几种新型3LCuCl配合物的合成及其对甲醇氧化羰基化反应催化性能研究

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯是一碳化学研究的重要应用领域之一,其核心工作是反应催化剂的开发和使用.本项工作从仿生催化的角度进行催化剂结构设计,合成三种结构新颖的氯化亚铜的配合物,分别具有N-N-N、N-O-N和N-S-N新型配体,并用于甲醇液相氧化羰基化催化反应,在工业生产的反应条件(120℃/2.4 MPa)下研究了它们在合成碳酸二甲酯反应中的催化性能. 5 h后的实验结果显示,N-O-N型配合物对碳酸二甲酯的时空转化率高于81 g·DMC/(g·cat·h),但选择性低于90%. N-N-N型配合物对碳酸二甲酯的催化选择性在94%以上,但时空转化率只有37.5 g·DMC/(g·cat·h). N-S-N型配合物综合催化效果不佳.实验结果说明杂原子和金属离子的配位能力过强对催化性能不利,如何在选择性与时空转化率之间取得较好的平衡需要进一步探讨.     

TS-1催化丁酮氨氧化合成丁酮肟的本征动力学

丁酮肟是一种性能优良的精细化学品,钛硅分子筛TS-1催化丁酮(MEK)氨氧化是合成丁酮肟的绿色工艺。本文研究了TS-1催化丁酮氨氧化直接合成丁酮肟的动力学。在实验条件下,当搅拌速率大于600 r/min时,外扩散的影响基本消除;TS-1催化剂的平均粒径约为170 nm,其内扩散的影响可以忽略,反应进入动力学控制区。本征动力学方程中丁酮、NH_3和H_2O_2的反应级数分别为0.807、1.151和0.391,反应活化能为67.45 k J/mol,反应指前因子为9.392×107L1.349/(mol1.349·min)。研究结果可为TS-1催化丁酮氨氧化合成丁酮肟工艺设计提供依据。     

哈氏合金表面脉冲电镀镍层的制备及其耐蚀性能

采用双脉冲电镀法在哈氏合金表面制备了纯镍涂层,主要研究了正向脉冲电流密度和正向周期对电镀镍层质量的影响及其耐熔盐腐蚀性能.结果表明:随着正向电流密度和正向周期的增加,镀层厚度增大,显微硬度呈先增后减的趋势.在本实验条件下,当正向电流密度为30 A/dm2、正向周期为70 ms时,镀层质量较好.哈氏合金基材和镀镍涂层的哈氏合金试样的腐蚀失重分别为0.083 7 mg/mm2和0.053 1 mg/mm2,基材经熔盐腐蚀后由于Cr元素大量流失而呈现典型的沿晶腐蚀特点,但镀镍试样经腐蚀后镀镍层仍与基材紧密结合,基体区组织未发生明显变化,优化制备的电镀纯镍涂层显著提高了哈氏合金基体的耐熔盐腐蚀性能.     

CeO_2-MnO_x/CF对甲苯的催化氧化性能

为提高Ce基催化剂对挥发性有机物(VOCs)的催化氧化性能,采用超声辅助浸渍法制备CeO_2-MnO_x/CF复合氧化物催化剂,以甲苯为探针分子,考察制备条件和反应条件对催化剂甲苯催化氧化活性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)等对催化剂的形貌结构进行表征。研究结果表明:CeO_2-MnO_x/CF催化剂比表面积高,孔容大,活性组分在载体上高度分散,双组分间具有协同催化作用;在铈锰物质的量比为2:3、活性组分负载量为14%(质量分数)、空速为22.5 L/(g·h)、甲苯初始质量浓度为1 g/L条件下,CeO_2-MnO_x/CF催化剂的甲苯催化氧化活性最高,228℃下2Ce3Mn/CF催化剂对1 g/L甲苯的催化降解率可达到90%。     

S·SnO2/HMS-H2O2催化苯甲醛氧化酯化反应

报道了一种高效、温和、对底物有较广泛适用性的苯甲醛氧化酯化反应的催化体系.以双氧水 为氧化剂,在较温和的反应条件下,S·SnO2/HMS催化剂可以有效地催化苯甲醛的氧化酯化反应.催化 剂易于从反应体系中分离.可以重复利用.     

