溶胶-乳液蒸馏法制备纳米氧化锆超细粉

以廉价的无机盐氧氯化锆和草酸为反应原料,以新型的乳液体系为蒸馏模板,应用溶胶-乳液蒸馏法成功制备了分散性良好的氧化锆超细粉。应用X-射线衍射（XRD）、拉曼光谱和透射电子显微镜对产品进行了表征。结果表明,与简单的溶胶-凝胶法相比,溶胶-乳液蒸馏法能明显提高四方相的含量和产品的分散性,同时产品的纳米化特性也更加明显。     

PI/TiO2杂化薄膜的制备与性能研究

以均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用溶胶-凝胶法合成TiO2溶胶,通过两步法制备聚酰亚胺(PI)/TiO2杂化薄膜.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射,对杂化薄膜的微观形貌及结构进行表征,讨论了TiO2掺杂量对杂化薄膜紫外-可见光透过率和力学性能的影响.结果表明:PI杂化薄膜中存在TiO2空间网络结构;杂化薄膜与纯膜相比,结晶度下降,透明度也出现一定程度的下降;当TiO2掺杂量为3%时,杂化薄膜表现出较佳的力学性能.     

溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料LiFePO4

介绍了溶胶凝胶法制备LiFePO4的几个不同的实例,分析了溶胶凝胶法的优缺点.采用溶胶凝胶法合成振实密度大的多孔材料,可以提高LiFePO4的高倍率充放电性能与改善电池的体积比能量,使用有机溶剂可缩短该方法合成周期.     

A_a、B_b、B_l型缩聚反应体系的溶胶—凝胶分配

本文用Gordon生成函数法对A_a、B_b、B_1型反应体系的溶胶——凝胶分配进行了理论分析,得到了A_a、B_b、B_1体系的溶胶分数(S)、凝胶反应程度(P'_b),总反应程度(P_b)之间的关系,讨论了凝胶化范围,并用实验进行了验证。     

金属银负载型SiO_2杂化膜的制备与性能表征

采用溶胶-凝胶法,制备银掺杂的SiO2杂化溶胶和SiO2杂化膜,考察银的掺杂对杂化溶胶的性能和对杂化膜物理化学结构及水汽稳定性的影响.结果表明:随着银含量的增加,溶胶的黏度、粒径增大,凝胶时间缩短;银在杂化膜中以纳米金属银的形式存在,金属银的掺杂对杂化材料的化学结构基本无影响,但使杂化膜的平均颗粒粒径、孔径和总孔体积略微增加;在水汽环境中陈化后,载银SiO2杂化膜的H2渗透速率略有下降,而H2/CO2分离因子小幅升高;金属银的掺杂增强了SiO2膜的水汽稳定性,实现了杂化膜中H2渗透速率和H2/CO2分离因子的同时增大.     

溶胶-凝胶干燥工艺对粉体烧结活性的影响研究

以柠檬酸-硝酸盐-乙二醇体系为研究对象,以共沸蒸馏与减压蒸馏联合工艺为技术手段,以提高溶胶凝胶脱水率、进而提高粉体的烧结活性为目的,开展了溶胶凝胶干燥工艺对粉体烧结活性的影响研究.研究结果表明:溶胶凝胶在高温条件下加热脱水会导致合成粉体形成硬团聚,影响粉体的烧结活性;使用共沸减压蒸馏可有效提高溶胶凝胶的脱水率,有机溶剂在水中的溶解度越小,脱水的效率就越大;溶胶凝胶的脱水率直接影响合成粉体的烧结活性,脱水率越大,粉体的烧结活性越高.     

聚氨酯/钛酸钡杂化材料及介电性质研究

通过溶胶-凝胶法制备了一种新型的聚氨酯/钛酸钡（PU/BaTiO₃ )杂化材料——不同钛酸钡含量的聚氨酯/钛酸钡杂化材料。通过红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和光电子能谱(XPS)等手段,考察了杂化材料的结构与性能;详细研究了溶胶-凝胶过程的机理以及微波辐射后杂化材料的介电性能。结果表明：通过溶胶-凝胶法制备的PU/BaTiO₃杂化材料中PU和BaTiO₃形成了较强的化学作用,而不是简单的共混;BaTiO₃较均匀分散在杂化材料中,同时随着BaTiO₃含量的增加,材料的介电常数也逐渐增加。指出了该研究在油气田领域的应用前景及意义。     

