无机盐活化剂-氨基酸盐基溶液捕集温室气体CO2

将无机盐K₃PO₄、K₂HPO₄和KH₂PO₄作为活化剂,分别添加于氨基乙酸盐溶液中,形成CO₂活化吸收剂,采用膜接触器 再生循环装置,评价和比较了氨基乙酸盐和活化吸收剂捕集CO₂的性能,研究了活化剂的浓度、气液流速等因素对总体积传质系数、传质通量和捕集率的影响。结果表明,磷酸盐活化剂在氨基乙酸盐吸收剂中,对CO₂的捕集均产生影响,活化效应存在PO₄^3－＞HPO₄^2－＞H₂PO₄^－的规律;添加少量活化剂的作用比添加较多量的活化作用大;活化吸收剂的捕集率明显大于非活化吸收剂;膜吸收流体力学状态的改变,能够改善膜接触器传质性能,增大传质通量,但增大的程度有限。     

膜吸收-再生循环技术捕集CO_2操作性能及其参数优化研究

采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)+哌嗪(PZ)复合溶液作为捕集CO2吸收剂,研究了膜吸收-再生循环装置的操作性能,考察了气液流量、吸收剂浓度和再生电压等因素对捕集率和传质通量的影响,采用正交实验方法,优化操作条件,确定最佳操作方案。结果表明,气体流量对捕集率的影响明显大于液体流量的影响;气体流量增大对传质通量影响不明显;吸收剂浓度的增大使传质通量迅速增大,但大于一定值时通量不再增大;正交实验得出最佳操作条件为液体流量110 mL/min、气体流量0.65 L/min、吸收剂总浓度2.5 mol/L和再生电压210 V,捕集率大于95%,传质通量维持在5.86×10-4mol/(m2.s)。     

膜接触器 复合有机胺溶液捕集CO2(英文）

本文提出一种基于氨基酸盐的CO₂复合吸收剂,采用膜接触器 复合溶液耦合技术研究了吸收CO₂的性能,并与单一氨基酸盐溶液吸收性能进行了比较,讨论了气液流速等因素对气液出口CO₂浓度、捕集效率和总传质系数的影响,开发了一个阻力层模型预测膜接触器的总传质系数。结果表明：复合溶液的性能明显好于单一氨基酸盐溶液;与单一溶液比较,使用复合溶液,气相出口CO₂浓度较低,液相出口CO₂浓度较高,捕集效率也较高;复合溶液的总传质系数明显高于单一溶液。可以证实,在膜吸收过程中氨基酸盐基复合溶液是一高效的CO₂吸收剂。模型的预测值符合实验值。     

中空纤维致密膜基吸收CO2传质过程

研究了硅橡胶/聚砜中空纤维致密膜基吸收CO2的传质机理,考察了吸收剂种类(NaOH,MEA,DEA和TEA)、NaOH浓度、吸收剂流速、吸收剂压力和气相压力对CO2传质通量及传质速率的影响.其中,用2×103mol/m3NaOH作吸收剂时,聚合物膜传质为控制步骤,其传质效率与膜自然渗透相近.     

1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐+K3PO4/K2HPO4/K2CO3+H2O离子液体双水相体系在T=298.15 K时相图数据的测量和相关性

实验测定了1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐(1-ethyl-3-methylimidazolium dimehtyl phosphate,[Emim]DMP)+盐(K3PO4,K2HPO4和K2CO3)+H2O体系在298.15 K的双节点数据.用3个经验方程与双节点数据关联,发现Merchuk方程简便并且准确性好.不同盐的分相能力顺序为K3PO4>K2HPO4>K2CO3,这与水合离子Gibbs自由能(ΔhydG)有关.用Othmer-Tobias方程、Bancroft方程和二元参数方程计算此方法和相应系线数据的可靠性.[Emim]DMP是常见的离子液体,广泛用于萃取石油燃料中的硫.报道了[Emim]DMP+盐+H2O体系的相图数据.     

