基于虚拟实验平台的C60光裂解反应模拟

C60具有特殊结构.其结构对称,电子结构简单.在强激光照射下具有极快的反应.基于半经典动力学模型和MPI并行接口,构建了能够模拟激光化学虚拟实验的SMP集群平台.利用虚拟实验平台模拟C60在脉宽为80飞秒(fs)的激光脉冲激发下产生的光裂解反应.通过计算机模拟研究表明,C60在强激光照射下产生C,C2,C3等产物,与实验结果的对比表明,该平台能够真实地重复实验结果,并能够利用该平台研究不同强度激光参数对C60光裂解反应产物的影响,得到许多实验上无法获得的细节.     

敏感化合物石蜡封装加样:有效避免有机合成中的手套箱操作

正Nature 2015,524,208-211从材料化学到药物合成当中的许多重要反应都必须使用一些对空气当中水和氧气敏感的成分,例如易被氧化的金属或是遇水反应的配体.这些重要反应的搭建往往非常麻烦,需要苛刻的环境,甚至必须在手套箱环境下才能够进行.这极大地影响了反应的应用以及反应规模的放大.最近麻省理工的Stephen L.Buchwald及其团队提供了一个简单易行的办法来克服这个问题.作者在惰性环境下用石蜡封制成胶囊,用来包装预先称量好剂量的对空气     

新疆C油田注空气提高采收率可行性研究

空气驱是一种新型的提高采收率技术,其独特的低温氧化反应能够在地层中放热活化原油。本文针对新疆C油田原油开展了低温氧化实验和绝热氧化实验,通过分析氧化后油气组分来研究压力对低温氧化和绝热氧化反应的影响,揭示原油氧化反应机理,同时利用长岩心空气驱物理模拟实验对比分析了空气驱和水驱后空气驱复合驱对驱油效率的影响规律。研究结果表明,氧化压力增大可有效改善原油低温氧化进程,增强原油氧化活性,原油耗氧能力增强,氧加成反应也更明显,原油中质和重质组分增加。原油绝热氧化积聚的热效应能显著提高原油氧化效果,导致原油耗氧量增加,脱羧反应生成CO和CO2量也显著增加,高压条件下CO和CO2的生成量增加53.6 %,各组分变化更为明显。空气驱过程中,空气与原油反应,在烟道气驱、混相驱和原油膨胀等多重机理作用下,长岩心驱油效率可达40.17 %。与空气驱相比,水驱后空气驱复合驱驱油效率更高,当注入压力为36 MPa时,复合驱驱油效率为51.44 %。     

轻质油藏高压注空气加速量热分析实验研究

研究了鄯善轻质油藏实施注空气提高采收率的可行性,进行了鄯善油田原油同空气接触的加速量热分析实验研究,研究了高压注空气提高采收率时鄯善轻质油藏油样在油藏条件下能否自燃的问题,获得了原油与空气反应的动力学参数。研究表明,在油藏温度和压力下,鄯善轻质油藏油样等温老化7.6天后仅使温度增加8～10℃,没有观测到自燃;实际油藏能保持较好的绝热条件,在加速量热分析等温老化中没有观测到自燃并不排除在现场条件下可能发生自燃;鄯善油样与空气的氧化反应,在150～350℃有很高的反应速率,存在键断裂反应;油空气0级反应的活化能为73.0kcal/mol。研究结果为今后开展注空气设计、优化注空气工艺提供理论和技术依据。     

气垫实验的改进

图1所示的是力学实验和演示用的气垫导轨装置。空气从导轨面上的许多小孔往外喷出,使在导轨面上滑行的物体和导轨面之间形成一空气膜(空气膜的厚度约为10μm～100μm),利用空气膜作为润滑剂。当滑块在导轨面上滑动时,就不再受接触摩擦力的影响,而只受到滑块与导轨面间空气膜的粘滞阻力和滑块运动时与周围空气的阻力。这些阻力与接触摩擦阻力相比较是很小的,在实验过程中可以忽略不计。由于利用气垫导轨进行运动学、动力学实验能够消除接触摩擦力的影响,因而能够提高力学实验的精确程度。正是由于这个缘故,在力学实验中越来越广泛地采用气垫法。目前生产的气垫导轨和计时装置尚存在一些不完善之     

在新型光解反应体系中降解乙酰丙酸

介绍一种新型的光解反应体系，该体系用空气（氧）电极作负载型ＴｉＯ２光催化膜的对电极、空气（氧）电极是以空气中的氧作反应物，在电催化剂的作用下合成Ｈ２Ｏ２，为光化学氧化反应提供廉价的原料，将空气（氧）电极应用于光催化反应体系，使光化学氧化反应和光钠经氧反应同时发生于一同一体系。实验结果表明，在相同的光照上，乙酰丙酸在新型光解反应体系中的降解速度比在单一的光催化体系中光化学反应体系中明显增大，中对实     

