NiO@SiO_2核壳催化剂在浆态床中低温甲烷化研究

采用改进的Stber方法,可控制备出具有不同形貌的NiO@SiO_2核壳结构催化剂,并在浆态床反应器(320℃)上,对其合成气低温甲烷化性能进行评价;同时借助XRD、TEM、XPS和N_2物理吸附等方法对反应前后催化剂的物化性质进行了表征。研究表明,实验制备的催化剂形貌规整、粒径均匀,且具有较好的热稳定性。在相同的制备条件下,核颗粒粒径增大,其SiO_2壳层的厚度随之增加。在反应过程中,部分催化剂的核壳结构遭到破坏并出现SiO_2空壳,是CO与壳层内的Ni作用生成易迁移的Ni羰基化物种(Ni(CO)_x)所致。催化剂的甲烷化活性随着核颗粒粒径的增加呈现下降趋势;在不同的反应阶段,催化剂的失活速率存在明显差异,在反应的前20 h内,催化剂出现快速失活,20 h后失活缓慢,但是催化剂的甲烷选择性都保持在80%左右。催化剂的失活,一方面,是因为反应过程中,Ni核颗粒发生了长大;另一方面,是由于壳层中3-5 nm的介孔的减少以及催化剂比表面积、孔容的下降。     

用于低温浆态床二甲醚水蒸气重整制氢的水解组分γ-Ga2O3的制备与表征

以有机溶剂均匀沉淀法制备了镓的氧化物,借助XRD、NH₃-TPD、TEM和BET等手段对物相结构、表面性质等进行了表征。结果表明,制备过程中得到的前驱体为GaOOH,前驱体经500 ℃热处理后得到γ-Ga₂O₃。γ-Ga₂O₃的晶格类型与γ-Al₂O₃相似,为有阳离子缺陷的立方尖晶石结构。表面具有酸量较大的中强酸中心,而弱酸中心含量相对较少。微观上大多为厚10 nm、直径100 nm左右的二维纳米片,大部分纳米片分布于一个方向,一些组成花瓣形。将制得的γ-Ga₂O₃用于DME水解反应,结果表明,270 ℃下DME的转化率可达24%,接近平衡转化率,反应后催化剂的织构性质没有显著变化,比表面积仍可达到130 m²/g。将γ-Ga₂O₃与Cu基催化剂复合后用于270 ℃下的低温浆态床DME水蒸气重整反应,DME转化率和H₂选择性高达99%和68%,经200 h反应后催化剂仍能保持95%以上的活性,表现出良好的工业化应用前景。     

富氢气氛下煤热解脱硫脱氮的研究

本文对兖州高硫煤在１０ｍｌ固定床反应器中分别与相当条件下的焦炉煤气、合成气、氢气共热解所得半焦及焦油元素进行系统的分析比较。结果表明,在压力为３ＭＰａ,温度为６５０℃,升温速率为１０℃／ｍｉｎ相对温和的热解条件下,兖州高硫煤与焦炉气、合成气、氢气共热解脱氮率分别为３０１％、３５７％、４４０％（ｗ％,ａｄ）,脱硫率基本相当约为８０％（ｗ％,ａｄ）,且在此三种热解气氛下煤中硫在热解固、液、气产物中的分布极为相似,分别约为２０％、１０％、７０％。与相当氢分压下的纯氢加氢热解相比,５ＭＰａ焦炉气气氛下兖州煤热解脱硫率增加约４５％,脱氮率降低约３５％。用焦炉气顶替纯氢气进行煤加氢热解具有较大的脱硫优势,这不失为我国高硫煤洁净利用的新途径     

分子印迹整体柱快速分离烟酰胺及烟酸

以药物烟酰胺为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲苯和正十二醇的混合溶液为致孔剂,采用原位聚合法制备了具有特定识别性能和分离能力的分子印迹聚合物,并将其作为高效液相色谱固定相,实现了模板分子与烟酸在2 min内的快速分离。在规格为50 mm×4.6 mm i.d.色谱柱上,以纯水为流动相（流速为7.0 mL/min）、操作温度为室温的色谱条件下,模板分子与烟酸的分离度达1.8。讨论了流动相中有机溶剂含量、醋酸及碱含量和流速对分离的影响。结果表明,原位聚合法制备的整体分子印迹聚合物在以纯水作流动相时对模板分子与其类似物有快速分离能力,这对于体内药物的分离富集研究具有很好的应用前景。     

图像融合质量定量评价方法

建立了一套对图像融合质量进行定量评价的方法和准则。其中,对于相同传感器源的图像,利用标准参考图像,选取均方误差、峰值信噪比、参考图像,以及融合图像的信息熵差、互信息作为客观评价指标;对于不同传感器源图像,选取融合图像的标准差、空间频率、信息熵以及融合图像与两源图像的互信息之和作为客观评价指标。应用此方法和准则对基于离散小波框架、基于可操纵方向金字塔变换和基于双树复小波变换三种平移不变性的图像融合方法进行了客观定量评价。实验结果表明,基于可操纵方向金字塔变换的融合方法效果最好,然后是基于离散小波框架的融合方法;基于双树复小波变换的融合方法其性能与前两种接近,且其冗余性最小。     

三维显微CT扫描系统的X射线源焦点投影坐标测量方法

针对实际的三维显微CT成像系统射线源焦点和探测器成像面位置不能直接测量的问题,提出了一种简单易行的射线源焦点投影坐标精确测量方法.基于球体在锥束射线场中的投影为椭圆的原理,利用双球目标体成像获得的数字射线投影图像,配合图像、图形处理方法和最小二乘拟合技术求取二椭圆的长轴交点,该点坐标即为射线源焦点的投影坐标.实验结果表明,所提出方法的测量精度达到了实际显微CT扫描系统的重建要求,并且实现简单、具有较强的抗噪能力.     

浆态床二甲醚合成催化剂失活因素研究

以完全液相法制备的Si-Al基二甲醚合成催化剂为研究对象,运用XRD、TEM、XPS以及XRF等方法对失活催化剂的表面结构和性质进行表征,并与传统催化剂进行对比,探讨影响催化剂寿命的本质原因。研究结果表明,传统复合催化剂失活的主要原因是反应过程中Cu组分的烧结、团聚以及催化剂比表面积降低等;而Si-Al基完全液相法催化剂失活是由于Cu组分流失所致。     

吹扫捕集气相色谱法分析土壤中熏蒸剂氰与氰化氢残留量

采用吹扫捕集气相色谱法建立了土壤中熏蒸剂氰和氰化氢的分析方法,对土壤中氰和氰化氢预处理的吹扫温度、吹扫时间和吹扫载气(N2)流速进行了优化。最佳吹扫参数为:以10%H2SO4溶液作溶剂、吹扫温度80℃、吹扫时间60 min和吹扫载气(N2)流速40 mL.min-1。氰和氰化氢在0.2～10 mg.L-1质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(r2)分别为0.999 1和0.998 3。在优化条件下,土壤中氰和氰化氢的平均回收率分别为95%和96%,相对标准偏差分别为3.6%和5.2%,检出限(S/N=3)分别为0.012、0.021 mg.kg-1,定量下限(S/N=10)分别为0.040、0.070 mg.kg-1。用100 mg.kg-1氰熏蒸土壤48 h,氰及其降解产物氰化氢在土壤中的残留量分别为0.32 mg.kg-1和5.68 mg.kg-1。该方法简便快速,精密度与准确度均符合要求,适用于土壤中氰和氰化氢残留量的检测。