超细煤矸石矿粉作天然橡胶补强填充剂的性能研究

以煤矸石为原料 ,通过超细粉碎、表面改性等深度加工 ,制取了一种新的橡胶补强剂 ,并对煤矸石作补强剂影响因素进行初步的研究 ,实验表明它能够取代或部分取代炭黑用作天然橡胶的补强剂。

功能区域化BaO-CuO-V_2O_5脱硫脱硝催化剂的性能

利用等体积浸渍法制备了BaO/AC催化剂,并在固定床反应器中考察了BaO/AC对SO2脱除和NO吸附的影响。实验表明,BaO有抑制SO2氧化、促进NO吸附的作用,随BaO担载量的增加,SO2的转化率逐渐下降,当担载量为10%(担载量即为BaO在半焦中的质量分数)时,转化率达到最低值;随BaO担载量的增加,NO的转化率增大,但当担载量大于20%时,转化率下降。通过浸渍-涂覆序列担载活性物方法制备了功能区域化脱硫脱硝催化剂,并对其进行EDS表征及脱硫脱硝活性测试。结果表明,在相同的反应条件下,所制催化剂比1%V2O5/AC催化剂有更高的脱硝活性和稳定性,EDS结果验证了催化剂颗粒壳层脱硝核芯脱硫的功能区域化效果,解决了传统催化剂脱硫影响脱硝的问题。

电催化氧化醇类用非晶态镍基催化剂的研究进展

对10年来非晶态镍基合金在电催化氧化醇类的研究进行了综述,指出各自的优势与不足。

废ZSM-5分子筛再晶化并应用于甲烷部分氧化性能研究

废ZSM-5分子筛资源化利用可有效减少工业固废排放、降低环境污染,是一条节约能源、绿色环保且可持续发展的路线。探究了沸石废分子筛催化剂(主要为废ZSM-5分子筛)定向再生为ZSM-5分子筛的绿色回收工艺,重点考察了模板剂用量、补加硅源用量和模板剂种类对沸石废分子筛催化剂回收率的影响。通过X射线衍射(XRD)、氮气吸/脱附和扫描电镜(SEM)等分析合成分子筛的结晶度、比表面积和形貌,从而得出最佳合成条件:模板剂为四丙基氢氧化铵(TPAOH)、硅源与模板剂比例为n(SiO_(2)):n(TPAOH)=1:1且补加硅源量与废分子筛硅源量比例为n(Si补加):n(Si废)=2.5:1.0,对应废分子筛催化剂回收率可达88.0%。利用废分子筛催化剂再晶化所得ZSM-5分子筛作为载体制得的催化剂用于甲烷部分氧化反应进行性能测试,在600°C下较未变废原料表现出更优异的CH4转化率、CO选择性和H2选择性。

葡萄糖乙酸钠不同基质微生物燃料电池电化学性能对比研究

本文通过接种生活污水处理厂的好氧污泥和厌氧污泥,撘建两个双室微生物燃料电池(MFC,Microbial Fuel Cell),分别以葡萄糖、乙酸钠作为基质,在0.0335 mol·L^(-1)基质浓度下研究不同基质微生物燃料电池的产电性能.研究表明,葡萄糖体系的阳极半电池阻抗为222Ω,乙酸钠体系为213.67Ω,说明两种不同的有机基质对电池内阻无明显影响.葡萄糖、乙酸钠体系的交换电流密度i^0分别为3.463、5.987 mA·m^(-2),COD去除率分别为50.6%、55.8%,库仑效率分别为42.1%、46.2%.葡萄糖为基质时最大输出功率密度为394.2 mW·m^(-2),相应的最大电流密度为1800 mA·m^(-2);乙酸钠为基质时最大输出功率密度为311.9 mW·m^(-2),相应的最大电流密度为1527.5 mA·m^(-2).葡萄糖代谢过程复杂,并不单一,且代谢不彻底,乙酸钠分子简单更容易代谢,因此乙酸钠的库仑效率及COD去除率均高于葡萄糖,由以上数据可以得出葡萄糖为基质的燃料电池产电性能较好.