新疆油田低渗透区块空气驱实验研究

低渗透油藏由于地层能量衰竭较快且注水困难,一次及二次采收率较低,故考虑采用注空气技术来维持地层压力、提高采收率.相对于其他气驱技术,空气驱具有来源广、成本低的显著优势.通过对C-9井区原油低温氧化实验及空气驱实验,研究了目标区块原油的低温氧化特性及油藏条件下的空气驱提高原油采收率幅度.主要从注空气安全和提高采收率潜力方面评价了空气驱低温氧化工艺的可行性.实验结果表明,在相对低温条件下C-9区块原油可以有效消耗氧气,即使氧化速率缓慢,但是考虑空气在油藏中滞留时间及氧化反应的热效率,仍可以保证注气安全,空气驱二次采油可以得到较高的采收率,但是对于剩余油饱和度低的三次采油,空气驱提高采收率的幅度相对较低.     

冬季工况下溶液再生器性能的实验研究

针对溶液再生器冬季工况下的性能数据缺少问题,搭建了冬季工况下再生器性能实验台,实验研究了再生溶液为LiCl溶液时空气入口温度、空气入口含湿量、空气流量以及溶液入口温度、溶液入口浓度、溶液流量对再生器性能的影响,采用再生量和再生效率为评价再生器性能的指标.结果表明:在本实验的工况范围内,增大溶液流量,能够提高再生量和再生...     

城市污水污泥热解和燃烧的实验研究

利用热重分析仪对城市污水污泥分别在氮气和空气气氛下进行热解和燃烧特性实验研究,分析了污泥在不同气氛条件下热解及燃烧的反应机理,并采用微分法确定了燃烧反应的机理方程,求出污水污泥反应动力学参数活化能和频率因子.实验研究的结果为污泥流化床焚烧炉的设计计算提供理论依据.     

稠油低温氧化过程结焦行为实验

采用热重(TGA)、差热(DSC)和高温高压反应釜实验,研究稠油在空气和氮气介质中热转化过程及其反应产物,分析稠油油藏注空气过程中低温氧化对稠油结焦反应的影响,考察稠油在不同反应条件下的临界结焦温度。实验结果表明:随着温度升高,稠油在空气介质中的热转化过程经历低温氧化、沉积结焦和高温氧化3个阶段;低温氧化使稠油的临界结焦温度降低,稠油在氮气介质中的临界结焦温度约为400℃,而在空气中经历低温氧化后其临界结焦温度降低至280℃。结合稠油结焦机制分析认为其临界结焦温度降低与低温氧化存在显著热效应及组分变化有关,低温氧化过程导致稠油上述变化降低其胶体结构稳定性,引起相分离,加速沥青质物理聚沉,发生化学共聚生焦。     

轻质油藏注空气过程中原油低温氧化反应的O2-CO2转换率

根据注空气过程中原油低温氧化反应机理和实验结果,分析氧气消耗率和CO2转换率及其影响因素。根据不同条件下原油低温氧化实验和高温氧化实验,计算分析了不同反应条件下的CO2转换率。实验结果表明,原油的低温氧化活性和CO2转化率主要受原油种类、反应温度、气体压力和砂的影响。温度和压力越高,反应速率越快,氧气消耗越完全,CO2转换率越大;加入砂后,反应速率加快,氧气消耗量增多,CO2转换率增高。与高温氧化相比,低温氧化的CO2转换率低于65%,通常在20%~50%范围内。     

新型管状泡沫镍光催化空气净化器的设计与分析

设计了一种应用于供热、通风及空调(HVAC)系统,能降解室内挥发性有机物(VOCs)的新型管状泡沫镍光催化空气净化器.该净化器能够灵活改变迎风面积来适应不同流速的HVAC系统,具有阻力低等优点.通过室内浓度的甲醛污染物的降解实验,考察了外部质量传递对该净化器性能的影响,并对其反应动力学和能量效率进行了分析.结果表明:甲醛的反应速率随着流速的增加先增加而后下降,在流速不小于0.66 m/s时光催化反应不受外部质量传递的影响;一级反应动力学模型能够很好地描述甲醛的光催化降解过程;与多玻璃管光催化空气净化器相比,所提出的管状泡沫镍光催化空气净化器的能量效率增加了138%.     

