胶粉在改性沥青中的物化行为分析

生产胶粉改性沥青(CRMA)是实现废橡胶资源化利用及减轻环境污染的有效途径。为了研究胶粉在沥青中的物理及化学行为,采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)模拟沥青的轻组分,将胶粉置入DBP中,在175℃下,反应1.5 h后分离胶粉与轻组分,对轻组分进行气相色谱与质谱联用(GC-MS)分析,讨论胶粉与轻组分发生的物理化学作用;对不同条件下制备的胶粉改性沥青分离胶粉后进行红外光谱(IR)和差示扫描量热(DSC)分析,研究橡胶改性沥青中的官能团变化和热力学特性。结果表明,分离胶粉后的DBP中存在19种检出物,除含量最高的DBP外,其余物质均为胶粉浸出物或与轻组分的反应产物,即胶粉在轻组分中发生了复杂的物理化学反应。胶粉沥青样品中的—CH_2和C=C双键等特征官能团吸收峰大幅增强,橡胶分子在沥青中发生断链降解释放出小分子物质溶于沥青组分发挥改性作用;195℃、1.5 h和175℃、3.0 h制备的沥青样品DSC谱线出现了强烈的吸热峰,即处理温度过高或时间过长,可能发生胶粉过度降解、胶粉团聚或沥青老化行为,使胶粉改性沥青的物化状态发生改变,导致性能劣化。从胶粉物化变化的角度,建议制备胶粉改性沥青时,胶粉掺量(质量分数)应在20%左右,处理温度不高于195℃,处理时间不超过1.5 h。     

基于乘用车轮胎胎面胶粉的再生橡胶的制备及性能

通过力化学再生法制备了以废轮胎胶粉为原料的再生橡胶，研究了不同活化剂420用量对再生橡胶性能的影响，测试表明：再生橡胶含硫键断裂生成了硫自由基，随着活化剂含量的增加，再生橡胶的邵氏硬度和交联密度持续降低；拉伸强度、断裂延伸率和凝胶含量均先升高后降低，在活化剂用量为0.9 phr时，拉伸强度和断裂延伸率最大，再生橡胶的凝胶含量最大为19.7%。 微观形貌发现，废轮胎胎面胶粉的颗粒较为分散，再生橡胶的结构颗粒相互粘连，孔洞和缺陷较多，再生橡胶的门尼黏度随着活化剂含量的增加而降低。 综合来看，活化剂420的最佳含量为0.9 phr，再生橡胶各项性能最优。     

高硫煤加氢热解脱硫的研究：Ⅱ.反应条件对煤加氢热解脱硫的影响

本文采用红庙褐煤在加压固定床上，详细考察了不同反应条件对加氢热解脱硫的影响。研究结果表明：氢气流速的增加可以显著降低焦中的硫含量，增加脱硫率和硫在气相中的分布。氢气压力增加有利于增加煤中含硫化合物的加氢脱硫反应，提高脱硫率。加氢热解过程中的传     

高硫煤加氢热解脱硫的研究

以兖烟煤和在褐煤为考察对象，在加压固定床上压力为３ＭＰａ，温度从３５０－６５０℃范围内，研究了中氢热解以及氮气下热解过程中硫在半焦、焦油中的含量以及脱硫率和硫分布的变迁规律。实验表明，加氢热解比氮气下热解有着更好的脱硫作用，有地降低半焦中的硫含量。这种硫作用随煤 不同而不同，尤其受到煤中矿物质的显著影响。因此红庙煤加氢热解焦油的硫含量显著降低，半焦的硫含量随温度的同，先逐渐降低然后增加；而兖 煤一     

高硫煤加氢热解脱硫的研究Ⅰ.热解与加氢热解脱硫的对比

以兖州烟煤和红庙褐煤为考察对象，在加压固定床上压力为３ＭＰａ，温度从３５０～６５０℃范围内，研究了加氢热解以及氮气下热解过程中硫在半焦、焦油中的含量以及脱硫率和硫分布的变迁规律。实验表明，加氢热解比氮气下热解有着更好的脱硫作用，有利于降低半焦中的硫含量。这种脱硫作用随煤种的不同而不同，尤其受到煤中矿物质的显著影响。因此红庙煤加氢热解焦油中硫含量显著降低，半焦的硫含量随温度的升高，先逐渐降低然后增加；而兖州煤一直呈下降趋势。ＸＲＤ分析表明，红庙煤在加氢热解条件下，碱性矿物质与Ｈ２Ｓ反应而产生的硫化物主要是ＦｅＳ和ＣａＳ。从兖州煤的脱硫率曲线可以得出，加氢热解不仅有利于易分解脂肪类含硫化合物的脱除，而且可以促使难分解噻吩芳香类含硫化合物的脱除。     