氯化血红素与十二烷基-β-D-麦芽糖苷复合胶团的催化氧化性能

研究烷基糖苷类非离子表面活性剂十二烷基-β-D-麦芽糖苷(n-Dodecyl-β-D-maltopyranoside,DDM)与氯化血红素组成的仿生复合体系的催化氧化性能,用动态光散射和紫外可见吸收光谱法表征两者的胶团化行为以及DDM对氯化血红素的分散效果,采用过氧化氢作为氧化剂底物,考察两者所形成复合体系针对模型化合物酸性橙的催化氧化性能。结果表明:该催化反应的动力学过程服从米-曼氏方程,用Lineweaver-Burk作图法求得对底物酸性橙的米氏常数(Km)和最大反应速率(vmax)分别为0.1 mmol/L和6.0×10~(-4)mmol/(L·min);对底物过氧化氢的Km和vmax分别为4.6 mmol/L和9.2×10~(-4)mmol/(L·min);与天然过氧化物酶相比,氯化血红素-DDM复合胶团催化体系制备容易、成本低、稳定性好。     

钛合金在超临界水氧化含氯废水介质中腐蚀的研究

使用超临界水氧化反应中试装置.研究了钛合金(纯钛和铸钛)在超临界水氧化条件下(温度为400~600℃、压力为28~32 MPa)分解含氯废水时的腐蚀.经过30 d的试验,用金相光学显微镜和扫描电子显微镜观测腐蚀的形貌,结果表明,2种金属在含氯水溶液超临界水氧化条件下试验均存在腐蚀,用称重法对腐蚀速率进行了测试,其中.纯钛腐蚀速率为0.014 g/(m2.h)或0.43 mm/a.铸钛金属腐蚀速率为0.015 g/(m2.h)或0.45 mm/a.同时对其材质的腐蚀机理进行了揭示.     

直馏柴油催化氧化脱硫工艺中试研究(Ⅰ)

针对柴油加氢脱硫技术设备投资和操作费用高,柴油H₂O₂氧化脱硫技术又存在氧化剂价格高、柴油收率低和有含硫污水排放等技术经济问题,开发了一种新型直馏柴油催化氧化脱硫方法,在此为其中试试验研究。直馏柴油催化氧化脱硫中试装置由催化氧化反应、催化剂再生回收、萃取脱硫与萃取剂回收等四个单元组成;反应器为静态混合反应器;在建立的中试装置上对直馏柴油催化氧化脱硫操作条件进行了优选实验：在表观停留时间3～5min、反应温度60℃、反应物料循环量1000L/h、氧化催化剂/柴油体积比为0.24和柴油/萃取剂体积比为2.5的最佳实验操作条件下,成品柴油的硫含量从2273μg/g降到106μg/g,柴油硫含量符合欧洲Ⅱ类柴油标准(≤300μg/g),脱硫率达到95.34%,柴油收率为97.23%。     

过氧化氢-茜素体系催化光度法测定痕量铜的研究

研究了催化动力学褪色光度法测定痕量铜(Ⅱ)的新体系,反应介质为NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液(pH=10.0),催化体系为痕量Cu(Ⅱ)催化H2O2氧化茜素的褪色反应.考察了反应体系的适宜条件、动力学性质及28种干扰离子的影响,建立了一种催化动力学光度法测定痕量铜的新指示反应.本法的线性范围为0～1.2×10-7 g/mL,其灵敏度远远高于普通光度法,检出极限为1.76×10-10g/mL,可应用于农产品和蒙药中铜的测定,相对标准偏差为1.1%～3.2%.     

UV/Fenton/杂多酸体系光催化氧化结晶紫

由于光助Fenton反应产生大量·OH而使有机物得以氧化降解,杂多酸具有强的紫外光吸收特性,可以作为Fenton反应的活化剂.研究以结晶紫为底物,考察了UV/Fenton/杂多酸体系对染料的降解作用,考察了pH值、H2O2的用量、Fe2+的用量、杂多酸的引入等因素的影响,确定了优化的实验条件:在结晶紫的浓度是20 mg·L-1时,加入2.4 g·L-1 30%的H2O2,0.02 g·L-1 的Fe2+,0.024 g·L-1的磷钨酸,pH2.7时反应60min后测得脱色率高达95%.研究结果表明:紫外光能有效地促进结晶紫的氧化脱色,引入杂多酸催化剂后,可增强Fenton试剂的反应活性,大大缩短反应时间.     

