为提高有机蒸汽膜的耐溶胀性,选用分子中含有C-F键及不对称结构的橡胶态聚合物聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS),采用溶液浇筑法制备了均质膜,测试了包含全氟烃类在内的10种气体在聚合物膜中的渗透性,并对渗透系数与压力及临界性质之间的关系进行了研究。结果表明,全氟烃类气体的渗透系数较小,低于永久性气体及具有相同碳原子数的烷烃气体;随着压力的增加,CO2和C3H8等吸附性较强的气体渗透系数不断提高;而对于H2、O2和N2等气体,渗透系数变化不大;除H2、CO2和全氟烃类外,气体渗透系数随着临界温度的提高而增加;气体分子尺寸大且易被压缩的烷烃气体更容易渗透,渗透系数随着碳原子个数的增加而增大,但对于全氟烃类气体则表现出相反的渗透行为。
为了进一步提高Ni-Mo-N催化剂在苯/噻吩加氢反应中的抗硫能力,采用氢气还原法制备了不同镍钼摩尔比的Ni-Mo-N催化剂,考察镍钼摩尔比对其晶相结构、比表面积、孔径、还原性能以及氢气吸脱附性能的影响。结果表明,氢气还原法可以制备出纯相Ni2Mo3N,适当地减小镍钼摩尔比,有利于形成晶粒尺寸较小的Ni2Mo3N,从而改变活性组分Ni2Mo3N与金属Mo的相互作用和催化剂的氢气吸脱附性能;催化剂Ni/Mo-2/4具有较小的晶粒尺寸(18.3 nm),最强的Ni2Mo3N与Mo间的相互作用和最大的高温氢气脱附量(18.24 μmol/g)。将该催化剂用在0.003%噻吩存在下的苯加氢反应中发现,苯的转化率始终接近100%,并在53 h内保持很好的稳定性。
制备了一系列不同镍磷摩尔比的NixPy/SAPO-11和Ni/SAPO-11用于测试脂肪酸甲酯加氢处理(包括加氢脱氧和异构化反应)的反应性能,并对操作条件和催化剂稳定性进行了研究。结果表明,3% NixPy(3/2)/SAPO-11催化剂展现出了最佳的催化性能,脂肪酸甲酯转化率达到98.4%,烷烃收率达到88.6%;同时,比3% Ni/SAPO-11催化剂具有更高的异构化率。在温度为360℃、压力为1.5 MPa、重时空速为2.5 h-1、氢气流量为60 mL/min的条件下,脂肪酸甲酯转化率和烷烃收率分别达到97.4%和96.1%,反应34 h后异构化率由59.5%降至24.7%。
以甲苯为底物,醋酸钴为催化剂,溴化钠为引发剂,过氧乙酸为液相氧化剂,在脉冲型微通道反应器中液相氧化合成苯甲醛,考察了原料配比、停留时间、反应温度、催化剂、引发剂用量和溶剂量等工艺参数对合成反应的影响。结果表明,n(甲苯):n(过氧乙酸)=1:3、V(甲苯):V(乙酸)=1:5、n(乙酸钴):n(甲苯)=1:75、n(溴化钠):n(甲苯)=1:30、反应温度为110℃、停留时间为10 min时,甲苯转化率达到30.8%,苯甲醛选择性达到83.5%。与传统间歇反应工艺相比,微通道反应器通过对反应过程中传质传热的强化,可大幅提高反应速率及原料的利用率,扩大工艺条件选择区间,实现对氧化反应过程的有效控制。
以丁二酸酐、2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇和溴代十六烷(C16H33Br)为原料,合成了一种酯基型Gemini双季铵表面活性剂(简称为GS16-EEG-16)。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振光谱(1H-NMR)对产物结构进行表征。复配得到最终配方为8 g SAS-60、3 g 6501、3 g吐温80和0.6 g GS16-EEG-16。性能测试结果表明,随着复配体系中GS16-EEG-16质量的增加,表面活性剂越易聚集缔合成胶束。0.6 g双子加量的表面活性剂复配体系乳化系统中,油/水分离时间达到96 min,且在聚四氟乙烯板(简称PTFE)上的接触角为63°,说明其具有很好的乳化性能和润湿性能。0.6 g双子加量的表面活性剂复配体系仅用28 min便可将油/水界面张力降低至1.9×10-3 mN/m,最终驱油效率达52.5%。