锡掺杂TiO_2气-固复相光催化活性的研究

本文采用溶胶凝胶法在超细TiO2表面掺杂Sn,制备了Sn掺杂TiO2的复合光催化剂。结果表明,Sn掺杂TiO2的光催化活性与纯TiO2相比有明显提高。同一种方法中,Sn最佳掺杂量是10％,在实验数据的基础上,可看出溶胶凝胶法是较优的合成方法。     

一种骨料碱活性检测新方法

提出一种新的骨料碱活性检测方法——溶胶-凝胶膨胀法，并用其对蛋白石和天然骨料的碱活性进行了研究，试验结果表明，利用溶胶-凝胶膨胀法，蛋白石表现出明显的碱活性，并且发现在蛋白石掺量为最劣点时的溶液中SiO2含量和SiO2／Na2O摩尔比都达到最值，膨胀量也达到最值。     

溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷

研完了用溶胶-凝胶法制备的具有堇青石陶瓷组成的无定形超细粉末坯体的致密化过程,确定了适合于堇青石(MAS)陶瓷的最佳烧结制度。提出了以部分无机盐为原料、用溶胶-凝胶法制备的MAS的形成机理。研究结果表明:坯体的致密化过程先于MAS晶体的形成,该过程发生在700～900℃之间,α-MAS是通过μ-MAS、β-石英固溶体及尖晶石于1150℃反应而形成的。采用纯度高、均匀性好的超细粉是MAS陶瓷烧结性能大为改善的主要原因。     

丙烯醛脱水萃取精馏工艺的模拟与优化

以二甲基亚砜（DMSO）作为萃取剂,选用UNIQUAC热力学模型对丙烯醛精馏脱水工艺进行模拟研究与优化。利用Aspen plusV9.0流程模拟软件进行模拟计算,基于全年总费用（TAC）最低原则,采用迭代优化法分别对萃取精馏塔（T-101）、溶剂回收塔（T-102）的理论板数（N_T）、进料位置（N_F）、回流比（R）等参数进行了优化,最终模拟结果为：萃取精馏塔总理论塔板数30,进料位置第25块理论板,回流比0.249,萃取剂进料位置第4块理论板,溶剂比0.183;溶剂回收塔的理论塔板数22,回流比0.232,进料位置第11块理论板;通过优化得到TAC最低为340万元/a。本文的模拟结果可以为丙烯醛脱水工艺的设计提供理论参考。     

萃取精馏分离异丁醇与环己烷的模拟研究

异丁醇与环己烷是二元共沸物系，经过萃取剂的筛选，采用以苯胺为萃取剂的萃取精馏工艺分离异丁醇与环己烷，基于全年总费用（TAC）最小的原则，利用Aspen plus对工艺流程进行模拟与优化，得到优化后的工艺参数：萃取精馏塔理论板数38块，进料位置第31块板，萃取剂用量39 kmol/h，萃取剂进料位置第9块板，回流比0.517；溶剂回收塔理论板数20块，进料位置第13块板，回流比0.246。结果表明，全年总费用比变压精馏更经济，TAC降低了31.15%。本方法可为异丁醇与环己烷的工业分离提供理论依据。     

双酚A脱水精馏过程的模拟与优化

基于Aspen Plus仿真,研究了一个双酚A脱水精馏塔装置的优化操作问题。采用RadFrac模块进行全流程模拟,选择UNIQUAC热力学模型,对以苯酚和丙酮为原料生产双酚A的脱水精馏过程进行模拟计算。分析了进料位置和回流比对分离纯度和年总操作费用的影响,在进料位置和回流比同时变化的情况下,利用Matlab寻优,得到了脱水精馏塔的最佳进料位置及回流比。仿真结果显示,优化后的塔顶水质量分数比优化前有了明显提高,年总操作费用大大降低。该优化结果对工业流程设计和生产操作具有指导意义。     

动态间歇萃取精馏异丙醇-水体系工艺的研究

采用间歇加盐的萃取方式，散堆玻璃填料塔，优化选取了回流比，溶剂比等相关工艺参数。考察了萃取剂为乙二醇时，盐为硫酸钾，醋酸钾，氯化锌对异丙醇-水混合液的精馏分离效果，从小型工艺试验结果看，异丙醇萃取质量分数可达98.9％左右，较为理想，能够满足工厂生产要求.     

