煤催化气化条件下不同煤种煤灰烧结行为研究

选取9类典型煤种,利用压差法测定烧结温度的实验装置,结合灰渣的XRD分析结果,考察了添加K基碱金属催化剂、不同煤种灰成分对烧结温度的影响。结果表明,碳酸钾催化剂的添加,明显降低高铁钙含量的WJT煤的灰熔点及烧结温度,碱金属K化合物极易同煤中Fe、Ca的矿物质反应生成低温共融物进而加剧煤灰的熔融结渣。不同煤种烧结温度的差异与煤灰中硅、铝、铁、钙含量密切相关。铝、硅含量高的煤灰烧结温度较高,而铁、钙含量高的煤灰烧结温度相对较低。碱金属K催化剂的添加加剧了煤灰的烧结结渣,而钙、铁的存在会加速硅铝酸盐间的反应生成低温共融物进而加速灰熔融。各煤种烧结温度的变化与其灰成分在CaO-SiO₂-Al₂O₃、FeO-SiO₂-Al₂O₃三元相图上的位置相吻合。     

低温燃料电池的纳米电催化材料:综述(英文)

Low temperature fuel cells are an attractive technology for transportation and residential applica‐tions due to their quick start up and shut down capabilities. This review analyzed the current status of nanocatalysts for proton exchange membrane fuel cells and alkaline membrane fuel cells. The preparation process influences the performance of the nanocatalyst. Several synthesis methods are covered for noble and non‐noble metal catalysts on various catalyst supports including carbon nanotubes, carbon nanofibers, nanowires, and graphenes. Ex situ and in situ characterization methods like scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X‐ray photoelectron spectroscopy and fuel cell testing of the nanocatalysts on various supports for both proton exchange and alkaline membrane fuel cells are discussed. The accelerated durability estimate of the nanocat‐alysts, predicted by measuring changes in the electrochemically active surface area using a voltage cycling method, is considered one of the most reliable and valuable method for establishing durabil‐ity.     

TiO2修饰La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ用于中温固体氧化物燃料电池的阴极

纳米TiO2修饰的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)阴极被直接应用于YSZ电解质电池上. TiO2可阻止LSCF和YSZ间的化学反应,抑制SrZrO3的形成. LSCF-0.25 wt% TiO2阴极电池在0.7 V和600°C下的电流密度是LSCF阴极电池的1.6倍.电化学阻抗谱结果表明, TiO2修饰显著加快了氧离子注入电解质的过程,这可能与TiO2抑制了阴极/电解质界面处高电阻SrZrO3层的形成有关.本文为在ZrO2基电解质上使用高性能的(La,Sr)(Co,Fe)O3阴极材料提供了一种简单有效的方法.     

