铜基载氧体吸放氧性能的固定床实验研究

以机械混合法制备的铜基载氧体为研究对象,在固定床反应器中研究了反应温度、气体流量、惰性载体种类和惰性载体添加比例对铜基载氧体吸放氧性能的影响.实验结果表明:随着反应温度的升高载氧体的吸氧性能降低,但放氧性能提高;载氧体的吸放氧性能都随气体流量的增大而提高;对于制备的三种不同惰性载体的载氧体,其吸氧性能相差不大,放氧性能为Cu/MgCu/ZrCu/Si.对于制备的三种不同惰性载体添加比例的载氧体,其吸放氧性能均随惰性载体添加比例的增大而提高.     

铜基载氧体制备参数对释氧和吸氧性能的影响

在STA409PC热重分析仪上,以机械混合法和溶胶凝胶法制备的铜基载氧体为研究对象,研究了惰性载体种类、惰性载体添加比例、不同煅烧温度及煅烧时间等制备参数对铜基载氧体释氧和吸氧性能的影响.实验结果表明:三种类型载氧体释氧性能强弱顺序为Cu/Zr>Cu/Ti>Cu/Si,吸氧性能相差不大;随惰性载体添加比例的增加,载氧体的释氧和吸氧性能增强;随煅烧温度的升高,载氧体的释氧性能降低,而吸氧性能变化不大;煅烧时间的改变对载氧体的释氧-吸氧性能没有明显的影响;不同制备方法制备的载氧体,Cu/Zr和Cu/Si溶胶凝胶法好于机械混合法,Cu/Ti机械混合法好于溶胶凝胶法.     

CaSO4的复合载氧体制备及其反应特性

利用浸渍法制备出载氧性能较好及价格低廉的复合型CaSO4载氧体,同时研究其固体燃料化学链燃烧特性.在综合热分析仪中研究复合型载氧体同H2和CO等气体燃料和煤焦固体燃料的反应性能,发现浸渍有微量Fe2O3和NiO的CaSO4复合型栽氧体同气体、固体燃料的反应速率加快,反应时间大大缩短,Fe2O3改善载氧体的反应性能方面优于NiO.SEM照片显示复合型载氧体同固体燃料高温下反应前后颗粒形态发生较大变化,并出现颗粒聚团.XRD分析表明循环反应后浸渍的Ni以Ni3S2形式出现,而浸渍的Fe以Fe3O4化舍物的形式存在,CaSO4的还原产物只有CaS.加入CaCO3颗粒后,大大改善了复合CaSO4栽氧体的循环性能.     

FB-TGA在化学链燃烧反应动力学中的应用综述

由于流化床-热重分析仪(FB-TGA)将流态化与质量测量相结合,在表征传递与反应紧密耦合的反应过程中具有独特优势,因此总结了FB-TGA在化学链燃烧反应动力学及载氧体性能表征的应用进展．通过概述FB-TGA的构造发展,揭示其操作测量特性与性能优化方向;通过剖析FB-TGA的研究成果,阐述了载氧体气固反应动力学的新认知．解析了长周期循环中载氧体磨损和团聚的演化行为与过程规律,并为后续载氧体构筑、性能活性保持与反应器设计提出策略建议．     

Fe/CaO载氧体作用下生物质化学链气化研究

生物质化学链气化技术是一种高效的生物质能源利用技术，其过程中载氧体能够起到载氧、载热和催化的作用。为了提高载氧体的氧化还原特性，同时提高生物质气化得到合成气的产率，研究了机械混合法和浸渍法制备的Fe/CaO载氧体在生物质化学链气化过程中的作用。制备了不同Fe负载量的Fe/CaO载氧体，对其进行了XRD、CO₂-TPD和H₂-TPR表征以分析其物理化学性能。随着Fe负载量的增大，载氧体的还原性增强，同时CO₂吸收性减弱。在固定床装置上对其反应性能进行了实验研究，结果表明在反应温度为850 ℃时，随着Fe负载量增大，气体转化率逐渐增大，CO2和CO的产气量逐渐增大，H₂的产气量减少。当Fe负载量为40%得到的载氧体能够得到最大合成气产量453.4 mL，H₂和CO的产气量分别为146.6 mL和306.8 mL。     

载氧型氧化还原催化剂的研究与应用

对正丁烷氧化制顺酐催化反应的机理与动力学模型、循环流化床反应工艺及载氧型催化剂的制备、成型、结构与性能表征方法进行了比较系统的论述。从已有研究成果来看,烃类的选择性催化氧化工艺已有较大的改进,循环流化床反应器得到广泛应用,人们对催化剂的晶格氧在烃类选择氧化反应中的作用有了较深入的认识,但对载氧型催化剂的制备和催化性能尚缺乏较系统的研究。研究与开发高效载氧型催化剂是实现正丁烷选择氧化循环流化床工艺的关键     

