CeVO_4功能材料快速合成的研究

采用急热的固相反应法,以低熔点的氧化物V_2O_5作为反应物,快速制备了的CeVO_4功能材料。对于CeVO_4在不同反应温度下产物的生成情况,用X射线衍射仪和扫描电镜分别对产物物质相的组成和微观形貌进行分析和表征。当固相反应温度为600℃时,在产物中发现有CeVO_4,CeO_2和V_2O_5的XRD衍射峰;当反应温度为800℃时,产物中主晶相为CeVO_4,次晶相含有极其微量的CeO_2;当反应温度高于900℃时,产物中只有CeVO_4。结果表明该急热法可有效地抑制低熔点反应物V_2O_5在CeVO_4功能材料高温固相反应中的挥发。     

三元体系La_2(SO_4)_3-CH_2CONH_2-H_2O溶度研究

本文测定了三元体系La_2(SO_4)_3-CH_3CONH_2-H_2O在O℃,30℃时的溶度和30℃时饱合溶液的折光率,并绘制了溶度图和折光率曲线。实验结果表明,体系在0℃,30℃时溶度线有两支,分别与La_2(SO_4)_3·9H_2O和CH_3CONH_2相对应。体系中只生成一种水合物La_2(SO_4)_3·9H_2O,其溶解度随温度的降低而增大。     

Co~(2+)催化超声/H_2O_2降解环丙沙星

论文研究过渡金属离子Co~(2+)对超声/H_2O_2(US/H_2O_2)降解环丙沙星的催化效果,考察了Co~(2+)、H_2O_2添加浓度、反应温度及初始pH值等主要因素的影响。结果表明,Co~(2+)能够有效催化超声/H_2O_2体系降解环丙沙星,降解过程符合假一级反应动力学。H_2O_2浓度在4.0~32.0mmol/L,Co~(2+)浓度在25.8~96.8mmol/L范围,环丙沙星的降解率随H_2O_2和Co~(2+)添加浓度的增加而升高;温度对环丙沙星的降解影响较大,15℃~45℃范围,降解率随温度的升高而升高;初始pH值为3.0时环丙沙星的降解率最高。异丙醇的抑制实验表明,Co~(2+)增强环丙沙星超声降解主要在于·OH的氧化作用。HPLC谱图表明,环丙沙星在Co~(2+)/US/H_2O_2降解体系中主要生成三种产物,推断其通过两种途径进行降解。     

Y~(3+)-La~(3+)共掺对MgAl_2O_4透明玻璃陶瓷结构及光学性能的影响

MgAl_2O_4透明陶瓷具有从紫外到远红外高透过率的优点,可以运用到很多领域,但透明陶瓷的制备温度极高,对设备要求高,工艺可控性差,玻璃陶瓷制备则可以克服这些缺点。采用熔融析晶法制备MgAl_2O_4透明玻璃陶瓷,并在玻璃体系MgO-Al_2O_3-SiO_2(MAS)中掺入Y_2O_3,La_2O_3及两者的混合物,研究了Y_2O_3,La_2O_3和两者的共同掺杂对样品结构、形貌及光学性能的影响。采用XRD,SEM,EDS,红外光谱和固体紫外透过率等检测手段对样品进行了表征。研究结果表明,Y_2O_3可以抑制石英相的生成,La_2O_3有助于晶粒的均化,Y_2O_3掺杂摩尔分数为0.5%时尖晶石的相对质量分数为40. 3%,La_2O_3掺杂摩尔分数为0.2%时尖晶石的相对质量分数为39. 5%,同时掺入摩尔分数0. 5%Y_2O_3和0. 5%La_2O_3时尖晶石的相对质量分数为40.2%,400～2 000 nm波长范围内的紫外透过率大于80%,样品晶粒更均匀。     

