不同压力下竖直管外Marangoni凝结换热特性研究

本文在不同压力状态下对水与酒精混合蒸汽在竖直管外Marangoni凝结换热特性进行了可视化实验研究,观测到不同过冷度下的凝结状态.实验结果表明,在相同流速和浓度条件下,酒精浓度较低时凝结换热系数随蒸汽压力的升高而升高.但在高酒精浓度下,凝结液表面张力梯度减小,扩散热阻的影响增大,蒸汽压力对于凝结换热系数的影响并不明显.     

碳催化剂用于异丁烷直接脱氢制异丁烯

异丁烯用途广泛,被认为是除乙烯和丙烯外最重要的基础化工原料.异丁烯的来源主要是石油裂化过程中产生的碳四馏分,但随着对其需求量的逐年增加,分离法已逐渐无法满足,因此异丁烷直接脱氢工艺逐渐受到工业界和学术界的重视.铬系和铂系催化剂是两类传统工业催化体系,但铬对环境污染严重,铂作为贵金属成本较高,而且现有工艺大多存在催化剂稳定性较差需要反复再生的问题.近年来碳材料用于烷烃氧化脱氢反应的研究较多,并表现出较高的活性和稳定性,甚至有研究组提出金属催化剂在反应中快速生成的活性积碳(active coke)可能是真正的催化活性中心.但氧化脱氢反应不同于直接脱氢,需在反应中加入氧气,这在实际生产中会带来一系列问题：考虑到烷烃的爆炸极限,实际应用时反应气必须稀释,这不利于产物的收集;而且氧气会导致反应物过度氧化产生CO和CO2等副产物,也限制了氧化脱氢工艺在工业上的应用和发展.
　　我们研究组将椰壳碳、煤质碳和碳纳米管等碳材料作为催化剂用于催化异丁烷直接脱氢反应,发现碳催化剂表现出较高的催化活性：在625 oC,椰壳碳上异丁烷转化率和异丁烯选择性分别为70%和78%,连续反应3d后仍能维持34%的转化率,且选择性基本不变.与铬基催化剂相比,碳催化剂在稳定性方面表现出更大优势.我们进一步采用N2吸脱附、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等手段对反应前后的碳催化剂进行了详细表征. N2吸脱附结果表明,椰壳碳比表面积高达1190.2 m2/g,这可能是其具有较高催化活性的原因;而结合催化剂活性数据,对比反应前后椰壳碳催化剂比表面积和异丁烷转化率可知,两者呈现近乎线性的相关性,进一步证实比表面积大小对碳催化剂催化活性有重要影响. XPS谱图证明椰壳碳在反应前表面除了有少量硅(0.73%)外,不存在金属氧化物等杂质,证实碳材料无需负载氧化物等即可表现出较高的催化活性;反应后沉积的积碳附着在催化剂表面,使硅含量降低至0.47%;催化剂中氧含量也由4.43%降低至3.78%,同时有碳酸盐生成. FTIR谱图进一步证实反应前的椰壳碳表面有丰富的有机官能团,但反应开始后有机官能团很快消失,而催化剂仍保持较高的催化活性,因此有机官能团并非碳催化剂催化活性高的必要因素,这与文献中已报道的结果不同. FE-SEM照片中观察到反应后椰壳碳催化剂表面形成积碳,随着反应时间延长积碳明显增多,这与XPS结果一致.
　　碳材料具有来源广泛、绿色环保等显著优势,可作为一种新的催化体系应用于异丁烷直接脱氢反应,无需负载其他物质或添加氧化性气体即可表现出良好的催化活性和稳定性,其比表面积对催化活性有重要影响,反应中产生的积碳导致催化剂比表面积下降进而降低其催化活性,而有机官能团的存在对催化活性影响不大.     

