生物质微波干燥及其对热解的影响

通过与常规热风干燥方式比较,研究生物质微波干燥过程及其对热解的影响,以探索在生物质快速热解液化工艺中采用微波干燥技术进行原料预处理的可行性。干燥实验表明,微波炉的干燥速率明显大于烘箱（5倍以上）,同时在微波快速干燥过程中,原料内部的孔隙结构得到了改善。热天平上干燥样品的热解表明,微波干燥处理有利于生物质的热解,特别是纤维素和半纤维素的热解,并且能在一定程度上抑制生物油蒸汽的二次裂解反应,从而使实际流化床热解液化装置中的生物油产率有所提高。研究表明,将微波干燥技术用于生物质热解液化的原料预处理过程在技术上和经济上均具有可行性。     

不同干燥条件下壳聚糖膜表面的微观结构及微观力学性能

以自然风干(NW)、真空干燥(VD)及红外干燥(ID)三种干燥方式制备了壳聚糖膜.利用原子力显微镜(AFM)研究这三种壳聚糖膜的表面形貌及微观力学性能.实验结果表明VD和ID改善了膜材料的表面平整度,膜表面粗糙度分别为(5.47±1.34)和(2.79±0.93)nm,均显著低于NW膜((30.67±8.06)nm).干燥条件对壳聚糖膜的微观力学性能有较大影响:ID壳聚糖膜的粘附力((2595.0±68.5)pN)显著大于NW壳聚糖膜((982.6±149.3)pN)和VD壳聚糖膜((1817.9±279.2)pN);而ID壳聚糖膜的杨氏模量((158.8±15.2)MPa)则低于NW壳聚糖膜((204.3±22.7)MPa)和VD壳聚糖膜((195.8±14.6)MPa)的.     

红外光谱法研究磺化间规聚苯乙烯离聚物离子间相互作用

采用红外光谱法研究了不同金属阳离子及水合作用对磺化间规聚苯乙烯 (SsPS)离聚物阴、阳离子间相互作用的影响 .实验结果表明 :离间相互作用的强弱可通过红外光谱表现出来 ,SsPS离聚物中磺酸根阴离子 (SO-3 )的红外吸收谱带与金属阳离子的性质及离聚物所处的环境有关 .在干燥状态下 ,SsPS离聚物中磺酸根阴离子 (SO-3 )由于受到金属阳离子静电场作用的影响 ,S—O键被极化而使其对称伸缩振动和不对称伸缩振动吸收峰移向高波数 ,移动的幅度与金属阳离子的性质有关 .离聚物吸水后 ,由于水合作用的影响 ,金属阳离子的极化作用减弱 ,因而使S—O键相应的对称伸缩振动和不对称伸缩振动吸收谱带移向低波数 .对于未中和的磺化间规聚苯乙烯 (SsPS H)样品 ,水合作用会使磺酸基团部分离解 ,产生磺酸根阴离子 (SO-3 ) .在干燥状态下 ,磺酸基团仍以—SO3H形式存在 ,红外谱图上出现—SO3H基团的特征吸收     

水在石墨(0001)面簇模型桥位上吸附的量子化学研究

用从头计算方法对水在石墨(0001)面桥位上的吸附进行了研究.用C₆H₈原子簇模拟石墨表面,在6-31G^*水平上计算了水在不同方向和位置上的吸附能量.研究表明:水在石墨面上的吸附很弱,属于物理吸附;在中性或带负电荷的石墨表面,当水分子中的氢原子靠近石墨面时,体系存在能量最小值,而在带正电荷的表面,当氧原子靠近石墨面时存在稳定的吸附点;不论表面带正电荷还是带负电荷,均对水分子的吸附起增强作用.     

