高岭土催化甲醇脱水制二甲醚的研究

比较研究了高岭土的结构特征,采用常压微型反应装置评价了高岭土作为催化甲醇制二甲醚催化剂的活性,并对高岭土进行了酸处理改性研究.结果表明,高岭土中高结晶度的高岭石有利于催化甲醇脱水制二甲醚,酸处理改性能提高高岭土的催化活性.     

ZrO2对合成二甲醚双功能催化剂表面结构及催化性能的影响

采用共沉淀沉积法制备了Cu基双功能催化剂，并进行了合成气一步法制取二甲醚实验．XRD、XPS以及BET表征结果表明，催化剂中ZrO2以无定形状态存在，且随着其含量的增加，Zr^4 逐渐溶进CuO晶格，两者之间的电子交换使得Cu^2 在活化过程中很难被彻底还原为Cu^0，而是以Cu^0/Cu^ 的形式共存．活性评价结果表明，Cu^ 离子表现出优异的CO转化率和DME选择性．同时，ZrO2的存在能有效调节催化剂表面的Cu／Zn摩尔比以及促进Cu元素在表面的富集，从而改善催化剂性能．     

LSGMC5含量对于二甲醚燃料电池复合Ni-Fe阳极性能的影响

用浸渍法制备了掺杂不同质量分数的La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3-δ (LSGMC5)粉末的Ni8-Fe2-LSGMC5复合阳极, 并采用交流阻抗和直流极化技术考察了以氢气和二甲醚为燃气时该复合阳极的电化学性能及相应电池的功率输出特性. 结果表明, 在电极中掺入LSGMC5 粉末, 能显著地改善电极的形貌和电极/电解质界面结构, 减小欧姆电阻和极化电阻. 电极中LSGMC5 粉末含量对于氢气及二甲醚电化学氧化性能的影响显著不同. 以二甲醚为燃气时, 电极极化电阻随LSGMC5 粉末含量的增加而减小, 其中LSGMC5 掺杂量为30%的复合阳极具有最高的电化学性能, 相应电池在1073、1023、973 K 时的输出功率分别为1.00、0.61、0.40 W·cm-2; 以氢气为燃气时, LSGMC5 掺杂量为20%的复合阳极具有最好的电化学性能, 随着LSGMC5 掺杂量的进一步增加, 电极极化电阻显著增大.     

共沉淀浸渍法制备由合成气直接合成二甲醚的Cu-Mn催化剂

采用共沉淀浸渍法,制备了直接合成二甲醚的Cu-Mn-Zn催化剂,通过对组成成分及其配比的研究,发现Cu含量一定的条件下,n(Zn)/n(Mn)摩尔比对催化剂性能有较大的影响,当n(Zn)/n(Mn)=1/3～1/2时,催化剂对CO的转化率和对二甲醚的选择性达到最佳,分别为53.6%和63.5%；如锰添加比例过大,对催化剂催化合成二甲醚有微弱抑制；添加锌比例过大,会大大降低CO的转化率。载体Y分子筛的含量对催化剂性能也有影响,用量过大将降低催化剂的活性和对二甲醚的选择性,当其含量为33%时,催化剂上CO转化率和选择性可分别达到66%和68%,且催化剂活性随分子筛含量减少不再有明显的变化。     

二甲醚反应化学的研究进展

随着GTL(Gas-to-Liquid)技术的发展,从煤炭或天然气经由合成气制备甲醇的反应过程已转向合成二甲醚的反应过程,最近的研究表明由合成气直接生产二甲醚能突破甲醇合成的热力学限制,实现单程的完全转化[1],其中煤基合成气一步法合成二甲醚较甲醇更具技术和经济优势.从物理性质看,     

改进二甲醚燃料润滑性能的研究

在国内首次研究了二甲醚(DME)燃料中加入不同种类和配比的润滑改进剂后两者的互溶特性、发动机排放性能的变化以及燃油系统偶件润滑性能和磨损的改进,从而为 DME发动机选择合适的燃料润滑改进剂提供重要依据.实验给出了3种润滑改进剂与DME的临界互溶温度曲线,可据此在不同季节和地区为DME发动机选择合适比例的不同润滑改进剂来使燃油系统获得足够润滑,同时保证润滑改进剂与 DME能完全互溶.实验结果表明:植物油作为润滑改进剂效果较好;DME中加入少量的润滑改进剂后不会使发动机的排放性能恶化.     

甲醇气相脱水合成二甲醚反应机理的研究

采用B3LYP,MP2方法在6-311++G(2df,pd)水平上,研究了酸性催化剂条件下甲醇气相脱水合成二甲醚反应的微观机理,找到了可能的反应通道,并得到了各反应通道的反应物、中间体、过渡态和产物的优化构型、谐振频率,解释了Highfield等的实验结论.从键长和能量的变化角度,讨论了化学反应过程中化学键的变化规律,以及反应过程的难易程度,为实验研究二甲醚反应提供理论依据.     

爆炸极限实验系统研制及二甲醚/HFC125的可燃性研究

根据ASTM E681-04及ANSI/ASHRAE Standard 34-2007标准,建立了一套全自动可燃性气体爆炸极限实验系统.该系统实际配气比例与设定比例的误差不超过±0.1%,配气比例的不确定度小于0.5%.对几种常见制冷剂的爆炸极限进行了测试,验证了系统的准确性.对二甲醚/HFC125混合气体的爆炸极限进行了实验研究,结果表明,加入HFC125后二甲醚的可燃性范围减小,当HFC125与二甲醚的体积比为4.6时达到临界抑爆点,但HFC125含量较低时对二甲醚的阻燃作用不明显.该测试结果为将二甲醚作为一种环保型制冷剂进行推广应用提供了安全参考.     

采用自定义阈值的计算奇异扰动在构建二甲醚简化机理上的应用

将自定义误差阈值的计算奇异扰动(CSP)应用于包含55种物质和290步反应的二甲醚的详细机理上，构建了包含26种物质和20步反应的简化机理.开发了一套基于该算法的计算机程序--I-CSP.程序的输入数据包括:① 详细的反应机理；② 在Chemkin中计算的结果；③ 准稳态物质的数量.然后,将简化机理在均匀的反应器(包括自燃反应器和完全搅拌器)中进行验证.结果发现，计算结果与详细机理相比符合得相当好; 但当在非均匀反应器(一维、稳态、自由扩展预混合火焰)中验证时，结果显示出一定偏差.     

微米及纳米丝光沸石分子筛上二甲醚羰基化反应的积碳分析

对比研究了在传统微米尺寸和新结构纳米丝光沸石催化剂上二甲醚羰基化合成乙酸甲酯的反应行为.结果表明,通过减小分子筛的尺寸到纳米水平,可以有效提高反应物和产物到达或者脱离反应活性位的效率,从而提高了二甲醚的转化率;更重要的是,抑制了硬积碳的生成,使催化剂保持了更高的稳定性.