利用ATR-FTIR定量测定聚氨酯预聚体的异氰酸酯基含量

对于多苯基多亚甲基多异氰酸酯与聚醚多元醇制备的聚氨酯预聚体系列样品进行衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)测试,分别用异氰酸酯基团(-NCO)的红外特征峰(~2245 cm^(-1))的吸光度A和校正峰面积S与电位滴定法得到的-NCO含量进行线性拟合。结果表明,后者的线性关系优于前者,相关系数R 2分别为0.9967和0.9856。依据校正峰面积S对-NCO含量之间的工作曲线,测定了新制备预聚体的-NCO含量,与电位滴定法相比,相对误差均<0.2%,相对标准偏差均<0.5%,表明测试准确度良好,方法可靠。利用ATR-FTIR测定聚氨酯预聚体的-NCO含量,样品无需任何前处理且用量少,不产生废液、环境友好,测试结果可靠;便于在工业生产现场进行操作和应用。

液化残渣基CO_(2)吸附剂的制备与性能优化

以煤液化残渣(CLR)为原料制备CO_(2)吸附剂,在实现碳减排的同时,可有效提高煤直接液化工艺的经济性和环保价值。本文采用神华煤直接液化残渣为碳源,通过预氧化、炭化活化等工艺,制备出了吸附性能较优的CO_(2)吸附剂。利用热重分析仪(TGA)、低温氮吸附仪(BET)、扫描电镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等分析手段对吸附材料的微观形貌、孔径结构以及吸附性能进行了表征测试。结果显示,低灰分液化残渣所制备的吸附材料具有更高的比表面积和更多的微孔结构,更有利于CO_(2)的吸附。以低灰分液化残渣为原料,在较优活化条件下(活化剂/原料质量比为1∶1、升温速率5℃/min、活化时间1h)制备的CO_(2)吸附剂表现出良好的吸附性能,在40℃、15%(体积分数)CO_(2)模拟烟气条件下的CO_(2)吸附容量为4.47%(质量分数),在0℃、1bar(1bar=105Pa)条件下的CO_(2)吸附容量可高达27.70%(质量分数),低温吸附性能优异,吸附速率快且具有良好的循环稳定性。

二水合氯化亚锡催化制备高分子量聚乙交酯

二水合氯化亚锡(SnCl_(2)·2H_(2)O)/月桂醇(DA)可控催化乙交酯(GL)本体开环聚合制备了高分子量聚乙交酯(PGA)。研究了反应温度、反应时间、催化剂用量、单体-引发剂配比和单体及催化剂纯度对所得PGA的特性粘度和色泽的影响。优化聚合反应条件下,以SnCl_(2)·2H_(2)O为催化剂,羟基引发剂作为聚合物分子量调节剂,催化剂用量为100 ppm,在180℃下反应3 h,调控聚合得到特性粘度达4.09 dL/g的PGA。通过比较PGA的色泽,发现样品随反应条件变化发生不同程度的褐变,其褐变可能与温度过高和传热不良有关;并观察到调控聚合反应速率可以控制PGA的色泽,优化反应条件下可获得白色的PGA。

开环聚合条件对聚乙交酯热稳定性的影响

采用金属化合物催化剂/羟基引发剂体系引发乙交酯开环聚合,制备了高相对分子质量聚乙交酯(PGA),研究了反应温度、反应时间、催化剂用量、单体与催化剂纯度、PGA的特性黏度,以及不同金属中心(如Sn,Al,Zn,Zr)和配体结构(如烷氧基、羧基、乙酰丙酮基和卤素)的催化剂对PGA热稳定性的影响规律。结果表明:在催化剂用量低于100μg/g的情况下,严格控制单体和催化剂纯度可使PGA的特性黏度显著提高,热降解温度提高了20.0~50.0℃;采用Sn基催化剂制备的PGA的热降解温度最低,采用Zn基和Al基催化剂制备的PGA的热降解温度最高可达318.6℃;金属化合物催化剂是控制PGA热稳定性的关键因素。

水煤浆气化细渣及浮选精矿与煤 掺烧性能的研究

水煤浆气化细渣含水量高、挥发分含量极低、着火燃烧特性差,难以直接作为燃料燃烧,通过浮选对其进行灰碳分离,可以得到含碳量较高的浮选精矿。通过对德士古煤气化炉气化细渣及其浮选精矿进行扫描电镜和X射线衍射仪的表征发现,浮选精矿中游离球状灰渣颗粒较气化细渣显著减少,部分灰颗粒附着在多孔不规则碳的孔隙中。与气化细渣相比,浮选后的精矿平均粒径减小,比表面积增大,固定碳含量从41.61%提高至61.88%,灰分由52.06%降低至27.86%,发热量从15.24 MJ/kg升高至22.43 MJ/kg。利用热重分析仪对气化细渣及其浮选精矿分别与煤掺混的燃烧特性进行研究。结果表明,气化细渣和浮选精矿的着火和燃尽特性较差,按照低比例添加(10%~30%)到煤中,可以有效改善其着火稳定性和燃烧性能;随着掺混比例的增加,DTG曲线出现分峰现象,且整体燃烧特性变差;采用Coast-Redfern积分法分析了不同掺混比例样品的燃烧反应动力学特性,结果表明低温段活化能小于高温段活化能,混合样品在低温段的活化能始终小于浮选精矿或气化细渣,浮选精矿或气化细渣的添加比例超过50%时使混合样高温段活化能急剧增加。同时,对水煤浆气化细渣的经济性进行了分析。

