介质阻挡放电等离子体转化H2S-CO2酸气制合成气的影响因素研究

H₂S和CO₂两种有害酸性废气常共存于煤化工、天然气化工及石油化工等重要化工生产中，造成了工业设备及管线腐蚀，必须就地进行无害化处理。采用介质阻挡放电等离子体催化实现一步转化H₂S-CO₂混合酸气制合成气，将具有强腐蚀性、毒性的H₂S和温室气体CO₂无害化，又产出合成气，完成了以废治废的酸性废气资源化再利用。研究了用于H₂S-CO₂一步转化制合成气的介质阻挡放电等离子体反应各参数对转化反应的影响，进行了不同参数的对比研究，考察并揭示了比能量密度(SEI)、放电结构、放电频率、放电间隙以及放电区域长度等与H₂S-CO₂转化制合成气反应性能的内在关联。在此基础上设计并构建了多管并联介质阻挡放电等离子体反应系统。     

垃圾衍生燃料热解半焦气化过程中HCl与H2S析出规律

通过水平管式气化炉和化学吸收法,对比研究了矿化垃圾热解半焦（ARC）和常规垃圾热解半焦（NRC）在水蒸气和CO₂气化过程中腐蚀性气体（HCl和H₂S）的析出特性,考察了气化温度、气化介质类型和流量对腐蚀性气体析出特性的影响。当气化温度升至950℃,ARC在水蒸气气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为66.1%、100%和74.9%,而其在CO₂气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为77.8%、100%和2.9%;NRC在水蒸气气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为98.8%、100%和53.7%,而其在CO₂气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为100%、96.2%和10.3%。以NRC为原料,考察了水蒸气和CO₂流量对其HCl和CO₂析出特性的影响。NRC的HCl和H₂S产率均随水蒸气流量增加而增加,但当水碳比大于等于3.3时,其促进作用不再明显。NRC的HCl产率随CO₂流量的增加而增加,而H₂S产率随CO₂流量的增加而减小。     

O2/CO2气氛下CO2和H2O气化反应对煤及煤焦燃烧特性的影响

利用热天平对比研究了大同煤及煤焦在O₂/N₂、O₂/CO₂和O₂/H₂O/CO₂中的燃烧行为,探讨CO₂和H₂O气化反应对其富氧燃烧特性的影响。结果表明,在5%氧气浓度下,煤粉在O₂/N₂、O₂/CO₂和O₂/H₂O/CO₂中的燃烧速率按顺序依次降低。氧气浓度降低到2%,由于CO₂和H₂O气化反应的作用,煤粉在高温区的整体反应速率按顺序依次增大。当氧气浓度为5%时,煤焦在O₂/CO₂中的燃烧速率要低于O₂/N₂中的燃烧速率,但燃烧反应推迟后气化反应的参与使得煤焦在O₂/H₂O/CO₂中的整体反应速率显著升高。当氧气浓度降低到2%后,随着温度的升高,在CO₂气化反应的作用下,煤焦在O₂/CO₂中的整体反应速率逐渐高于O₂/N₂中的燃烧速率。在O₂/H₂O/CO₂中,由于H₂O在共气化中起主要作用,煤焦在O₂/H₂O/CO₂高温区的整体反应速率进一步升高。动力学分析表明,在5%氧浓度时,煤焦在O₂/N₂、O₂/CO₂和O₂/H₂O/CO₂中的表观活化能依次升高。随着氧气浓度的降低,在不同反应气氛中的表观活化能均有所下降。     