干燥KBr的简便方法

KBr是一种比较常用的红外透光材料。用KBr晶体加工制作的透光窗片,在红外光谱的5000cm~(-1)到400cm~(-1)范围内完全透明。如果用KBr作为压片的基质,KBr锭片的透光范围可从5000cm~(-1)延伸到300cm~(-1),因此在红外光谱分析中,KBr是最常用的一种压片基质。KBr易溶于水,它比KCl更容易潮     

高分散铂/γ-Al2O3催化剂制备中干燥和焙烧的作用

用紫外-可见光谱,TPR(热导地,质谱),溶解性质,热分解性能等表征方法研究了干燥、焙烧对催化剂制备的作用。指出干燥过程使吸附在载体上的铂物种为PtCl_6~-,焙烧使铂离子与Al_2O_3表面的氧结合,生成(Al—O)_4Pt表面复合物。     

浓硫酸不能干燥NO2的实验探究

二氧化氮为红棕色、有强烈刺激性气味、有毒性的气体.易溶于水,且能与水反应的一种酸性氧化物.在实验室制取NO2时,能否用浓H2SO4来干燥NO2气体,一般化学参考资料都没有明确指出,大学教材[1]中的有关内容也是如此.但是目前在一些权威性著作[2]中出现"浓硫酸可以用来干燥NO2气体".在一些高中化学复习资料中,用浓硫酸来干燥NO2的练习和测试题频频出现.然而,这是一个十分明显的科学性错误.下面笔者就先用2个实验的客观现象来说明浓硫酸不能用于干燥二氧化氮气体.     

反应型非离子表面活性剂的制备及其组成和结构

以丙烯酸(AA)与硬脂酸单甘油酯(GMS)、油酸单甘油酯(A300)或油酸单山梨糖醇酐酯(Span 80)为起始物, 对甲苯磺酸为催化剂, 对苯二酚为阻聚剂, 制备了三类含有1-烯键的反应型表面活性剂. 通过反应体系中AA 的加料量及其残留量, 计算得到丙烯酸的转化率为91%以上, 制备的反应型非离子表面活性剂的收率达到80%以上. 用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱对反应产物的组成和结构进行了表征, 确认获得了三类目标产物. 将这三类表面活性剂作为流滴剂与聚乙烯发生接枝反应后, 提高了聚乙烯的结晶温度, 降低了水在聚烯烃膜表面的接触角, 解决了聚乙烯农用棚膜的流滴期短的问题.     

柳树河油页岩微波干燥及其对热解特性的影响

在对家用微波炉改造基础上搭建了微波干燥实验台,研究了柳树河油页岩微波干燥特性及对热解特性的影响。结果表明,微波干燥所需的时间为传统干燥所需时间的20%;微波干燥速率要明显大于传统干燥速率;Page模型适用于描写柳树河油页岩微波干燥过程。微波干燥的油页岩同热风干燥后及原样油页岩的热解活化能随转化率的变化曲线基本一致,整体呈先上升后下降的趋势,在转化率为0.7时达到最大值;热解活化能在80~200 kJ/mol变动;微波干燥油页岩热解反应有机质分解段的活化能增加。     

柳树河油页岩微波干燥及其对热解特性的影响

在对家用微波炉改造基础上搭建了微波干燥实验台,研究了柳树河油页岩微波干燥特性及对热解特性的影响。结果表明,微波干燥所需的时间为传统干燥所需时间的20%;微波干燥速率要明显大于传统干燥速率;Page模型适用于描写柳树河油页岩微波干燥过程。微波干燥的油页岩同热风干燥后及原样油页岩的热解活化能随转化率的变化曲线基本一致,整体呈先上升后下降的趋势,在转化率为0.7时达到最大值;热解活化能在80~200 kJ/mol变动;微波干燥油页岩热解反应有机质分解段的活化能增加。     

纳米晶钛酸铅表面态对介电性能的影响

将醋酸铅、钛酸四丁酯和硬脂酸在熔融状态下混合均匀后置于冷水浴中，使其凝固成凝胶，经不同温度焙烧，制成纳米晶PbTiO3.用X射线衍射光谱、红外光谱对产物进行表征.采用X射线光电子能谱和表面光电压谱对纳米晶PbTiO3表面状态分析,发现材料表面的不完整性主要是由氧空位造成.暴露在粒子表面的主要是金属离子.随着晶粒尺寸的减小，材料表面氧空位缺陷浓度增加，表面光伏效应增强，谱带变宽.纳米晶PbTiO3材料的表面状态对其极化性质有着重要的影响，使其静态介电常数远大于常规材料的静态介电常数.     