甘氨酸盐捕集二氧化碳的ATR-FTIR研究

为研究甘氨酸盐溶液吸收二氧化碳的整个过程,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)指认甘氨酸钾溶液及其二氧化碳吸收饱和溶液的13个特征峰,对甘氨酸钾溶液吸收二氧化碳的过程进行跟踪测试,通过表征反应物和生成物了解整个吸收反应过程。ATR-FTIR测量结果表明,在吸收二氧化碳过程中随着甘氨酸钾溶液p H值的逐渐降低,溶液中NH3+、N-COO-和HCO3-的含量逐渐增加。其中溶液中的氨基(NH2)不断消失,表明甘氨酸钾吸收剂吸收了二氧化碳,即溶液中不断发生氨基质子化反应(NH2→NH3+),并生成氨基甲酸酯(N-COO-)和碳酸氢根(HCO3-)。该结果有助于进一步了解甘氨酸盐吸收二氧化碳的反应机理和反应动力学。

甘氨酸盐捕集二氧化碳后的矿化解吸与再生研究

矿化解吸作为低能耗的再生工艺已成为二氧化碳捕集封存(CCS)技术的关注点。为了更好地研究矿化解吸已捕集二氧化碳的吸收剂以及吸收剂再生的整个过程,采用了衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)指认了甘氨酸钾溶液以及其二氧化碳吸收饱和溶液的12个特征峰,再选定特有的反应物和产物的特征峰,对氧化钙矿化解吸已捕集二氧化碳以及甘氨酸钾再生过程做跟踪测量。实验结果表明,在矿化解吸二氧化碳过程中随着甘氨酸钾溶液pH的逐渐升高,溶液中质子胺(—NH3^+)、氨基甲酸酯(N—COO^-)和碳酸氢根(HCO3^-)的含量在逐渐减少,溶液中的胺基(—NH2)不断生成,甘氨酸钾吸收剂得到再生。虽然—NH3^+可以完全再生回—NH2,但部分N—COO^-还保留在吸收剂溶液中。因此,氧化钙矿化解吸无法完全再生已捕集二氧化碳的甘氨酸钾吸收剂。该结果有助于进一步了解矿化解吸已捕集二氧化碳吸收剂的反应机理和反应动力学。

良好的学习方法是提高成绩的捷径

很多同学和我说：现在学校学习的科目都太难了，数学不知从何处下手；英语词汇量不够，看不懂阅读；物理学得费力气……

改性PGA热稳定性及动力学研究

为了提高聚羟基乙酸(PGA)加工过程中的热稳定性,采用抗氧剂和扩链剂对PGA进行改性。通过非等温热重法确定了PGA的改性配方,并利用等温实验考察了改性PGA的热稳定性。结果表明:使用抗氧化剂3和扩链剂1改性的PGA热稳定性提高显著,1%失重温度较改性前提高14.1℃,5%失重温度较改性前提高27.5℃;改性后PGA热失重明显减小,240℃恒温20min条件下,改性PGA的绝对失重量较改性前减小约50%,且热解速率变小。依据多升温速率非等温实验热失重数据,使用Flynn-Wall-Ozawa模型和Coats-Redfen模型研究了改性前后PGA的热降解动力学。研究结果表明:在不同转化率和升温速率条件下,改性前后PGA的平均表观活化能分别由174.1kJ/mol和128kJ/mol提高到211.9kJ/mol和199.2kJ/mol。改性后PGA的活化能显著提高,表明其热稳定性变好。

神华煤直接液化残渣中无机物成分分析

不同于煤直接液化残渣中灰分分析方法,本实验以神华煤直接液化残渣为研究对象,采用溶剂萃取煤直接液化残渣的方法,萃取掉大部分有机质,保留煤直接液化残渣中无机质的原始状态,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等分析仪器对残渣中的无机质成分进行分析。综合分析结果表明神华煤直接液化残渣中的无机物主要成分为Fe_(1-x)S(0<x≤0.125)、SiO_(2)、CaCO_(3)、CaSO_(4)、硅铝酸盐;并对比分析了残渣空气高温焙烧成灰分后,灰分的主要成分为Fe_(2)O_(3)、SiO_(2)、CaSO_(4)、硅铝酸盐。

多孔蜂窝活性炭材料对CO_(2)吸附热力学研究

以4种不同品牌多孔蜂窝活性炭为研究对象,采用N2物理吸附、扫描电镜SEM、透射电镜TEM和XRF等方法对活性炭物化结构进行了表征,探讨了不同品牌蜂窝活性炭材料的成分和孔隙结构对CO_(2)吸附的影响。并通过对比0,20,40℃下CO_(2)的吸附等温线,分析CO_(2)在不同蜂窝活性炭材料表面的吸附热力学特性,拟合出CO_(2)气体吸附量与等量吸附热之间的关系。结果表明:N2和CO_(2)吸附等温线属于Ⅰ型吸附等温线,样品主要以微孔结构为主,存在少量介孔结构;不同温度下活性炭吸附CO_(2)曲线均符合Langmuir吸附模型;温度升高,CO_(2)在活性炭材料上的吸附量均减小,说明升温不利于CO_(2)在活性炭上的吸附;相同条件下,泰州800活性炭(TZ800)的吸附量高于淄博800活性炭(ZB800)的吸附量,表明CO_(2)更易吸附于TZ800活性炭上,这可能得益于其丰富和发达的微孔结构。同时TZ800活性炭的等量吸附热稍高于其他3种的等量吸附热,说明CO_(2)分子与TZ800活性炭分子之间作用力较强,计算获得的极限吸附热也显示了同样结果。常州800活性炭(CZ800)在较低CO_(2)浓度环境(15%)中具有较好的CO_(2)吸附性能,重复3次,CO_(2)平均干基吸附量为1.65%。