为了提高CdS的产氢活性,采用溶剂热法制备了NiCoP/CdS纳米棒复合光催化剂。质量分数为3% NiCoP/CdS的产氢量达到47.86 mmol/(g·h),是质量分数5% Pt/CdS产氢量的6.9倍,是无助催化剂CdS的126倍。此外,NiCoP/CdS具有较好的光催化稳定性,在反应24 h后进行5次循环产氢测试,其产氢活性没有明显下降。稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱和瞬态光电流测试结果表明,复合后NiCoP/CdS荧光强度降低、荧光寿命减小、光电流增加,说明NiCoP的修饰能够有效促进光生电子和空穴的分离,进而提高NiCoP/CdS复合光催化剂的产氢活性。
利用油胺还原的方法制备Pd7P3/SiC负载型催化剂,并考察其对硝基苯及其衍生物的加氢反应性能。通过TEM、XRD和XPS等分析手段对催化剂的形貌、晶体结构及电子状态等进行表征。结果表明,磷化钯纳米颗粒均匀分散在SiC载体上,化学组成为Pd7P3,粒径分布范围在6~9 nm。在相同催化条件下,负载量为2.4%的SiC负载催化剂表现出最优的硝基苯加氢活性,在反应温度为40℃、初始压力为0.5 MPa的条件下反应1 h,硝基苯的转化率达到99%以上,苯胺的选择性达到93%。而在同样的条件下,2.4%的Pd7P3负载在活性炭上,硝基苯转化率仅有4%。说明磷化钯在载体上的形貌与电子状态的优化对其催化加氢性能有重要的促进作用。
利用纤维素为载体合成了纤维素-ZnEt2-Y (CF3OO)3催化剂,以四氢呋喃为溶剂,研究了CO2与环氧乙烷和氧化环己烯三元共聚的反应条件。通过核磁共振氢谱证明所得共聚产物为三元无规则共聚物。同时考察了共聚反应影响因素,在最佳工艺条件下,催化效率高达2 806 g/(mol Zn);碳酸酯的含量可达90%以上;重均相对分子质量达17万左右;分子质量分布为3~4。通过热扫描曲线发现,三元共聚物的玻璃化转变温度随着EO摩尔比的增加而降低。热失重分析结果表明合成的三元共聚物具有高的热稳定性。另外,通过拉伸力学测试发现,随着环氧乙烷的加入,共聚物的断裂伸长率明显提高,脆性大大改善。
采用溶胶-凝胶法、固相法制备La0.7Sr0.3Fe0.7Co0.2Ni0.1O3-δ(LSFCN)中低温固体氧化物燃料电池阴极材料,通过热重-差热分析、X射线衍射、扫描电镜、直流四探针法、热膨胀系数、交流阻抗对材料的结构与性能进行研究。结果表明,2种方法制备的LSFCN均为单一的钙钛矿结构,并且与电解质SDC在950℃以下没发生化学反应,稳定性较好。溶胶-凝胶法制备的阴极粉体颗粒最小、形状规整、结晶度高。在测试温度400~800℃条件下,2种方法合成的阴极材料LSFCN是小极化子导电机制,电导率随着测试温度的升高而增大。溶胶-凝胶法制得的LSFCN的电导率均大于固相法,在800℃时最大达到619.4 S/cm。2种方法制备的LSFCN阴极样品与电解质SDC匹配性好。2种方法制备的LSFCN有利于氧在三相界面的传输,提高了材料的电化学性能。
金属有机骨架UiO-66具有良好的化学和热稳定性。为提高其氢气吸附能力,探究其在氢气储存领域中的应用,采用溶剂热法合成高纯度UiO-66,并以不同摩尔比的对苯二甲酸和2-氨基对苯二甲酸合成NH2-UiO-66材料,分别对UiO-66和混合配体合成的NH2-UiO-66进行X射线衍射、热重分析、N2物理吸附、扫描电镜和氢气吸附性能等分析和表征,结果表明,NH2-UiO-66的结晶度随着2-氨基对苯二甲酸的加入先逐渐变强,后又渐渐变弱。氢气吸附性能也随着2-氨基对苯二甲酸的加入呈现相同的特点,其中,对苯二甲酸与2-氨基对苯二甲酸的摩尔比为3∶2时,所合成的NH2-UiO-66的氢气吸附性能最佳,比单配体合成的UiO-66提高33%,具有良好的应用前景。
