污泥的热解提油一半焦燃烧工艺的实验研究

本文提出了双流化床中污泥的热解提油一半焦燃烧工艺,组织实验论证并进行了探索研究.结果表明,双流化床中可以实现污泥热解提油工艺和半焦燃烧工艺的耦合,即获得了污泥热解产生的油和气,又实现了污泥的焚烧无害化处理.污泥在双流化床中发生热解反应时,干燥无灰基污泥的油产率为24.1%,是煤的2.4倍,干燥无灰基污泥的轻油产率为8....     

污泥的热解提油-半焦燃烧工艺的实验研究

本文提出了双流化床中污泥的热解提油-半焦燃烧工艺,组织实验论证并进行了探索研究。结果表明,双流化床中可以实现污泥热解提油工艺和半焦燃烧工艺的耦合,即获得了污泥热解产生的油和气,又实现了污泥的焚烧无害化处理。污泥在双流化床中发生热解反应时,干燥无灰基污泥的油产率为24.1%,是煤的2.4倍,干燥无灰基污泥的轻油产率为8.44%,是煤的9倍。该工艺中,污泥中热量的43.1%转化为油,10.4%转化为热值10.54MJ/m~3的气体燃料,46.5%的热量残留在污泥半焦中,在燃烧炉内燃烧放热。     

高超声速再入体表面热解烧蚀效应数值模拟

表面防热材料热解与烧蚀效应研究在高超声速飞行器总体设计中具有重要应用价值。以热解烧蚀效应对飞行器目标特性及通信性能影响的预测评估为背景,从化学非平衡气体动力学方程及固体热传导方程出发,建立了气-固交界面上热解烧蚀壁面边界条件的一般形式及热物理化学模型,发展了高超声速再入体绕流流场与表面材料内部温度场耦合求解的数值模拟方法,并对计算模型和数值方法的可靠性进行了验证分析。在此基础上针对复杂外形再入体及表面硅基防热材料,开展了典型再入条件下再入体绕流及尾流流场的数值模拟,重点分析了表面材料热解烧蚀效应对流场等离子体分布的影响。研究表明：在表面材料中不含碱金属杂质的情况下,热解与烧蚀效应对流场中等离子体分布影响较小,而在含有微量碱金属杂质的情况下,热解与烧蚀效应对流场中等离子体分布及化学组分分布具有很大影响,由此对再入目标特性与电磁通信性能带来的影响不容忽视。     

苯低压热解的光电离质谱和动力学模型 (cited: 3)

研究苯在30 Torr和1360～1820 K下的热解过程．利用同步辐射真空紫外光电离质谱技术对热解产物进行了检测,并对其随温度变化的摩尔分数曲线进行了测量．建立了一个低压苯热解动力学模型,并结合生成速率分析展示了燃料分解和芳烃生长过程中的主要反应网络．结果显示苯的分解主要通过氢提取反应生成苯基进行,部分通过单分子解离反应生成丙炔基或苯基进行,并终止于乙炔、丁二炔及1,3,5-己三炔等具有高热稳定性的聚炔烃类物种的生成．此外,低压苯热解中的芳烃生长过程起始于苯和苯基,并主要受到偶数碳增长机理控制．这是由于奇数碳增长机理所依赖的C5和C7物种在低压苯热解中很难生成．     

纤维素和甲醇共催化热解制备对二甲苯（英文）

本文对纤维素和甲醇在不同金属氧化物改性的ZSM5催化剂作用下共催化快速热解实现一步制备可再生对二甲苯的过程进行了研究.结果表明,镧改性的ZSM5催化剂是生产生物基对二甲苯的有效催化剂.对二甲苯的选择性和产率主要由催化剂酸性、反应温度和甲醇含量决定.在20%La_2O_3-ZSM5(80)催化剂作用下,纤维素与33wt%甲醇共催化快速热解获得对二甲苯的最高收率和对二甲苯/二甲苯的最高比率分别为14.5 C-mol%和86.8%.本文详细研究了催化热解过程中催化剂的失活,基于产物的分析和催化剂的表征提出了由纤维素制备对二甲苯的可能反应途径.     