烟煤焦在H2O和CO2气氛下的结构演变与气化反应性关联

本研究以烟煤在1000 ℃热解所制得的焦样为研究对象,考察了其在H₂O、CO₂及两者混合气氛下的结构演变,以及气化反应性的影响。为了探究焦样在气化过程中的结构演变,利用氮吸附、SEM和拉曼光谱等表征手段分析不同碳转化率下的焦样结构。结果表明,H₂O气氛对焦样结构的演变明显不同于CO₂气氛,揭示了焦样在两种气氛下的反应路径不同。因结构演变的不同,随碳转化率的增加,焦样在两种气氛下表现出不同的气化反应性能。在CO₂气氛下,焦样的气化反应速率随碳转化率的增加而逐渐降低,与H₂O气氛存在下变化趋势相反。在H₂O和CO₂共气化条件下,煤焦在H₂O和CO₂混合气氛下的反应速率高于单气氛下的反应速率的计算值,表现出一定的协同作用。这是因为焦样与H₂O反应能够产生较大的比表面积,为焦样与CO₂反应提供更多的反应场所,促进了焦样与CO₂的反应。     

IMC-80缓蚀剂的研究和应用

合成了具有炔醇基、氨基和季铵结构的系列化合物,并在此基础之上研制出缓蚀剂IMC－80。利用腐蚀失重和电化学方法,对其在CO₂饱和盐水和盐酸体系中的缓蚀性能进行研究.研究结果表明,它们在酸性介质、油田污水介质和含有少量H₂S和CO₂的伴生水介质中具有优良的缓蚀性能.该级蚀剂在中原油田试用,在控制油井及其相关的集油管线腐蚀上,其效果优于美国同类产品CI－203,     

CO2气氛对胜利褐煤热解过程的影响

以5-8 mm胜利褐煤为研究对象,利用固定床反应器,在400-700℃、CO₂气氛下进行热解实验,研究了CO₂气氛对煤热解气、液、固三相产物分布的影响,探讨了CO₂对煤焦结构作用的机理。研究表明,与N₂气氛相比,CO₂气氛热解提高焦油和热解水产率,降低热解气和半焦产率;400和500℃时,CO₂气氛下形成的半焦孔隙结构和总孔体积没有明显的变化,600和700℃时,CO₂气氛下所得半焦的比表面积及孔容较N₂气氛下的大,是与煤焦内部挥发分大量释放以及CO₂进入孔道与活性位反应有关;煤热解过程中CO₂的引入能促进煤焦中3-5环芳香结构的消耗,导致煤焦结构芳香度的提高;600和700℃时,CO₂气氛下热解气中H₂和CH₄产率低,同时CO₂能与煤焦发生气化反应显著提高CO含量。     

耐硫甲烷化中H2S浓度对MoO3/Al2O3和CoO-MoO3/Al2O3催化剂的影响

在0 到12 mL·L^-1 (体积分数φ=0.00%-1.20%) 范围内考察了不同H₂S 浓度对25% (质量分数, w)MoO₃/Al₂O₃和5% (w) CoO-25%MoO₃/Al₂O₃催化剂甲烷化性能的影响. 结果表明, 5%CoO-25%MoO₃/Al₂O₃的甲烷化活性随H₂S浓度的增加单调上升, 而25%MoO₃/Al₂O₃对H₂S浓度并不敏感. 对比这两种催化剂发现, 只有在H₂S浓度高于0.40% (φ) 时, 在25%MoO₃/Al₂O₃中添加Co助剂才会有促进作用; H₂S浓度低于0.40% (φ)时, Co助剂会抑制25%MoO₃/Al₂O₃催化剂的甲烷化活性. 分别对反应前后的催化剂表征发现, H₂S浓度的改变不会对两种催化剂的物理结构产生明显的影响, 而是通过影响催化剂表面的金属硫化物活性位来影响催化剂的甲烷化性能. 耐硫甲烷化反应体系中较高的硫含量下Co助剂才表现出对25%MoO₃/Al₂O₃催化剂的促进作用. 该研究明确了在MoO₃/Al₂O₃催化剂中添加Co助剂的硫化氢浓度范围, 为工业上选择合适的催化剂提供了依据.     

