石油焦制备炭分子筛的原位合成TG-DTA研究与机理考察

以石油焦合成新型微孔炭分子筛是石油焦升值利用的有效途径.实验采用TG-DTA原位技术,研究了石油焦合成炭分子筛反应过程的全貌.还采用反应快速终止技术研究不同活化阶段反应产物的结构特点.并结合实验现象,推测活化过程分两步进行,活化反应在低温段和高温段存在两种不同的活化机理即低温强碱活化机理和高温金属离子活化机理.利用TG-DTA原位技术考察金属离子对石油焦的活化过程.     

预氧化对石油焦物理活化的作用

Activated carbon was prepared from pretreated petroleum coke by the vapor activation. The effect of pretreatment process on activation performance of coke was studied by low temperature N₂ adsorbtion-desorption and XRD. The results show that when the temperature is increased, coke loses volatiles with obvious volume contraction, resulting in decline in coke activation performance, the activated carbon obtained from carbonization coke after treatment at 650 ℃ is with a higher degree of graphitization, while pores below 1.5nm are disappeared. The oxidation pretreatment would modify the micro-structure of the coke and make the graphitization degree of coke decline. The activation performance of coke is improved greatly by air-oxidation pretreatment due to the formation of a mass of pore in coke with specific surface area about 146 m²·g^-1, and the surface area of activated carbon is considerably increased. The specific surface area of the activated carbon from air-oxidated coke reached 499m²·g^-1. Nitric acid pretreatment also had effect on improving activating performance of the petroleum coke.     

离子场活化的GTP机理研究

关于基团转移聚合(GTP)机理先后有可逆离解、不可逆离解和络合等多种见解,但都与一些实验事实相矛盾,本文在前人研究的基础上提出了特殊离子场活化聚合机理. 1 离子场活化聚合机理 (1)在GTP过程阴离子催化剂通过产生“离子场”对所有引发剂分子活化,离子场总强度Q与有效催化剂摩尔浓度成正比.(2)离子场均等地影响引发剂分子上的硅原子,增强其亲电性,每个硅原子分享的场强Q_i与有效硅烷基总摩尔浓度n成反比,即Q_i=Q/n.(3)只有当Q_i     

磷酸活化粘胶基活性炭纤维的碳化活化机理

采用热重分析仪、红外光谱仪、X－射线衍射仪、核磁共振仪、X－射线光电子能谱仪及吸附仪等手段对磷酸浸渍粘胶纤维的碳化活性过程进行研究,实验结果表明：磷酸促进纤维素脱水,加上磷酸的阻及交联作用降低了纤维的大量裂解和碎片的逸散,使纤维的碳残留率提高。纤维素与浸渍的磷酸部分生成磷酸酯键,但它们在160℃以上逐渐分解。纤维上残留少量偏磷酸类化合物。同时纤维素基体脱水生成羰基和共轭双键,之后不断芳构化堆叠成为类石墨微晶。磷酸致孔的机理主要是磷酸珠粒的阻碍造成类石墨微晶发展不完善,堆叠时发生扭曲或形成缺陷。磷与纤维分子的酯化对微孔的生成有影响。     

硫化矿机械活化机理研究现状与展望

随着矿产资源的日趋贫乏,迫切需要新工艺强化难处理多金属复杂矿的湿法冶金过程.而机械活化作为强化湿法冶金过程的常用方法,可有效地强化大多数难浸硫化矿的湿法冶金工艺,而对少数难浸硫化矿湿法冶金过程的强化效果不明显.因此,有必要探索不同硫化矿的机械活化机理和机械活化效果的基础理论问题,推动湿法冶金理论向可预见性和实用性方向发展.本文在综述国内外学者对固体机械化学理论研究的基础上,结合作者已有的研究工作,系统地综述了硫化矿机械活化机理的研究现状,并对今后的研究工作进行了展望.     