海藻纤维用不同溶剂处理后分散性的研究

通过湿法纺丝技术,将纺丝液挤出到凝固浴中,制备出海藻纤维丝束.然后利用不同的溶剂对海藻纤维丝束进行浸泡处理30 min,60℃条件下干燥3 h后,通过光学显微镜观察海藻纤维丝束在不同溶剂中的变化,通过扫描电子显微镜分析了海藻纤维表面的形貌变化及干燥后的海藻纤维丝束的分散状态,通过傅里叶红外图谱分析了海藻纤维和海藻酸钠粉末中氢键的缔合现象.在实验观察、红外谱图分析和吸湿理论的基础上,结合对不同溶剂之间的区别与联系的分析,探讨了海藻纤维丝束在干燥过程中产生并丝现象的界面理论模型,并应用这一界面理论模型对实验现象进行了合理的解释.最后,通过加热破坏氢键实验、封闭羟基实验和冷冻干燥实验,验证了这一界面理论模型的正确性的同时,也可以用来解决纤维丝束的并丝现象,扩展其应用范围.     

刚果红功能化水溶性碳纳米管膜电极的制备及在电化学传感器中的应用

基于刚果红(CR)表面修饰多壁碳纳米管(MWNTs)在干燥时所具有的良好成膜性能,在玻碳电极表面制备了一种水溶性MWNTs(MWNTs-CR)膜,用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)和交流阻抗谱(ElS)对其进行了表征.结果表明,MWNTs-CR能在电极表面形成一层致密、均匀含有大量纳米级微孔的纳米结构薄膜.和裸玻碳电极相比,MWNTs-CR膜修饰电极能极大的增强雌酮和羟甲香豆素的电化学响应.在体系中加入表面活性剂后,其电化学响应能得到进一步的提高.羟甲香豆素的浓度在8.0×10-8～4.0×10-6 mol/L范围内,其氧化峰电流与浓度呈现出良好的线性关系.在开路条件下富300 s后,HMC的检出限为2.0×10-8 mol/L.实验证明水溶性MWNTs膜是构建碳纳米管电化学传感器的理想材料.     

超临界干燥方法对甲烷燃烧催化剂LaMnAl11O19结构及活性的影响

 摘要：用水热合成法制备了锰取代的六铝酸盐催化剂，并比较了超临界干燥法和普通烘箱干燥法对催化剂结构及甲烷燃烧反应活性的影响．DTA－MS结果表明，超临界干燥过程中，催化剂前驱物中的表面铝羟基部分被乙氧基取代．这种表面修饰作用可保持铝分散的均匀性，使催化剂前驱物中碳酸锰和碳酸镧的分解温度明显降低，且氢氧化铝的脱水温度维持在较适宜的范围内；焙烧后，易形成六铝酸盐相．甲烷燃烧反应结果表明，用超临界干燥方法制得的催化剂对甲烷燃烧反应的催化活性明显高于用普通烘箱干燥方法制得的催化剂．     

超临界流体干燥方法在丁烷选择性氧化制顺酐

分别用超临界流体干燥方法和传统方法制备了用于丁烷选择性氧化制顺酐的VPO催化剂. 用超临界流体干燥方法制备的催化剂VPOⅡ的比表面积高达38.8 m2/g,而用传统方法制备的催化剂VPOⅠ的比表面积只有10.7 m2/g. XRD分析表明,除催化剂VPOⅡ中的VOPO4相含量比催化剂VPOⅠ稍多外,这两种催化剂的主要结构均为(VO)2P2O7相. 在有氧和无氧条件下进行的丁烷氧化制顺酐的催化反应结果表明,用超临界流体干燥方法制备的催化剂不仅具有较高的顺酐收率,而且含有更多的可在无氧条件下参与选择性氧化反应的晶格氧(催化剂VPOⅡ的可利用选择性晶格氧量比催化剂VPOⅠ增加了1.5倍). 用超临界流体干燥方法可以改善催化剂性能的原因可能与催化剂具有较大的比表面积和较多的V5+有关.     