2,5-二甲基四氢呋喃低压热解实验和动力学模型研究

2,5-二甲基四氢呋喃是一种非常有应用潜力的生物质燃料。本文利用同步辐射真空紫外光电离质谱(SVUVPIMS)技术,研究了2,5-二甲基四氢呋喃在压力为3990 Pa、温度从948到1198 K条件下的流动管热解反应。实验探测到了包括自由基和稳定产物在内的四十余种物种,基于实验结果,提出了一个由265个物种和1490个反应组成的动力学模型,并利用实验结果进行了验证;通过生成速率(ROP)分析,得到了燃料的初级解离过程和主要热解产物的生成路径。     

铁基复合氧载体的煤化学链燃烧研究

采用热重分析仪、红外频谱仪以及差热分析对PDS烟煤与溶胶凝胶燃烧合成法制备的Fe_2O_3基复合氧载体的反应性能及热流变化进行了研究,发现:就Fe_2O_3基氧载体而言,适当增加Fe_2O_3基氧载体过量系数Φ有利于煤的充分反应;而铁基复合氧载体CuFe_2O_4与PDS煤具有更高的反应性,加入惰性载体Al_2O_3有利于CuFe_2O_4与煤一次热解产物的反应,却阻碍了其与二次热解产物的反应。CuFe_2O_4具有更高的晶格氧容量以及更少的吸热量,用于煤化学链燃烧中是非常合适的,具有很好的应用前景。     

太湖藻及模型化合物的分级热解 (cited: 1)

以太湖藻为原料,通过分级热解来制备生物油,分别以棕榈酸、琼脂糖和蛋清粉模拟藻中的脂质、糖类和蛋白质,研究了藻分级热解生物油中主要组分的来源及热解过程中三大组分之间的相互作 用．结果表明,藻生物油中的烃类、十六酸及酯类均源自藻中脂质的热解,藻中蛋白质热解主要生成酚类、吲哚类、吡咯类和小分子酸;生物油中大部分的酰胺和腈类是脂质和蛋白质热解中间物相互作用的产物．藻组分中脂质和糖类的热解主要发生在473～573 K,而蛋白质的热解主要发生在523 K以上．藻生物油中仅有少量的糖类直接热解产物,可能是糖类热解产物在蛋白质热解产生的氨气等的作用下发生了聚合,使473和523 K所得生物油中有相当量的寡聚物;脂质与蛋白质的热解中间物相互作用生成了酰胺,酰胺再脱水又生成了腈类;而脂质与糖类之间相互作用不明显．     

废轮胎热解油的成分分析及二次热解反应

对废轮胎在中试回转窑中进行中温热解(450~650℃)所得热解油进行了GC-MS研究。通过对热解油化学组成 的全面分析,讨论了轮胎热解反应,尤其是较高热解温度和较长气相停留时间下的二次热解反应途径。通过与不同反应器 的比较研究,进一步得出了微负压回转窑热解技术的反应特点,并为回转窑热解油的应用提供了重要参考依据。     

纤维素和甲醇共催化热解制备对二甲苯

本文对纤维素和甲醇在不同金属氧化物改性的ZSM5催化剂作用下共催化快速热解实现一步制备可再生对二甲苯的过程进行了研究. 结果表明,镧改性的ZSM5催化剂是生产生物基对二甲苯的有效催化剂. 对二甲苯的选择性和产率主要由催化剂酸性、反应温度和甲醇含量决定. 在20%La₂O₃-ZSM5(80)催化剂作用下,纤维素与33wt%甲醇共催化快速热解获得对二甲苯的最高收率和对二甲苯/二甲苯的最高比率分别为14.5 C-mol%和86.8%. 本文详细研究了催化热解过程中催化剂的失活,基于产物的分析和催化剂的表征提出了由纤维素制备对二甲苯的可能反应途径.     