固定晶化条件和合成原料参数,在SiO2-Al2O3-TBA+-H2O体系中,分别以四丁基氢氧化铵为模板剂、硫酸铝为铝源、正硅酸乙酯为硅源,考察了原料硅铝摩尔比对合成ZSM-11分子筛理化性能的影响。结果表明,随着原料硅铝摩尔比的增大,I501/I200[(501)和(200)晶面衍射峰的强度]的比值增大。原料硅铝摩尔比影响ZSM-11分子筛的晶粒大小和晶体形状。原料硅铝摩尔比为200时,合成ZSM-11分子筛的比表面积(453.9)和孔容(0.163 5)最大,介孔表面积占总表面积的40%,该催化剂的甲醇转化率为99.8%,丙烯收率为47%,P/E比值为5.84。
通过检测添加了藤茶提取物二氢杨梅素(DMY)的聚丙烯(PP)在自然老化试验和烘箱老化实验中的力学性能和熔体流动性,评价了DMY对PP的抗氧化作用,并与添加合成抗氧剂Irganox B215的样品进行比较。结果表明,添加DMY的PP在老化过程中拉伸强度和冲击强度的下降及熔体流动速率的增大均有所延缓,说明DMY是PP的一种高效抗氧剂;另一方面,自然老化试验中添加Irganox B215的样品在105 d内的稳定性更好,但DMY的抗氧化效果持续时间更长,而在烘箱老化实验中情况有所不同,整个老化过程中Irganox B215表现出比DMY更好的抗氧化效果。DMY无毒、高效、稳定性好、资源丰富,是一种优良的天然抗氧剂。
制备了不同组成的活性炭复合载体及催化剂,并将其用于臭氧催化氧化降解酸性大红染料废水化学需氧量(COD)的反应。比较了不同载体及催化剂的物性特征、COD去除率之间的差异,详细考察了pH、反应空速和臭氧投加量等参数对COD去除率的影响。结果显示,自制活性炭复合载体及催化剂具有强度高、磨耗低、介孔比例高且金属分散均匀等优点,较商用活性炭催化剂COD去除率高10.9%~16.5%。在空速为1.0 h-1、pH为8、臭氧质量浓度为200 mg/L的条件下,Cu-Ce/AC-NTB催化剂COD去除率平均值达72.2%,稳定运行30 d没有明显降低,表现出良好的催化活性和稳定性。
自修复材料由于其延长材料使用寿命,节约成本和能源,具有可持续发展等优点,引起了广泛的关注。其中基于可逆共价键的自修复材料因其可以多次重复修复,且键能高于可逆非共价键,更适合于制备高强度的自修复材料。但良好的自修复效果和优异的机械性能往往不能共存,因为动态可逆共价键相较于传统的共价键键能较低,更容易受到破坏,而且良好的自修复效果要求分子链能够快速运动,在损伤表面进行重组。所以,目前对于基于动态共价交联键的聚合物,保持良好的自修复效果的同时提高其力学性能是当前研究的难题所在。为了提高自修复材料的力学性能,将分子尺度的乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)通过巯基-烯反应引入交联网络。通过测试表明,OVPOSS质量分数达到10%时,复合材料的机械性能最好,断裂伸长率也有所增加;并且依然具有95%以上的恢复率,达到了在不影响其修复效果的情况下增加力学性能的目的。
探究了臭氧氧化对常减压装置电脱盐二级出水中有机物的转化与降解作用,结合常规指标分析并采用超滤分子质量分布、气相质谱-色谱联用仪等手段对臭氧氧化前后的水质进行分析,并对比分析臭氧氧化对后续生物活性炭进一步吸附降解废水中有机物的作用。结果表明,当二级出水COD均值为39.7 mg/L、臭氧投加量为20 mg/L、单柱停留时间为40 min时,臭氧氧化对COD的平均去除率为19.8%,对UV254的平均去除率为30.9%。臭氧氧化可有效将含有不饱和键的大分子有机物转化为易生物降解的小分子物质,改变有机物结构,并降解一部分小分子物质,使废水中分子质量小于1 kD的有机物所占比例从69%提升至87%。相较于将二级出水直接进行生物活性炭的吸附降解,臭氧预氧化可将COD去除率提升11.4%,将UV254的去除率提升19.0%。