原煤低温氧化预脱硫的实验研究

采用三种高硫煤，在固定床反应器中考察了原煤在空气、空气水蒸气和空气氮气气氛下低温氧化预脱硫过程的影响因素，包括煤种（总硫含量、形态硫分布和挥发分含量）和化学反应条件（温度、停留时间）。脱硫前后的样品中硫及硫形态、热值、工业分析和元素分析依据国际进行测定。实验结果表明硫及碳质的氧化在开始阶段以不同的速率析出，随后反应中差别减小；黄铁矿硫可得到高的脱除率；水蒸气适当比例的加入可以增加黄铁矿的脱除，同时降低碳的转化和热量的损失；而氮气的加入在降低碳和热量的损失外，降低了硫的脱除。     

离子液体萃取脱硫新工艺研究

探讨了不同离子液体在不同条件下通过萃取降低汽油中硫含量的可能性．结果表明，较长碳链的DMImBF4离子液体具有很好的深度脱硫性能，并且能够重复使用．同时，研究结果还表明离子液体可以同时降低低碳烯烃的含量，而低碳烯烃的存在可以促进离子液体对汽油中硫的萃取．     

CuNaY分子筛的有效吸附位与其脱硫性能的关联性研究

以液相离子交换法制备了一系列不同Cu负载量的CuNaY分子筛;采用XRD及N₂吸附-脱附表征分子筛的微观结构和织构性质,采用动态吸附法考察其对噻吩模拟油的吸附脱硫性能,结合NH₃-TPD和Py-FTIR方法对CuNaY分子筛的酸量和有效Cu⁺物种进行定量分析,研究了CuNaY分子筛的表面酸性和铜物种形态结构对其吸附脱硫性能的影响机制。结果表明,通过改变铜负载量可有效调控改性Y分子筛的表面酸性以及铜物种化学形态;适量铜物种的引入可以最大限度的形成有效吸附位,从而获得最优吸附脱硫性能,而过量的Cu物种会在Y分子筛笼内形成多核铜物种结构,导致有效吸附位点的减少,影响其对噻吩的吸附能力。     

活性炭液相吸附去除噻吩硫化物的研究

迄今为止，国内外降低汽油硫含量的方法主要有原料加氢脱硫、汽油加氢脱硫、溶剂抽提脱硫、催化裂化脱硫、氧化脱硫、生物脱硫、吸附脱硫及组合技术，同时一些非常规技术如膜过程脱硫、等离子体和光脱硫也在积极探索之中。     

高硫煤加氢热解脱硫的研究Ⅱ.反应条件对煤加氢热解脱硫的影响

本文采用红庙褐煤在加压固定床上，详细考察了不同反应条件对加氢热解脱硫的影响。研究结果表明：氢气流速的增加可以显著降低焦中的硫含量，增加脱硫率和硫在气相中的分布。氢气压力增加有利于增加煤中含硫化合物的加氢脱硫反应，提高脱硫率。加氢热解过程中的传质作用对脱硫率和硫分布也有重要影响。在一定的热解温度下，适当增加停留时间有利于氢气与含硫化合物的扩散接触，提高脱硫率。同时红庙煤加氢热解产生的焦油中的硫分布随各种反应条件的变化不大。     

