采用0.2mol/L NaOH溶液对硅铝摩尔比为50、80、150的HZSM-5分子筛进行碱处理,并采用XRD、BET、NH3-TPD和SEM等方法对其进行表征,研究了硅铝摩尔比为50、80、150的HZSM-5分子筛经碱处理制备Co-Mo/HZSM-5催化剂的烯烃芳构化反应。结果表明:碱处理后,HZSM-5分子筛具有较大的比表面积、平均孔径和介孔体积。以FCC汽油为原料时,CoMo/HZSM-5(50-0.2)在烯烃芳构化反应中烯烃转化率最高,且芳烃收率较高。在实验室自制小型固定床反应器上探究不同工艺条件下CoMo/HZSM-5(50-0.2)催化剂对烯烃芳构化反应的影响。结果表明:反应温度为410℃,反应压力为1.0MPa,反应空速为1.0h-1时,CoMo/HZSM-5(50--0.2)催化剂烯烃转化率最高,为93.5%,芳烃收率最高,为31.5%。
采用高温水热嫁接的方法,通过调节反应溶液的pH和水热处理温度,成功地将金属铬离子嫁接到SBA-15氧化硅骨架上,制备得到高度规整有序的介孔孔道结构的Cr/SBA-15催化剂,并研究了Cr/SBA-15在以乙腈为溶剂,H2O2为氧化剂的环己烷催化氧化反应中的性能。结果表明,当pH=3,Si/Cr摩尔比为15时,合成的Cr/SBA-15催化剂具有高度有序的二维六方介孔结构,同时表现出良好的催化活性和选择性。反应温度为80℃,反应时间为4 h条件下,环己烷催化氧化的转化率可达17%,环己酮和环己醇的选择性分别为65%、35%。Cr/SBA-15催化剂重复使用3次后活性基本不变,表明该催化剂具有良好的稳定性。
以氨基功能化SBA-15(NH2-SBA-15)为吸附剂,对废润滑油进行接触精制研究。采用傅里叶变换红外(FT-IR)、热重(TG)、N2物理吸附等手段对接触精制前后吸附剂样品进行表征。考察了剂油质量比、精制温度、接触时间等因素对再生油酸值的影响,并通过溶剂洗涤法对失活吸附剂进行再生。结果表明,接触精制废油后NH2-SBA-15的表面及孔道中沉积有大量脂肪族有机化合物,其比表面积与孔容基本丧失,孔径大幅降低,200~600℃热重表征失重率约为34.0%;在剂油质量比为0.03,精制温度为40℃,接触时间为10 min的条件下,再生油酸值可降低至<0.01mg(KOH)/g;吸附后NH2-SBA-15经4次溶剂洗涤再生,接触精制废润滑油所得再生油酸值仍低于0.03 mg(KOH)/g。
采用生物质原料腰果酚与1.4-二溴丁烷和氯磺酸反应合成了一种新型绿色腰果酚磺酸盐Gemini表面活性剂。并通过单因素实验对双醚反应进行条件优化,得到较优的反应条件:n(腰果酚)∶n(1.4-二溴丁烷)=2.10∶1,反应温度为150℃,反应时间为8h,收率为85.16%。采用红外光谱和元素分析对双醚中间体和目标产物进行了结构表征。对合成的腰果酚磺酸盐Gemini表面活性剂进行了性能测定,并与传统的单基表面活性剂十二烷基苯磺酸钠进行了对比,其γcmc为35.06mN/m,低于十二烷基苯磺酸钠(39.2mN/m),CMC为0.05 mmol/L,比十二烷基苯磺酸钠(1.6 mmol/L)低2个数量级。同时,具有比十二烷基苯磺酸钠更好的起泡性和乳化性能,表现出良好的表面活性。
利用共沉淀法制备了CuO-ZnO-ZrO2催化剂,考察了加料方式、焙烧温度和沉淀剂种类对CuO-ZnO-ZrO2催化剂结构性能的影响。通过XRD、H2-TPR、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,选择较佳制备条件下制得的CuO-ZnO-ZrO2催化剂进行了液相丙烯低温脱除CO活性评价。结果表明:采用并流方式,焙烧温度为400℃,以(NH4)2CO3为沉淀剂所制备的催化剂具有较大的BET比表面积,更小的活性组分晶体颗粒,以及较好的氧化还原性能。在反应温度为50℃,压力为3MPa,体积空速为8.0h-1的条件下,连续反应1 500min,较佳制备条件制得的CuO-ZnO-ZrO2催化剂在液相丙烯杂质脱除中,10μL/L CO转化率均在99.7%以上,稳定性良好。