La2Ce2O7@La2Zr2O7核壳结构纳米粉体的 制备及其抗烧结性能

针对La_2Ce_2O_7抗烧结性能较差,La_2Zr_2O_7的热膨胀系数较低的性能特点,采用水热法合成了La_2Ce_2O_7内核,然后通过共沉淀法成功制备La_2Ce_2O_7@La_2Zr_2O_7核壳结构纳米粉体.将粉体预压成块,分别在1 100℃、1 300℃和1 500℃下进行了不同时间的烧结测试及在1 100～1 500℃烧结6 h以考察温度对其抗烧结性能的影响.采用扫描电镜、透射电镜、能谱仪分析了材料的形貌和成分,并测试了试样的密度和显微硬度.结果表明,La_2Ce_2O_7内核具有立方结构或八面体结构外形,粒径约200 nm. La_2Zr_2O_7壳层为非晶体,形成了包覆效果良好的La_2Ce_2O_7@La_2Zr_2O_7核壳结构.等温烧结时,核壳结构的密度变化率保持在2.1%以内,远低于La_2Ce_2O_7和La_2Zr_2O_7,孔隙和晶粒尺寸分布均匀,无裂纹和烧结现象出现.当烧结温度在1 300℃以内时,核壳结构组织均匀,多孔,密度变化率稳定在10.6%以内,晶粒尺寸约维持在450nm,晶粒长大速率与La_2Zr_2O_7接近,抗烧结性能良好;当烧结温度高于1 300℃时,核壳结构孔隙增大且晶粒迅速长大,致密化加快,晶粒长大速率也变快,与La_2Ce_2O_7接近,出现明显烧结现象;其显微硬度稍高于La_2Ce_2O_7,而远低于La_2Zr_2O_7.     

微波辅助木质素醇解制备芳香化合物

采用微波辅助加热,在异丙醇条件下醇解木质素.研究了反应温度对木质素液化产物产率的影响,并利用气相色谱质谱联用仪(GC/MS)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDITOF MS)和核磁共振碳谱(~(13)C-NMR)对液体产物进行表征.结果表明,微波辅助下以异丙醇为溶剂的木质素在120℃下反应,生物油的收率可达到45.35%.GC/MS结果表明,香草乙酮和乙酰丁香酮是液体产物中的主要单酚类物质.MALDI-TOF MS结果表明,液体产物中低聚体分子量主要分布在248~496之间,~(13)C-NMR定量表征低聚体的连接键的分布,主要有β-O-4,β-5,β-β和5-5'.根据低聚体分子量与不同连接键类型,推算出解聚产物中低聚体可能的分子结构,并建立矩阵模型,最终推算出产物中低聚体的分布.     

不同载体上硫化的钼催化剂甲烷化反应与低温氧吸附的研究

本文研究了不同载体γ-Al_2O_3、ZrO_2、CeO_2和La_2O_3上硫化的钼催化剂的甲烷化反应性能,得到甲烷化活性顺序:Mo/ZrO_2>Mo/γ-Al_2O_3>Mo/CoO_2>Mo/La_2O_3;热稳定性顺序:Mo/La_2O_3>Mo/CeO_2>Mo/γ-Al_2O_3>Mo/ZrO_2。研究了低温氧吸附的预处理条件,并用脉冲色谱法测定了载体,反应前和反应后催化剂的氧吸附量。结果表明反应后低温氧吸附量下降百分数和活性下降百分数有线性关系。讨论了以低温氧吸附与甲烷化活性进行关联的限制和活性中心的本质。     

液态La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-Si渣中La_2O_3的活度

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原人液态锡,以测定1500℃下La_2O_3—CaF_2和La_2O_3—CaF_2—CaO—SiO_2渣中La_2O_3的活度。对La_2O_3—CaF_2系,并用Gibbs—Duhem积分法求得CaF_2的活度。此外,在三个不同温度(1600,1550,1500℃)下,将固态La_2O_3用石墨还原人液态锡,以求得La在锡稀溶液中的活度系数。 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论。     

Fe_2O_3对煤焦热解反应的催化作用研究

采用热分析仪、滴管炉等研究了Fe_2O_3对煤焦热解过程的催化作用,借助XRD分析了Fe_2O_3在不同反应温度下的转变产物。结果表明,添加Fe_2O_3后煤焦热解吸热量明显下降,生成烟气中CO、CO_2含量显著上升;Fe_2O_3在1000℃和1100℃时的主要转化产物分别为Fe_3O_4和FeO,在1200℃时转变为Fe_3O_4、FeO和Fe。     

利用可逆反应 N_2O_u2NO_2贮存太阳能

据报导,N_2O_42NO_2这个可逆反应,可以用业貯存太阳能,因为N_2O_4分解存在两个连续平衡,即N_2O_42NO_22NO+O_2.在140℃时,N_2O_4完全分解生成NO_2,619℃时,NO_2才完全分解生成NO 和O_2,温度低于20℃时,气态的N_2O_4+NO_2混合气体便冷凝成淡黄色液体,因此,可以利用第一反应短期貯存太阳能.1982年,V.Ragaini 测定了该反应的聍热容量(HSC),实验是在一个装有N_2O_4,分解反应器和NO_2结合装置的循环系统中进行的.实验果结如下:     