钼酸镍铵的环保合成及其对二苯并噻吩的加氢脱硫反应性能

日益苛刻的环保法规对柴油中的硫含量提出了更高的要求,而非负载型加氢脱硫催化剂具有较高的催化反应活性,其研发及应用不仅具有理论研究价值,同时还具有较高的社会经济性.非负载型加氢脱硫催化剂中的典型代表即为Nebula催化剂,该催化剂可以在不更改原有装置的前提下,使得原始设计生产硫含量为500 μg/g的装置得以生产硫含量不高于10 μg/g的超低硫柴油.已有的文献报道中,非负载型加氢脱硫催化剂前驱体主要是通过水热反应法及化学沉淀法制备而成.这两种方法以水为溶剂,溶剂水的量远远高于反应原料的添加量,因此,这两种方法不仅产生大量含有重金属离子的污水,同时能量及沉淀剂的消耗较高,最终导致产品的收率较低,原子经济性较差.为了更加环保、可持续地生产非负载型加氢脱硫催化剂前驱体,本文报道了一种以加水辅助研磨、固相反应法合成非负载型加氢脱硫催化剂前驱体钼酸镍铵((NH4)HNi2(OH)2(MoO4)2),并且揭示了其形成机理.相较于传统的水热反应法和化学沉淀法,我们提出的固相反应法使合成过程明显简化,主要步骤包括原料的物理混合、添加少量水进行研磨及加热.通过X射线衍射、红外光谱及拉曼光谱研究了钼酸镍铵的形成机理.结果表明,在钼酸镍铵的形成过程中,钼酸铵分子中的一个Mo原子被Ni原子取代形成了一种介稳态中间物种((NH4)4(NiH6Mo6O24)· 5H2O),而在120℃下处理不仅可以移除加入的少量水,而且促进了钼酸镍铵的形成.揭示钼酸镍铵的形成机理对于后续的研究具有重要的意义,因为可以更有针对性的调节、优化制备方法或者引入其它溶剂,从而制备具有某些特定性质的钼酸镍铵类物质.通过这种固相反应法制备的钼酸镍铵,具有与化学沉淀法制备的样品几乎相同的物理化学性质,包括物相、热稳定性能、孔结构性质等.不添加任何组分,将钼酸镍铵前驱体直接压片,并在固定床高压微型反应装置中进行原位硫化,制备了硫化态非负载型加氢脱硫催化剂.以二苯并噻吩为模型化合物,考察了通过化学沉淀法和固相反应法制备的两种钼酸镍铵前驱体的加氢脱硫反应活性.虽然这两种制备方法有所区别,但是硫化态非负载型加氢脱硫催化剂中活性组分二硫化钼(MoS2)纳米颗粒具有相似的堆积层数和片层长度,同时对二苯并噻吩的转化频率(TOF)相近,分别为28×10-4s(固相反应法)和26×10-4 s(化学沉淀法).因此,与传统的水热反应法或化学沉淀法相比,该法具有简化合成过程、降低水及能源的消耗及提高产品的收率等明显的优势.对于大规模地合成钼酸镍铵并用于工业加氢脱硫反应装置中具有重要的意义.与此同时,这种少量水辅助研磨固相反应法可以扩展到钼酸镍铵同晶物质的合成,例如钼酸钴(锌、铜)铵.     

TiO2-Al2O3复合氧化物负载NiMo加氢脱硫催化剂的研究

采用溶胶凝胶技术，从Al2O3载体的表面改性出发，制备了TiO2-Al2O3复合载体。采用此改性载体制备了NiMo／TiO2-Al2O3催化剂；用中压固定床微反装置考察了载体改性对制备的催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)活性的影响．用透射电镜、NH3-TPD及吡啶红外光谱法对改性载体和催化剂进行了表征．结果表明，经钛溶胶改性的载体制备的催化剂与原有载体制备的催化剂相比，催化剂活性提高了20％．改性载体表面负载的钛溶胶以纳米尺寸的TiO2微粒形态存在．     

亚临界流体挤出法复合诱导EPDM废胶粉脱硫化及动态交联热塑性弹性体制备

在三元乙丙废胶粉(W-EPDM)与未硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中,采用注入亚临界流体和提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了亚临界流体品种(水,乙醇/水混合物,丙醇)、螺杆转速、脱硫促进剂品种(烷基酚多硫化物450、二烯丙基二硫醚)对脱硫共混物(DGTR/EPDM)凝胶含量、门尼粘度、溶胶红外吸收光谱及脱硫共混物共混PP动态交联热塑性弹性体((DEPDM/EPDM)/PP)力学性能的影响,对动态交联热塑性弹性体材料的试样断面形貌也进行了SEM观察。实验结果表明:亚临界乙醇/水混合物(7/3)或亚临界丙醇条件对脱硫反应中S—S键的断裂具有较好的选择性,可引起废胶粉交联网络中S—S交联键断裂反应增加,而主链断裂反应下降,所得脱硫产物制备的动态交联热塑性弹性体材料中未熔融的凝胶颗粒尺寸较小,材料的力学性能明显增大;脱硫促进剂烷基酚多硫化物450具明显的促进脱硫反应的作用。在亚临界正丙醇的最佳挤出反应条件下(220℃,600rpm,促进剂450),所得脱硫共混物(DEPDM/EPDM)制备的动态交联热塑性弹性体材料(DEPDM/EPDM)/PP的拉伸强度和断裂伸长率分别达到17.1MPa和443%,其力学性能和断面形貌结构明显优于以传统罐式脱硫法所得的相应材料。     