预处理温度对甘油氢解双金属Ir-Re催化剂性能的影响

在生物柴油生产过程中大量副产的甘油是重要的生物质转化平台化合物.通过甘油氢解制备高附加值的1,3-丙二醇是甘油的资源化利用的重要途径,能够显著提高生物柴油产业的经济效益,同时也是探究更复杂的糖醇类化合物氢解的模型反应.因此,甘油氢解制备1,3-丙二醇成为当前学术界的研究热点.通常,以Re或W为助剂修饰的贵金属催化剂是有效的甘油选择性氢解制1,3-丙二醇的催化剂,其中,双金属Ir-Re催化剂是目前最高效的催化剂之一.甘油氢解反应是典型的结构敏感性反应,它的催化性能依赖于双金属催化剂的结构,而后者受制备工艺条件如热处理方式及条件的影响.最近,我们报道了以直接还原法(即浸渍-还原法)制备的Ir-Re催化剂为合金结构,在甘油氢解中表现出更为优越的反应活性及目前报道中最高的1,3-丙二醇生成速率,并提出了可能的双功能反应机理,即催化剂表面的Re-OH酸性位和Ir均为甘油氢解的活性位.本文采用直接还原法制备KIT-6(具有三维有序介孔孔道结构的SiO2)负载的双金属Ir-Re催化剂,进一步研究还原温度对Ir-Re/KIT-6的结构及其催化性能的影响,揭示催化剂表面酸性在甘油氢解反应中的重要作用并阐明其构-效关系.结果显示不同还原温度(400–700 oC)制备的催化剂的比表面积、孔体积及孔径数据基本一致,表明还原温度对Ir-Re/KIT-6的织构性质的影响很小.根据程序升温还原和透射电镜-能量散射点扫描结果可知,不同温度还原后的催化剂表面Ir和Re均以金属态形式存在,同时两者存在直接的相互作用,形成了Ir-Re合金;而漫反射红外图谱上CO吸附峰的红移以及峰形的显著变化也印证了Ir-Re合金结构的形成. TEM结果显示,在400–700oC还原后得到的Ir-Re合金纳米粒子均匀分布于KIT-6上,尺寸基本一致(2.5–2.8 nm),与CO化学吸附结果一致.此外, NH3-程序升温脱附结果表明催化剂的酸量随着还原温度的升高而逐渐增大,但酸强度没有明显变化,这可能是由于高温还原进一步促进了Ir和Re的相互作用,在原子尺度上混合更为均匀所致. Ir-Re催化剂上甘油氢解反应结果显示,随着还原温度由400提高到600 oC,所制催化剂的活性先增加而后趋于稳定.由此可以认为Ir-Re催化性能的差异与Ir分散度和酸强度的关联较小,主要是由于催化剂表面酸量所致.直接关联酸量与反应活性(以反应时间内的平均1,3-丙二醇生成速率表示)可以看到,反应活性随着酸量的增加而线性增大,表明Ir-Re/KIT-6的表面酸量直接影响了甘油氢解反应速率的快慢,即酸位Re-OH直接参与了催化反应.众所周知, Re金属活化H2的能力很弱,而金属Ir在反应中起到催化加氢的作用.实验结果很好地印证了Ir-Re合金催化甘油氢解反应的双功能反应机理,即酸位Re-OH与金属Ir协同参与氢解反应,分别作为甘油吸附位和H2活化中心,因此提高催化剂的表面Re-OH的数量将是进一步提高催化活性的途径之一.总的来说,在400–700 oC还原得到的Ir-Re/KIT-6催化剂具有Ir-Re合金结构.还原温度对催化剂的织构性质、金属纳米粒子的尺寸、Ir的分散度及表面酸强度的影响不大,但还原温度的升高有利于Ir和Re的相互作用,显著提高了催化剂的表面酸量,因而提高催化活性.此外,表面酸量和反应活性的线性关系表明酸位Re-OH参与Ir-Re合金催化甘油氢解反应,印证了双功能反应机理.     

焙烧温度对LaSrFeMo0.9Co0.1O6催化剂催化甲烷燃烧性能的影响

采用溶胶凝胶法制备LaSrFeMo0.9Co0.1O6,以催化甲烷燃烧为目标反应,研究不同焙烧温度(600、700、800、900℃)对其催化甲烷燃烧性能的影响.通过XRD、BET、H2-TPR及SEM技术对其结构进行表征.结果表明,在不同的焙烧温度下均可形成完整的双钙钛矿晶型,且焙烧温度不同其催化活性不同,随着焙烧温度的升高其催化活性先升高后逐渐降低.当焙烧温度为800℃,样品比表面积为14 m2/g,起燃温度T10％为428℃,T90％为640℃.     

Using controlled radical polymerization to confirm the lower critical solution temperature of an N‐(alkoxyalkyl) acrylamide polymer in aqueous solution

N‐(3‐Methoxypropyl) acrylamide (MPAM) was polymerized by controlled radical polymerization (CRP) methods such as nitroxide‐mediated polymerization (NMP) and reversible addition–fragmentation chain‐transfer polymerization (RAFT). CRP was expected to yield well‐defined polymers with sharp lower critical solution temperature (LCST) transitions. NMP with the BlocBuilder (2‐([tert‐butyl[1‐(diethoxyphosphoryl)‐2,2‐dimethylpropyl]amino]oxy)‐2‐methylpropanoic acid) and SG1 ([tert‐butyl[1‐(diethoxyphosphoryl)‐2,2‐dimethylpropyl]amino] oxidanyl) initiating system revealed low yields and lack of control (high dispersity, ? ～ 1.5–1.6, and inhibition of chain growth). However, RAFT was far more effective, with linear number average molecular weight, , versus conversion, X, plots, low ? ～ 1.2–1.4 and the ability to form block copolymers using N,N‐diethylacrylamide (DEAAM) as the second monomer. Poly(MPAM) (with = 13.7–25.3 kg mol^?1) thermoresponsive behavior in aqueous media revealed cloud point temperatures (CPT)s between 73 and 92 °C depending on solution concentration (ranging from 1 to 3 wt %). The and the molecular weight distribution were the key factors determining the CPT and the sharpness of the response, respectively. Poly(MPAM)‐b‐poly(DEAAM) block copolymer ( = 22.3 kg mol^?1, ? = 1.41, molar composition F_DEAAM = 0.38) revealed dual LCSTs with both segments revealing distinctive CPTs (at 75 and 37 °C for poly(MPAM) and poly(DEAAM) blocks, respectively) by both UV–Vis and dynamic light scattering. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2015 , 53, 59–67     