PtRu合金催化剂电催化氧化甲醇的作用机理

利用化学还原法合成了4种不同Pt/Ru原子比例的合金型PtRu/C、核壳型Ru@Pt/C及Pt/C直径相近的纳米金属催化剂。结果表明:Ru@Pt/C、PtRu/C催化剂纳米金属粒子的直径平均约为9~11nm,Ru@Pt/C呈核壳型结构;Ru@Pt/C电催化氧化甲醇机理较为符合电子效应机理,PtRu/C电催化氧化甲醇机理较为符合电子效应与双功能机理共同作用机理,催化机理的明确为新型催化剂的研发和改性提供了坚实的理论依据。

Ni-B-M(M=Cr,Cu)非晶态纳米粒子电催化氧化甲醇的性能对比研究

通过化学还原法制备了非晶态Ni-B,Ni-B-Cr和Ni-B-Cu纳米粒子催化剂,并采用XRD,TEM和XPS表征催化剂的物性结构、表面元素组成和价态形式。应用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和电化学阻抗谱(EIS)进行电化学性能测试,结果表明:Ni-B-Cr的甲醇氧化峰电流与Ni-B的相当,其活性稳定性提高;Ni-B-Cu的甲醇氧化峰电流为1143.16 A/g,显著高于Ni-B(789.67 A/g),活性稳定性与Ni-B相近,其主要原因归于Cu(Ⅲ)作为新的催化活性位点协同Ni活性位催化甲醇转化。

PdO与CeO_2对半焦催化烟气中甲烷脱硝性能的影响

为了探讨半焦担载PdO、CeO2脱硝催化剂对于脱硝反应的影响,以KOH活化处理的半焦作为载体,PdO和CeO2作为活性物,采用浸渍法制备了CeO2-PdO/半焦脱硝催化剂,在固定床反应器中测试了催化剂以甲烷为氮氧化物还原气体的脱硝活性。结果表明,担载PdO可以明显降低甲烷脱硝反应的温度并提高脱硝活性,当担载比例(PdO与半焦质量比)为1.5%时最适宜脱硝温度可降至约425℃;担载CeO2可以抑制积炭反应、提高催化剂的比表面积及孔容,担载比例(CeO2与半焦质量比)为2%时效果较好。在活性实验及电子显微镜表征的基础上,探讨了积炭的机理和主要影响因素的作用机制。

H_(x)PO_(4)^((3-x)-)印迹聚吡咯膜材料的制备及其电控离子交换性能

采用恒电位电化学聚合法在镀金石英晶片上制备聚吡咯(PPy)印迹膜材料,通过SEM、FT-IR和XPS对膜材料的形貌、结构和组成进行表征。结果显示,材料表面微观形貌为菜花状,膜材料内含有H_(2)PO^(-)_(4),具有H_(2)PO^(-)_(4)印迹PPy膜材料的特征。使用电化学法考察其对H_(x)PO_(4)^((3-x)-)的交换性能,结果表明,离子交换容量随pH值的增大先减小后增大,呈"V"形,随NaH_(2)PO_(4)浓度的增大而单调增大,最高可达150 mg/g.

Ni@ZSM-5催化剂的制备及其甲烷部分氧化反应性能的研究

采用N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(TPE)作为配体,通过水热合成法将Ni金属原位封装在ZSM-5沸石中的催化剂Ni@ZSM-5,并考察了镍引入量和晶化温度对催化剂的甲烷部分氧化(POM)催化性能的影响。结果表明:两段晶化法制备的ZSM-5结晶度更高,有更规整的孔道结构;Ni@ZSM-5中金属颗粒分散较为均匀,载体孔道限制作用能有效抑制金属晶粒的长大,催化剂更加稳定;相比浸渍法制备的Ni/ZSM-5催化剂,原位合成的Ni@ZSM-5催化剂具有更高的POM反应性能,甲烷转化率达95%。

