烧结矿应用于化学链燃烧的反应特性

本文通过热重实验研究了烧结矿作为载氧体的H2还原反应特性,将其与通过溶解法制备的Fe2 O3/Al2 O3载氧体进行了氧化还原反应性比较,在500~1250℃范围内研究了温度对于烧结矿还原反应过程的影响,在950℃下进行了30次循环反应实验,采用四种模型进行了反应动力学分析.结果表明,烧结矿的H2还原转化率大于80%,可以完全再氧化,并具有良好的循环反应性能.在500~950℃范围内,随温度升高还原反应速率及最终转化率都显著增加;而当温度高于1100℃时,在反应后期还原反应速率和最终转化率有下降的趋势.在500~950℃范围内,对烧结矿的还原过程第一反应阶段( Fe2 O3-Fe3 O4/FeO,还原转化率<25%)可采用二阶反应模型( M2)拟合,得到表观活化能为E=36.018 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.053×10-2 s-1;第二反应阶段(Fe3O4/FeO-Fe,还原转化率>25%)采用收缩核模型(M4)拟合,得到的表观活化能为E=51.176 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.066×10-2 s-1.     

胆红素-氯仿体系对氧还原反应的电催化

采用循环伏安法、电位阶跃法和旋转圆盘电极研究了胆红素-氯仿体系对氧还原反应的电催化行为.结果表明,氧还原的峰电流随扫描速度增加而增大,还原峰峰Ⅰ(-190 mV)的峰电流ip与1υ/2、峰Ⅱ(-550 mV)的峰电流ip与υ呈线性关系,峰Ⅱ的峰电流与胆红素的浓度在1.0×10-6~2.0×10-5mol/L范围内有良好的线性关系.在电极反应过程中氧的还原分两步进行,第一步由O2还原到H2O2(峰I),主要受扩散控制,第二步,由于氯仿的疏水作用,H2O2聚集在电极表面被胆红素(BR)催化还原为H2O(峰II),主要受吸附控制.     

航空γ能谱全谱数据的高斯分解方法

137Cs等人工放射性核素的活度浓度是核应急环境电离辐射水平评价中的重要数据。为了提取NaI(Tl)航空γ能谱仪(GR-820)实测全谱数据的137Cs信息,采用高斯最小二乘拟合算法对实验谱线的低能重叠峰进行了单高斯和双高斯峰的拟合方法研究。对铀源、钍源和铯源实验数据用单高斯拟合的最大相对误差小于±15%,对铀和铯混合源的双高斯峰拟合峰面积的平均误差为21.84%。对3个重叠峰以上的高斯拟合方法仍需进一步深入研究。     

神东煤镜质组和惰质组热解甲烷生成反应类型分析

采用等密度梯度离心分离方法,对神府东胜矿区马家塔露天煤矿2号煤层煤进行了镜质组和惰质组煤岩显微组分的分离富集。利用TG/MS对两种显微组分热解脱挥发分行为进行了升温速率为20℃/min条件下的测试,获得了热解甲烷生成的速率曲线,并对其热解生成特征进行了分析。采用分峰拟合的方法,将其分为6个峰,计算得到了各基元反应的动力学参数及其热解特征参数,认为神东煤镜质组和惰质组热解甲烷的生成由煤大分子裂解、缩聚过程中的6种反应所致。通过动力学分析,结合煤大分子的热解规律、热解过程中其它挥发分的逸出特征及相关模型化合物的量子化学计算结果,对热解甲烷生成的6种反应类型进行了具体分析。     

~(178m2)Hf同质异能核素制备及γ能谱分析

利用CS-30回旋加速器辐照天然镱靶,通过(a,2n)反应,制备~(178m2)Hf同质异素.使用高纯锗探测器对样品进行γ能谱分析.利用高斯多峰拟合法解叠了复杂能谱的重叠峰.确定了辐照后靶样品中的~(178m2)Hf同质异能核素含量约为10~(11)量级.     

