五节芒/生物质环氧复合材料固化动力学研究

全生物质复合材料具有极高的环境价值和应用前景,确定固化工艺参数是制备全生物质复合材料的关键步骤。拟制备五节芒(MF)/生物基环氧全生物质复合材料,并研究其固化反应动力学。加入MF纤维来制备MF/环氧树脂(EP)复合材料与EP固化相比要求更高的固化温度,通过将MF进行改性后可以有效降低固化温度并且缩短固化反应的时间;采用Kissinger和Ozawa方法计算发现改性MF纤维有利于降低体系的活化能,根据Crane方程计算固化n级动力学模型,n级动力学模型为MA/EP全生物质复合材料成型过程的固化工艺参数提供了理论支撑,为复合材料的固化成型工艺提供了理论基础。n级动力学模型描述EP/聚乙烯亚胺-植酸-钡-MF(EP/PEI-PA-Ba-MF)体系的固化反应过程,通过模型计算出的最优固化温度和时间用于指导实验制备全生物质复合材料。

新型均相少水吸收剂降解和抗降解性能研究

少水吸收剂由于其在降低能耗方面的巨大潜力,受到了广泛的关注。本文对基于NMP物理溶剂的双胺类N,N-二甲基-1,3-丙二胺(DMPDA)和N,N-二甲基-乙二胺(DMEDA)少水吸收剂的降解性能进行研究。研究发现氨基甲酸盐的环化反应是吸收剂的初始降解反应步骤,其引发了后续一系列降解连锁反应,由于DMEDA分子结构两个胺基间仅有两个碳链间隔,空间位阻效应强,不利于发生降解初始反应,因此ENH-5%H_(2)O四周降解速率较低,仅为17.019%。DMEDA-H_(2)O、ENH-5%H_(2)O和ENH-15%H_(2)O相比MEA-H_(2)O降解速率分别下降了20.5%、25.2%以及21.3%。研究发现添加抗降解剂酒石酸钾钠及EDTA后的ENH-5%H_(2)O四周降解速率进一步得到下降,其中EDTA抗降解剂优化抗降解性能效果更优,四周降解速率相比未添加抗降解剂ENH-5%H_(2)O下降了12.9%。

基于有机胺构效关系优选燃煤烟气CO_(2)吸收剂

化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集唯一可大规模应用的技术路线,由于缺乏高性能的有机胺吸收剂,该技术的工业推广受到极大限制。基于构效关系,优选出结构上含有1个仲氨基(NH)、1个羟基(OH)、碳链长3~6的直链有机胺,具有低反应热、高解吸速率、低挥发、高吸收速率、高吸收容量和低粘度等较优性能。结合CO_(2)鼓泡吸收、热解吸、粘度测量等实验以及再生能耗评估,优选出N-乙基乙醇胺(ethylaminoethanol, EMEA)/N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone,NMP)是较有潜力的CO_(2)吸收剂。与30%MEA相比,EMEA/NMP的吸收速率提高30%,解吸速率提高60%,再生能耗降低42%。可知,EMEA/NMP是较有潜力的低能耗少水胺吸收剂,可应用于燃煤电厂等烟气CO_(2)捕集。