Ni/Al2O3催化剂上CH4三重整反应-催化剂床层温度分布

在连续流动的固定床反应装置上，考察了Ni/Al2O3催化剂上CH4三重整反应中催化剂床层的温度分布。实验在常压、750℃~950℃、2000h-1~20000h-1下进行，研究了外控炉温、空速和进料组成对催化剂床层温度分布的影响。结果表明，催化剂床层中的温度梯度较甲烷部分氧化反应平缓，在CH4/CO2/H2O/O2=50/12.5/12.5/25（摩尔比）、20000h-1下，催化剂床层中入口处温度比炉温高约80℃，出口处温度与器壁温度相当。空速越低，催化剂床层入口处温度(tmax)与炉温之差Δtmax越小(20000h-1时，Δtmax=80℃；2000h-1时，Δtmax=30℃)。当原料气中不含O2时，催化剂床层入口处没有观测到温度骤升的现象。催化剂床层温度分布出现“低谷”现象，温度最低点(tmin)比炉温低30℃~40℃。根据温度分布曲线，大体可将催化剂床层分为三个区域：富氧区、贫氧区和无氧区。富氧区内只发生燃烧反应，贫氧区内发生重整反应和部分氧化反应，无氧区内只发生重整反应。     

金属材料分析方法的选择和施行 第六讲 金属材料中稀土元素的测定（续）

1.5镧系元素的物理性质1.5.1镧系元素的晶体构型镧、铈、镨三元素是具有六方密堆积(h.c.p.)和立方密堆积(c.c.p.)晶型的双晶形金属,元素钪是面心立方(f.c.c.)和六方密堆积晶型的双晶形金属,钐是斜方六面体晶形,铕是体心立方晶形,镱是面心立方晶形,其余稀土金属都是六方密堆积晶形。稀土金属大都具有同素异晶的构型,由于晶型的转变,使其与其它金属的作用复杂化。钕的熔点为1 016℃,但以前曾把它由六方晶系向体心六立晶系转变的温度(840℃)误作为该金属的熔点。1.5.2镧系元素的密度钪的密度为2.99 g·cm-3和钇的密度为4.47 g·cm-3。其余元素…     

V_2O_5/TiO_2催化剂上微波对甲苯选择氧化反应条件的影响

在微波辐射条件下，考察了甲苯选择氧化过程中催化剂床层温度、O2／甲苯的比例、原料气总空速以及V2O5担载量等条件对TiO2催化剂活性的影响。实验结果表明，在微波作用下，当床层温度在250℃，O2／甲苯（摩尔比）＝6，原料气总空速：10000mLh－1时，在催化剂8％V2O5／TiO2（w）上苯甲酸的收率达到23％（w）．苯甲醛的收率达到9％（w）。与传统加热的催化过程相比．苯甲酸的收率明显提高。本文初步探讨了微波对催化剂活性的影响。     

溶剂热法制备纳米晶Sb2O3

以 SbCl3为锑源,采用溶剂热法制备了纳米Sb2O3(1),其结构经XRD和SEM表征.溶剂的种类和体系 pH可以控制1的晶型及形貌.水作溶剂时,1为板状斜方晶型;乙醇作溶剂时,1为单一斜方晶型或立方和斜方混合晶型;用乙醇和乙二醇混合溶剂时,1为斜方晶型;用乙醇和异丙醇混合溶剂时1为单一立方晶型.     

CO_2加氢活性与担载铁催化剂表面Fe-O键强度的关系

采用浸渍 -还原法 ,制备了 Al2 O3、 Ti O2 、 Zr O2 担载铁催化剂 ,并在温度 6 2 3K、压力 1.5 MPa、空速80 0～ 10 0 0 h- 1、原料气组成 CO2 /H2 为 1∶ 2等实验条件下 ,考察了不同还原温度的催化剂在 CO2 加氢制低碳(C2 ～ C5 )烃中的反应活性 .结果表明 ,以 CO2 转化率计 ,各催化剂均存在最佳还原温度 (Fe/Al2 O3:873K;Fe/Ti O2 :773K;Fe/Zr O2 :72 3K) .将此温度与催化剂表面 Fe- O键强度相关联 ,发现在相同条件下 ,与载体 M-O键长有关的 Fe- O键越强 ,催化剂越容易被还原 ,最佳还原温度越低 ,反应活性越好 .     