在不使用任何模板和催化剂的条件下,采用简单的水热法成功制备出花状结构的纳米线阵NiCo2O4材料,并利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电化学测试等手段对材料的结构和电化学性能进行了表征。结果表明,该方法合成的NiCo2O4材料呈现出直径约为10μm的花状结构的纳米线阵,纳米线尺寸均一,纳米线直径约为150nm,长度约为5μm,且为多孔结构。电化学测试结果显示,在电流密度为1A/g进行充放电时,放电比容量高达983.5F/g,库伦效率基本保持在98.5%以上,在500次循环充放电后,仍有较高的容量保持率,NiCo2O4材料作为超级电容器电极材料展现出良好的容量属性和循环稳定性。
的工艺进行了研究,采用固定床反应器完成二甲胺与丙烯腈加成制备二甲氨基丙腈第1步反应和二甲氨基丙腈加氢制备N.N-二甲基-1.3-丙二胺第2步反应,并对反应工艺进行了优化。结果表明:第1步反应在空速为1.1h-1,温度为30℃,压力为1.0MPa,摩尔比为1∶1的条件下,丙烯腈的转化率和N.N-二甲基氨基丙腈选择性均能达99.5%以上;第2步反应固定床加氢还原采取逆流反应的方式,催化剂为DCF-1Raney-Ni催化剂,温度为70℃,压力为6.0 MPa,总空速为0.3h-1,助催化剂为2.0% NaOH的甲醇溶液,NaOH质量分数为0.46%,二甲氨基丙腈的转化率与N.N-二甲基-1.3-丙二胺的选择性均达99.5%以上。
为探究SO2与NH3/NO体积比对SCR脱硝中PM2.5排放特性的影响,通过模拟SCR脱硝试验装置,针对商业V2O5-WO3/TiO2催化剂,利用电称低压冲击器(ELPI)等仪器对SCR脱硝装置出口PM2.5物性进行了测试分析。结果发现,SCR脱硝装置出口细颗粒物数浓度达到1.0×10.6个/cm3左右,其主要成分为NH4HSO4及少量(NH4)2SO4,且细颗粒物多为亚微米级。同时研究了SO2催化氧化对PM2.5形成的影响,并采用傅里叶原位红外光谱(FTIR)研究了氨氮体积比对PM2.5生成的影响机理。结果表明,SO2的影响与SO2氧化生成的SO3浓度与颗粒物数浓度显著相关,氨氮体积比的浓度对形成的颗粒物数浓度有直接影响,而且对SO2氧化率也有一定影响。
以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,水作溶剂,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,通过自由基聚合法制备了具有阻垢性能MA/AA/SSS三元共聚物。采用红外光谱法(FTIR)和热重分析(TG)等物理手段对聚合物化学结构及热稳定性进行表征。以共聚物的阻垢率为考察指标,系统研究了单体摩尔比、反应温度、反应时间、引发剂用量、链转移剂用量等因素对其阻垢性能的影响。研究结果表明,当MA、AA、SSS的摩尔比为4∶2∶1,反应温度为80℃,反应时间为4h,引发剂用量为单体总质量的10%,链转移剂用量为单体总质量9%时,共聚物对CaCO3阻垢率可达85.6%。
以月桂酸-肉豆蔻酸-棕榈酸三元低共熔脂肪酸(LA-MA-PA)为相变芯材,硅藻土为担载材料,基于真空吸附法制备了不同质量比的LA-MA-PA/硅藻土定形相变材料并确定了最佳配比。采用SEM、FT-IR、DSC对该定形相变材料的微观形貌、结构和热性能进行表征分析。将其与建筑石膏结合制备石膏基储能建筑材料,并对其调温功能和相变过程中脂肪酸的渗漏情况进行评价。蓄放热试验表明,含15%定形相变材料的石膏基储能建筑材料的温度波动明显小于普通石膏建筑材料,两者温度最高点和最低点的差值为4.9℃。此外,对石膏基储能建筑材料进行热处理后并没有造成其中脂肪酸的明显渗漏情况。3
从武汉市某石油化工厂的活性污泥中筛选出1株能降解苯酚的异养硝化菌Y10,通过生理生化试验及16S rDNA测序鉴定其为Pseudomonas sp.属细菌。该菌生长和降解苯酚的适宜条件为:温度为35℃,培养基初始pH为9.0,摇床转速为200r/min。在该条件下,质量浓度为837 mg/L及1 254 mg/L的苯酚分别在7h和20h时被完全降解,降解速率分别为119.6mg/(L·h)和62.7mg/(L·h)。以苯酚为唯一碳源且碳源充足时,Y10能将初始质量浓度为114mg/L的氨氮在12h时全部降解,该过程产生的亚硝酸盐氮≤1.5mg/L,表明该菌可实现同步硝化反硝化。
