纳米Cr2O3系列催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应

 采用溶胶－凝胶法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3催化剂，并采用共沉淀法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3／Al2O3，Cr2O3／ZrO2和Cr2O3／MgO复合催化剂．应用BET，XRD，XPS，TPR和TEM等物理化学方法对催化剂的结构和物化性质进行了表征，并考察了该系列催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯的反应性能．结果表明，纳米Cr2O3催化剂上乙烷和CO2的转化率均明显高于常规Cr2O3催化剂，但乙烯的选择性低于常规Cr2O3催化剂；纳米复合催化剂中的复合成分显著影响催化剂的催化性能．其中，10％Cr2O3／MgO纳米复合催化剂在温度为973K时，乙烷转化率和乙烯选择性分别可达到61．54％和94．79％．纳米催化剂表面Cr的还原性以及Cr6＋／Cr3＋比值是影响乙烷转化率和乙烯选择性的重要因素．     

纳米Cr2O3的制备、表征及催化性能

首次采用溶胶-凝胶法与共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3粉体，并运用BET、TEM、XRD、FT-IR、XPS及H2-TPR对其进行表征，同时采用CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应作为探针反应，考察了纳米Cr2O3的催化性能。首次发现纳米ErgO3的FT-IR谱出现了蓝移现象，并且630cm^-1附近的伸缩振动峰强度增强。初步探讨了纳米氧化物的IR蓝移和红移的原因，指出晶型是影响纳米氧化物红外光谱特征的重要因素。实验结果表明纳米Cr2O3上乙烷和CO2转化率均明显高于常规Cr2O3催化剂；在700℃下，乙烷转化率高达77．1％，而乙烯产率达到了58．98％。     

电镀污泥成分X荧光检测水分影响机制及校正方法研究

电镀污泥是金属加工、电子元器件制造等行业在废水处理过程中所产生含重金属危险废物。我国每年产生大量电镀污泥约1 000万吨,因含有Zn、 Cu、 Fe、 Ni、 Cr等多种有价金属元素其资源化利用潜力巨大,同时大量污泥处置不当也会危害人体健康和污染环境。传统化学分析测试过程复杂周期长,不利于电镀污泥实时污染防控。能量色散X射线荧光(EDXRF)光谱法分析快速简便、费用低廉、可实现原位检测,然而电镀污泥样品含水率高、成分含量不稳定,影响测试结果的及时性和准确度,导致关键元素的资源转化效率难以保证、环境污染管控难度高。因此需要分析X荧光检测水分影响机制并探究水分校正方法,以提高EDXRF测试结果准确度。以不同含水率电镀污泥为对象,研究了水分对电镀污泥EDXRF测试过程中光谱本底、散射峰、目标元素特征峰的影响机制,通过目标元素特征峰与瑞利散射峰强度的比值、样品含水率ω₀ wt%和目标元素含量C_i%建立水分校正模型,探究了Ca、 Cr、 Fe、 Ni、 Cu、 Zn目标元素的水分校正方程中的实验修正因子。结果表明,水分抬高了光谱本底改变谱峰轮廓,对低能...     

二苯甲烷二氨基甲酸甲酯热分解制备二苯甲烷二异氰酸酯的表观动力学研究

在癸二酸二(2-乙基己基)酯溶剂中研究了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的分解反应机理,建立了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯的分解反应动力学模型。通过实验测定,并对不同温度下体系中各物质的浓度数据进行线性拟合得到反应速率方程。结果表明：MDC的热分解分为两个步骤,均为一级反应。两步反应的活化能分别为：138.82kJ/mol,167.78kJ/mol;指前因子分别为：1.51×1012min-1,5.33×1014min-1。     

