甲烷在金属铁及氧化铁表面还原NO的研究

在程序控温电加热水平陶瓷管反应器、N₂气氛和模拟烟气气氛及300~1 100℃时,对甲烷在金属铁及其氧化铁表面还原NO的特性进行了实验研究。为使甲烷在脱硝反应后完全燃尽以及脱硝反应过程生成的CO等中间产物完全燃尽,在第一段加热炉后串联了第二段加热炉,补充氧气,实现燃尽。结果表明,甲烷在金属铁及氧化铁表面能够高效地还原NO。在N₂气氛中,在900℃以上温度范围内甲烷在金属铁表面的脱硝效率超过95%,与甲烷在氧化铁表面的脱硝效率差别很小。在模拟烟气条件下,当过量空气系数小于1.0时,在900℃以上时,甲烷在金属铁和氧化铁表面的脱硝效率都能超过90%,且未燃尽和燃尽两种条件下NO的还原率相差不大。NO同时通过金属铁的直接还原和甲烷的再燃还原两种反应机理脱除。而甲烷则通过还原氧化铁为金属铁,从而使金属铁直接还原NO可持续进行。同时,甲烷再燃反应的中间产物HCN/NH₃等被氧化铁还原,从而使燃尽后的脱硝效率不下降。研究结果表明,甲烷和金属铁或氧化铁在富燃料条件下可有效地还原NO。     

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征求对有机化学学科“十五”计划优先资助领域的建议 　　为做好国家自然科学基金委员会正在进行的“十五”计划优先领域战略研究以及“学科发展 及优先资助领域专题调研”和“十五”计划期间有机化学学科重大、重点的立项准备工作, 我们希望广泛听取和吸收科学家的意见和建议,并真诚地希望各位专家从有机化学学科发展 的高度出发,提出对优先资助领域或学科发展的建议,以支持有机化学学科的基金资助工作 。 　　以下几点仅供参考： 　　1．　从学科发展和国家需求两个方面阐明所提领域的地位和作用。 　　2．　阐明该领域目前在国际上的发展特点、前沿和发展趋势,并举例说明具有国际 领先水平的研究成果。 　　3．　分析和评价该领域在我国的研究现状,水平以及在国际上的地位。 　　4．　提出对未来发展方向的建议,重点是“十五”计划期间我国在该领域的发展方 向、目标、迫切需要优先资助的重要项目和关键性科学问题。 　　希望将所提建议的具体内容于2001年4月底以前寄来或以电子邮件传给有机学科。 国家自然科学基金委员会 化学科学部有机化学学科 2000年11月10日     

两种树皮热解微晶结构及生物油组分对比

以针叶材杉木树皮和阔叶材桉木树皮为原料,利用X射线衍射 (XRD) 对两种树皮热解前后固体颗粒微晶结构的变化进行了比较,利用气质联用 (GC-MS)、凝胶渗透色谱 (GPC) 等手段对两种树皮生物油组分进行了对比分析。结果表明,两种树皮中的纤维结构及脂肪链结构在热解过程中发生了分解,基本被破坏。杉木树皮和桉木树皮生物油主要组分相似,含有酸类、酮类、酚类、醇类、醛类、糖类、酯类等类物质,但相对含量存在差异;桉木树皮相对杉木树皮热解生成了较多的酸类、酮类物质,而酚类、醇类、糖类物质相对较少。两种树皮生物油中酚类物质占有较大的比例,以苯酚和邻苯二酚为主。两种树皮生物油主要物质分子量集中在300~500 g/mol,但桉木树皮生物油中分子量在300~500 g/mol的相对含量 (48.18%) 相比杉木树皮 (61.14%) 较少。     

聚合离子液体磷钨酸盐合成及催化模拟油氧化脱硫

合成了新型的聚合离子液体磷钨酸盐(聚1-丁基-3-乙烯基咪唑磷钨酸盐)(PBVIm PW),采用FT-IR、XRD和TG进行表征,通过CHN元素和ICP分析确定其结构。催化剂用于过氧化氢为氧化剂的模拟油品氧化脱硫反应。考察反应温度、氧硫比、催化剂用量等对脱硫率的影响。结果表明,当反应温度为50℃,n(H_2O_2)/n(S)为8,n(PBVIm PW(P))/n(BT)为0.4∶1.0,反应时间150 min时,苯并噻吩(BT)的转化率可以达到99.4%。催化剂可回收重复使用四次,催化活性无明显下降。     