Tuning of the Temperature Window for Unit‐Cell and Pore‐Size Enlargement in Face‐Centered‐Cubic Large‐Mesopore Silicas Templated by Swollen Block Copolymer Micelles

The unit‐cell size and pore diameter as functions of temperature are investigated in the syntheses of FDU‐12 silicas with face‐centered cubic structure templated by Pluronic (PEO‐PPO‐PEO) block copolymer micelles swollen by toluene. The temperature range in which the unit‐cell size and pore size strongly increase as temperature decreases is correlated with the critical micelle temperature (CMT) of the surfactant. While Pluronic F127 affords a wide range of unit‐cell parameters (28–51 nm) and pore diameters (16–32 nm), it renders moderately enlarged pore sizes at 25 °C. The use of Pluronic F108 with higher CMT affords FDU‐12 with very large unit‐cell size (～49 nm) and large pore diameter (27 nm) at 23 °C. Large unit‐cell size (40–41 nm) and pore size (22 nm) were obtained even at 25 °C. The application of Pluronics F87 and F88 with much smaller molecular weights and higher CMTs also allows one to synthesize FDU‐12 with quite large unit‐cell parameters and pore sizes at room temperature. The present work demonstrates that one can judiciously select Pluronic surfactants with appropriate CMT to shift the temperature range in which the pore diameter is readily tunable.     

反应温度对蒙脱石载银量及其缓释性能的影响

以钠基蒙脱石(Na-MMT)为载体,氧化银与氨水反应形成的银氨络合物[Ag(NH₃)₂OH]为前驱体,通过离子交换和三乙醇胺(TEA)还原两步法制备了载银蒙脱石(Ag-MMT)。 用佛尔哈德法测定了载银蒙脱石(Ag-MMT)的载银量,探讨了反应温度对MMT 载银量及其缓释性能的影响,并用FI-IR、XRD等技术手段对Na-MMT和Ag-MMT的结构进行了表征。 结果表明,在蒙脱石与Ag⁺的质量比为20:1、离子交换时间为1 h、反应温度50 ℃,然后再加入三乙醇胺和聚乙烯吡咯烷酮,50 ℃下反应2 h,MMT的载银量最大,银的利用率达到86.89%,释放时间最持久,并且MMT的层状结构没有被破坏。     

简便的双环化反应合成3,7-二甲基-4a,16-二羟基-1H-苯并[5,6]茚并[2,1-1]氧杂蒽-1,9-二酮化合物及其结构表征

标题化合物C26H26O5以2,3-萘二甲醛和5-甲基-1,3-环己二酮为原料,在醋酸溶剂中,室温下经搅拌多组分一锅法合成得到.其结构通过单晶X-射线衍射法确定,晶体属单斜晶系,空间群P21,相对分子质量Mr=418.47,晶胞参数a=0.990 04(8) nm,b=1.090 98(9)nm,c=1.042 46(11) nm,V=1.087 53(17) nm3,Z=2,晶胞密度Dc=1.278 g/cm3,吸收系数μ=0.088mm-1,单胞中电子的数目F(000) =444.晶体结构用直接法解出,经全矩阵最小二乘法对原子参数进行修正,最终的偏离因子为R1 =0.053 3,wR2=0.129 3.在晶体结构中新形成的吡喃环为半椅式构象,而茚中五元环则为信封式构象.     

低温富集液液萃取-气相色谱-串联质谱法测定水样中15种农药残留

利用低温冷冻条件下农药在水相和有机相之间达到新的传质平衡,建立了低温富集液液萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法同时测定水样中15种有机磷、有机氯及菊酯类农药的方法。通过对样品前处理中的溶剂选择、冷冻温度及冷冻时间的优化,最终确定的样品前处理条件为:萃取溶剂为甲苯2.0 mL;冷冻温度-40℃;冷冻时间1h。15种农药的检出限(3S/N)在0.005~0.02μg·L-1范围,测定下限(10S/N)为0.02~0.07μg·L-1。方法用于水样中农药的分析,加标回收率在78.8%~124%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)在0.9%~9.1%之间。