胶磷矿中杂质赋存形式及酸解过程变化

我国中低品位胶磷矿量大、分布广,磷矿中杂质种类及含量对于磷石膏结晶及磷酸品质均有较大影响。以湖北某地区的典型低品位胶磷矿为原料,采用X射线光电子能谱仪、扫描电镜、能谱等方法,分析了磷矿及反应后磷石膏中的主要杂质种类及含量变化,并以此推测湿法磷酸过程中杂质的主要变化。结果表明磷矿中的主要成分是氟磷灰石和石英,杂质组分占比最高的分别是硅、铝、氟、镁,其中硅主要以石英和硅酸钙存在,氟主要存在于氟磷酸钙中,铝是以不同形式的铝硅酸盐存在的,而镁则是以MgF₂和部分硅酸盐存在。通过酸解反应,钙与硫酸根生成磷石膏,硅元素主要存在于固相石膏中,而铝、氟、镁则大部分进入到液相磷酸中,其中存在于固相中的硅则基本以石英形式存在,硅酸钙溶解于酸液中,铝主要以铝硅磷的化合物存在,氟则以氟硅化物形式存在,大部分的MgF₂溶解进入液相,磷石膏中镁主要以镁硅酸盐形式存在。通过磷矿中杂质存在形式及反应过程的变化研究,可以更好的明晰酸解过程中的体系变化,从而为磷石膏结晶过程的考察和控制提供理论基础。     

微波辅助DMSO/AmimCl复合溶剂预处理玉米秸秆的酶解影响

为了实现玉米秸秆纤维素的高效糖化, 设计利用微波加热辅助的离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)/二甲基亚砜(DMSO)复合溶剂生物质预处理体系, 破坏玉米秸秆天然结构, 提高纤维素酶解效率. 研究发现, 15% (w)DMSO, 110℃, 60 min 及4 g 秸秆/100 g 复合溶剂为最适预处理条件. 在此条件下, 秸秆溶解率、提取率可分别达46.6%和22.9%; 提取物纤维素酶解率14 h 可达71.4%, 相较于天然玉米秸秆的20 h 酶解率12.5%有极大提高. 通过XRD,SEM及¹H NMR 分析发现:秸秆预处理后, 提取物纤维素晶型由Ⅰ 型变为Ⅱ 型, 残渣纤维素相对结晶度明显降低, 有利于纤维素酶解的进行, 达到了生物质预处理的目的; 预处理过程中使用的AmimCl 离子液体经简单回收再生, 结构及秸秆溶解性能未发生变化, 可循环使用. 为玉米秸秆生物质预处理提供了一个新的方案.     

铅化合物催化二氨基二苯甲烷与碳酸二甲酯反应机理的红外光谱研究

研究了Pb(OAc)₂·3H₂O催化二氨基二苯甲烷(MDA)与碳酸二甲酯(DMC)反应合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的稳定性和成分变化, 发现乙酸铅在反应过程中会形成含氨基配体的碱式碳酸铅, 该化合物对MDC的合成仍具有较高活性. 采用红外光谱结合原位控温液体池技术研究了其催化机理, 结果表明, 铅催化剂的配体对其催化活性起重要作用, 双齿配位方式向单体配位方式的转变是催化剂起作用的关键步骤; 并在此基础上提出了铅催化剂催化MDA与DMC反应的机理.     

二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)聚合反应动力学研究

采用TG-DSC-DTG技术研究了二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)在流动高纯氮气中的聚合反应动力学. 利用Flynn-Wall-Ozawa法进行了非等温动力学计算, 得到了MDI聚合反应的动力学参数, 通过Satava-Sestak法、Coats-Redfern法对不同机理模型进行选取, 确定了MDI聚合反应的机理为随机成核和随后生长模型, 机理函数为 . 由以上三种方法计算结果表明: MDI聚合反应的表观活化能E＝58.42 kJ•mol^－1, 指前因子A＝ 5006 min^－1, 动力学方程为: [－ln(1－α)]^1/2＝5006exp(-58.42*1000/8.314T)t.     

复合提锂吸附剂的成型工艺及性能研究

针对离子筛成型时成型工艺参数不明确的问题，以Li_1.33Mn_1.67O₄为研究对象，使用反溶剂成型法合成复合吸附剂P-LMO，进行成型工艺及性能的研究。通过对进料管径、进料速度、反溶剂搅拌速度、聚氯乙烯(PVC)的聚合度、PVC和溶剂的配比等因素考察离子筛成型的规律，确定最佳合成条件为进料管径3.2mm、进料速度1～3mL/min、反溶剂搅拌速度50～200rpm、PVC的聚合度1300、PVC和溶剂配比为75mg/mL时，获得粒径为3mm的球形复合吸附剂。通过对比磨损率和硬度确定PVC理论添加量为20%。吸附实验结果表明，在pH=10、锂离子初始浓度为150mg/L的溶液中吸附40h，吸附达到平衡，吸附容量为7.5mg/g。