不同金属改性对Pt/β-分子筛催化柴油车尾气中HC、CO及SO_2氧化性能的影响

采用共浸渍法制备了Ce、Cr、Mo和Cu改性的Pt/β-分子筛催化剂,运用氮吸附、XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD和XPS等手段对该催化剂进行了表征,研究了不同金属改性对催化剂的织构性质、骨架结构、表面酸性以及在模拟柴油车尾气中抑制SO_2氧化性能和催化HC、CO氧化活性的影响。结果表明,金属改性对催化剂织构性能和骨架结构影响较小。Cr、Mo和Cu的添加可以调变催化剂酸强度,进而抑制SO_2的氧化;Cu改性的催化剂具有最好的抑制SO_2氧化的能力,在350和450℃条件下,与未改性Pt/β-分子筛催化剂相比,Cu改性催化剂上SO_2转化率分别下降了70.4%和70.2%。然而,改性金属与Pt物种之间产生的相互作用,会使Pt物种更难还原,导致Pt对HC和CO氧化的催化活性降低。     

棕榈壳酶解-温和酸解木质素的结构及热解特性研究

采用酶解/温和酸解法提取了棕榈壳和麦秆的木质素(EMALs),利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、裂解器-气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)和热重-红外联用(TG-FTIR)技术,对两种EMALs的化学结构和热解特性进行了对比研究,并采用Ozaw a-Flynn-Wall方法计算了其热解反应的活化能。结果表明,棕榈壳EM AL和麦秆EM AL均为HGS型木质素。500℃下,两种EMALs的热解产物主要包括酚类、酸类和少量的醇类、醛酮类等化合物;棕榈壳EMAL热解酚类产物中H、G、S型单体酚类的比例分别为47.61%、25.64%和17.18%,而麦秆EMAL分别为23.66%、51.90%和15.50%。在热解反应主失重区(200-380℃),棕榈壳EM AL的主失重速率(50.80%/min)低于麦秆EM AL(78.63%/min);但棕榈壳EM AL热解同时存在肩状失重峰(265℃,27.40%/min),这与其较多H结构产物的释放相关。H型结构产物释放的放热效应降低了棕榈壳EMAL热解初期的活化能(20%,127.92 k J/mol),同时使其热解过程(20%-80%)的平均活化能(152.32 k J/mol)低于麦秆EMAL(161.75 k J/mol)。     

稀土元素铈对铂铜复合膜电极结构及性能的影响

通过离子束溅射技术分别制备铂铜复合膜电极及掺杂铈元素的铂铜复合膜电极,并在相同条件下对膜电极进行热处理及酸蚀处理。通过高分辨透射电镜、X射线衍射及电化学性能测试对膜电极进行结构及性能的研究。结果表明,在相同后处理条件下,铈元素的添加使铂铜复合膜电极表面出现"桥连"结构,同时促进铂铜元素的合金化程度增强,与纯Pt相比膜电极的析氢交换电流密度提升92.25%。     

神府煤热解-活化耦合反应产物特性及机制研究

利用两段式固定床反应装置,研究了神府煤热解-活化耦合产物的特性,探讨了热解温度及活化剂(H_2O(g)、CO_2和H_2O(g)/CO_2)对产物性能的影响,揭示了热解-活化耦合反应机制。结果表明,热解温度对半焦的CO_2化学反应性影响较小;采用热解-活化两段耦合工艺,可使神府煤热解的焦油产率明显提高,产率最高为17.8%;不同活化剂对两段耦合过程产生的混合煤气(mixture coal gases,MCG)和焦油产率影响为H_2O(g)H_2O(g)/CO_2CO_2,其焦油组分均以饱和分和芳香分为主;采用H_2O(g)/CO_2(1∶1)活化剂,可有效提高活性炭的比表面积,其BET比表面积为845.37 m~2/g。热解-活化耦合机制主要为活化段产生的合成气(synthesis gases,SG)为热解段煤的加氢热解提供了氢源,丰富的氢自由基促进了煤的加氢热解反应,改变了耦合过程的产物分布和特性。