研究悬浮床加氢过程中供氢溶剂性能与煤焦油沥青加氢裂化反应间的关系。考察了反应温度和初始压力对供氢溶剂油预加氢深度的影响,探讨了供氢溶剂对高温煤焦油沥青加氢反应中沥青质裂化作用机理。结果表明,随着加氢反应程度的增加(初始氢气压力增加、反应温度增加),供氢溶剂油的芳碳率逐渐降低;在初始氢气压力10 MPa、反应温度350℃的加氢工艺条件下,可得到芳碳率为0.42的理想供氢溶剂。在煤焦油沥青加氢反应过程中,随着供氢溶剂添加量的增加,大于350℃重油馏分的收率有所降低;生成的重油中胶质、沥青质的质量分数明显降低,转化率分别由64.00%和82.61%提高到了81.98%和89.21%;芳烃质量分数大幅度增加,说明供氢溶剂对胶质和沥青质的加氢裂化具有促进作用。
通过浸渍法将正辛酸-ZnCl2低共熔溶剂负载到Al2O3上制备负载型催化剂正辛酸-ZnCl2/Al2O3。以正辛酸-ZnCl2/Al2O3为催化剂、过氧化氢为氧化剂脱除模拟油中的噻吩类硫化物。利用XRD、FT-IR、BET、EDS、SEM对其结构进行表征分析,同时考察了脱硫实验中反应温度、催化剂质量、O/S摩尔比、不同硫化物等因素对脱硫效果的影响。实验结果表明,在模拟油用量为5 mL、催化剂质量为0.5 g、O/S摩尔比为6、反应温度为60℃、反应时间为180 min的条件下,二苯并噻吩(DBT)脱除率为99.2%。催化剂循环使用5次DBT的脱除率没有明显变化。此外,研究了正辛酸-ZnCl2/Al2O3负载型低共熔溶剂催化氧化的反应机理。
利用环氧氯丙烷、邻苯二酚、硬脂酰氯反应得到一种小分子油溶性降黏剂,通过单因素法对降黏剂的合成条件进行优化,得到最优反应条件为:单体n(环氧氯丙烷)∶n(邻苯二酚)∶n(硬脂酰氯)=4∶4∶2、主链反应温度为100℃、反应时间为8 h、接枝反应温度为100℃、反应时间为10 h、促进剂NaOH质量分数为1.4%。降黏剂质量分数为500 μg/g时测得降黏剂的降黏率为52.36%。通过紫外分光光度计及激光粒度仪分析了降黏剂对沥青质和胶质溶液的作用效果,结果表明,降黏剂能减小沥青质和胶质在溶液中的粒径,增大沥青质和胶质在溶液中分散性。屈服应力测试结果表明,降黏剂有效地提高了稠油的流动性能,降低了稠油的黏度。
三溴铅酸铯量子点(CsPbBr3 QDs)由于具有高的荧光量子产率与窄的半高峰宽,其荧光波长可以覆盖整个可见光区。然而,目前大多数有机无机卤素钙钛矿量子点的水氧及热稳定性较差,通过改进的Stöber法直接在预先合成的13 nm CsPbBr3 QDs表面包覆了一层无定型SiO2层,成功制备了SiO2包覆的CsPbBr3 QDs (CsPbBr3@SiO2)。SiO2包膜后形成了颗粒较大的聚集体,量子点在颗粒内被保护且均匀分散,其形状类似火龙果且量子产率高达80.9%。CsPbBr3@SiO2在升温至80℃后还能保持90.7%的PL强度,在紫外灯下持续照射120 h后,保持了95.1%的PL强度。CsPbBr3@SiO2复合量子点在水和乙醇气氛下均稳定,有利于制造白光发光二极管器件。