热致相分离聚偏氟乙烯膜接触器法高压吸收CO2过程及数学模拟

研究了膜接触器法高压吸收混合气中CO2的过程,考察水作为吸收剂时,操作压力、气体和吸收剂流量对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜脱除CO2效果的影响.通过物理传质模型得出气相、膜相和液相的传质方程式,构建了二维数学模型,并结合边界层条件和多物理场耦合分析软件(COMSOL MULTIPHYSICS)对膜接触器法高压物理吸收CO2的过程进行了模拟预测.结果表明,吸收过程中膜的润湿情况显著影响CO2传质效果;在数学模型中引入润湿率,可以较准确预测CO2的物理吸收效果.     

苯-N-甲酰吗啉体系膜基吸收传质过程全微分模型研究

根据双膜理论建立了全微分传质动力学模型, 以苯-N-甲酰吗啉(NFM)水溶液体系为代表, 研究了聚丙烯PP疏水性微孔膜接触器的传质过程, 并通过理论模拟及实验考察了气液相流速、气液相进口浓度、液相N-甲酰吗啉浓度、气液流动方式及膜接触器形态对苯传质通量及去除效率的影响. 结果表明, 模拟值与实验值吻合良好, 误差控制在20%以内. 当气相流量或气相进口浓度较低时, 气相传质为控制步骤, 而随着气相流量和气相进口浓度升高, 液相流量对传质过程的影响显著增加. 传质通量随气液相流量和气相进口浓度的增大而增大. 液相进口浓度及膜丝内径的增大显著降低传质通量. 另外, 较薄的膜丝壁厚有利于传质的进行, 气液逆向流方式较同向流方式可获得更高的传质通量.     

醇胺分子结构及其CO2捕集能力

研究了一乙醇胺及其衍生物的非环状醇胺的分子结构与其吸收捕集CO2性能之间的关系．通过实验测定了在313．15K和393．15K两个温度下,CO2分压从1kPa到700kPa条件下,CO2在不同醇胺水溶液中的溶解度,分析研究了羟基与烷基间的链长、取代烷基位置、氨基上烷基链数目及烷基羟基链数目、羟基位置和两个羟基的影响．结果表明,不同分子结构的醇胺水溶液对CO2的吸收能力有明显差别．根据CO2的捕集分离要求,选择合适的溶剂,可大幅度提高溶剂的CO2捕集能力．     

改性活性碳自组装多孔层毛细管气相色谱柱的研制及其特性评价

采用自组装膜制备技术和超细亚微粒级吸附剂研制高效活性碳多孔层毛细管色谱柱（PLOT），选用K3PO4、K2HPO4和KH2PO4三种不同的磷酸盐对色谱柱进行改性脱活，考察了脱活盐浓度对色谱柱保留行为的影响程度，并采用研制的高效活性碳PLOT毛细管色谱柱对惰性气体和低碳烃（H2、Air、CO、CO2和C1-C4烃）进行了分离分析，结果表明：在高效活性碳PLOT毛细管色谱柱制备工艺中，活性碳吸附剂的最佳粒度为0.5-0.7μm之间；磷酸盐脱活剂的最佳浓度为1.5%，老化时间为250℃；所研制的高效活性碳PLOT毛细管色谱柱对惰性气体和低碳烃具有较好的分离度。     

湿润率对疏水性膜接触器传质性能的影响

根据双膜理论提出了疏水性膜湿润机理,关联了阻力层方程、Laplace方程和膜孔径分布函数,建立了新型传质数学模型,采用PP疏水性微孔膜、水和MDEA(N-甲基二乙醇胺)水溶液为吸收剂,研究了膜接触器吸收CO₂传质过程,考察了压差、表面张力和温度等因素所产生的湿润率对传质性能的影响.结果表明,用新型模型能较准确地预测湿润率对传质系数的影响,模型值与实验值符合较好;压差、表面张力和温度对湿润率影响较大,是膜接触器传质过程需要考虑的因素.     