厦门年逐时室外干球温度的拟合

通过对厦门某日室外逐时干球温度数据组的拟合公式比较,得出高斯多峰函数的拟合精度高于傅立叶级数三角函数.在此基础上,采用高斯多峰函数对厦门年逐时室外空气干球温度进行多峰拟合,得出拟合公式,其拟合的可信度为99.5%,0.5%的拟合值与实际值相差较大,误差在±2℃范围内.     

紫外光催化一步合成Au-[C12min][Br]纳米复合物及其对血红蛋白直接电化学行为的研究

采用紫外光照射法在咪唑类离子液体[C12min][Br]中一步合成了Au-[C12min][Br]纳米复合物,将该纳米复合物固定牛血红蛋白(Hb)后修饰于玻碳(GC)电极表面构成Hb/Au-[C12min][Br]/GC修饰电极。电化学研究表明,Hb在Au-[C12min][Br]纳米复合物膜上发生了准可逆的电极反应,氧化峰电位(Epa)和还原峰电位(Epc)分别为-0.253V和-0.335V。Au-[C12min][Br]纳米复合物对Hb的直接电子转移有很好的促进作用,表现出良好的电化学活性。Hb/Au-[C12min][Br]/GC对H2O2有较好的电催化能力,对进一步研究H2O2传感器具有重要意义。     

均匀设计和偏最小二乘方法在一步合成μ-氧代双铁卟啉中的应用

报道了一种以芳基卟吩和铁盐为原料大批量合成μ-氧代双铁卟啉的一步合成新方法,并以对氯四苯基卟吩Tp-ClPPH2和FeCl2·4H2O合成μ-氧代对氯四苯基双铁卟啉(Tp-ClPPFe)2O为例,采用均匀设计并结合偏最小二乘方法优化了(Tp-ClPPFe)2O的合成条件.当DMF为35 mL,FeCl2·4H2O用量为0.3 g,加入FeCl2·4H2O后反应20 min,NaOH用量为0.35 g,加入NaOH后反应30 min,可获得94.08%的(Tp-ClPPFe)2O.偏最小二乘回归结果表明,在考察范围内,反应条件对反应影响的大小为FeCl2·4H2O用量＞加入FeCl2·4H2O反应时间＞NaOH用量＞加入NaOH后反应时间＞Tp-ClPPH2浓度.     

镍基催化剂上焦油组分裂解反应研究

以甲苯为煤焦油模型化合物,研究了镍基催化剂对焦油组分催化裂解反应特性的影响.采用浸渍和分步浸渍的方法制备了Ni/Al2O3和Ni/MgO-Al2O3两个系列镍基催化剂,考察了催化剂组成(Ni含量、MgO含量)、反应条件(温度、空速、水蒸气含量)对焦油组分催化转化的影响.结果表明:Ni含量在0.2％左右时,Ni/Al2O3具有较高的催化活性,催化剂的活性随着Ni含量的继续增加而下降,作为助催化剂的MgO可以减少催化剂表面积炭.高温有利于H2和CO的生成,但不利于CH4的生成.水/甲苯比是影响焦油催化裂解的重要因素,较高水/甲苯比有利于H2的产生,而不利于CO和CH4的生成.     

四水合乙酸鈷脱水反应的动力学

用等温热重法和非等温热重法研究了Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应.在51.4℃、55.9℃、59.6℃、61.4℃下的等温热重数据由等转化率下的lnt=E/RT ln[g(α)/A]进行拟合确定了活化能的大小;升温速率为10℃/min的非等温热重曲线显示Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应发生在55.1~100.2℃,其数据通过Doyle-Zsako法进行拟合,以线性相关系数为判据并结合等温热分析拟合结果,得到该脱水反应的非等温积分动力学模式函数g()α=1-(1-α)1/2,相应的动力学方程是dα/dt=Aexp(-E/RT).2.(1-α)1/2,活化能E=74.16 kJ.mol-1,指前因子lg[A/s-1]=11.48.     