浆态床二甲醚合成中V2O5、Sm2O3对脱水组分γ-Al2O3的修饰作用

采用等容浸渍法制备改性脱水催化剂，通过H2-TPR、Pyridine-IR、还原态NH3-TPD、XRD等表征手段，以及目标反应浆态床CO+H2合成二甲醚，研究了催化剂的还原性能以及酸中心分布与反应性能之间的关系。H2-TPR结果表明，在脱水催化剂γ-Al2O3、V2O5/γ-Al2O3和Sm2O3/γ-Al2O3上不出现还原峰，V2O5、Sm2O3的加入改善了复合催化剂中Cu的还原性能，促进了甲醇催化剂的还原。Pyridine-IR表明，V2O5和Sm2O3的加入对L酸、B酸的量影响不大。还原态NH3-TPD说明V2O5和Sm2O3的加入改变了酸中心的分布，增加了弱酸中心的比率。XRD结果发现，V2O5和Sm2O3均匀分散在γ-Al2O3上，没有新的物种生成。二甲醚合成目标反应的结果表明，改性后催化剂的反应活性增强，合成反应中CO转化率、二甲醚的选择性都得到提高。V2O5和Sm2O3的添加增加了弱酸中心数量，促进了脱水活性，从而提高了复合催化剂合成二甲醚的活性和选择性。     

CO2加氢活性与担载铁催化剂表面Fe—O键强度的关系

采用浸渍－还原法,制备了AI2O3、TiO2、ZrO2担载铁催化剂,并在温度623K、压力1．5MPa、空速800－1000h^-1、原料气组成CO2／H2为1：2等实验条件下,考察了不同还原温度的催化剂在CO2加氢制低碳（C2－C5）烃中的反应活性。结果表明,以CO2转化率计,各催化剂均存在最佳还原温度（Fe/AI2O3:873K;Fe/TiO2:77K;Fe/ZrO2:723K)。将此温度与催化剂表面Fe-O键强度相关联,发现在相同条件下,与载体M－O键长有关的Fe-O键越强,催化剂越容易被还原,最佳还原温度越低,反应活性越好。     

微乳液法制备超细K2Ln2Ti3O10及其光催化活性研究

以钛酸四丁酯、氢氧化钾和镧系金属氧化物为原料。采用微乳液法制备了系列超细K2Ln2Ti3O10（Ln=La．Ce,Pr．Nd，Sm，Eu，Gd）光催化剂。并考察了其光催化活性。通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和紫外可见吸收光谱（UV—Vis）对其进行了表征。结果表明：用微乳液法制备催化剂可以在较低的温度下（900℃），用较短的烧结时间（3h）合成结晶度高、粒径较小（200Mm）的K2Ln2Ti3O10钙钛矿型层状结构化合物。催化剂在紫外光和可见光条件下均具有光催化降解甲基橙的活性。紫外光条件下可以明显提高光催化降解活性，降解率达到60％。     

Sm对MoO3-Bi2O3催化剂性能的影响

在MoO3-B i2O3催化剂中加入稀土氧化物Sm2O3,在固定床反应器中考查了Sm2O3添加量、反应温度、异丁烯浓度、原料气流量等对异丁烯转化为甲基丙烯醛反应的影响。实验表明,添加Sm2O3可明显提高异丁烯的转化率和甲基丙烯醛的选择性。用XRD技术研究了催化剂的组成,Mo-B i-O催化剂的成分主要是B i2O3和MoO3的混合物,添加Sm后出现了Sm2Mo3O12的衍射峰,且衍射峰的强度随着Sm添加量的增加而增强。     

甲烷氧化偶联Na2WO4-Mn/SiO2催化剂热效应的研究

采用固定床微型反应装置,研究了甲烷氧化偶联反应过程中Na2WO4-Mn/S iO2催化剂床层的热效应和催化性能的关系,考察了反应炉温、CH4/O2比和反应气体空速对催化剂床层热点分布的影响.研究结果表明,甲烷氧化偶联催化剂床层的热效应强烈依赖于反应条件.反应炉温越高,CH4/O2比越低,反应气体空速越大,催化剂床层的热点温度越高.结合催化性能和热效应关系的研究,为优化甲烷氧化偶联的反应操作提供了实验依据.     

溶胶-凝胶法制备二元稀土掺杂(Sm2O3)0.04 (Gd2O3)0.06 Ce0.8O2-δ纳米粉体

以Sm2O3、Gd2O3与Ce2(CO3)3.nH2O为原料,采用Sol-Gel法制备了二元稀土掺杂(Sm2O3)0.04(Gd2O3)0.06Ce0.8O2.δ纳米粉体.测定了pH值对0.80Ce(OH)4·0.08Sm(OH)3·0.12Gd(OH)3水溶胶体系zeta电位的影响.pH值约为7.0时,体系的Zeta电位为0,即体系的等电点(IEP)为7.0.pH值为10.0时,Zeta电位达到最大值-18.5my,说明此时该体系的稳定性最好.DTA/TG热分析表明,0.80Ce(OH)4·0.08Sm(OH)3·0.12Gd(OH)3粉体的热分解温度约为232℃.由粉末XRD分析可知,经750℃焙烧的二元稀土掺杂CeO2粉末为立方萤石结构,说明Sm2O3与Gd2O3已完全固溶到CeO2中形成了CeO2基固溶体.由TEM照片可以看出,粉末具有良好的分散性,呈软团聚状态,粒径在5-10nm之间.经BET测试计算的平均颗粒尺寸为11nm,与TEM结果是一致的.     