通过实验和理论验证Pt0/SrTiO3-δ复合催化剂双反应路径促进CO2还原(英文)

在以H₂O为质子源的光催化二氧化碳还原反应(CO₂RR)过程中,光解H₂O产氢气(H₂)被认为是一个竞争反应.因此,光催化CO₂RR过程需要抑制H₂的产生,以提高碳氢产物的选择性和产率.以CO₂和H₂为反应物的逆水气变换反应(RWGS)是常见的CO₂加氢反应,在较高的温度和催化剂作用下生成CO和H₂O.目前,光催化CO₂RR研究主要聚焦于产物的选择性,而有关光解H₂O产生的还原性气体H₂在光热效应的促进下成为CO₂RR中新的质子源研究较少.光热催化是一种新的高效催化反应方式,在反应过程中需要光照和加热.光照能够促进半导体光生载流子的激发,热效应则能降低反应物分子的活化势垒,并能够促进中间产物的表面迁移以及生成物的脱附.利用光热催化热力学和动力学上的有利条件,为以H₂     

LaCoO3对H2S选择氧化性能的影响

使用溶胶-凝胶法制备了LaCoO₃催化剂,采用XRD、BET和XPS等方式对催化剂进行了表征,考察了该催化剂制备过程中煅烧温度、表面活性剂PEG-6000和PEG-20000含量对其H₂S选择氧化制硫磺反应催化活性的影响。结果表明,表面活性剂PEG-6000及PEG-20000的添加能明显提高LaCoO₃的催化活性。0.02 mol La（NO₃）₃+0.02mol Co（NO₃）₂溶液中添加0.30 g PEG-20000、煅烧温度为650℃时所制备的LaCoO₃催化活性最好;在最佳反应温度260℃下,H₂S的转化率达到96.10%,硫选择性为93.77%。     

油井水泥防腐用水性树脂A-E44的制备及性能

针对油井水泥环受到井下应力挤压、剪切作用时,易开裂形成微裂缝,进一步导致酸性流体的侵蚀,危害固井安全和寿命的问题,使用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS）对环氧树脂E44进行接枝改性,制备出水性环氧树脂油井水泥防腐剂A-E44。对制备的产品进行红外表征与乳液分散稳定性能测试,结果显示AMPS成功接枝到环氧树脂E44上;同时,A-E44乳液性能稳定,粒径小且分布窄。加入4%A-E44的树脂水泥石在90 ℃、8 MPa的CO₂分压下腐蚀30 d,其腐蚀深度＜2mm,湿法腐蚀后的抗压强度仅降低18.2%,而对比空白水泥石抗压强度衰退率降低了63.8%,显示出A-E44优良的防腐性能。SEM照片显示,加入A-E44的树脂水泥石内部存在聚合物膜结构,是其抗CO₂腐蚀的主要原因。      

Li2O-TiO2-SiO2-P2O5和Li2O-TiO2-Al2O3-P2O5体系锂离子固体电解质的制备及性能研究

一些具有NASICON型网格结构的固体电解质具有高的电导率和好的稳定性,NASICON的意思是Na Super Ionic Conductor[1]。当NaZr2(PO4)3中P5 被Si4 部分取代时便可以得到具有NASICON结构的Na1 xZr2SixP3-xO12体系,其具有高的钠离子电导率。然而有相同结构的Li1 xZr2SixP3-xO12体系的离子电导率却很低,这是因为Li 半径太小,而NASICON三维网格结构的离子通道太大,两者不匹配而使电导率下降[2]。但当LiZr2(PO4)3中Zr4 被离子半径小些的Ti4 取代,所得LiTi2(PO4)3的通道就与Li 半径相匹配,适合于锂离子的迁移,从而使其电导率…     