合金元素对SHS伴生金属涂层基本性能的影响

 为探究合金元素对伴生金属涂层基本性能的影响,选用Ф78 mm×8 mm×550 mm的无缝钢管,在管内壁距离管端200~350 mm处提前开设150 mm×10 mm×4 mm的长形槽,采用自蔓延高温合成技术制备添加不同含量合金元素的伴生金属涂层。通过维氏硬度测量、电子显微扫描、酸液浸泡腐蚀试验,分别探究不同合金元素对伴生金属涂层孔隙、裂纹、硬度以及耐蚀性能的影响。结果显示,添加 Nb、Cr 元素后伴生金属层硬度提高,孔隙与裂纹明显减少,金相组织趋于均匀化。伴生金属层的耐蚀性能与Cr、Nb元素添加量成正比,ZrO₂的添加量影响不大。耐蚀性最好的伴生金属涂层腐蚀仅失重0.271 g,失重率为2.71%,失重率仅为纯铁层的21.22%。结果表明,Nb、Cr元素的加入能有效改善伴生金属涂层的基本性能,而Zr元素对涂层性能影响较小。     

恐龙化石保护材料的耐蚀性能

采用共混法与原位聚合法制备添加纳米二氧化硅恐龙化石保护材料.将制备恐龙化石保护材料与传统保护材料(硝基清漆)分别涂覆钢片,用3.5%氯化钠溶液浸泡腐蚀,测试腐蚀电位、腐蚀电流、交流阻抗和腐蚀速度;利用SPM和DSC测试保护材料分散性与热分解性.结果表明:共混法与原位聚合法制备保护材料腐蚀电流分别为3.481×10-7A/cm2、2.332×10-6A/cm2,硝基清漆腐蚀电流为4.181×10-6A/cm2,共混法制备保护材料腐蚀速度最小;三种保护材料失重腐蚀速率为1.18 g/(m2·h)、1.19 g/(m2·h)和1.29 g/(m2·h),共混法制备保护材料耐蚀性最好,交流阻抗谱测试结果与其一致;添加4%纳米SiO2制备水溶性保护材料时,共混法制备材料耐热性、分散性较原位聚合法好,两者涂膜附着力皆为1级.     

不锈钢1Cr18Ni9Ti最佳镀液配方与施镀条件的优选

为获得外观光洁,镀层均匀且致密的不锈钢1Cr18Ni9Ti,本文通过正交试验在充分考虑镀液稳定性、镀速、镀层质量等因素后,择优筛选出1Cr18Ni9Ti镀液配方及施镀条件：硫酸镍（25g/L）,次亚磷酸钠（35g/L）,乙酸钠（20g/L）,柠檬酸（5g/L）,乳酸（10g/L）,硫脲（1mg/L）;温度为88℃,pH值4.8。经检测,镀液稳定性好;镀层外观光亮,厚度均匀、致密;施镀后试样耐蚀性明显优于不锈钢1Cr18Ni9Ti的耐蚀性。     

温度对油套管用钢腐蚀速率的影响

通过模拟塔里木油田现场环境进行腐蚀试验,研究井下不同井段腐蚀环境下KO110和3Cr110油套管用钢的腐蚀形态以及腐蚀速率,确定表面腐蚀产物的成分.结果表明:在90℃附近两种材料出现腐蚀速率的最大值,KO110为9.9437mm/a,3Cr110为5.9734mm/a;3Cr110在低温下(90℃以下)的腐蚀速率远小于KO110,在90℃以上与KO110的腐蚀速率相当,甚至要高于KO110;KO110局部腐蚀相当严重,3Cr110表现出了良好的抗局部腐蚀性能,在整个温度区间,局部腐蚀很轻微.     