勃姆石热转化过程的原位表征与分析

基于溶胶-凝胶工艺制备勃姆石,采用同步热分析技术并结合N2吸附-脱附技术分析其热物理化学变化行为,运用原位变温X射线衍射技术表征其热转化过程中的相变。结果表明:勃姆石在热作用下,首先失去物理吸附水,随着温度升高,210℃开始失去化学吸附水,310℃后逐步发生脱羟基失水反应,在此过程中随着水分的逐渐失去,其BET比表面积和孔径逐渐增大;400℃由正交晶系变为立方晶系γ-Al2O3,900℃之后部分γ-Al2O3转变为四方晶系d-Al2O3,1 060℃开始转变为单斜晶系θ-Al2O3,1 200℃时样品基本转变为斜方六面体晶系α-Al2O3。     

掺杂Sm_2O_3对Y-ZrO_2陶瓷烧结行为和性能的影响

一定量的Sm2O3粉末与3%Y2O3(摩尔分数)稳定的四方ZrO2粉体(Y-ZrO2)经球磨混合、造粒后,在钢模中压制成形,所得压坯在1450~1600℃下烧结后,得到不同Sm2O3掺杂量的Sm2O3掺杂Y-ZrO2(SY-ZrO2)陶瓷烧结体。对不同温度下烧结所得烧结体试样的相组成、密度、电导率、硬度以及抗弯强度等性能进行了测试分析。实验结果表明:将适量的Sm2O3掺入Y-ZrO2中,可以获得具有立方结构的SY-ZrO2陶瓷烧结体,且其密度、硬度和抗弯强度与Sm2O3的掺杂量有关;Sm2O3的加入提高了Y-ZrO2陶瓷的电导率,掺杂0.5%Sm2O3的SY-ZrO2陶瓷800℃时在空气中的离子电导率可达0.02 S.cm-1。本试验的初步实验结果显示,采用二元稀土氧化物(Sm2O3和Y2O3)复合掺杂ZrO2陶瓷材料,可以在保持其良好力学性能的同时,提高其电导率,拓展其应用领域。     

支链对高分子链导热性能影响的分子动力学模拟

采用非平衡分子动力学(NEMD)方法模拟了立构规整的乙丙交替共聚物(alternating isotactic PEP)和聚乙烯(PE)分子链的热传导过程,研究了支链对高分子链导热率的影响,并通过分析均方回转半径、径向分布函数以及均方位移与导热率的关系,进一步探讨了高分子链中热输运的微观机理.通过比较发现,主链上含支链的高分子链导热率较低;均方回转半径显示,高分子链的构象越稳定,导热率越高;径向分布函数显示,主链上碳原子分布越紧密,导热率越低;均方位移分析结果表明,主链上的支链使高分子链中的原子运动加剧,从而导致导热率降低.     

稀土掺杂改性对Cu/ZnAl水滑石衍生催化剂甲醇水蒸气重整制氢性能的影响

采用原位合成法在γ-Al_2O_3表面合成了锌铝水滑石,再通过顺次浸渍法制备了一系列掺杂稀土改性的M(M=Y、La、Ce、Sm、Gd)/Cu/Zn Al催化材料,并将其应用于甲醇水蒸气重整制氢反应。探讨了稀土掺杂改性对Cu/Zn Al催化剂催化性能的影响,并采用XRD、SEM-EDS、BET、H2-TPR、XPS和N2O滴定等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的活性与Cu比表面积和催化剂的还原性质密切相关,Cu比表面积越大,还原温度越低,催化活性越高。稀土Ce、Sm、Gd的引入能改善活性组分Cu的分散度、Cu比表面积以及催化剂的还原性质,进而提高催化剂的催化活性。其中,Ce/Cu/Zn Al催化剂表现出最佳的催化活性,在反应温度为250℃时,甲醇转化率达到100%,CO含量为0.39%,相比Cu/Zn Al催化剂,甲醇转化率提高了近40%。     