α-卤代酮的脱卤新方法

报道了一种以乙醇为溶剂,在锌粉和甲酸铵催化下的α-卤代酮的脱卤新方法。该体系也适用于α,α-二卤代酮和卤代苄的脱卤反应,产物结构结构经~1H NMR,IR和MS(ESI)确证。     

火焰原子吸收光谱法测定预熔型精炼渣中的氧化镁

建立了测定预熔型精炼渣中氧化镁的火焰原子吸收光谱法。样品采用氢氟酸–王水–高氯酸分解后,加入少量硫酸可使溶液底部的絮状不溶物溶解完全。在盐酸介质中,加入氯化锶消除干扰,利用空气–乙炔火焰以原子吸收光谱仪进行测定。测定结果的相对标准偏差为0.50%~1.08%(n=12),测定标准物质的相对误差为–0.92%,加标回收率为97.56%~102.14%。该法操作简便,分析速度快,适用于大批量样品分析。     

短链支化聚乙烯的合成与表征

合成了两类结构明确的乙烯共聚物, 通过FTIR, GPC, ¹H NMR和¹³C NMR表征了产物的分子结构, 分别研究了分子量和短链支化含量对两类共聚物结晶性能的影响. 采用阴离子聚合制备分子量(M_w)20000~110000、分子量分布为1.1的1,2-结构摩尔分数为7%左右的聚丁二烯. 加氢反应后得到乙烯/1-丁烯模型共聚物的熔点和结晶度随着分子量的增加而下降. 采用茂金属催化剂Et[Ind]₂ZrCl₂催化乙烯与1-己烯共聚合, 制备分子量为100000左右, 共聚单体摩尔分数为0~5.5%的乙烯/1-己烯共聚物, DSC结果表明其熔点和结晶度随着共聚物中1-己烯含量的升高而降低.     

FTIR研究聚丙烯负载型催化剂的制备过程

采用红外光谱跟踪分析用于丙烯聚合的ＭｇＣｌ２负载型催化剂的制备过程,阐明了制备过程中的主要化学变化．认为载体ＭｇＣｌ２含水对催化剂负载过程及钛含量有极大的影响;ＭｇＣｌ２的溶解是一经过中间过渡态的醇化过程;邻苯二甲酸酐不仅会与部分醇反应生成酯,而且还与水反应生成酸,起了除水的作用;其中酯在ＴｉＣｌ４负载中作为内酯,酸容易与－Ｍｇ—（ＯＲ）作用生成Ｍｇ（ＯＨ）２或Ｍｇ（ＯＨ）Ｃｌ;在负载过程中,ＴｉＣｌ４倾向于在ＭｇＣｌ２表面的结构缺陷处与ＭｇＣｌ２发生“结构锚定”．用红外光谱跟踪分析的结论,得到了用不同含水量ＭｇＣｌ２制得的催化剂钛含量和催化活性及ＸＰＳ分析的支持     

光场多光谱相机像方远心镜头光学设计

光场多光谱成像技术具有能够同时获取目标二维空间信息和光谱信息的能力,利用光谱信息可以实现目标的分类和识别。为了快速、便捷地获取空间目标的完整光谱信息,实现目标表面光谱信息的真实记录,基于光场多光谱成像原理,采用光谱分光滤光片阵列分光实现主透镜系统入瞳孔径的分割,设计了一款应用于光场多光谱相机的像方远心镜头光学系统。光学系统具有宽波段400 nm~1 000 nm,焦距为240 mm,F数为4,全视场15.52°。像质评价与系统公差分析结果表明:设计的光场多光谱相机的像方远心镜头可以满足实际加工以及正常使用要求。     

拼接主镜共相校正装置设计与测试

针对拼接主镜,开展子镜面共相校正装置的结构设计与性能测试.该装置整体采用粗调精调结合的两级式结构,主要由粗调级、精调级和横向卸载机构等部分构成.文章在基于有限元方法的装置整体设计与性能分析基础上,完成装置样件研制与基本性能测试.实测结果表明:该装置可平移±2.5 mm,校正精度约30 nm RMS(root mean ...     

Ti,N共掺杂4H-SiC复合增强缓冲层生长及其对PiN二极管正向性能稳定性的改善

"双极型退化"现象严重阻碍了4H-SiC双极型器件如PiN二极管等的产品化,其微观机理是电子-空穴复合条件下层错由基面位错处的扩展.为遏制"双极型退化"现象,不仅要消除漂移层中的基面位错,还需要通过生长复合增强缓冲层的方法阻止少子空穴到达含高密度基面位错片段的外延层/衬底界面.本文采用钛、氮共掺杂的方式进行缓冲层的生长...     

新一代高活性后过渡金属烯烃聚合催化剂

介绍了近几年发展起来的新一代后期过渡金属(Fe,Co,Ni,Pd)烯烃聚合催化剂,对催化剂的结构、性能及催化烯烃聚合进行了阐述。