耦合变压精馏分离甲醇-丙酸甲酯共沸体系的工艺模拟和优化

在丙酸甲酯和正丙醇酯交换法生产丙酸丙酯的过程中,反应精馏塔的塔顶会产生大量的丙酸甲酯和甲醇共沸物,可通过分离的手段使其中的丙酸甲酯循环使用。提出耦合变压精馏工艺,选用非随机（局部）双液体模型方程（NRTL）热力学模型,利用Aspen Plus V10.0对工艺流程进行模拟研究。以塔釜产品纯度为约束变量,高压塔塔釜能耗最低为优化目标,分别对理论板数、进料位置、回流比等参数进行优化,优化后的两塔最优工艺参数如下：常压塔理论板数31,回流比2.5,进料位置第9块塔板,循环物料进料位置第14块塔板;高压塔操作压力500 kPa,理论板数21,进料位置第13块塔板,回流比3.3。分离效果可达到甲醇质量分数99.95%,丙酸甲酯质量分数99.94%。与传统变压精馏相比,本文的耦合变压精馏可节省能耗48.8%。     

脂肪醇装置酯分馏过程模拟

由于脂肪醇装置中涉及极性物质，使得酯分馏过程模拟计算非常困难，文中考虑使用UNIFAC(Dortmund)基团贡献模型应用于酯分馏过程相平衡计算中，并把所推导的热力学模型用于酯分馏全流程模拟计算，确定了精馏过程的最佳回流比以及精馏塔内浓度分布。把所得模拟结果和实际生产相比较，对工艺流程进行分析，获得了对脂肪醇实际生产具有指导意义的优化操作参数。     

精对苯二甲酸装置溶剂脱水塔中对二甲苯累积量对分离效果的影响

用ASPEN PLUS流程模拟软件模拟计算了精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid,PTA)装置中溶剂脱水共沸精馏塔内醋酸与水的分离过程,在此基础上研究回流中不同质量分数的对二甲苯(PX)在塔内的分布及其对塔釜加热负荷的影响.结合剩余曲线分析对二甲苯、水和醋酸正丁酯三元系统的分离特性.研究结果表明:在PTA生产中采用醋酸正丁酯为共沸剂进行醋酸和水的分离时,应该在对二甲苯质量分数积累到0.15时,在回流罐分相器上增加旁路来排放部分溶剂以降低系统内PX的质量分数.     

特优级糠醛生产过程的计算机模拟及工业应用

针对我国糠醛产品纯度不高的现状,设计出适合于特优级糠醛产品生产分离的工艺流程,运用化工流程模拟软件Aspen Plus对糠醛精制过程进行计算机模拟优化。通过灵敏度分析得出最佳的操作参数为：一级分离塔理论板数20,进料位置第6~8块板,回流比5~6,二级分离塔理论板数25,进料位置第19~21块板,回流比1.4。同时,通过实验室小试装置对糠醛原料进行分离提纯,实验结果与模拟结果基本吻合,证实了非随机（局部）双液体模型（NRTL）可适用于糠醛物系。经济效益分析的结果表明,年产1万吨特优级产品的企业每年可以获得1181万元的经济效益,显著提高了企业的竞争力。     

GAP改性单基球形药的热分解性能研究

采用热重-微热重(TG-DTG)和差示扫描量热(DSC)实验,研究了纯单基球(NC)、聚叠氮缩水甘油醚(GAP)以及GAP改性的单基球形药的热分解性能,探索了球药中主要组分NC和GAP之间的相互作用. 实验结果表明:GAP质量分数分别为20%和30%的改性单基球形药在发生热分解时,存在GAP的热分解过程,且其主链的热分解峰值温度较纯,GAP相应的峰值温度分别提前3.5℃和8.4℃. DSC测试显示,NC的热分解产物和热量使GAP质量分数为20%和30%的改性单基球中—N₃基团的放热峰分别降低8.18℃和7.70℃,即发现在GAP改性的单基球中,NC的存在对GAP的热分解具有一定的促进作用.      

多元共沸物系中乙醇脱除的工艺模拟研究

用ASPEN PLUS模拟软件对乙酸乙酯－乙醇－水恒沸物萃取馏进行了模拟计算，通过考察塔板数、进料位置、溶剂量、回流比、塔顶出料等参数对萃取精馏的影响，得到了最佳工艺操作条件，为工业应用提供了基础研究。