高硫石油焦制备高储气性能天然气吸附剂

以高硫石油焦为原料,KOH为活化剂,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为表面活性剂制备天然气吸附剂,分析了高硫焦基吸附剂的孔结构和孔分布特征,讨论了高硫焦制备吸附剂的活化机理。结果表明,预活化中加入表面活性剂SDBS可提高KOH与原料的混合均匀度,对活化效果有利。最优活化条件下制备的吸附剂样品GSR3和GSR4的微孔容积分别达到1.0985cm3·g－1 和1.3193cm3·g－1,孔径分布集中在0.9nm~1.5nm;在25℃、充放气压力3.5MPa和0.1MPa下,GSR3、GSR4对甲烷的质量吸附量分别达到0.139和0.145,有效体积脱附量达到111和115。粉体高硫焦基吸附剂的性能非常接近于低硫焦基吸附剂。     

碱活化多孔碳用于分离甲苯及活化/吸附机理

采用生物质木质素磺酸钠(SLS)为碳源,先与硬模板Na Cl混合预碳化,再加入活化剂Na OH在氮气保护下升温至850℃碳化,得到SLS基碱活化的多孔碳吸附剂(SPCN)。将SPCN用于吸附液体石蜡中芳香烃甲苯,对比研究了不同活化剂加入量对SPCN结构、性质及吸附效果的影响。结果表明,SPCN表面具有丰富的官能团和发达的微/介孔结构,活化剂加入量对比表面积的影响为先增大后减小,碱/碳质量比为1∶1时比表面积达到最大值(710. 4 m²/g);吸附量与比表面积呈正相关,样品SPCN-1的最大吸附量为2875. 17mg/g,远高于商业吸附剂,经5次吸附-解吸循环后仍保持92. 5%的吸附效率。探究了活化机理,NaOH、碳质和气体发生氧化还原反应释放气体留下孔隙,经充分酸洗、水洗后得到永久孔道。最后,结合扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和比表面积分析等结果证明了吸附机理主要是孔隙填充效应、范德华力、π-π相互作用及电子供/受体作用的共同作用。首次报道了SPCN应用的新方向...     

基团转移聚合机理研究——特种离子场活化聚合机理的提出

在已有基团转移聚合机理研究的基础上,提出特种离子场活化聚合机理。认为在基因转移聚合过程中,阴离子催化剂主要是形成一种特殊形式的“离子场”,从而使引发剂得到活化。这种场的总强度Q与催化剂摩尔浓度成正比;而每个引发剂分子分享到的场强Q_i则与其本身摩尔浓度n成反比,即Q_i=Q/n;当Q_i达到一特定值,即Q_i>Q_(min),基因转移聚合便可发生。在特定范围内,Q_i值越大,引发剂受到活化的程度越高,聚合诱导期越短,聚合反应也越快。     

含镓、锡的铝合金在碱性溶液中的活化机理

镓锡合金沉积于铝阳极表面 ,形成活化点 ,是铝阳极活化的根本原因 .简单的Al_Sn、Al_Ga二元合金在碱性介质中不能活化 .Al_Sn_Ga多元合金阳极溶解时 ,Ga、Sn溶解进入溶液 .锡离子首先还原沉积于铝阳极表面 ,镓离子又在沉积的锡上沉积 ,在铝合金阳极表面不断形成Ga_Sn合金活性点 .低溶点的合金由于其良好的流动性 ,以单个或多个原子的形式嵌入氧化膜 ,形成活性点 ,起到了局部分离氧化膜的作用 ,是铝合金阳极活化的关键     

丝裂霉素C酸活化机理研究

丝裂霉素C(MMC)是一种广谱抗肿瘤药物,它在体内活化后可以与DNA以共价结合或交联反应等模式相互作用,从而抑制肿瘤细胞DNA的合成。文中首次采用光谱学方法,结合紫外 可见光谱、圆二色光谱手段,提出了MMC的酸活化机理。证明它是一个质子化水解过程,同时推导了酸活化第一步基元反应的反应级数和反应速率常数的计算公式,并计算得该基元反应的速率常数k为3.083×10-4s-1。     

石油焦水蒸气气化反应特性

在常压，900 ℃～1 050 ℃，20％～100％水蒸气分压范围内，在热天平上研究了两种石油焦的气化反应特性。实验表明，在水蒸气气氛下石油焦具有较好的气化反应活性，气化过程中反应速率R＝dx/dt在转化率0.2附近有一最大值，而比气化反应速率M=dx/dt/(1-x)则处于单调递增状态。通过对石油焦气化过程中有效比表面积随碳转化率变化的实验表明，以实际碳基为基准的有效比表面积Se随反应的进行不断增大，M和Se的变化趋势相同。     