固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响因素研究

采用固定化WAS吸附剂,净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响,结果表明:该吸附剂吸附2种重金属离子时呈现出不同的规律,吸附Pb(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,200 mL,质量浓度为99.23 mg/L,pH值为5,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h,最大吸附率为71.00%,吸附量为14.20 mg/g;吸附Hg(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,质量浓度为99.87 mg/L,pH值为4,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h后,最大吸附率为60.60%,吸附量为12.12 mg/g。在所实验的质量浓度范围内,基本符合经典Langmuir等温吸附模型,固定化WAS吸附Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)的表观最大吸附量分别为88.50 mg/g和66.67 mg/g,为固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体应用研究提供可靠依据。     

CO2辅助蒸汽驱对四种钢的腐蚀性能影响模拟

CO₂辅助蒸汽驱是稠油开采的新型方式,但有关CO₂辅助蒸汽驱注气井中井下管柱CO₂腐蚀行为的研究较少。为此,利用高温高压釜模拟CO₂辅助蒸汽驱注气井筒工况,在CO₂分压为2 MPa,240 ℃的条件下,对4种常用的油套管钢进行了失重腐蚀挂片试验,得到了模拟工况下油套管钢的腐蚀速率,利用SEM观察了4种材质的微观腐蚀形貌,并采用SEM和EDS对4种管材的腐蚀产物进行了表征。结果表明,在实验条件下,4种材质的均匀腐蚀速率均小于油田的腐蚀控制指标（0.076 mm/a）;N80钢的腐蚀形态为均匀腐蚀,而3Cr、9Cr和13Cr钢的腐蚀形态为局部腐蚀;4种钢材的腐蚀速率均满足CO₂辅助蒸汽驱注气井筒腐蚀控制要求。     

电化学合成纳米FeOOH电流效率的研究

本研究以金属铁为＂牺牲＂阳极,以不锈钢片为阴极,在无隔膜电解槽中,对电化学一步法合成纳米FeOOH过程中电流效率的影响因素进行了探讨。其结果表明：要获得较佳的电流效率,其适宜的工艺条件为：电流密度为12mA·cm-2;电解质浓度为0.08mol·L-1;电解温度为50℃;两极板间距为5.0mm。其中电流强度对电流效率的影响最大。     

湿H_2S环境中抽油杆用合金结构钢电化学腐蚀

在油气田腐蚀的诸多影响因素中,H2S是最常见和最有害的腐蚀介质.为了向油田选材和防腐实践提供理论依据,本文采用失重法和扫描电镜分析研究了抽油杆常用合金结构钢20CrMo,20Ni2Mo和35CrMo在不同浓度及温度下的H2S腐蚀行为.研究结果表明:(1)总体而言,随着H2S浓度的增加,材料的腐蚀速率均有所增加.但在100℃时20Ni2Mo对H2S浓度的变化不敏感,且在3种材料中平均抗腐蚀性能较好;在25℃时35CrMo材料在不同H2S浓度环境中具有较好的平均耐腐蚀性.(2)随着温度的升高,在3种材料的腐蚀速率有不同程度的提高.(3)在3种材料中,20CrMo的耐蚀性最差.     

从磷酸二异辛酯-煤油体系反萃制备纳米β-Ni(OH)_2

以磷酸二异辛酯-煤油为萃取体系,通过水热反萃法制备球形纳米级β-Ni(OH)2.采用XRD、TEM和FTIR对样品的物相和形貌进行表征.结果表明,水热反萃法能够制备出均匀分散的球形β-Ni(OH)2,粒径在20~80,nm之间.用制备的β-Ni(OH)2作为镍氢电池正极材料,其电化学测试表明,在室温0.2C下首次放电比容量为285.6,(m A·h)/g;高倍率下具有高的比容量保持率和稳定的循环性,1.0C首次放电的比容量为259.1,(m A·h)/g,是0.2C放电比容量的90.7%,在循环58次后比容量为252.1,(m A·h)/g.     

Microstructure studies of air-plasma-spray-deposited CoNiCrAlY coatings before and after thermal cyclic loading for high-temperature application

In the present study, bond-coats for thermal barrier coatings were deposited via air plasma spraying (APS) techniques onto Inconel 800 and Hastelloy C-276 alloy substrates. Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and atomic force microscopy (AFM) were used to investigate the phases and microstructure of the as-sprayed, APS-deposited CoNiCrAlY bond-coatings. The aim of this work was to study the suitability of the bond-coat materials for high temperature applications. Confirmation of nanoscale grains of the γ/γ′-phase was obtained by TEM, high-resolution TEM, and AFM. We concluded that these changes result from the plastic deformation of the bond-coat during the deposition, resulting in CoNiCrAlY bond-coatings with excellent thermal cyclic resistance suitable for use in high-temperature applications. Cyclic oxidative stability was observed to also depend on the underlying metallic alloy substrate.