四水合乙酸钴脱水反应的动力学

用等温热重法和非等温热重法研究了Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应.在51.4℃、55.9℃、59.6℃、61.4℃下的等温热重数据由等转化率下的lnt=E/RT+ln[g(α)/A]进行拟合确定了活化能的大小;升温速率为10℃/min的非等温热重曲线显示Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应发生在55.1~100.2℃,其数据通过Doyle-Zsako法进行拟合,以线性相关系数为判据并结合等温热分析拟合结果,得到该脱水反应的非等温积分动力学模式函数g()α=1-(1-α)1/2,相应的动力学方程是dα/dt=Aexp(-E/RT).2.(1-α)1/2,活化能E=74.16 kJ.mol-1,指前因子lg[A/s-1]=11.48.     

甲基橙在聚吡咯/纳米SiO_2复合材料上的氧化性能

采用紫外-可见光谱法研究了甲基橙在聚吡咯/纳米Si O2复合材料(PPy/n-Si O2)上的氧化性能.结果表明:在弱酸性介质中,PPy/n-Si O2对甲基橙的氧化性能明显优于聚吡咯;反应5~40 min时,甲基橙氧化反应符合表观一级反应动力学;反应60 min时,甲基橙的降解率可达到94.7%;PPy/n-Si O2经二次回收再生后,反应60 min时甲基橙降解率为96.5%.     

氢氧化镁阻燃剂的制备及其应用

以六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)和氢氧化钠(NaOH)为原料,硬脂酸为改性剂,采用"一步法"制备改性氢氧化镁阻燃剂,研究了反应温度、反应时间和陈化时间对其活化指数和吸油率的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、激光粒度仪(LPSA)和热重分析仪(TGA)对其特性进行了表征,并在聚丙烯(PP)中进行了初步应用研究。结果显示其最佳制备工艺为:在反应温度80℃、反应时间90min、陈化时间90min下,制得的改性氢氧化镁阻燃剂分散性高,与聚丙烯(PP)的相容性好,其填充量为50%的PP混合物的热学性能优良,氧指数达到28.5,垂直燃烧等级为V-0级。     

辛癸酸甘油酯催化加氢脱氧反应规律

以辛癸酸甘油酯为模型化合物,采用高压流动反应装置考察辛癸酸甘油酯在金属硫化物加氢催化剂CoMo/γ-Al2O3,NiMoP/γ-Al2O3,NiMoP/γ-Al2O3-HUSY和贵金属双功能催化剂Pt/SAPO-11催化剂上的加氢脱氧反应规律.结果表明:辛癸酸甘油酯在加氢催化剂上的反应包括加氢饱和、脱羧、异构化和裂化反应,主要产物为烷烃;采用Pt/SAPO-11催化剂的催化加氢产物中异构化烷烃比例明显提高,脱羧反应和裂解反应得到明显抑制.     

化学链高温空分制氧性能评价

采用Aspen Plus软件对高温空分制氧流程进行模拟研究并做出评价.基于热力学平衡原理,对不同金属氧化物载体(Mn3O4-Mn2O3和CoO-Co3O4)、不同反应温度下的平衡氧分压进行计算,得到了Mn3O4-Mn2O3和CoO-Co3O4体系氧平衡分压与温度的关系;在计算平衡氧分压的基础上,确定了制氧所需的空气量与水量/CO2量;构建了制氧流程,并进行了模拟计算.结果表明,在2种载氧体Mn3O4-Mn2O3和CoO-Co3O4中,载氧体Mn3O4-Mn2O3制氧性能较好;化学链高温空分制取纯氧能耗为0.353 kW.h/kg,与传统制氧能耗经验数据0.246 kW.h/kg相比并不具有明显的优势;化学链高温空分制取O2和CO2混合气体能耗为0.151 kW.h/kg(氧气体积分数为14.3%),与传统制氧能耗经验数据0.246 kW.h/kg相比,具有节能潜力.     