共沉淀-喷雾干燥法制备Sm2O3掺杂CeO2纳米粉体

以Sm（NO3）3.6H2O和Ce（NO3）3.6H2O为原料,用共沉淀-喷雾干燥法制备了Sm2O3掺杂CeO2（SDC）粉体。通过沉降实验、TG-DSC、XRD、BET、SEM和粒度分布对前驱体的分散性、稳定性及制得的SDC粉体性能进行表征,研究了洗涤方法、分散剂对前驱体及SDC粉体的影响。结果表明：无机陶瓷膜洗涤后前驱体分散性好,经500℃以上温度焙烧后的粉体为立方萤石型结构。加入分散剂后前驱体的分散性明显提高,制得的SDC粉体比表面积显著增加,最终获得了晶粒平均粒径为12.51 nm、团聚态颗粒为球形的SDC纳米粉体。     

N-苯基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)的合成及对PVC的热稳定作用

以马来酸酐、苯胺和氧化镧为原料合成了N-苯基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ).对产品进行了红外光谱分析及其物性常数测定,通过刚果红法和热重法对其PVC热稳定性进行评价.结果表明,N-苯基马来酰胺酸根(OA)合镧(Ⅲ)为淡黄色粉末,熔点181℃,其化学组成符合La(OA)3·H2O,酰胺氮和羧基氧与镧离子发生了配位作用.配合物对PVC的热稳定性良好,可作为PVC的热稳定剂使用,当稳定剂加入量为PVC的2.5%时,稳定时间可达到31 min,热失重温度提高30℃;并且与硬脂酸钙之间有明显的协同作用,当配合物与硬脂酸钙按质量(1+3)形成的复合物的加入量为PVC的2.5%时,对PVc的稳定时间可以达到38 min,热失重温度提高60℃.该化合物主要通过镧与PVC中活泼的Cl反应和其有机部分的稳定作用来提高PVC的热稳定性.     

载体γ-Al2O3和钐对非晶态NiB合金热稳定性的影响

用化学还原法制备了NiB、NiB/Al2O3和NiBSm/Al2O3三种催化剂，它们都呈非晶结构.用等离子耦合发射光谱仪(ICP)对催化剂组分进行了分析，采用差示扫描量热法（DSC）对三种催化剂进行了热稳定性分析.结果表明，载体的引入使非晶态NiB合金的体相组成中B的含量降低.将非晶态NiB合金负载到γ-Al2O3上,可以明显改善非晶态合金的热稳定性，少量Sm可以进一步提高晶化温度.晶化激活能数据亦表明了载体和Sm对非晶结构具有良好的稳定作用.载体和Sm可能通过不同的作用提高了非晶态合金的热稳定性.     

三维无限伸展结构稀土配合物K3{[Sm(H2O)7]2Na-[α-SiW11O39Sm(H2O)4]2}·14H2O的合成、结构及性质研究

以Sm2O3,HClO4,NaOH和α-K8SiW11O39·nH2O等为原料合成了组成为K3{[Sm(H2O)7]2Na[α-SiW11O39Sm(H2O)4]2}·14H2O的三维无限伸展结构稀土配合物,并经IR,UV光谱,ICP原子发射光谱,TG-DTA,循环伏安,变温磁化率和X射线单晶衍射等分析手段进行了表征.X射线单晶衍射测定表明,该化合物属于三斜晶系,Pi空间群,晶胞参数:a=1.2462(3),b=1.2652(3),c=1.8420(4)nm,α=87.45(3),β=79.91(3),γ=82.57(3)°,Z=1,R1=0.0778,wR2=0.1610.结构分析结果显示,sm3+(1)配离子镶嵌在[α-SiW11O39]8-的空缺位置形成[α-SiW11O39Sm(H2O)4]5-亚单元,两个[α-SiW11O39Sm(H2O)4]5-亚单元通过两个Sm(1)-O-W桥互相连接形成标题化合物的二聚体结构单元[α-SiW11O39Sm(H2O)4]210-,相邻的二聚体结构单元又通过两个Sm3+(2)配离子和一个Na+(1)离子桥连成一维链状结构,链与链之间通过K+(1)离子连接成二维网状结构,网状结构又通过K+(2)离子构筑成新奇的三维无限伸展结构.TG-DTA结果表明,标题化合物阴离子骨架分解温度为554℃.循环伏安行为测试表明,标题化合物阴离子在pH=3.1的水溶液中存在两步氧化还原过程.变温磁化率结果表明,在较高温度(110～300 K)时,标题化合物磁性遵循居里-外斯定律,在较低温度(2～110 K)时,存在较强的反铁磁交换作用.     

由黄磷副产物磷铁合成球形LiFePO4

以生产磷的副产物磷铁和混合锂盐(Li2CO3+LiOH·H2O)为原料,采用流变相法成功地合成了具有高附加值的锂离子电池正极材料--球形磷酸亚铁锂(LiFePO4,1),其结构经XRD表征,表面形貌通过SEM观察,氧化还原电位由循环伏安曲线测定.在750 ℃焙烧15 h制备的1属正斜方晶系,平均粒径38.3nm,氧化、还原电位分别为3.51 V和3.36 V.