Co3O4/N-CNT阵列的制备及其锂空气电池性能研究

可充电锂空气电池具有高的理论能量密度,被认为是新型电动汽车领域里最有潜力的能量储存与转换系统。首先对碳纳米管阵列进行氮原子掺杂及表面氧化,形成结构稳定的氮掺杂碳纳米管阵列材料,然后采用热回流法对氮掺杂碳纳米管表面以杂化复合的形式结合纳米Co3O4粒子,形成锂空气电池空气电极。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman、XPS等进行表征,结果显示氮掺杂碳纳米管阵列表面上均匀结合纳米Ci3O4颗粒,直径约为50~100 nm左右。以纳米Co3O4/氮掺杂碳纳米管阵列为空气电极,与金属锂片构成锂空气电池,并进行电池充放电性能、循环伏安和交流阻抗等电化学测试,结果表明,在电流密度为0.05 mA/cm^2的条件下循环40次后仍能保持较稳定的循环性能,与纯氮掺杂碳纳米管阵列相比,锂空气电池的充放电性能有了明显的改善。

矿山开采对地质环境的影响及防治对策研究

开元煤矿经过多年的开采,已导致地面裂缝、地面塌陷、地下水下降等地质灾害的出现。通过对开元煤矿矿山开采对地质环境影响的研究,提出了综合治理方案。

Pt-Ni@MCM-41催化剂的制备及其甲烷部分氧化反应性能研究

采用水热-共沉淀法原位合成了一系列不同Ni含量掺杂的分子筛封装Pt-x Ni@MCM-41催化剂,并用于甲烷(CH4)部分氧化制合成气反应。结果表明,相比Pt@MCM-41催化剂,Ni掺杂显著提高了催化剂的活性和稳定性。催化剂的XRD和UV-Vis结果表明Ni进入了分子筛骨架,H2-TPR分析进一步证明Ni的引入使催化剂形成了较强的金属-载体作用力,FT-IR表征结果说明Ni掺杂提高了催化剂表面羟基浓度,使得Pt-x Ni@MCM-41表现出优异的催化性能,其中Pt-2%Ni@MCM-41表现出最高的催化活性,CH4转化率可达94%。

黄岩汇煤矿开采对地下水的影响研究

介绍了黄岩汇煤矿所在地区的水文地质情况,应用Visual MODFLOW软件,通过对计算域进行剖分,确定二类流边界,采用迭代逼近法模拟预测了黄岩汇煤矿15号煤层开采对上覆含水层的影响。结果表明,煤矿开采59.8 a后,漏斗中心的水位降深约为60 m,影响面积约为54.4 km2。

南峪口铁矿生态影响评价中的植物物种多样性分析

在植被现状调查的基础上,采用物种多样性指数法,对南峪口铁矿生态影响评价的植物物种多样性进行了比较,结果表明:该矿的植被可划分为8个群落类型,反映了矿区不同功能区的植物群落主要类型。根据物种多样性指数的计算结果,不同功能区的植物物种多样性表现出明显差异,按照物种多样性指数大小排序:矿界外评价区>矿区非开采区>拟选废石场>相邻矿区>工业场地>炸药库>铁矿开采区,反映了铁矿开采活动对周边环境干扰程度的差异性。

山西麦捷煤矿不同功能区植物物种多样性研究

在野外调查的基础上,采用多样性指数法,研究了山西麦捷煤矿不同功能区植物物种多样性,结果表明:调查区植被可划分为7个群落类型,反映了矿区植物群落的主要类型。多样性指数计算结果显示,方山国家森林公园与工业场地物种组成较为丰富,主要以灌木层为主,拟建矸石沟物种丰富度较高,而新建回风立井旁生境破坏较为严重,物种多样性最低。