以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,(NH4)2S2O8-NaHSO3为引发剂,采用自由基水溶液聚合方式合成了一种抗高温钻井液降滤失剂。通过合成条件的单因素实验评价了聚合物的降滤失性能,用红外光谱法对共聚物的结构进行了表征。实验结果表明,聚合物质量分数为2%时,淡水、饱和盐水以及复合盐水钻井液的FLAPI分别为5.2、7.4mL和6.8mL,淡水钻井液经200℃老化16 h后的FL API为10.6mL,饱和盐水钻井液经180℃老化16h后的FL API为16.4mL。聚合物质量分数为1%的淡水钻井液经100℃老化16h后的页岩相对回收率为97.1%。
利用填装星型填料的HERPB加入醋酸钾分离乙醇/水物系,在超重力因子β为21~188、回流比R为1.0~3.5、原料流量F为1.24~2.50kmol/h、进料摩尔分数xf为0.064 6~0.242 5、溶盐量S为5~25 g/L、0.1MPa和室温进料操作条件下对其传质性能进行研究。结果显示,整个实验过程中高效旋转精馏床(HERDB)运行平稳。高效旋转精馏床的传质效果随超重力因子β和原料液流量F先增加后减小;随溶盐量S和原料液浓度xf的增加而提升;随回流比R的增大而降低。实验的最佳操作条件为β=83.609 4、R=1.5、F=1.731 7kmol/h、xf=0.242 5、S=25g/L,精馏段、提馏段和整个系统的HETP分别为3.75、7.61、4.29mm,小于超重力精馏传质单元高度。建立了超重力萃取精馏的经验模型,偏差在±5%以内,平均偏差为4.42%。
为了探究热流密度、真空度和流量对升膜蒸发器传热性能的影响,建立了升膜蒸发系统传热实验平台,实验所用升膜管管长2 800mm,升膜管采用TP2紫铜管,工作介质为纯水,升膜管采用电加热方式加热;研究了热流密度(4.20 kW/m2≤q≤16.81kW/m2)、流量(40 L/h≤M≤200 L/h)和真空度(20 kPa≤P≤40 kPa)对升膜管传热特性的影响。结果表明,升膜管沿轴线方向内壁温度是先急速增大到最大值然后再逐渐减小。当热流密度为6.05kW/m2,流量为80L/h时,相对应的管内换热系数最大。流量为40~80L/h时,流量越大相对应的管内换热系数越大。真空度越大,升膜管的内壁温度越低。
以2-甲基萘气固相催化氧化制备2-甲基-1.4-萘醌体系为研究对象,设计了三塔连续减压精馏工艺,并利用Aspen Plus软件对整个分离过程进行了模拟计算。通过选择物性方法和组分的简化、DSTWU模块的简捷设计和RadFrac模块的严格计算,应用模型分析工具优化得到了粗酚系统连续减压精馏的工艺参数。若各塔轻关键组分的回收率设为98%,在一定的进料条件下,塔1、塔2、塔3的理论塔板数分别为10、13和19;最佳进料位置分别在6.9和10块板;塔顶产品与进料的质量流中之比(D/F)分别为0.293 3、0.191 2和0.647 6。得到2-甲基萘、2-甲基-1.4-萘醌和苯酐产品的质量分数分别为99.9%、99.0%和99.9%。该过程得到的结果对开发更为高效便捷的粗酚分离精制方法具有一定参考价值。
建立了基质固相分散萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定印染污泥中3种分散染料(分散蓝35、分散红1、分散橙37)的分析方法。前处理条件:用新型机械研磨方式将0.4g样品与1.6g PSA研磨10 min,混合物以8 mL乙酸乙酯洗脱,洗脱液经高纯氮气吹干后用800μL乙腈复溶;采用Syncronis C18反相色谱柱分离后以乙腈-1‰甲酸水为流动相梯度洗脱,在选择反应监测(SRM)模式下进行定性和定量分析。3种分散染料在2~100μg/kg范围内线性关系良好(r2>0.998),检出限为0.01~0.14μg/kg。加标回收率在86.4%~106.4%之间,相对标准偏差在2.9%~8.2%之间。该方法快速、准确、灵敏度高,可用于实际污泥中痕量分散染料的检测。