沸石分子筛的表面改性技术进展

沸石分子筛的改性技术与这类材料的合成及应用一样相当大地推动了沸石化学的发展。本篇文章引用了至少90篇文献概括地介绍了最近发展起来的三种沸石表面改性方法:沸石内配位化学、化学蒸汽沉积和沸石的表面有机金属化学。     

粉煤表面的动电位

本文考察了pH 值、表面活性剂、电解质、煤中矿物质及氧化等因素对九种不同煤化程度煤的动电位的影响并进行了讨论。提出了无烟煤及烟煤的动电位(ξ)与pH 值之间的关系,可用ξ=ae~(bx)经验公式关联起来,并对国外有关文献中的数据进行了验算,动电位的测定值与公式计算值均是显著相关的。     

低温热改质煤表面性质变化及其对浆体流变特性的影响

考察了几种褐煤热改质过程中表面性质的变化及其对浆体流变特性的影响。研究发现，在２００～３００℃温度范围内，热改质煤表面产生显著的收缩作用，活性含氧官能团尤其是羟基官能团的分解使煤表面疏水化作用显著增强，从而使煤的吸水性大幅度降低。上述煤表面性质的变化是该温度范围内热改质煤成浆性得以大幅度提高的主要原因。相关微分分析进一步表明，煤表面羧基官能团和与之相关的煤的吸水性是制约煤成浆性尤其是低阶煤成浆性的首要因素，而未发现酚羟基官能团能产生重要的影响。对浆体流变特性的研究表明，浆体的屈服假塑性与煤表面活性含氧官能团和矿物质的含量有关，煤表面较高的亲水性有利于浆体屈服假塑性的改善，从而使其对浆体性质的影响具有双重性。     

色谱交点在多相催化研究中的应用I. 芳烃在分子筛催化剂上的交点

测定了苯、甲苯、乙苯、二乙苯在四种分子筛催化剂上的保留体积。这些催化剂都被用于研究从苯和乙醇合成乙苯的反应中。发现了苯、甲苯、乙苯的logVg-1/T直线都有共同交点。证明了气相色谱中同系物交点的一般原则, 可以用在催化反应的研究中,从而为该反应提供一些有用的信息。     

色谱交点在多相催化研究中的应用I. 芳烃在分子筛催化剂上的交点

测定了苯、甲苯、乙苯、二乙苯在四种分子筛催化剂上的保留体积。这些催化剂都被用于研究从苯和乙醇合成乙苯的反应中。发现了苯、甲苯、乙苯的logVg-1/T直线都有共同交点。证明了气相色谱中同系物交点的一般原则, 可以用在催化反应的研究中,从而为该反应提供一些有用的信息。     

Zr的添加对 CeTiOx NH3-SCR催化剂抗碱金属中毒能力的提升

CeTiOx具有高的 NH3选择性催化还原(NH3-SCR)活性和 N2选择性,被认为是具有应用前景的催化剂.但是, CeTiOx不抗碱金属中毒,在含有大量 K离子的生物质柴油的燃烧装置中中毒尤为严重,因而限制了 CeTiOx催化剂在生物质燃料装置上的进一步应用.本文通过在 CeTiOx催化剂中掺杂 Zr元素来提升其抗 K+中毒的能力.采用共沉淀法制备了 CeTiOx (CT)和 CeZrTiOx (ZCT)两种 NH3-SCR催化剂.将不同含量的硝酸钾(K+/Ce =0.1,0.2)负载在催化剂表面,焙烧处理后得到 K+中毒的催化剂(K0.1-CT, K0.2-CT, K0.1-ZCT和 K0.2-ZCT).通过测定各催化剂的催化活性来研究 Zr的添加对 CT催化剂抗 K+中毒能力的影响. NH3-SCR活性数据表明, CT和 ZCT催化剂都达到了接近100%的 NOx转化率,且两种新鲜催化剂的催化性能基本无差别.浸渍不同含量的 K+之后, ZCT催化剂明显优于 CT催化剂： K0.1-CT和 K0.1-ZCT上的 NOx转化率分别为90%和62%;而 K0.2-CT和 K0.2-ZCT上分别为48%和13%.可见,随 K+添加, ZCT催化剂活性降低更缓慢,表明 Zr的添加提高了 CT催化剂抗 K+中毒能力. BET数据显示,在新鲜催化剂中, Zr的添加增加了催化剂比表面积和孔体积; K+中毒之后, ZCT仍然表现出比 CT更好的织构性能. X射线衍射和拉曼光谱结果显示,随着 K+负载量的增加,锐钛矿 TiO2的衍射峰逐渐变得尖锐,说明无定形 TiO2逐渐结晶并不断长大,从而导致催化剂比表面积下降.与 CT相比,随着 K+负载量增加,催化剂晶型并没有明显变化.这说明 Zr的添加可以抑制锐钛矿 TiO2的结晶及长大.由此可见 Zr的添加可抑制因 K+中毒而引起的催化剂结构变化,所以仍能保持较高的 NOx转化率.透射电镜(TEM)结果表明,随着 K+负载量逐渐增加,催化剂的晶粒尺寸逐渐变大： CT, K0.1-CT和 K0.2-CT的平均晶粒尺寸分别为7,13和15 nm,而 ZCT催化剂晶粒尺寸增大并不明显,分别为5,8和10 nm.很明显, Zr的添加抑制了催化剂晶粒长大,从而提高了其结构稳定性能.综上可见,由负载 KNO3而引起的“熔盐效应”得到了有效抑制. X射线光电子能谱结果表明,随着 K+负载量增加, CeZrTiOx催化剂的 Ce3+/Ce4+值下降得比 CeTiOx更缓慢,说明加入 Zr之后,催化剂具有更多的晶格缺陷和氧空缺,因而有利于 NH3-SCR活性的提高. 另外,催化剂酸性也是影响 NH3-SCR活性的关键因素. NH3程序升温脱附结果显示, Zr的添加可以使 CeTiOx催化剂在 K+中毒之后仍保持较高的酸性,即 Zr的添加抑制了 K+对催化剂表面酸性的巨大破坏作用.综上可知, Zr的添加提升了 CeTiOx催化剂抗 K+中毒能力.     