废旧橡胶改性沥青的老化研究现状

废旧橡胶改性沥青可显著延长路面寿命。本文综述了国内外废旧橡胶改性沥青的热氧老化、紫外老化和水老化行为,使用宏观性能和微观结构变化分析了橡胶改性沥青老化特点。橡胶改性沥青在热、氧、紫外、水的作用下发生老化,软化点升高,针入度降低,羰基含量增加。特别是光、氧老化对经过水老化后的橡胶改性沥青老化作用尤为明显,水溶解了部分老化产物促进了沥青的老化。目前对于橡胶改性沥青老化过程中胶粉、沥青的结构性能变化和其环境耦合因素对橡胶改性沥青的老化研究及分析手段还很少,在今后的研究中须引起重视。     

微波处理和溶胶凝胶法共同改性废胶粉及其与天然橡胶复合材料性能的研究

采用微波处理打断废胶粉(WRP)的三维网状结构用来提高WRP在有机溶剂中的溶胀性,然后采用溶胶凝胶法,将微波改性后的WRP浸入正硅酸乙酯中,通过水解反应和缩合反应,在WRP表面原位生成SiO2网络,从而制得改性废胶粉(MWRP).将制得MWRP与天然橡胶(NR)共混,制备了NR/MWRP复合材料,研究了NR/MWRP复合材料的性能.通过热重分析仪、差示扫描量热仪和力学分析表明微波处理最佳时间是20 s.由于微波处理提高了NR与WRP的相容性,原位生成的SiO2粒子起到了补强作用,所以所制备的NR/MWRP复合材料拥有较好的力学性能;随着Si69的加入,抑制了SiO2粒子聚集,提高了SiO2粒子的分散性,从而进一步提高复合材料的力学性能并降低复合材料的Payne效应;在进行频率扫描时,硫化胶的储存模量随频率的增大而增大;硫化胶的温度扫描结果表明,随着温度的升高,复合材料中SiO2粒子聚集程度加剧并且复合材料出现老化的现象.为了提高复合材料的耐老化性能,N,N-间苯撑双马来酰亚胺(BMI)作为一种防老剂加入复合材料中,BMI利用Diels-Aider反应补偿橡胶在老化过程中所损失的交联键并提高NR与WRP的界面相容性,从而提高复合材料的耐老化性能.     

NiMo催化剂载体中纳米HY分子筛和氧化铝混合方式对柴油加氢脱硫性能的影响

以纳米HY分子筛-氧化铝混合物为载体,根据两者混合方式的不同（溶胶凝胶法和机械混合法）制备了两种NiMo加氢脱硫催化剂,并对其进行了XRD、BET、TPD、H₂-TPR、HRTEM和FT-IR等表征。与溶胶凝胶法催化剂相比,机械混合法催化剂表现出了较好的纹理结构和更高酸量,其金属相更易还原,边角位Mo原子的分散度更高,表现出了更高的加氢脱硫性能。但溶胶凝胶法催化剂的type-Ⅱ Ni-Mo-S活性相前驱物比例更高,MoS₂晶片长度更大,堆垛程度更高,活性组分分散度较差。虽然溶胶凝胶法有利于提高type-Ⅱ Ni-Mo-S活性相前驱物比例,但是该方法导致的较差孔结构抑制了这种优势,并且降低了活性组分分散度,减弱了催化活性。     