碱木质素在甲酸盐与Pd/C体系中的解聚特性

为了探讨碱木质素在甲酸盐与Pd/C体系中的水热解聚特性,选取7种甲酸盐进行实验,得到最优的工艺条件如下:甲酸镍和Pd/C用量(相对于原料,以质量分数计)10%、反应时间30 min,反应温度325℃.在该条件下,解聚产物中的液相产物得率为56.24%,4种单酚总得率为12.14%.空白样以及添加了甲酸镍与Pd/C的液相产物的高分辨质谱、有机元素分析以及热重分析结果表明,甲酸镍和Pd/C的添加有利于木质素水热反应的脱氧过程,使产物向相对分子质量更小的方向移动.     

CeO_2改性NiO/γ-Al_2O_3催化剂的苯胺焦油加氢轻质化

采用分步沉淀法制备CeO_2改性NiO/γ-Al_2O_3催化剂,通过比表面积分析(BET)、X线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)对催化剂结构和物化性能进行表征,研究催化剂对苯胺焦油加氢裂化的反应活性。结果表明:适量加入CeO_2可提高NiO在载体γ-Al_2O_3表面的分散,提高NiO/CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂的还原性及吸氢能力,进而提高催化剂的活性和稳定性。采用CeO_2质量分数15%的NiO/CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂,在反应温度265℃、反应压力3.0 MPa、液时空速0.3 h-1和氢油体积比2 000的条件下,苯胺焦油裂解率为100%,胺类物质收率为58.54%。     

木质纤维素选择性提取松柏醇和芥子醇

木质素是一种可再生的芳香聚合物，可生产精细化学品。然而，由于木质素复杂的化学结构，及解聚单体的衍生化和深度裂解，当前木质素解聚利用普遍存在产物复杂等问题。选择性断裂木质素连接键，对提高产物选择性、实现木质素分级利用有一定意义。基于有机溶剂/水木质素提取体系，不使用外加催化剂，选择性裂解原本木质素中的酯键提取松柏醇和芥子醇。研究结果表明，乙醇在温和条件下可以有效地断裂肉桂酸苯乙酯和苯乙酸苯酯酯键模型物，但对苯氧基乙苯的β-O-4醚键不产生影响。当以木粉为底物时，单酚产物以松柏醇和芥子醇为主，在二氧六环/水体积比9∶1溶剂体系的作用下，230℃反应0.5 h的总收率最高，可达57.57 mg/g,选择性为62.88%.不同来源生物质在此体系下也表现出良好的收率和选择性。     

六水合硝酸镧和六水合硝酸铈的热分解

本文采用TG、DTA和DSC法研究了La(NO_3)_3·6H_2O和Ce(NO_3)_3·6H_2O的热分解,并通过IR和X—射线法对反应物、中间产物和最后产物进行了鉴别,发现六水合物均经多个步骤脱水生成无水盐。生成的无水硝酸镧又经一系列中间产物的分解过程最后变成La_2O_3;而生成的无水Ce(NO_3)_3则直接分解成最终产物CeO_2。     

Ti-C-Al-Fe_2O_3反应体系的热力学及形成产物的分析

针对Ti-C-Al-Fe2O3体系进行了热力学计算,并结合DSC及XRD分析,为研究该体系反应合成TiC,Al2O3提供了理论依据.计算结果表明:该体系在发生SHS反应时,可以生成TiC,Al2O3,Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等产物,但TiC,Al2O3的热力学稳定性要远远大于Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等相,因此,在1600℃的钢液引燃的SHS反应过程中,只能生成TiC,Al2O3两种产物.通过XRD分析也证明了在反应产物中只有TiC,Al2O3两种物质形成.     