不同物料和炭化方式制备生物炭结构性质的FTIR研究

红外光谱是了解生物炭结构性质特征的重要手段。通过采用傅里叶红外光谱技术(FTIR)对不同物料和制备方式的生物炭结构性质特征进行表征。结果表明：不同的物料制备的生物炭均具有羟基、芳香基及一些含氧基团的吸收峰,与活性碳有共同特征;但其他吸收峰,有着显著差异。高温炭化可以使玉米秸秆中—OH,—CH₃,—CH₂—,CO间发生缔合或消除,促进了芳香基团的形成。在不同炭化方式下,加热和微波炭化,对生物炭形成有着机理上差别,加热炭化可致使醇、酚中的—OH彼此结合或者消除,形成苯环类基团,而微波法能使得芳香基团钝化阻止其参与反应,使得苯环类物质得以更多形成。综上表明,红外光谱可较好反映生物炭的结构特征,揭示了生物炭主要含有—OH、芳香基团等活性基团。     

An EPR and DFT study on the primary radical formed in hydroxylation reactions of 2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone

The quinone compound 2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone is hydroxylated in alkaline aqueous solution with pH above 12. Electron paramagnetic resonance experiments showed that two transient radicals are formed in this reaction. The radical appearing first is assigned to a one electron reduced 2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone, receiving the electron from an intermediate anionic hydroxylated species. For this primary radical, all proton couplings were determined (quinoid ring protons: 1.453?G, methyl protons: 0.795?G). The density functional theory method was applied to obtain electronic and structural information of the primary radical and a solution structure is suggested. For approaching the experimental hyperfine couplings in theoretical models, it was necessary to consider effects of external polarisation arising from water molecules near one carbonyl group, and the orientation of methoxy groups towards the quinone ring. With this approach, the secondary radical formed in the hydroxylation reaction, and the transient radicals found for other biologically important quinones (including coenzymes Q) and their hydroxylated species may become accessible.     

4-苯基-2-苯偶氮基-1-硫代-3, 4-二氮唑硫酮-5的谱学研究

4-苯基-2-苯偶氮基-1-硫代-3,4-二氮唑硫酮-5(C14H10N4S2)由双硫腙与二硫化碳发生加成闭环反应时获得。文章采用紫外-可见光谱的跟踪对双硫腙与二硫化碳的反应进行了系统的研究。初步讨论了反应历程,提出该反应的机理是亲核加成;并通过IR谱和NMR谱,对标题化合物的结构进行了表征。     

Exploring hydride-π interactions and their tuning by σ-hole bonds: an ab initio study

In the present work, ab initio calculations are performed to investigate the geometry, interaction energy and bonding properties of binary complexes formed between metal-hydrides HMX (M = Be, Mg, Zn and X = H, F, CH₃) and a series of π-acidic heteroaromatic rings. In all the resulting complexes, the heteroaromatic ring acts as a Lewis acid (electron acceptor), while the H atom of the HMX molecule acts as a Lewis base (electron donor). The nature of this interaction, called ‘hydride-π’ interaction, is explored in terms of molecular electrostatic potential, non-covalent interaction, quantum theory of atoms in molecules and natural bond orbital analyses. The results show that the interaction energies of these hydride-π interactions are between ?1.24 and ?2.72 kcal/mol. Furthermore, mutual influence between the hydride-π and halogen- or pnicogen-bonding interactions is studied in complexes in which these interactions coexist. For a given π-acidic ring, the formation of the pnicogen-bonding induces a larger enhancing effect on the strength of hydride-π bond than the halogen-bonding.     

Effects of carbonization and substrate temperature on the growth of 3C-SiC on Si(1 1 1) by SSMBE

The growth of 3C-SiC on Si(1 1 1) substrate was performed at different carbonization temperatures and substrate temperatures by solid-source molecular beam epitaxy (SSMBE). The properties of SiC film were analyzed with in situ reflection high energy electron diffraction (RHEED), X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The best carbonization temperature of 810 °C was found to be optimal for the surface carbonization. The quality of SiC film grown on Si at substrate temperature of 1000 °C is best. The worse crystalline quality for the sample grown at higher temperature was attributed to the large mismatch of thermal expansion coefficient between SiC and Si which caused more dislocation when sample was cooled down to room temperature from higher substrate temperature. Furthermore, the larger size of single pit and the total area of the pits make the quality of SiC films grown at higher temperature worse. More Si atoms for the sample grown at lower temperature were responsible for the degradation of crystalline quality for the sample grown at lower temperature.     