载氧型氧化还原催化剂的研究与应用

对正丁烷氧化制顺酐催化反应的机理与动力学模型、循环流化床反应工艺及载氧型催化剂的制备、成型、结构与性能表征方法进行了比较系统的论述。从已有研究成果来看，烃类的选择性催化氧化工艺已有较大的改进，循环流化床反应器得到广泛应用，人们对催化剂的晶格氧在烃类选择氧化反应中的作用有了较深入的认识，但对载氧型催化剂的制备和催化性能尚缺乏较系统的研究。研究与开发高效载氧型催化剂是实现正丁烷选择氧化循环流化床工艺的     

基于铁基载氧体串行流化床煤化学链燃烧的滞流化现象

以高纯的Fe2O3为载氧体在1 kW串行流化床反应器上进行了煤化学链燃烧连续实验研究.结果表明:实验前期,载氧体展现出了良好的反应性能,煤气化产物转换率较高,额外氧耗率仅为1.0%～2.4%;实验后期,载氧体颗粒表面的严重烧结导致其孔容和比表面积急剧降低,载氧体的活性降低,各项指标衰减;载氧体氧化过程强放热引起颗粒团聚并结块,导致空气反应器出现滞流化现象,实验无法正常继续,因而有必要对该高纯的铁基载氧体加入惰性材料(SiO2,Al2O3等),以提高其抗烧结能力.     

基于铁基载氧体的燃煤加压化学链燃烧循环反应特性

在煤加压化学链燃烧试验装置上,以巴西CVRD铁矿石为载氧体,徐州煤为燃料,进行了煤加压化学链燃烧还原/氧化循环反应试验研究.试验结果表明:随还原/氧化循环次数增加,载氧体反应能力有所增加,载氧体及碳的转化率基本保持稳定;提高反应压力,CO2的捕获效率增加,载氧体还原程度加深,载氧体以及燃料的转化率增加.对载氧体进行表征分析结果表明,随循环次数增加,载氧体颗粒比表面积及孔容积逐渐增加.高压下载氧体颗粒的平均孔径减少,且没有明显发现Fe基载氧体与煤灰相互作用形成复杂的化合物导致载氧体不可逆失活.SEM分析表明,随着循环反应进行,载氧体表面变为疏松多孔状结构,没有发现载氧体颗粒的团聚、烧结现象.试验结果表明该铁矿石载氧体可以应用于煤加压化学链燃烧.     

“栅栏”型卟啉合钴(Ⅱ)络合物的合成与载氧性能

合成了一种新的“栅栏”型卟啉合钴(Ⅱ)络合物:中位-四-[α,α,α,α-邻-(3,4,5-三甲氧基)苯甲酰胺苯基]卟啉合钴(Ⅱ)(以Co(Ⅱ)TMOPP表示),并用分光光度法研究它的载氧性能,在室温(～20℃),此化合物在含有咪唑的苯溶液中具有可逆载氧性能。     

铜锰复合载氧体吸释氧反应性实验研究

以ZrO₂作为惰性载体制备Cu/Mn复合载氧体并在搭建的固定床反应器上研究气体流量、反应温度、进气氧含量和颗粒直径对Cu/Mn载氧体吸释氧反应性的影响.结果表明，随气体流量的增大，Cu/Mn载氧体的释氧和吸氧速率增大;随反应温度的升高，Cu/Mn载氧体的释氧速率增大而吸氧速率减小.释氧反应阶段，供气氧含量越低，Cu/Mn载氧体释氧速率越快；吸氧反应阶段，供气氧含量越高，Cu/Mn载氧体吸氧速率越快.Cu/Mn载氧体的吸释氧速率均随粒径的增加而增大.     