KCl-KBO2-K2CO3, K2MoO4-KBO2-K2CO3, and K2WO4-KBO2-K2CO3 ternary systems

phase diagrams of KCl-KBO₂-K₂CO₃, K₂MoO₄-KBO₂-K₂CO₃, and K₂WO₄-KBO₂-K₂CO₃ ternary systems were studied by a calculation-experimental method and differential thermal analysis (DTA). The coordinates of ternary eutectics were determined to be E ₁: 622°C, 8.5 mol % KBO₂, 56.5 mol % KCl, and 35 mol % K₂CO₃; E ₂: 710°C, 23 mol % KBO₂, 43 mol % K₂CO₃, and 34 mol % K₂MoO₄; E ₃: 710°C, 23 mol % KBO₂, 43 mol % K₂CO₃, and 34 mol % K₂WO₄. The specific heats of melting of the eutectics were determined.     

The preparation of NbH5(Me2PCH2CH2Me2)2 and NbHL2(Me2PCH2CH2PMe2)2 (L = CO or C2H4)

MMe₅(dmpe) (M = Nb or Ta, dmpe = Me₂PCH₂CH₂PMe₂) reacts with H₂ (500 atm) and dmpe in THF at 60°C to give MH₅(dmpe)_2? NbH₅(dmpe)₂ readily reacts with two mol of CO or ethylene (L) to give NbHL₂(dmpe)₂. The exchange of the hydride ligand with the ethylene protons in NbH(C₂H₄)₂(dmpe)₂ is not rapid on the ¹H NMR time scale (60 MHz) at 95°C.     

Solubility in the Na2Cr2O7-(NH4)2Cr2O7-K2Cr2O7-H2O system

Solubility in the Na₂Cr₂O₇-(NH₄)₂Cr₂O₇-K₂Cr₂O₇-H₂O four-component water-salt system at 25, 50, and 75°C was studied for the first time. Phase field boundaries for individual salts and potassium and ammonium dichromate solid solutions, monovariant lines, and invariant points were determined. Experimental data were used to optimize the looped isohydric process of potassium dichromate preparation involving additional salts.     

Synthesis and characterization of inorganic solid electrolytes of Li2O-SiO2-P2O5 and Li2O-TiO2-SiO2-P2O5 systems

The lithium-ion-conducting inorganic solid electrolytes in the oxide systems Li₂O-SiO₂-P₂O₅ and Li₂O-TiO₂-SiO₂-P₂O₅ were prepared by the solid-state reaction, and the electrolyte pellet made by cold-pressing method had diameter of 13 mm and was about 1 mm thick. Phase identification and surface morphology of the products were carried out by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Ionic conductivity of the pellets was investigated through ac impedance. The results show that the adding of other cations can improve the ionic conductivity of the solid electrolyte, and the sintering temperature and duration can influence the ionic conductivity. The maximum ionic conductivity in the samples is 9.9 × 10⁻⁴ S/cm in the Li₂O-TiO₂-SiO₂-P₂O₅ system. Original Russian Text ? W. Li, M. Wang, Z.H. Li, X.F. Shang, H. Wang, Y.W. Wang, Y.B. Xu, 2007, published in Elektrokhimiya, 2007, Vol. 43, No. 11, pp. 1341–1345.     

Li2SO4-Na2SO4-H2O和Li2SO4- K2SO4-H2O溶液的体积性质

本文用高精度数字式振荡管密度计测定了288K至318K温度范围内Li₂SO₄ + Na₂SO₄ + H₂O和 Li₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O三元体系的密度。混合溶液的离子强度范围从0.1到4.5 mol.kg_–1,混合溶液中Na₂SO₄和K₂SO₄的离子强度分数为0.2,0.4,0.6和0.8。用密度实验值拟合得到了不同温度下Pitzer离子相互作用模型混合参数θ_V和 ψ_V,模型的计算值与实验值的偏差在±0.002 g.cm_–3以内。用Pitzer模型计算了不同离子强度下三元体系的混合体积。     

NaBO2-NaCl-Na2CO3, NaBO2- Na2CO3-NaMoO4, NaBO2- Na2CO3-NaWO4, and NaBO2-NaCl-Na2WO4 ternary systems