注空气改善稠油油藏蒸汽吞吐开采效果的实验研究

为改善普通稠油油藏蒸汽吞吐开发效果,利用热采比例物理模型和地层原油高压物性分析等设备,在室内开展了注空气辅助蒸汽吞吐实验研究。实验结果表明:溶解空气后的原油体积系数增大、黏度降低,原油的气体溶解能力随压力增加而增大;空气中的氧气与原油发生低温氧化反应放出热量,并且温度和压力越高,放热量越大。未反应的N2及生成的CO2等烟气起到增压助排、扩大蒸汽波及体积、提高热效率等作用,改善了蒸汽吞吐的开采效果;低温氧化反应后原油的轻质组分减少、重质组分增加,黏度有增大趋势,但高温条件下对空气辅助蒸汽吞吐的开采效果影响不大。与常规蒸汽吞吐方式相比,空气辅助蒸汽吞吐方式可提高周期油汽比、回采水率和采出程度。     

水蒸汽对裂化催化剂烧碳动力学的影响

提出了在外加水蒸汽时测定裂化催化剂烧碳动力学的实验方法，并建立了实验装置。烧焦实验采用空气脉冲烧焦实验法，热导检测器前设有色谱柱分离反应尾气中的Ｏ＿２和ＣＯ＿２，从而排除了Ｏ＿２对ＣＯ＿２浓度测定的影响。在水蒸汽分压为０．０３８ＭＰａ、反应温度为６３０～７５０℃的条件下测得了两种催化裂化剂再生时烧碳反应动力学，并与无外加水蒸汽时的实验结果进行了比较。结果表明，工业再生条件下水蒸汽对烧碳反应动力学影响不大。     

不同空气阴极表面结构之锌-空气燃料电池性能

本论文主要针对锌-空气燃料电池之空气阴极表面结构进行改善.锌-空气燃料电池主要以氢氧化钾为电解液,利用不同空气电极表面结构进行空气阴极性能与寿命研究.实验中进行了开回路电压性能测试与定电流放电测试,并讨论其两者电压-电流性能及功率密度差异,比较不同表面结构阴极的对电解液的抗蚀能力,针对放电完的电池电极进行材料分析.由实验结果得知,如此类似保护膜功用之电极表面结构在电池反应时,能够减少电解液本身以及阳极金属氧化物对空气电极表面的影响,提供较长时间稳定电流输出,大大地提升锌-空气燃料电池空气电极之使用寿命.     

β—苯基丙烯醛的合成

本文报道了由苯甲醛与乙醛在氢氧化钠和醋酸钠存在下发生缩合反应制取β－苯基丙烯醛,讨论了温度、时间、压力及空气中的氧气对合成的影响,反应产率为４５．６％,产品纯度为≥９５％,实验结果满意。     

水蒸汽对裂化催化剂烧碳动力学的影响

提出了在外加水蒸汽时测定裂化催化剂烧碳动力学的实验方法，并建立了实验装置。烧焦实验采用空气脉冲烧焦实验法，热导检测器前设有色谱柱分离反应尾气中的Ｏ２和ＣＯ２，从而排除了Ｏ２对ＣＯ２浓度测定的影响。在水蒸汽分压为０．０３８ＭＰａ、反应温度为６３０￣７５０℃的条件下测得了两种催化裂化剂再生时烧碳反应动力学，并与无外加水蒸汽时的实验结果进行了比较。结果表明，工业再生条件下水蒸汽对烧碳反应动力学影响不大。     

挤塑聚苯乙烯泡沫热解特性和动力学研究

基于热重红外分析仪对挤塑聚苯乙烯泡沫(XPS)的热解特性和动力学机理进行研究。在空气和氮气气氛下选取10、20、40、50℃/mim四种升温速率。改进的Vyazovkin方法用于计算XPS热解的活化能,多元非线性回归方法用于确定动力学模型和相应的动力学参数。结果表明,随着转化率的增加,XPS在空气中分解的活化能由128.3 k J/mol增加到159.2 k J/mol;而在氮气中XPS分解的活化能维持在171.1 k J/mol左右。XPS在空气中热解为连续的两步反应,可分别由二级反应模型(F2)和简单的Prout-Tompkins方程(B1)描述。在氮气中分解为单步反应,可由三维相界反应模型(R3)描述。通过对比非等温和等温条件下实验和计算得到的热重曲线,对反应动力学模型进行了验证。     

水溶液中L-抗坏血酸氧化反应影响因素的UV-Vis动力学研究

利用紫外-可见分光光度法对室温下L-抗坏血酸在水溶液中的存在状态及其在空气环境中的稳定性进行了测定.从浓度、酸度和反应时间等反应条件对L-抗坏血酸的UV-Vis最大吸收峰的位置和强度的影响进行了研究.实验结果显示,L-抗坏血酸的Amax波长随着AA浓度和酸度的增加而逐渐发生蓝移.较高浓度L-抗坏血酸水溶液在空气环境中的氧化反应是零级反应,而较低浓度则发生一级反应.调节溶液pH值低于3.5,c(H~+)的增加能有效减缓水溶液中L-抗坏血酸的氧化反应.     

焦油裂解时氧化钙失活的活性再生特性研究

在固定床反应器上,以焦油的两种主要组份苯和甲苯为对象,对氧化钙失活后通过燃烧实验研究其催化活性的再生特性,测定了再生氧化钙条件下的裂解反应动力学参数．实验结果表明,通过空气条件下燃烧,氧化钙的活性得到部分再生,相同温度下,再生条件下气态裂解产物减少．