB383 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
中空纤维膜法制备聚合氯化铝的研究
被引量:
3
3
作者
张健
贺高红
李祥村
林畅
孙力
机构
大连理工大学膜科学与技术研究开发中心
出处
《化学工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期71-74,共4页
文摘
无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)中的Alb形态质量分数是衡量其絮凝活性的主要指标。如何有效地制备高Alb质量分数的PAC产品已成为研究的重点。文中基于中空纤维膜表面具有大量的微米级微孔这一特点,采用中空纤维膜反应器作为碱液分布器制备PAC,实现了碱液微量连续可控地加入到AlCl3溶液中,从而显著提高了产品中的Alb质量分数。实验优化了制备工艺:碱化度B为2.0,碱液(NaOH)浓度为0.2 mol/L,氯化铝浓度为0.5 mol/L。检测结果表明:膜法制备的聚合氯化铝Alb质量分数可达90.18%,远高于其他方法制备的产品,其对染料模拟废水的絮凝效果远好于工业化产品。
关键词
中空纤维膜
聚合氯化铝(PAC)
絮凝剂
Alb质量分数
Keywords
hollow fiber membrane
poly-aluminum chloride (PAC)
flocculants
Alb mass fraction
分类号
O634 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
聚丙烯腈基炭膜制备及结构变化的研究
被引量:
7
4
作者
邱英华
王同华
宋成文
机构
大连理工大学膜科学与技术研究开发中心
出处
《化工新型材料》
CAS
CSCD
2004年第8期37-40,共4页
基金
国家自然科学基金项目 (2 0 2 760 0 8)
文摘
采用TG、FTIR及XRD法对PAN基炭膜在制备过程中结构变化进行了研究。结果表明 ,PAN原膜的热解过程主要分三个阶段 :第一阶段是脱水和溶剂挥发阶段 ;第二阶段为PAN的分解阶段 ,发生了环化、交联、链断裂反应 ;第三阶段时 ,分子链间的交联反应程度进一步深化 ,并向层面网状结构转变 ,形成的炭膜属于无定性碳结构。热解过程中小分子气体的析出 ,有利于孔隙结构的形成 。
关键词
聚丙烯腈基炭膜
制备
结构
热解
无定性碳结构
多孔无机膜
Keywords
polyacrylonitrile, pyrolysis, infrared spectrum, thermogravimetric analysis
分类号
TQ320.7 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
生物甲烷膜分离提纯系统的设计与优化
被引量:
14
5
作者
阮雪华
贺高红
肖武
李保军
机构
大连理工大学膜科学与技术研究开发中心
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期1688-1695,共8页
基金
国家高技术研究发展计划项目(2012AA03A611)~~
文摘
以厌氧发酵生物气为原料生产压缩天然气是大规模利用生物质资源的重要途径。首先,在过程模拟软件UniSim Design中基于有限元方法建立了中空纤维膜的离散数值计算模型,适合于模拟渗透切割比非常高的生物甲烷膜分离过程。以单级聚酰亚胺膜分离系统为例研究了关键操作条件——膜的进料压力对处理能力、甲烷收率及压缩天然气生产单耗的影响。目前的评估体系下,提高进料压力有利于提高处理能力和甲烷回收率,而压缩天然气生产单耗在2.70 MPa时最低,为0.46 kW·h·m?3压缩天然气。通过分析渗透气的甲烷浓度变化趋势,开发了一级二段气体膜分离系统,兼具流程简单、设备投资低、甲烷收率高、产值高的优点。以处理1000 m3·h?1生物气为例,甲烷收率达95.0%,压缩天然气产量500 m3·h?1。对应地,装置总投资为3.8×106 CNY,年运行费用及设备折旧为1.5×106 CNY,年经济效益(毛利)超过2.50×106 CNY。
关键词
甲烷
膜
压缩天然气
有限元模型
过程设计
二氧化碳
Keywords
methane
membrane
compressed natural gas
finite element model
process design
carbon dioxide
分类号
TK6 [动力工程及工程热物理—生物能]
TQ914.3 [化学工程]
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职称材料
题名
利用氢气分离膜降低乙烯深冷系统制冷压缩机的功耗
被引量:
4
6
作者
周天宇
阮雪华
陈博
张元夫
肖武
贺高红
机构
大连理工大学膜科学与技术研究开发中心
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期1555-1560,共6页
基金
国家自然科学基金(21206014
21125628)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(DUT14LAB14)
文摘
针对传统乙烯过程中深冷脱氢工艺冷凝温度低、能耗大的问题,基于某800 kt/a乙烯的裂解气脱氢装置,提出了两级膜与深冷耦合回收乙烯裂解气中氢气的流程,利用Uni Sim Design软件对新流程进行了模拟分析,确定了两级膜面积分别为28000m^2和10110m^2。由于第一级膜分离装置回收了裂解气中的部分氢气,显著地减少了深冷系统中制冷压缩机的功耗和脱甲烷塔塔顶的乙烯损失,新流程深冷系统的制冷压缩机功耗为39496 k W,比原流程减少了8996k W,乙烯损失率由1.29%降低到0.46%。第二级膜分离装置实现了氢气回收的高纯度(99%)和高回收率(98.52%),获得的氢气产品可以直接并入氢网或用于对氢气浓度要求较高的加氢裂化装置中。
关键词
氢气分离膜
乙烯裂解气
计算机模拟
节能
优化设计
Keywords
hydrogen separation membrane
ethylene cracked gas
computer simulation
energy conservation
optimal design
分类号
TQ083.4 [化学工程]
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职称材料
题名
sPPESK的新分离方法——沉淀分离法
被引量:
2
7
作者
顾爽
贺高红
吴雪梅
李祥村
机构
大连理工大学膜科学与技术研究开发中心
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第z1期270-274,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.50273005).
文摘
通过大量的试验总结出一套磺化聚芳醚砜酮,(sPPESK)新的分离方法,和原有的对比表明,沉淀分离法优于酸析法.在该分离方法中,确定了DMAc为溶剂、丙酮为沉淀剂,同时给出了合适的沉淀剂/溶剂的配比,分析了乙醚的重要作用;并且对其中的规律进行了尝试性的探讨.
关键词
磺化聚芳醚砜酮
分离方法
沉淀剂
分类号
TQ01 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
HEMA改性PDMS/PES复合膜制备及化学吸附蛋白性能
张芮萌
于奕菲
陈星宇
武俊良
张心芦
张秀娟
《精细化工》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
聚醚砜酮薄膜热稳定性及热解动力学规律的研究
刘诗丽
王同华
张兵
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2004
5
在线阅读
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职称材料
3
中空纤维膜法制备聚合氯化铝的研究
张健
贺高红
李祥村
林畅
孙力
《化学工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
3
在线阅读
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职称材料
4
聚丙烯腈基炭膜制备及结构变化的研究
邱英华
王同华
宋成文
《化工新型材料》
CAS
CSCD
2004
7
在线阅读
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职称材料
5
生物甲烷膜分离提纯系统的设计与优化
阮雪华
贺高红
肖武
李保军
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
14
在线阅读
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职称材料
6
利用氢气分离膜降低乙烯深冷系统制冷压缩机的功耗
周天宇
阮雪华
陈博
张元夫
肖武
贺高红
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
在线阅读
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职称材料
7
sPPESK的新分离方法——沉淀分离法
顾爽
贺高红
吴雪梅
李祥村
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
2
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职称材料
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