新型键合大环树脂的制备及其性能研究

本文报导了把两种新的N-乙酸取代氮氧杂大环固载(键合)于聚苯乙烯树脂上,制备出固载N-乙酸取代大环树脂,研究了它们与Ni(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ)的配位作用、配位容量、配位选择性以及固载大环树脂的再生性能。结果表明它们对Zn(Ⅱ),Cu(Ⅱ)有较好的配位性能,且易用稀盐酸洗脱,固载大环树脂再生性能好,可重复使用。     

负载镍希夫碱分子筛上定向合成苯甲醛的研究

以ＮａＸ１３型分子筛为载体,固载一种新型五齿氮、氧希夫碱Ｎｉ（Ⅱ）配合物．在分子氧条件下,考察了其对苯乙烯氧化成芳醛反应的催化性能．     

氧的生物无机化学(二)

本文简述了在生物体中氧的运输和贮存的必要性,介绍了天然载氧体的类型、结构和功能的关系。概述了三种主要人工载氧体以及人造载氧血液研究进展。     

分子筛固载镍希夫碱金属配合物的催化氧化性能研究

以NaX 13型分子筛为载体 ,固载一种新型五齿含氮、氧希夫碱Ni(II)配合物 .考察了NaX 13型分子筛固载镍希夫碱金属配合物 (Nisalnpyen NaX)在不同反应条件下 ,对苯乙烯氧化成苯甲醛反应的催化性能 ,并得到了固载镍配合物适宜的催化反应条件     

Fe2O3修饰CaSO4/Ben载氧体化学链燃烧反应特性

分别采用间歇式流化床反应器和热重分析仪进行多次循环实验及反应性能测试,研究了Fe2O3在化学链燃烧过程中对CaSO₄/Ben(膨润土)载氧体的催化作用,并对比Fe₂O₃不同添加量(质量分数)时CaSO₄/Ben载氧体与CO的反应活化能。结果表明,添加Fe₂O₃后CaSO₄/Ben载氧体的比表面积和孔容增加,还原反应速率提高,并使系统内维持较高浓度的CO₂;添加Fe₂O₃可抑制CaSO₄生成CaO和含硫气体的反应,提高CaSO₄/Ben载氧体循环反应的稳定性;Fe₂O₃的最佳添加量为w=15.0%,该添加量下CaSO₄/Ben载氧体与CO反应的活化能由88.72 kJ/mol降低至43.08 kJ/mol,反应活性显著提高。     

Me-MCP作直接甲醇燃料电池阴极催化剂

分别制备合成了碳载5-单羧基-10,15,20-三苯基钴卟啉(CoMCP)、铁卟啉(FeMCP)、锰卟啉(MnMCP)、铜卟啉(CuMCP)和镍卟啉(NiMCP)复合催化剂,并通过线性电势扫描法研究该复合材料对氧还原的电催化性能和抗甲醇能力.结果表明:MnMCP对氧还原有较高的电催化活性,其氧还原起始电位为0.513V,催化性能最好;其他金属复合材料按照CoMCP,FeMCP,CuMCP顺序降低,而NiMCP的起始电位仅为0.198V,对氧还原的催化性能相对最弱;在抗甲醇性能测试中,CoMCP,FeMCP,CuMCP,NiMCP的氧还原起始电位正移,具有较好的抗甲醇能力.     

β二酮类合钴(Ⅱ)载氧体络合物载氧动力学的研究

研究了载氧体络合物二乙酰丙酮二水合钴(Ⅱ)乙醇溶液的载氧反应过程,实验结果表明,这是一个不可逆的载氧过程,只有其第一步可能是可逆的:〔Co(acac)_2·2H_2O〕_2+O_2(?)〔Co(acac)_2·2H_2O〕_2O_2(?)〔Co(Ⅲ)(acac)_2·H_2O·O_2·Co(Ⅲ)(acac)_2·H_2O]+2H_2O.推导了载氧动力学方程,计算了载氧反应表观速率常数及相应的活化能.     

具有CO2分离的煤气化化学链置换燃烧初步研究

利用Fe2O3,Fe3O4作为载氧体,通过气化、化学链置换燃烧和联合循环等技术,实现燃煤发电的高效和CO2分离.假设煤气完全反应,建立了化学链置换燃烧空气反应器和燃料反应器的质量平衡和能量平衡数学模型,对置换燃烧系统特性进行仿真计算,研究了载氧体还原比率、循环倍率、煤气成分等参数对化学链置换燃烧性能的影响.结果表明:还原比率的升高将增加所需载氧体量,使空气反应器出口空气作功能力下降;循环倍率的提高将使空气反应器空气作功能力下降;而煤气中CH4体积分数升高,热值增加,空气反应器空气作功能力则随之增加.     

微孔曝气增氧技术在鳗鲡养殖中的应用

比较研究了鳗鱼养殖中应用微孔曝气增氧与水车式增氧机增氧两种方式的增氧效果.结果表明：在未载鱼情况下,两种增氧方式的增氧能力具有极显著性差异（P〈0.01）,微孔曝气增氧方式比水车式增氧机增氧方式的单位水体增氧能力提高了15.85%,增氧动力效率是水车式增氧机增氧的2.36倍.在载鱼养殖情况下,使用微孔曝气增氧的试验池表...