MZn2HPO4PO4 (M=Na+, K+)的合成、表征和标准摩尔生成焓

采用低温固相法和水热法制备MZn2HPO4PO4 (M=Na+, K+) 并用XRD, FT-IR, TG and SEM对其进行表征,用等温量热计测定热化学性质。按照Hess’s定律,设计一新的热化学循环。结果表明,所合成的物质是等结构三斜晶系的目标产物,具有片层结构,分解温度分别为： 415 ℃和430 ℃。从测定的溶解焓和其他的标准热化学数据,计算出MZn2HPO4PO4 (M=Na+, K+) 的标准摩尔生成焓分别为：ΔfHm [NaZn2HPO4PO4, s]=-3042.38±0.31 kJ·mol-1; ΔfHm [KZn2HPO4PO4,s]=-3093.46 ±0.27 kJ·mol-1。     

有序介孔碳CMK-3的化学活化及储氢性能

选用KOH、NaOH、H3PO4对有序介孔碳CMK-3进行了活化,通过X射线衍射、低温氮吸附-脱附等对样品进行了表征,发现活化后样品的结构发生了巨大的变化。有序介孔碳CMK-3的有序性逐渐降低,比表面积明显增大,2 nm介孔明显增多。讨论了CMK-3和KOH质量比、活化温度、不同活化剂对活化效果的影响。储氢测试表明活化能够明显提高CMK-3的储氢性能,77K、100 kPa时的储氢性能高达2.32wt%。     

氨基酸离子液体水溶液吸收及解吸二氧化碳机理

氨基酸离子液体是近年来开发的一种新型高效的CO2吸收剂,但其水溶液捕集CO2的机理无明确的论述,普遍借鉴传统有机胺吸收CO2的Zwitterion机理来解释.本文以四甲基铵甘氨酸离子液体为研究对象,采用核磁共振碳谱技术,分析其水溶液捕集CO2过程的产物.与传统有机胺吸收CO2相比,该过程更为复杂,甘氨酸阴离子上的氨基先与CO2反应生成氨基甲酸酯,随着吸收剂的损耗,CO2水合反应增强,氨基甲酸酯水解生成甘氨酸和HCO-3,吸收饱和时CO2的存在形态为HCO3和微量氨基甲酸酯.再生过程则是吸收的逆过程,饱和溶液中的HCO-3先热分解释放CO2,并消耗水中的H+,促使甘氨酸解离为甘氨酸阴离子;部分HCO-3与甘氨酸阴离子反应生成氨基甲酸酯,随后氨基甲酸酯受热分解,释放CO2,溶液得以再生.     

非胺类CO2吸收剂的研究进展

针对CO₂所带来的全球气候变化问题,本文综述了可用于捕集CO₂的非胺类吸收剂类型,认为氨基酸盐、氨基酸-碳酸钾体系、离子液体、生物型吸收剂、钙基吸收剂分别具有较高的CO₂循环吸收负荷、低毒性、热稳定性好、较优的生物相容性、钙源易获取的优势,可以弥补胺类吸收剂在吸收-解吸CO₂时腐蚀性强、再生能耗高、对环境产生二次污染等方面的不足。氨基酸盐、氨基酸-碳酸钾体系可应用于具有一定规模的CO₂捕集工业中;离子液体可应用于精准、绿色环保去除CO₂工业中;生物型吸收剂可用于规模小、CO₂浓度低的工业中;钙基吸收剂可运用于CO₂浓度高的工业中。上述吸收剂皆具有一定的工业前景。     

A Selective Colorimetric Anion Sensor Based on Di（hydroxymethyl） Di-（2-pyrrolyl）methane -TCBQ System

A new class of non-covalent charge-transfer complex for anion sensing, consisting of di(hydroxymethyl) di-(2-pyrrolyl) methane and chloranil (TCBQ) is characterized. The new colorimetric anion sensors can generate visual color change against PO4^3 and HPO4^2- anions in EtOH/H2O (1:1 v/v) mixture solution. The dipyrromethane-quinone aggregations may be used for higher selective detection of PO4^3- than other inorganic anions in water solution.     