在上流式反应器中添加尼龙填料,并以小颗粒单质硫和NaHCO3作为底物构建自养高效脱氮系统。在(35±1)℃下,经过70 d运行,在HRT为2.4 h、进水NO3--N浓度为150 mg/L时,达到1.3 kg/(m3·d)的最大稳定脱氮能力。启动初期,应该缓慢提高进水NO3--N负荷来驯化反应器。S/N(摩尔)批次试验发现,在最佳摩尔比为10时,NO3--N的转化率为90%;而摩尔比低于10时,NO3--N转化速率随着单质硫粉浓度增大而增大,且摩尔比为1.1时,会出现NO2--N积累。由于传质效率低和单质硫流失问题,连续流反应器中S/N(摩尔)比宜在5.5以上,防止出现NO2--N积累。当进水NO3--N浓度为150 mg/L、HRT为2.4 h时,控制温度从(35±1)℃缓慢降至(20±0.5)℃,反应器脱氮能力稳定在1.4~1.5 kg/(m3·d),说明本反应器对温度下降适应性较强,具备常温下高效运行的能力。
针对某年产20万t焦炉煤气制甲醇装置,采用一种结合了计算机模拟和压缩机性能分析的新方法优化甲醇合成单元循环气量,以提高经济效益。利用Aspen Plus软件模拟分析了循环量对系统性能、甲醇产量以及各设备能耗的影响,发现其在计算循环压缩机功耗时忽略了循环量的改变对压缩机性能曲线的影响,导致功耗计算不准确。因此,结合压缩机性能分析方法分析了循环量对压缩机压比曲线、轴功率曲线的影响并校正了不同循环量下的功耗。以不更换压缩机为前提,综合考虑能耗和产量,以最大化新增经济收入为目标优化循环量。结果表明,随着循环量的增加,压缩机压比曲线和轴功率曲线均下移,校正的压缩机功耗呈上凸型曲线增长;循环量为390 000 m3/h时,能新增经济收入365万元/a。
在pH 7.93的弱碱性Tris-盐酸介质中,乌拉地尔与偶氮胂Ⅲ反应生成具有1个明显正吸收峰和1个明显负吸收峰的二元离子缔合物,最大正吸收峰位于629 nm,最大负吸收峰位于521 nm,其表观摩尔吸光系数(κ)分别为2.27×104 L/(mol·cm)(629 nm)和1.81×104 L/(mol·cm)(521 nm),当采用双波长可见吸收光谱法测定时,其表观摩尔吸光系数(κ)可达4.08×104 L/(mol·cm),线性范围均为0.01~4.2 mg/L,服从朗伯-比尔定律,据此建立了测定乌拉地尔的双波长可见吸收光谱法。结果表明,该方法可用于市售乌拉地尔片剂和针剂药物中乌拉地尔含量的测定。
以甲基丙烯酸丁酯为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,正丙醇和聚乙二醇400为致孔剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在不锈钢管模具中制备聚合物整体柱(BMA-co-EDMA);以BMA-co-EDMA柱为萃取介质,利用聚合物整体柱微萃取技术,结合液相色谱-串联质谱法(LC-MS),建立了同时测定工业废水中6种喹诺酮药物残留量的分析方法。结果表明,在0.2~100.0 ng/mL质量浓度范围内,各目标物定量离子峰面积与其质量浓度呈现良好线性关系,相关系数在0.999 6~0.999 9之间,检出限在0.07~0.35 ng/L,定量限在0.2~1.0 ng/L,回收率在92.3%~98.6%,相对标准偏差在0.7%~3.7%。与其他方法相比,BMA-co-EDMA柱稳定性和重现性良好,可反复使用10次以上。
提出了反相高效液相色谱法同时测定高盐水体中三氟乙酸、五氟丙酸、七氟丁酸含量的方法,确定部分全氟有机酸很难被重铬酸钾氧化。样品以水作溶剂进行稀释或溶解,色谱柱为SHIM-PACK VP-ODS C18(4.6 mm×150 mm,5 μm),以乙腈和40 mmol/L KH2PO4(pH=3.0)为流动相进行梯度洗脱,流速为0.6 mL/min,柱温为50℃,检测波长为195 nm。各种含氟有机酸的线性相关系数R ≥ 0.999 2,线性范围为2~1 000 μmol/L,方法检出限在0.002~0.01 μmol/L之间,回收率在96.2%~109.4%之间。