研究了磷石膏制备半水石膏粉的工艺条件,通过添加减水剂改善磷建筑石膏的力学性能。采用常规分析、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料、磷建筑石膏粉和石膏产品进行分析和表征。结果表明:在温度为180℃和焙烧时间为2.0 h条件下,磷建筑石膏粉β半水石膏质量分数达到75.24%,绝干抗压强度达到9.6MPa;建筑石膏强度随着减水剂掺量的增加而升高。聚羧酸减水剂掺量为0.7%时,绝干强度达到15.0MPa,强度提高近64.84%;FDN减水剂掺量为0.7%时,绝干强度达到14.8MPa,强度提高近62.64%;木质素减水剂掺量为0.7%时,绝干强度达到13.9 MPa,强度提高近52.75%。
采用自由基聚合法制备了温敏高分子聚合物PNIPAm,并利用两亲性聚合物在选择性溶剂中的自组装制备出PNIPAm与纳米Cu2O的温敏复合材料;利用红外光谱仪(FT-IR)和紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)对聚合物的结构和温敏性进行表征,并用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对复合材料进行结构表征;通过抑菌实验考查温敏复合材料的缓释性能。实验结果表明:制得的PNIPAm凝胶最低临界溶解温度(LCST)约为32.5℃;交联剂摩尔分数(占单体的物质的量)从2%增大到4%时,凝胶溶胀度下降40%;抑菌实验发现,温敏复合材料对氧化亚铜的缓释效果明显。
采用水热法合成介孔材料SBA-15和Al-SBA-15,分别以2种材料为载体,以3mmol(AgNO3)/(g载体)等体积浸渍负载,得样品Ag-SBA-15和Ag-Al-SBA-15。通过N2吸附、TEM等表征方法发现,Al的掺杂并未改变SBA-15规整的孔道结构,AgNO3在2种载体上均出现部分团聚现象,由于Al-SBA-15的亲水性更好,AgNO3在载体Al-SBA-15上分散更为均匀。BET分析表明,Al-SBA-15比SBA-15具有更大的比表面积,可达752.0m2/g。等温吸附测试结果显示:SBA-15和Al-SBA-15对乙烯吸附选择性均较差,对乙烯/乙烷的分离比分别为1.25、1.10。2种载体负载AgNO.3后,乙烯吸附量在低压下大幅增大,分离系数显著增加,样品Ag-Al-SBA-15在298K、0.07MPa时分离系数高达14.9,Ag-Al-SBA-15的分离效果优于Ag-SBA-15。
菊芋作为一种非粮作物,块茎和秸秆均可以被微生物发酵生成乙醇。采用稀酸法对菊芋秸秆进行预处理,通过单因素实验,考察了预处理温度、预处理时间、稀酸浓度、料液比4个因素,得到的优化结果:料液比为1∶8,酸解温度为121℃,酸质量分数为1.5%,酸解时间为1h。此条件下水解菊芋秸秆,还原糖得率高达53.7%;预处理后的水解液在添加纤维素酶和木聚糖酶后,考察Kluyveromyces marxianus 1727的乙醇发酵能力,其同步糖化发酵与分步糖化发酵乙醇产量分别为25.91g/L和25.63g/L,生产效率分别是0.54g/L/h和0.26g/L/h。结果表明,稀酸水解的菊芋秸秆可用作底物生产燃料乙醇。
以多壁碳纳米管为填料,采用两步法制备了不同质量分数(0.1%~1.0%)的CNTs/石蜡复合相变材料。采用HotDisk热分析仪测试了CNTs/石蜡复合相变材料在不同纳米颗粒质量分数、温度和粒径下的导热系数。研究表明,CNTs/石蜡复合相变材料的固、液态导热系数随CNTs颗粒质量分数的增加而大幅度提高,在25℃时,质量分数为0.5%的复合相变材料的导热系数提高了13.2%,体现了良好的强化导热效果。复合相变材料的导热系数对温度的依赖性不强,但在55℃时,复合相变材料的导热系数在固-液相变过程时出现了较大程度的增长。此外,复合相变材料的导热系数随CNTs颗粒粒径的增加而降低,25℃时,质量分数为0.1%的复合相变材料中,添加10nm的碳纳米管后其导热系数提高了7.8%,添加100nm的碳纳米管后其+H27导热系数提高了2.2%。
通过对多种金属氧化物及其盐类催化解聚乙醇酸低聚物(PGA)的对比研究发现,乙酰丙酮锌作催化剂可以明显降低反应体系的解聚温度,减轻乙交酯制备过程中的结焦现象,提高乙交酯的收率。进一步将其应用于PGA的溶剂共沸解聚工艺中,可以防止共沸溶剂在较高温度下发生热劣化现象。对乙酰丙酮锌与传统金属氧化物在催化机理上进行了探讨,并且利用热重分析对PGA低聚物的降解过程进行了动力学分析。结果表明,乙酰丙酮锌作为催化剂反应体系的解聚温度仅为200℃,加入量为低聚物质量的0.4%,乙交酯收率最高可达95%,且PGA低聚物在其催化作用下与传统催化剂三氧化二锑相比所需的活化能更低,裂解更容易进行。
在中型鼓泡流化床实验台上,以氧气和水蒸汽作为气化剂,松木屑为原料,处理量为1 200kg/d,进行富氧水蒸汽气化实验,通过对不同当量比、水蒸汽配比,以及不同氧气体积分数下流化速度的改变对气体成分、低位热值、H/C的影响进行了实验研究。结果表明,当量比在0.26~0.27附近,水蒸汽配比在0.55时,H2体积分数最高为16.35%,CO体积分数最高为27.01%,H/C为0.64,气体热值为10.32MJ/m3。实验发现氧气体积分数改变所引的流化速度变化,可以有效提高H2和CO的体积分数,氧气体积分数在40%~100%变化,当量比为0.35,水蒸汽配比为0.2~0.8,H2最大体积分数增加至26.83%、CO最大含量增加至28.37%。
利用催化裂化方法,以废餐油为原料,研究了不同反应温度、不同催化剂和掺炼不同比例的海南炼化减三线油对制备生物燃料的影响。采用固定流化床装置进行催化裂化反应,测定生成油组分和含量,再生烟气,PONA和炼厂气中各组分的含量。实验结果表明:在废餐油催化试验中,Endurance比CGP-1HN的产物轻质油、总收率高,分别为65%和97%;CGP-1HN液化气收率较高为33%,且其催化活性更为稳定,转化率基本保持在98%。反应温度对催化剂为Endurance的影响较明显,而对催化剂CGP-1HN,反应温度没有明显的影响。海南炼化减三线油中掺入废餐油对海南炼化减三线油的催化裂化产品分布无明显影响,故废餐油是一种良好的催化裂化原料油。