The phase diagrams of the NaBO₂-NaCl-Na₂CO₃, NaBO₂-Na₂CO₃-Na₂MoO₄, NaBO₂- Na₂CO₃-Na₂WO₄, and NaBO₂-NaCl-Na₂WO₄ ternary systems were studied by a calculation-experimental method and differential thermal analysis. The coordinates of ternary eutectics were determined: E ₁: 612°C, 16 mol % NaBO₂, 42 mol % NaCl, and 42 mol % Na₂CO₃; E ₂: 568°C, 12 mol % NaBO₂, 28 mol % Na₂CO₃, and 60 mol % Na₂MoO₄; E ₃: 575°C, 12 mol % NaBO₂, 32 mol % Na₂CO₃, and 56 mol % Na₂WO₄; E ₄: 628°C, 8 mol % NaBO₂, 20 mol % NaCl, and 72 mol % Na₂WO₄; and E ₅: 655°C, 9 mol % NaBO₂, 53 mol % NaCl, and 38 mol % Na₂WO₄.     

Li2O-Na2O-B2O3-SiO2烧结助剂对BaAl2Si2O8陶瓷结构与介电性能的影响

采用传统固相反应工艺,按化学计量比合成BaO-Al_2O3-SiO_2(BAS)-x%(w/w) Li_2O-Na_2O-B_2O3-SiO_2(LNBS)(x=0,1,2,3,4)陶瓷。研究不同LNBS烧结助剂添加量对BAS系微波介质陶瓷的结构和介电性能的影响。通过Clausius-Mossotti公式计算讨论了BAS理论与实验介电常数(εr)的差异。研究结果表明:LNBS烧结助剂中Li+进入钡长石Al3+位或单四元环(S4R)间隙,并产生了O_2-空位或Ba2+空位,从而促进BAS六方相向单斜相的转变。添加适量的LNBS烧结助剂后,BAS陶瓷的烧结温度从1 400℃降低到1 325℃,同时BAS陶瓷样品密度、品质因数(Qf)值以及频率温度系数(τf)得到改善。当x=1,烧结温度为1 325℃时,可获得综合性能相对较好的BAS陶瓷,其介电性能:Qf=35 199 GHz,εr=6.37,τf=-1.613×10-5℃-1。     

Formation of [Cp2TiSbMe2]2, [Cp2TiSb(SiMe3)2]2 and [Cp2TiCl]2·2Mes4Sb2

Reactions of [Cp₂Ti(btmsa)] (btmsa = bis(trimethylsilyl)acetylene) with R₄Sb₂ (R = Me, Me₃Si) give [Cp₂TiSbMe₂]₂ (1) or [Cp₂TiSb(SiMe₃)₂]₂ (2) respectively. [Cp₂TiCl]₂·2Mes₄Sb₂ (3) is serendipitously formed from [Cp₂Ti(btmsa)] and Mes₂SbH containing NH₄Cl traces.     

(H2NC4H8NCH2CH2NH2)(HNCH2CH2NH2)3Zn2Ge2Se8: A new,templated one-dimensional ternary semiconductor stabilized by mixed organic cations

The novel, 1D semiconductor (H₂NC₄H₈NCH₂CH₂NH₂)(HNCH₂CH₂NH₂)₃Zn₂Ge₂Se₈ has been synthesized under solvothermal conditions using N-(2-aminoethyl)piperazine as solvent and templating agent at 200 °C. The material was characterized by single crystal and powder X-ray diffraction, IR and Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis. The compound consists of 1D anionic [Zn₂Ge₂Se₈]⁴⁻ chains made of alternating edge-shared [ZnSe₄] and [GeSe₄] tetrahedra that charged balanced by one N-(2-aminoethyl)piperazinium and three piperazinium cations. The optical properties were investigated with solid state UV–Vis/near IR spectroscopy and the results show that the solid is a medium gap semiconductor with an absorption edge at 1.8 eV.