利用蒸氨法制备了不同Cu负载量的Cu/SiO2催化剂,对生物质平台化合物5-羟甲基糠醛进行常压气相催化加氢反应,合成新能源液体燃料2,5-二甲基呋喃。利用XRD、BET和TPR测试技术对催化剂结构进行了表征,考察了Cu负载量和反应温度对催化剂催化性能的影响。结果表明,活性组分Cu高度分散于载体内,形成了具有高比表面积和适宜孔结构的层状硅酸铜结构,Cu与载体SiO2之间具有较强的相互作用,适宜的Cu负载量为25%。在反应温度为230℃、原料液空速为1.1 h-1、氢/醛摩尔比为90∶1的条件下,5-羟甲基糠醛的转化率可达100%,2,5-二甲基呋喃的选择性达94.6%。
为了解决宁夏能化醋酸装置的瓶颈,增加CO供给量,对气化装置的扩能改造方案进行了研究。采用Aspen Plus建立了全流程的水煤浆气化计算模型,获得了扩能后的物料及能量平衡数据,并在此基础上对气化装置的设备、管道、仪表进行了全面核算。核算结果表明,大部分设备、管道、仪表均能满足扩能要求,仅需要通过更换气化炉内件、更换真空泵、增加低压灰水泵及更换少部分仪表等改造措施即可满足扩能要求。改造方案实施后,气化装置实际有效气产量达到了225 600 m3/h,实现了改造的预期效果,既验证了设备、仪表核算的准确性,也验证了Aspen Plus全流程水煤浆气化模型的可靠性。
研究了萃取与精馏耦合法用于苯-甲醇共沸物中的甲醇回收。通过实验手段从萃取剂选择、萃取比及萃取温度变化3个角度对萃取效果进行考察。实验结果表明,水的萃取效果最好,在操作温度35℃下,萃取比1∶1时,甲醇萃取分配系数为40.0,选择性系数4 260.8。在此实验数据上,提出以水为萃取剂的萃取与精馏耦合分离工艺流程,并运用流程模拟软件进行3塔连续模拟计算,得到了优化的工艺条件。模拟结果表明,当甲醇塔(T1)理论塔板数为15块、回流比为2,萃取塔(T2)理论塔板数为4块,回收塔(T3)理论塔板数为20块、回流比为2时,可得质量分数在99.5%以上的苯和甲醇成品。
利用加速溶剂萃取法(ASE)萃取污泥中合成麝香(SMs),石墨化炭黑和佛罗里硅藻土在线净化,经HP-5MS毛细管柱分离,建立了气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)同时测定污泥中12种SMs残留量的分析方法。结果表明,12种SMs在0.01~1.0 μg/mL质量浓度范围内呈良好线性关系,相关系数(r2)为0.999 6~0.999 9;该方法检出限为1.5~3.0 μg/kg,定量限为5.0~10.0 μg/kg,回收率为91.5%~98.8%,相对标准偏差为0.9%~2.8%。老化效应、基质效应对ASE萃取污泥中12种SMs的影响较小。该方法具有检出限低、回收率高、精密度好等特点。
建立了以亮绿作探针测定药物中地奥司明的快速、准确、高灵敏瑞利光散射(RLS)新方法。在pH 9.17的碱性溶液中,亮绿与地奥司明作用生成二元离子缔合物,使瑞利光散射信号明显增强并产生具有2个明显RLS峰的新瑞利散射光谱。在370 nm和469 nm波长处,地奥司明的质量浓度在一定范围内与体系的RLS增强强度的绝对值(|ΔIRLS|)呈线性关系,检出限分别为0.003 8 mg/L (370 nm)和0.004 3 mg/L (469 nm)。当用双波长RLS法测定地奥司明时,其检出限为0.002 0 mg/L。地奥司明的质量浓度在0.005~0.85 mg/L范围内与单波长法或双波长法的|ΔIRLS|呈线性关系。该法用于市售地奥司明药物中地奥司明的测定,加标回收率为98.4%~102%,相对标准偏差RSD(n=5)为1.2%~1.7%。