采用连续进水模式电容去离子技术(CDI)进行除氟研究,探讨了原水质量浓度、电压、流速、pH、共存离子、离子交换膜对除氟的影响,通过动力学分析探讨了其去除机理,并考察了电极的再生性能。结果表明,在原水质量浓度为50 mg/L、电压为1.5 V、流速为7 mL/min的条件下,电极吸附量可以达到3.17 mg/g。原水质量浓度越高、电压越大,电极的吸附量就越高。撤去电压电极即可高效再生,5次循环后,电极吸附能力可保持86%。离子交换膜可有效减弱pH波动,提高电极再生性能,但吸附量降低。连续进水模式下CDI除氟过程遵循准一级动力学模型,吸附速率与剩余电容成正比。
以有机配体功能化的SBA-15为载体,将Co取代的磷钼酸(Co-POM)负载于功能化SBA-15载体上制备负载型催化剂。利用XRD、FT-IR、BET、TEM、TG等对催化剂结构进行表征。结果表明,-octyl、-NH2基团成功嫁接到载体SBA-15上;催化剂的整体结构没有发生明显改变,催化剂活性组分均匀地分散在介孔SBA-15的表面和孔道中。以二苯并噻吩(DBT)为底物进行氧化脱硫反应,考察催化剂结构对催化活性的影响。结果表明,-octyl和-NH2基团双功能化的催化剂(CO-POM-octyl-NH2-SBA-15)脱硫效果最好,在反应温度为60℃、负载量为30%、反应时间为8 h、剂油体积比为1:1的最佳反应条件下,催化剂对DBT脱除率达到94.95%。循环使用5次后,催化性能没有明显降低,具有良好的循环稳定性。
通过溶剂热法制备不同Si掺杂量的Si-TiO2载体,采用等体积浸渍法制得Si-TiO2/-V2O5催化剂,利用XRD、H2-TPR、NH3-TPD、UV-Vis对催化剂的性质进行表征,研究了Si掺杂改性对催化剂钒氧物种分散性和氧化还原性、催化剂表面酸性以及反应性能的影响。结果表明,硅掺杂改性后改善了催化剂表面钒氧物种的分散性,提高了催化剂的氧化还原能力,使催化剂具有更加适宜的酸性,提升了甲醇氧化制二甲氧基甲烷(DMM)的反应性能。Si掺杂量为3%的3Si-TiO2/V2O5催化剂表现出良好的反应性能,此时甲醇转化率为58.5%,DMM的选择性高达99.1%。
以紫菜为碳源、KOH活化法制备的生物质衍生多孔碳为基体,采用水热法及高温煅烧成功合成钴酸镍/生物质衍生多孔碳(NiCo2O4/BPC)复合材料。利用XRD、SEM对样品进行表征分析,并利用矢量网络分析仪(VNA)对其吸波性能进行测试。结果表明,NiCo2O4/BPC复合材料具有远远高于生物质多孔碳和钴酸镍材料的电磁波吸收性能。当匹配厚度为5.5 mm、频率为6.24 GHz时,样品的最小反射损耗值可以低至-43.20 dB,此时有效吸收带宽为3.3 GHz。该多孔结构的碳材料可有效改善纳米复合材料的阻抗匹配条件,提高材料的衰减能力,从而获得优异的微波吸收性能。
通过水热合成法制备了一系列Co3O4晶体,利用X射线衍射、扫描电子显微镜以及N2物理吸附仪等对合成Co3O4产物的晶相、形貌以及孔结构参数进行表征,并对其解聚木质素磺酸钙的催化性能进行评价。结果表明,当Co(NO3)2为钴源、Co(Ⅱ)初始浓度为0.4 mol/L、NaOH为沉淀剂、反应体系pH为9、晶化温度为220℃、时间为12 h时,合成的Co3O4产率为82.3%,结晶度为98.47%,且晶粒呈规则的立方体结构,粒径约为80~90 nm,孔容为0.059 cm3/g。当催化解聚反应温度为260℃、反应时间为5 h、m(CLS):m(Co3O4)=2:1、体系中乙醇体积分数为40%时,液相收率高达58.44%;其中酚类化合物选择性高达55.81%(紫丁香酚类为32.37%,愈创木酚类为7.9%,苯酚类为15.54%)。