常曲率大深宽比河湾拟序扰动结构与床面响应关系探讨

蜿蜒河流床面形态既是其复杂动力结构响应的结果,同时也是决定河流进一步演化方向的重要因素.以蜿蜒河流中一种典型的大深宽比河湾为背景,探索其动力结构与床面响应的关系,将黏性不可压缩流体方程、泥沙输移方程和床面变形方程耦合,通过摄动方法求解床面响应,分析床面形态变化特性.研究成果显示在水流二维扰动作用下,河道中浅滩深槽呈现规则响应.当弯曲度等于0时,床面响应形态围绕河道中轴线基本呈反对称分布;当弯曲度不等于0时,床面响应形态呈不对称分布,中轴线向凹岸偏移.该文给出了由Reynolds(雷诺)数、扰动波数、床面形态增减率等构成的床面响应发展趋势稳定关系的判别方法.     

非对称场流分离系统的构建及其在淀粉颗粒粒径表征中的应用

淀粉颗粒粒径与分子尺寸分别在1~100 μm和20~250 nm之间,是影响淀粉功能特性的重要因素之一。非对称场流分离(AF4)是一种基于样品与外力场相互作用机制的分离技术,已应用于表征淀粉分子尺寸分布。商品化的AF4系统的粒径检测范围为1 nm~10 μm,对于淀粉颗粒粒径表征具有一定的局限性。该文研制了AF4分离系统;考察了其在微米尺度下对红薯、莲子和大米淀粉颗粒粒径表征的性能;采用微米尺寸的聚苯乙烯乳化球(PS)标准样品验证了构建的AF4系统的分离性能。实验结果显示,构建的AF4系统对PS混合样品(粒径2、6、12、20 μm)实现了基线分离,同商品化AF4相比提高了检测上线,具有分离表征淀粉颗粒的潜力。此外,该文研究了载液组成对淀粉颗粒分离表征的影响;通过光学显微镜验证了构建的AF4系统在微米尺度上对淀粉颗粒粒径分布的表征能力。最后,采用商品化的AF4系统串联多角度激光光散射检测器和示差折光检测器对3种淀粉分子进行了分离表征,考察了淀粉的溶解温度对其表征结果的影响。在摩尔质量10 ⁶~10⁸ g/mol范围内,红薯和莲子淀粉的回转半径和水合半径的比值(R_g/R_h)在0.9~1.1之间,大米淀粉的R_g/R_h在1.2~1.4之间。实验结果证明构建的AF4系统是一种快速、准确的淀粉颗粒粒径表征方法,与商品化的AF4系统结合可为研究淀粉尺寸分布与其功能性质之间的关系提供技术支持。     

新型壳聚糖基自组装纳米胶束紫杉醇药物释放载体

以N-胆甾醇琥珀酰基-O-羧甲基壳聚糖(CCMC, 胆甾醇基取代度6.9%)为原料, 在水溶液中通过探头超声处理制备其自组装凝胶纳米胶束, 采用稳态荧光探针法考察临界胶束浓度, 并通过透射电镜和动态激光散射仪检测胶束的形态大小. 以紫杉醇为模型药物, 采用透析法制备载药CCMC纳米胶束, 并通过高效液相色谱法(HPLC)考察其在纳米胶束中的包载及释放情况. 结果显示, CCMC为两亲性高分子, 在水溶液中能形成粒径为198.4 nm的规则球状胶束, 临界胶束浓度为0.018 mg/mL. 紫杉醇顺利包载于CCMC-纳米胶束内, 载药量高达34.9%; 随着载药量的增加, 胶束粒径呈增大的趋势. 体外释放实验结果显示, CCMC纳米胶束能延缓紫杉醇的释放, 释药速度和释放介质pH值密切相关.     

刚性弹丸撞击下岩石侵彻之理论研究

 对岩石在刚性弹丸撞击下的侵彻问题进行了理论研究。文章包括两个部分。首先,对常用的预测岩石在刚性弹丸撞击下侵彻深度的方程进行了简单回顾和评论;然后,在实验观测的基础上,对最近发表的一些预测在刚性弹丸撞击下,混凝土和土壤的侵彻公式进行了修正,推导出一个较为合理的剪切强度表达式。拟合结果表明：该模型与Frew、Forrestal和Hanchak所得到的石灰岩侵彻的实验数据吻合得很好。