Ni含量对负载型NiO/ZnO-TiO2吸附剂结构及吸附脱硫性能的影响

以ZnO-TiO₂为载体,采用等体积浸渍法制备了不同Ni含量的NiO/ZnO-TiO₂汽油脱硫吸附剂。采用X射线衍射（XRD）、压汞、H₂程序升温还原（H₂-TPR）和H₂程序升温脱附（H₂-TPD）等手段对吸附剂进行了表征。同时,采用FCC轻汽油为原料,在固定床反应装置中对不同Ni含量的NiO/ZnO-TiO₂吸附剂进行脱硫性能评价,以考察Ni含量对该吸附剂脱硫性能的影响。结果表明,Ni含量适量增加对于吸附剂比表面积、内部孔道分布和颗粒强度影响较小,同时能够增加具有脱硫活性的Ni⁰物种,促进吸附剂脱硫活性。当吸附剂中Ni质量分数达到5.48%后,吸附剂的内部孔道分布改变,吸附剂的比表面积和颗粒强度明显降低,对吸附剂脱硫活性极为不利。当Ni质量分数为4.45%时,吸附剂具有最佳脱硫性能,能够将FCC轻汽油中3×10^-4的总硫含量降低至5×10^-6以下,并维持脱硫时间达152 h,穿透硫容达11.24%（112.4 mg S/g吸附剂）,且脱硫后FCC轻汽油烯烃含量变化较小。     

Ni物种形态对Ni/AC催化剂低温脱硫性能的影响

 采用过量浸渍法制备了 Ni/AC 催化剂, 考察了不同焙烧温度对 Ni/AC 脱硫活性的影响, 并通过 X 射线衍射和 X 射线光电子能谱对催化剂进行了表征, 研究了经不同温度焙烧后的催化剂上的 Ni 物种形态及其对催化剂性能的影响. 结果表明, 经 400 °C 焙烧后的催化剂中 Ni 物种为 Ni2O3, 550 °C 焙烧后出现了 NiO 物种, 800 °C 焙烧后 Ni 物种变为 NiO 和 Ni 共存, 而 1 000 °C 焙烧后只存在单质 Ni. 这说明不同温度焙烧后的催化剂中 Ni 形成了不同的化学形态. 脱硫活性的测试结果表明, 经 550 °C 和 800 °C 焙烧后的催化剂表现出较好的脱硫活性, 而 400 °C 焙烧的催化剂脱硫活性最差. 这说明 Ni 在催化剂上的不同化学形态是造成脱硫效果差异的主要原因, 而 NiO 是 Ni/AC 催化剂脱硫的主要活性物相.     

活性炭纤维的脱硫性能

活性炭纤维作为一种新型高效吸附剂，在环保领域尤其是在烟气脱硫方面显示了广阔的应用前景。本文在作者所做工作和分析别人实验结果的基础上，综述了包括前驱体材料、制备条件以及活性炭纤维表面物理化学性能等影响活性炭纤维脱除烟气中SO2的主要因素，阐述了活性炭纤维脱硫的反应机理。认为含有较多量氮元素的前驱体材料具有较高的脱硫性能，类似的结果也出现在用不同方法制备的活性炭纤维中；众多的研究结果表明，活性炭纤维表面化学性能的影响尤其是表面物理性能的影响，其中表面含氧官能团对活性炭纤维脱除SO2不利，但用热处理方法脱除掉以CO形式释出的含氧官能团后可显著增强活性炭纤维的脱硫活性；此外，含氮官能团引入到活性炭纤维表面后也可显著增强活性炭纤维的脱硫活性。     

过渡金属添加剂对煤热解脱硫的影响

利用坩埚焦考察了过渡金属添加剂Fe、Cr和Mn的不同形态在焦化过程中对高硫焦煤中硫脱除的影响,并通过固定床热解实验考察了不同气氛下添加剂对煤热解脱硫及含硫化合物逸出的影响。结果表明,不同金属添加剂对煤中硫形态有不同影响,氧化性较高的Fe3+降低了煤中黄铁矿硫的含量,而其他金属添加剂对煤中硫形态影响不大。在模拟焦化过程中,铬系添加剂提高了热解脱硫率,而铁系和锰系添加剂降低了脱硫率;负载Cr3+的介休煤在不同气氛下的热解表明,氮气抑制了Cr的脱硫作用,显著地减少了含硫气体的生成量,并使煤中易脱除硫转化为稳定的有机硫;还原性气氛有利于Cr3+添加剂的脱硫作用,显著地增加了含硫气体的生成量;焦炉气和氢气下添加剂对热解脱硫及煤热解过程中含硫气体逸出的影响相似,焦炉气可以作为提高过渡金属添加剂脱硫性能的反应气体。