β-环糊精在TiO2上的吸附及其对光催化影响研究

用酚酞法测定TiO2悬浮液中β-环糊精(β-CD)的量以及用β-CD溶液平衡的TiO2经过滤、洗涤和干燥后进行漫反射红外光谱和XPS能谱表征．结果表明：β-CD分别在纳米和P25型TiO2表面通过羟基间作用形成化学吸附，吸附量与溶液pH值有关，且最大吸附量在TiO2等电点附近．β-CD可提高两种TiO2对甲基橙光催化脱色速率.提高的效率与溶液pH值有关．实质上，提高的效率与β-CD在TiO2表面吸附量和甲基橙在TiO2表面的静电吸附量有关，即与甲基橙-β-CD—TiO2三元间的相互作用有关。     

基于疏水改性常压干燥法制备介孔块状SiO2气凝胶

块状气凝胶是胶体粒子聚结、整体成型且均匀分布的多孔网络结构,可规避颗粒气凝胶掉粉掉渣、包裹成板或调成浆料再应用的缺陷.通常常压干燥获得的SiO_2气凝胶多为颗粒状,因其表面含大量亲水性Si-OH,易与空气中水蒸气结合,导致表面张力过大而颗粒化.为解决此难题,采用三甲基氯硅烷(TMCS)疏水改性,使-Si(CH_3)_3取代Si-OH中H原子,再经常压干燥获得块状SiO_2气凝胶.测得接触角为152.31°,属于超疏水材料.N_2吸脱附实验测得比表面积为786 m~2/g,且介孔分布变窄.热重分析其耐热温度达226℃,是良好的疏水耐温材料.     

一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯接枝真丝的结构

通过电子扫描电镜 (SEM)、红外光谱 (IR)、双折射、X 射线衍射及氨基酸分析等手段 ,研究了真丝用一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯 (P 2 )接枝后其结构与接枝率之间的关系 .氨基酸分析结果表明P 2接枝主要在真丝大分子中酪氨酸、丝氨酸、组氨酸和精氨酸的NH2 、OH和—NH—活性基团上 .通过X 射线衍射分析 ,P 2接枝并不直接影响结晶区 ,但引起分子取向的下降 ,接枝后真丝双折射下降说明接枝后因大分子取向度下降 ,接枝真丝的红外光谱显示出真丝具有 β折迭结构和P 2高聚物的结构特征峰 ,从而说明P 2接枝在纤维的无定型区内部进行 .当接枝率大于 35 %时 ,纤维的表面覆盖了一层高聚物 (P 2 ) ,并且纤维的横截面表现出明显的分纤现象 ,接枝真丝的红外光谱表明了纤维与P 2重叠吸收峰 ,说明了P 2在丝纤维内部接枝聚合 .     

前驱体干燥法对非晶态Ni-B/γ-Al2O3催化剂性能的影响

将非晶态合金负载于大比表面积多孔氧化物载体上既可保留非晶态合金特有的结构和性质, 又能降低非晶态合金粒子的表面能, 提高催化剂的热稳定性[1～6]. 迄今为止, 绝大多数负载型非晶态催化剂的前驱体均以盐溶液浸渍载体后于110 ℃一步烘干获得. 但用该法制得的前驱体经还原后的活性比表面积和活性组分的分散度较低, 导致催化剂的效率不高. 本文设计了两步干燥法, 制得的负载型非晶态Ni-B/γ-Al2O3催化剂用于液相苯加氢制备环己烷. 结果表明, 两步干燥法提高了载体表面非晶态活性组分的分散度. 与传统的一步干燥法制备的催化剂相比, 催化剂的热稳定性及其在苯加氢反应中的催化活性大大提高.     

聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料中的剪切诱导有序结构(Ⅱ) --红外二向色性研究

用红外二向色性法测定高聚物不同红外谱带二向色性是研究高分子取向的有效方法[1]. 前文[2]中我们报道了广角X射线衍射法和透射电镜法对剥离型聚苯乙烯(PS)/蒙脱土纳米复合材料中的剪切诱导有序结构的研究结果. 研究表明, 该有序结构的主要来源是分散在PS基体中的蒙脱土初级粒子沿平行于样品表面方向的平面取向及其内部片层结构的进一步有序化. 本文用红外二向色性法研究了该纳米复合材料中PS的苯环和烷基链的取向行为, 并在此基础上提出了可能的形成机理.