La_2O_3—CaF_2二元相图的测定

本试验是用烧结熔融制样法,采用高温显微镜观察和测定样品的固相线和液相线的温度,对La_2O_3——CaF_2二元系的一系列配比成分的样品进行了测试。绘制了在一个大气压下La_2O_3——CaF_2二元系的相图。得出该二元系在液态下是完全互溶而在固态下是完全不互溶的,是一生成共晶混合物的二元系。其共晶温度为1394℃,共晶组成为12％La_2O_3和88％CaF_2。 通过样品的岩相观察,证实了在固态情况下La_2O_3和CaF_2为互不相溶的独立的两个相。通过电子探针微区分析,更进一步证实了La_2O_3和CaF_2在固态情况下为互不相溶的独立的两个相。     

V_2O_5/TiO_2催化剂上NH_4HSO_4形成机理研究

基于商用V_2O_5/TiO_2催化剂,通过模拟SCR脱硝试验装置的宏观试验及原位傅里叶变换红外的微观分析手段,对SO_2催化氧化机理及硫酸氢铵(ABS)的形成机理进行了研究。结果表明,SO_2吸附在催化剂表面后先与V~(5+)—OH基团反应生成了金属硫酸盐中间产物(VOSO_4),继而转化为SO_3,O_2与温度都对该反应有促进作用。催化剂上ABS生成主要有2种机理:一是由吸附态NH_3与气相或弱吸附态SO_2反应生成;二是由金属硫酸盐(VOSO_4)与气相NH_3直接反应生成。催化剂上ABS大约在200℃生成,在450℃分解,且NO能与ABS中的NH_4~+反应而促进其分解,但此反应与脱硝反应共存且为竞争关系。     

La_2O_3改性Ni/α-Al_2O_3催化剂中镍分散度对抗积碳性能的影响

本文考察了La_2O_3改性后的Ni/α-Al_2O_3催化剂中镍晶粒度的变化,及其对抗积碳性能的影响。平均镍晶粒度采用X-射线宽化法测定,积碳速率通过在动态热重装置中正庚烷的蒸汽转化进行考察。结果表明,加La_2O_3有效地提高了镍在载体上的分散度,同时也明显地改善了催化剂的抗积碳性能。La_2O_3的这些效应与其加量有明显的关系,而且存在着一个最合适的加量。在低于此加量时,镍分散度和抗积碳性能均随La_2O_3加量的增加而迅速增加,积碳速率随平均镍晶粒度的减少而近似直线性地下降;高于此加量时,增加La_2O_3的加量,镍分散度与抗积碳性能均无进一步的明显变化。按理论分析计算La_2O_3的量适当加量,接近而略低于La_2O_3在载体表面的最大单层分散量。当载体表面La_2O_3量高于最大单层分散量时,适当变化活性组份镍的含量,对催化剂的平均镍晶粒度和抗积碳性能均无显著的影响,但此时积碳速率和甲烷转化活性有相当一致的变化关系。从不同温度下的积碳速率的计算证明,加La_2O_3改性,能使低温下的积碳活化能大大提高。     

甘氨酸燃烧法制备Co/CeO_2催化剂用于CO选择性氧化脱除

采用甘氨酸燃烧法制备了不同负载量的Co/CeO_2催化剂,考察了钴负载量和反应温度对其在富氢气氛中选择性催化氧化CO的反应性能,并与浸渍法制备的Co/CeO_2催化剂进行了对比;同时采用XRD、SEM和H_2-TPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,在富氢气氛下,甘氨酸燃烧法制备的Co/CeO_2催化剂,对CO的选择性催化氧化反应,具有较好的低温反应活性和较高的选择性.当钴金属氧化物负载量为30%时,在150~200℃,催化剂对CO的催化氧化率达到99%以上;并且在反应温度为150℃时,催化剂对CO催化氧化的选择性达到100%.另外,通过用XRD、Raman和TPR对催化剂进行分析表征,在甘氨酸燃烧法制备的催化剂中Co_3O_4具有较好的分散度,Co和Ce之间的相互协同作用提高了催化剂的催化氧化活性和选择性.     

碱木质素在溶剂/水混合体系中的解聚特性

为了研究杉木碱木质素在溶剂/水混合体系中的解聚特性,选取乙醇/水、乙酸乙酯/水、乙二醇/水以及纯水4种体系进行实验.从液相产物得率和总酚得率来看,以乙醇/水混合体系作为介质时杉木碱木质素的解聚效果最好,最优工艺条件为:温度300℃、反应时间30 min、转速500 r/min,甲酸镍用量10%,乙醇/水体积比40∶60,在该条件下,液相产物得率达73.88%,总酚得率达14.45%.液相产物经200℃一级闪蒸后,在500℃下热裂解,形成的源于木质素基本结构单元的单酚等化合物的种类最多,这样可以大大提高混合单酚的产量,尤其是富含寡聚物的蒸馏残余物经二次热解可部分断开甲基芳基醚键,形成一定量的邻苯二酚,这为液相产物的提质和利用指出了新的方向.