以多巴胺为碳源和氮源、F127为软模板制备氮掺杂有序介孔碳纳米球(NOMCS),并以其为载体制备Pt催化剂(Pt/NOMCS)。通过TEM、XPS、OEA、Raman和N2吸附等手段对材料进行表征。将制备的Pt/NOMCS用于肉桂醛(CAL)选择性加氢模型反应,并研究其催化性能。结果表明,与商用介孔炭(MC)和活性炭(AC)负载Pt催化剂(Pt/MC和Pt/AC)相比,Pt/NOMCS在CAL选择性加氢中显示出较高的催化活性(反应速率常数k=(0.37±0.02)h-1)和选择性(转化率为90%时的肉桂醇选择性约为75%)。循环实验4次后,Pt/NOMCS显示出较好的可回收性能。
以钼酸钠、硫脲、柠檬酸及PEG-400为原料,通过水热法制备纳米MoS2,考察了材料的光热转换性能及其对阿霉素(DOX)的负载及控释性能,并探讨了该载药体系对癌细胞的光热-化疗协同治疗作用。结果表明,通过该水热反应体系制备的尺寸约500 nm花球状MoS2纳米材料具有良好的光热转换性能,对DOX的负载率可以达到136.8%,且其释药行为具有pH响应性,pH=5.8时DOX的累积释放量达到70.29%,约为pH=7.4条件下的7倍,表明该材料在药物负载/控释方面具有一定应用价值。此外,负载DOX后的MoS2-DOX的纳米复合物在近红外光照射下对肝癌细胞HuH-7的抑制率高达92.09%,抑制效果明显高于单一的光热治疗和化疗。
采用水热合成方法成功制备了聚苯胺/溴化氧铋/铁酸锌复合光催化剂PANI/BiOBr/ZnFe2O4。利用各种表征技术对样品的晶体结构和形貌进行分析。结果表明,与其他样品相比,PANI/BiOBr/ZnFe2O4复合材料在可见光照射下具有更高的光催化活性,对罗丹明B(RhB)的降解效率最高达到99.26%;同时,该复合材料在可见光下对硝基苯(NB)的还原具有良好的催化活性,转化效率可达87.1%。此外,根据PL谱和电化学阻抗谱(EIS)分析可以得出,PANI/BiOBr/ZnFe2O4复合材料的光催化性能提高可归因于电子空穴对的快速分离和转移。通过紫外-可见DRS光谱、M-S曲线分析、ESR谱和自由基捕获实验,提出了适合该体系的双Z型电子转移机理。
以玉米芯炭化物为原料、KOH为活化剂,采用微波加热方式在碱炭质量比分别为1.0:1、1.5:1、2.0:1、2.5:1和3.0:1的条件下制备得到玉米芯活性炭CAC-1、CAC-1.5、CAC-2、CAC-2.5和CAC-3。采用低温N2吸附法测试玉米芯活性炭材料的比表面积及孔径分布。三电极条件下,通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电测试对玉米芯活性炭材料的电容性能进行研究,结果表明,CAC-2、CAC-2.5和CAC-3具有较高的比容量和优异的倍率性能。将CAC-2、CAC-2.5和CAC-3电极片组装成扣式电容器并在电流密度为1 A/g下测试其循环性能,10 000次充放电后CAC-2的容量保持率高达99.07%。
介绍了一种高活性的分子筛型加氢裂化催化剂在高温预硫化阶段不使用液氨钝化、直接使用直馏蜡油进行开工的新技术应用情况。与常规的催化剂液相注氨硫化技术方案相比,采用新技术的催化剂硫化过程可能要增加12~24 h,但少于催化剂气相硫化所需的开工时间。该技术在某套轻油型加氢裂化装置的首次开工过程中得到了成功应用,不仅节省了购买液氨和向反应系统注氨的步骤、减少了对注氨过程的依赖、简化了开工程序、提高了现场操作的安全性,同时也可以降低装置的固定投资成本。该装置的开工运行及标定数据均表明,相关催化剂体系在硫化结束后均保持了良好的活性和选择性,完全可以满足装置的开工和正常运行需要,值得同类装置参考。