改性焦粉对亚甲基蓝吸附性能及机理的研究

以废弃焦粉为原料,50%硝酸为改性剂,借助JSM、XPS分析测试方法表征其结构。考察了改性焦粉、焦粉对亚甲基蓝吸附性能、吸附平衡等温线、黏附几率和活化能,用Weber-Morris曲线研究吸附机理。结果表明,硝酸改性焦粉是硝酸刻蚀焦粉表面增加孔结构,增大表面积,表面氧化形成较为丰富含氧功能组的过程;改性焦粉对亚甲基蓝吸附性能明显优于焦粉;改性焦粉吸附量随亚甲基蓝溶液浓度、pH的增大而增加;吸附过程符合Langmuir、Freundlich吸附等温式;黏附几率和活化能分别为S=0.1977、2.5635kJ/mol;该吸附过程主要为颗粒内扩散控制的物理吸附。     

饱和烃促进渣油热反应初期生焦的考察

研究了石油渣油饱和烃的热裂化夺氢化学对渣油热反应体系生焦的影响,对由饱和烃－供氢探针、饱和烃－沥青质组成的二元模型反应体系,以及由饱和烃－供氢探针－沥青质组成的三元模型反应体系,分别进行高压热反应;然后关联二元反应体系和三元反应体系中饱和烃夺氢能力及供氢探针的供氢量和沥青质生焦率。结果表明饱和烃夺氢能力可促进沥青质生焦;并且饱和烃的热裂化夺氢反应性能与饱和烃的物理沉积性能相比较,前者更能促进沥青质形成凝聚相而生焦。进而测定四种减压渣油的热反应生焦趋势,发现渣油饱和分的夺氢量与渣油热反应被期的生焦趋势密切相关,而较苛刻的条件下的生焦趋势主要是由原料渣油残炭值所决定。     

利用供氢剂探讨石油渣油的热转化机理

以孤岛渣油和辽河渣油为原料、以供氢剂9，10－二氢蒽为化学探针，在反应温度360℃－430℃和体系初压为室温时4.0MPa氮气氛的热反应条件下，在微型高压釜内对渣油热转化机理随反应温度的变化进行了初步探讨。化学探针在渣油中的供氢反应遵循一级反应动力学模型；其中孤岛渣油反应体系中的供氢反应速率常数较辽河渣油中的大，并且其间的差别随温度升高而增大。虽然两种渣油反应体系中的氢转移反应积分活化能极为接近，但是微分活化能随温度升高而显著降低；这表明氢转移机理从较低温度时以分子间的反应为主转变为在较高温度时以自由基参与的反应为主。     

煤及焦炭标准样品国内外发展概况

阐述了煤及焦炭标准样品的发展概况,通过对国内外煤及焦炭标准样品的种类、技术性能指标等方面进行比较,指出了煤及焦炭标准样品的变化动态与发展趋势。     

ZSM-5分子筛催化剂酸性对积炭的影响

研究了几种分子筛在乙基化反应中的积炭过程,并与分子筛的酸性、孔结构等参数关联,阐明了ZSM-5分子筛催化剂的酸中心对积炭起着主要作用。酸强度越高,越容易积炭,酸量越大积炭越多。积炭的形成部位与酸中心在晶内外的分布关系密切。分子筛外表面酸中心比晶内的更易生成积炭,体现了积炭的择形性。     

煤气部分返回炼焦过程焦炭脱硫

将半焦中的硫区分为无机硫和有机硫，在不同气氛和温度下进行脱硫实验；计算煤气返回对焦炉温度的影响和模拟炼焦过程返回煤气在炭化室的分布。结果表明：增加氢气浓度对有机硫和无机硫的脱除都有利，但是温度升高并不总是有利于脱硫；氢气脱硫效果要好于甲烷和一氧化碳；指出了炼焦后期在焦炉煤气返回之前预热煤气可以减少对炉温的影响，但是煤气的预热温度不能太高，否则甲烷裂解容易堵塞管道；煤气的最佳返回时机是在焦炭中孔隙分布较为均匀之时。     

ZnHZSM－5芳构化催化剂积炭影响因素的研究

本文利用ＮＨ３－ＴＰＤ，ＩＲ，Ｃａｈｎ－２０００电天平及微型反应装置，考察了ＺｎＨＺＳＭ－５沸石催化剂在劳构化反应中的积炭行为．结果表明，催化剂的表面酸强度和性质、酸中心密度及晶粒大小都对结炭有显著的影响．加入Ｐｔ４＋可抑制积炭．外表面中毒则加速炭的生成．积炭分为两个阶段进行，积炭初始主要发生在沸石催化剂晶粒内部．预结炭并钝化炭表面可提高ＺｎＨＺＳＭ－５催化剂的稳定性．