As在Co/Ti/Si三元固相反应中的分凝效应

在注入As的Si表面上,采用离子束溅射淀积Co/Ti双层金属膜。在氮气氛下对Co/Ti/Si进行多步热处理,研究As原子在Co/Ti/Si三元固相反应过程中的行为。实验采用背散射技术测量As原子在反应各阶段中的分布。结果表明,随着反应形成TiN(O)/Co-Ti-Si/CoSi₂/Si多层薄膜结构,一部分Si衬底中的As原子被分凝出来,向表面运动,并聚集在Co-Ti-Si三元硅化物中。对As原子的这一再分布行为进行了讨论。 关键词：     

FT-IR、XPS和DFT研究乙酰氧肟酸钠在针铁矿或赤铁矿表面的吸附机理

采用FT-IR、X射线光电子能谱以及基于周期平面波的DFT方法分别研究了乙酰氧肟酸钠(aHA)在针铁矿或赤铁矿表面上的吸附结构,并将计算得到的光电子能谱移动和电荷转移实验得到的XPS结果进行对比.红外结果显示aHA可能以五元环螯合物形式吸附于针铁矿或赤铁矿表面,DFT计算结果表明aHA中氧肟酸基团的两个氧原子与针铁矿(101)或(100)表面上的一个铁原子形成五元环结构,同时氧肟酸基团中的两个氧还相应的与针铁矿表面邻近两个铁原子成键,但氧肟酸基团中的两个氧原子却只与赤铁矿(001)表面上的一个铁原子形成五元环结构.对于针铁矿(101)、(100)和赤铁矿(001)表面上吸附位点对应的铁原子,计算得到的光电子能谱移动与实验得到的光电子能谱移动基本相等,说明了计算结果的可靠性和所得吸附结构的合理性.     

抗癌药β-榄香烯分子内部运动的13C核自旋弛豫研究

首次应用变温实验方法和¹³C核自旋弛豫方法研究了抗癌药β-榄香烯小分子的内部运动状况。结果表明β-榄香烯分子的六元环在所研究的温度范围(298~318K)内几乎是刚性的。该分子的整体滚动自扩散活化能为14kJ/mol.其六元环外侧链基团CH₂=CCH₃-和CH₂=CH-的整体内旋转扩散活化能均为19kJ/mol.而与该六元环直接相连的甲基的内旋转扩散活化能为18kJ/mol.这个数值大大高于连在六元环上不同位置的两个侧链基团CH₂=CCH₃一中甲基的内旋转扩散活化能(其数值分别为了7kJ/mol和2.8KJ/mol).3个不同位置的甲基的内旋转扩散活化能有很大差别可能是由它们所处的分子空间环境不同而引起的。     

Stepwise aromatic nucleophilic substitution in continuous flow. Synthesis of an unsymmetrically substituted 3,5-diamino-benzonitrile library

Aromatic or heteroaromatic ring precursors with 2–3 identical functionalities are often used in sequential derivatization depending on the reactivity difference or the selective execution of the reaction such as nucleophilic aromatic substitution. Continuous flow chemistry offers an enhanced parameter space (pressure and temperature) with rapid parameter optimization that ensures selectivity in many cases. We developed a flow chemistry procedure to carry out a stepwise aromatic nucleophilic substitution of difluoro-benzenes having an activating group in meta position to the fluorines. The mono-aminated products were obtained in high yield and selectivity in an extremely short reaction time, while applying higher temperature, longer reaction zone (or time), and employing higher excess of another amine reactant, the subsequent introduction of the second amino group was also successfully achieved leading to an unsymmetrically substituted 3,5-diamino-benzonitrile library.     

放电管直径和水含量对脂肪醚气相微波放电分解产生活泼自由基影响的ESR研究

本文用自旋捕捉技术与ESR相结合方法,系统研究了放电管直径及水含量对低压下脂肪醚气相微波放电分解产生自由基的影响。表明:随着放电管直径减小,放电时碳化现象加重,H·原子寿命变短;含水量加大,碳化剧烈。并根据其放电机理,对以上现象发生的原因进行一定的探讨。