新型三维结构亚磷酸钒(Ⅲ)[V2(HPO3)3·(H2O)3]·H2O的水热合成与晶体结构

在具有开放骨架结构的过渡金属磷酸盐微孔材料的合成中，钒磷酸盐因在催化和磁学方面具有潜在的性质和特殊结构特征而引起人们的广泛兴趣．近年来，人们正在尝试用假四面体结构的[HPO3]^2-替代四面体结构的[PO4]^3-，因为{HPO3}结构基元同钒原子的连接方式与{PO4}结构基元和钒原子的连接方式具有明显的差别，     

含有聚醚链段的可溶性聚酰亚胺气体分离膜材料及其性能

将4,4'-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)和1,3-苯二胺(mPDA)与二端氨基聚醚缩聚, 得到含有聚醚柔性链段的聚酰亚胺气体分离膜材料. 所合成的共聚聚酰亚胺在N-甲基吡咯烷酮(NMP)和四氢呋喃(THF)等有机溶剂中具有良好的溶解性能. 研究了O2, N2, H2, CH4和CO2在聚酰亚胺均质膜中的渗透性能, 考察了二端氨基聚醚的含量、链长和化学结构对气体渗透性能的影响. 结果表明, 聚醚链段的引入增大了气体的扩散系数, 气体的渗透系数显著增大; 聚醚链段与CO2相对较强的相互作用, 增大了对CO2/N2的溶解选择性, CO2/N2的分离性能优于CO2/CH4, 同时CO2比H2优先透过膜.     

乙醇-无机盐双水体系中研究XO的萃取行为

研究了二甲酚橙(XO)在乙醇-无机盐双水相萃取体系中的萃取行为,对无机盐种类、缓冲溶液和其用量等条件进行了优化,在最优条件下研究了上下层体积与萃取率、分配比等因素的变化规律.结果表明:在使用K2HPO4 - KH2PO4缓冲溶液5.0 mL,95％乙醇6.0 mL,K2HPO46.0g,乙醇和蒸馏水体积比为1∶2的条件...     

固体粒子对板式膜吸收过程的传质强化

分别采用纯CO2-去离子水和不同浓度的NaOH溶液为实验体系,在板式膜器中研究了第三相固体粒子对膜吸收过程传质效果的影响．分别考察了在不同粒子种类、搅拌转速、传质体系、化学反应强度、膜孔隙率等因素下固体粒子对传质强化的影响．结果表明,随着粒子固含率的增大,传质系数和增强因子均有所提高,当粒子固含率增大到一定范围后,传质系数和增强因子的变化趋于平缓．在固含率一定的条件下,不同种类的固体粒子对膜吸收过程的强化效果随着固体粒子密度的增加而减小．传质系数随着搅拌转速的增大而增大,但高搅拌转速下固体粒子的强化作用减弱．膜吸收过程的传质系数和增强因子随着化学反应强度的增强而增加．随着粒子固含率的增大,不同膜孔隙率对传质效果的差异减小,且孔隙率越小,固体粒子对膜吸收传质过程的强化效果越好．其中,对于纯CO2-去离子水体系,当孔隙率为20％,粒子固含率为1．5gL^（-1）时,固体粒子的加入可使传质系数提高1．45倍,增强因子可达2．45．     

芳基键合硅胶整体柱的制备及性能评价

将硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基=三甲氧基硅烷(KH560)键合到硅胶整体柱上,然后加入乙二胺与整体柱上的KH560的环氧基反应,形成柱体表面的氨基基团,冉加入对甲苯磺酸,反应完毕制成芳基键合硅胶整体柱,并对其进行表征.利用该固定相,在0.1mol/L K2HPO4/KH2PO4缓冲盐(PBS)-硫酸铵体系下,对3种蛋白进行分离的结果表明,该芳基键合硅胶整体柱具有弱的疏水作用,在pH 2～8范围内稳定性良好,柱压降较小,可有效用于蛋白质的快速分离.