二甲醚均质压燃燃烧化学反应动力学机理数值模拟

应用单区燃烧模型对二甲醚(DME)均质压燃燃烧(HCCI)的化学反应动力学过程进行了数值模拟研究.通过分析在内燃机压燃燃烧边界条件下DME燃料氧化反应过程中的关键基元反应速度、关键中间产物以及自由基的浓度随曲轴转角的变化,得到了DME燃料燃烧氧化的反应途径.结果表明,DME燃料均质压燃燃烧具有明显的两阶段放热特性,即低温反应放热和高温反应放热;燃料脱氢产物的两次加氧反应是低温反应发生的关键;脱氢产物的第一次加氧反应转向脱氢产物的裂解反应是高温反应的主要途径.DME低温反应阶段的主要氧化产物包括甲醛(CH2O)和甲酸(HOCHO).     

甲醇裂解的创新实验

为了全面掌握流动法—甲醇裂解实验中催化剂的活性,采用浸渍法制备了Pd/CeO2-ZrO2(Pd/CZ)和Pd-Co/CeO2-ZrO2(Pd-Co/CZ)催化剂。运用X射线衍射、N2吸附-脱附、储氧量测定、CO化学吸附、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征,考察了其催化甲醇裂解反应活性。结果表明,Co的添加不仅提高了催化剂的储氧性能,而且大大提高了催化剂活性组分的分散程度,同时,使得金属和载体间相互作用增强,增加了Pd周围的电子密度,使Pd保持在部分氧化状态Pdδ+(0δ2),进而提高了甲醇催化裂解反应的活性,280℃时甲醇能达到完全裂解,实验效果得到明显改善。     

透氧膜反应器内NiO/MgO催化甲烷重整反应的途径

在透氧膜反应器内对比分析了不加催化剂和添加 1 g 9% Ni/γ -Al2O3 催化剂的甲烷重整反应实验. 结果表明, 不加催化剂时甲烷相对较惰性; 而在催化剂的作用下, 甲烷重整活性得到了较大提高, 但是催化剂易积碳. 推测甲烷重整反应路径如下: 甲烷在催化剂活性组分上发生裂解, 产生氢和碳; 生成的氢与膜表面的氧反应生成 H₂O,从而使得膜表面侧氧分压下降, 透氧量增大. 通过设计不同 Ni 含量 NiO/MgO 催化剂下的甲烷裂解和甲烷重整反应实验, 验证了以上的反应机理模型.     

CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应机理及主通道速率常数的理论研究

采用CBS-QB3方法构建了CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应体系的势能剖面,并对其反应机理及速率常数进行了研究.计算表明,标题反应首先经过渡态TSa生成一个稳定的五元环臭氧化物中间体IMa,然后中间体IMa按不同O-O键的断裂方式发生五元环裂解反应,分别生成产物P1(CH_2OO+CH_3OC(O)C(CH_3)O)和P2(CH_2O+CH_3OC(O)C(CH_3)OO).利用经典过渡态理论(TST)并结合Wigner矫正模型计算了200~1200 K范围内标题反应的速率常数K~(TST/W).结果表明,294 K时,CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应速率常数为4.76×10~(-18)cm~3·molecule~(-1)·s~(-1),与Bernard等对类似反应所测的实验值十分吻合.     

含氯对位芳香族聚酰胺热分解过程中的TG-FTIR与Py-GC/MS分析

对于两种不同相对分子质量的含氯对位芳香族聚酰胺(Cl-PPTA)薄膜样品和聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)粉末样品,采用热失重-傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)和裂解色谱-质谱(Py-GC/MS)分析其热分解过程.由TG分析得到了样品在空气和氮气气氛下的特征性温度,表明在有氧情况下Cl-PPTA的热稳定性比PPTA好,而且在氮气气氛下高温残留率比PPTA高.在空气气氛下,ClPPTA热分解的主要产物为HCN、CO、CO2、NO2和H2O,且CO2吸收峰最强;将Cl-PPTA薄膜在氮气气氛下进行高温处理,对得到的产物进行IR分析,显示羰基吸收峰逐渐减弱且出现新末端基团或官能团;而高温下Py-GC/MS的结果表明CO2和苯环是Cl-PPTA主要的裂解产物;随着裂解温度的改变,Cl-PPTA气相色谱和质谱发生很大变化,这些裂解产物可以帮助分析Cl-PPTA薄膜的裂解机理.