甲醇气相脱水合成二甲醚用固体酸催化剂的研究

研究了耐温阳离子交换树脂、γ-氧化铝、分子筛等固体酸催化剂对甲醇气相脱水制二甲醚反应的催化性能,酸碱滴定、氨程序升温脱附、X射线衍射、热重-差热分析对催化剂样进行了表征。结果表明,达到相同的甲醇转化率,催化反应温度顺序为:t(γ-氧化铝)>t(树脂)>t(分子筛)。以耐温阳离子交换树脂为催化剂,甲醇转化率低于70%,当反应温度高于190℃时树脂很快失活;以γ-氧化铝为催化剂,在280～380℃之间,甲醇转化率高于80%,当温度为365℃时寿命大于500 h;以分子筛为催化剂,在200～280℃之间,甲醇转化率高于85%,分子筛易积碳失活。

二甲醚生产工艺及其催化剂研究进展

综述了二甲醚生产工艺、催化剂研究进展和工业化情况。两步法生产工艺有液相脱水法、气相脱水法、阳离子型液体催化反应法和催化蒸馏法,其工艺较成熟,操作比较简单,能获得高纯度二甲醚,生产灵活,可生产甲醇,亦可生产二甲醚,但工艺流程较长,设备投资大,产品成本较高。一步法工艺有三相浆态床法、浆态床-固定床串联法和固定床法,具有流程短和能耗低的特点,可获得较高的单程转化率。

9色荧光STR复合扩增体系的构建及验证

构建一套包含39个常染色体基因座及Amelogenin性别基因的9色荧光STR复合扩增体系,并验证其在微量与降解检材中的应用效果。根据中国人群核心基因座推荐标准及实际办案需要,筛选出合适的候选基因座,设计引物并以9种荧光染料对其进行标记,构建复合扩增体系并优化;对该体系进行灵敏度、种属特异性、稳定性等确证实验,并通过检验案件样本做进一步评估。结果表明:一套包含39个常染色体STR基因座及Amelogenin性别基因座(其中28个基因座<300 bp)的9色荧光复合扩增体系构建成功。各基因座均衡性良好,灵敏度达0.125 ng,对常见PCR抑制剂具备一定的耐受能力。两性混合样本最低检测比例为1:4;适用于不同类型案件样本检测,且与市场上其他同类试剂盒比对分型结果一致,种属特异性较好。所构建体系首次采用9色荧光标记技术制成复合扩增试剂,一次性检出基因座数量多,系统效能高;该体系构成以miniSTR为主,对于微量降解检材具有较高的实际应用价值。

工艺条件对镍基甲烷化催化剂积碳的影响

在固定床反应器中,研究了不同氢碳比、水蒸气加入量以及压力条件下,工业合成甲烷催化剂Ni-MgOAl2O3的积碳情况,结果表明:在以模拟焦炉气(氢碳比5.0)为原料气,压力2.0 MPa,水蒸气加入量10%的工艺条件下镍基催化剂性能更稳定。

DNATyper^(TM) 30六色荧光STR复合扩增冻干试剂的验证

本研究旨在测试DNATyper^(TM) 30冻干试剂的技术性能指标,评估其在法医学案件检验中的应用能力。制定测试方案,设置不同的存储条件和时间范围,通过检测标准DNA 9947A对冻干试剂的检出率、灵敏度、稳定性等方面进行测试,并使用案件样本对冻干试剂进行检测,同时将液体试剂和冻干试剂性能进行平行比对。结果显示,DNATyper^(TM) 30冻干试剂分型结果准确,可重复性好,具有较高的灵敏度(0.125 ng),对微量陈旧检材有很好的适应性,可常温状态下保存1个月以上。本研究表明DNATyper^(TM) 30冻干试剂可显著增加上样模板量、可延长试剂在常温下的保存时间、操作简单、灵敏度高,可满足微量DNA检测、试剂长途运输和常温携带的需要。

9色Matrix体系的构建

目的为GA118-24B遗传分析仪检测9色荧光STR扩增产物建立Matrix体系。方法以pUC18载体为模板,设计引物扩增获得9个荧光标记颜色、长度在75~190 bp之间的DNA片段。扩增产物经纯化和混合后,以GA118-24B遗传分析仪电泳得到DNATyper9C Matrix文件。结果扩增所得的9个DNA片段长度分别为75、90、105、120、130、145、160、175和190 bp,所构建的Matrix文件能够有效消除不同荧光染料间的干扰和渗透。结论建立了简单有效的Matrix构建方法,为新开发的国产化试剂使用GA118-24B遗传分析仪检测奠定了基础。

变换催化剂的密度泛函理论研究进展

综述近年来采用密度泛函理论开发水煤气变换催化剂的研究进展,重点讨论采用密度泛函理论模拟催化吸附、反应机理、晶面择优、催化剂掺杂结构等方面的研究,为变换催化剂的设计开发提供理论依据。密度泛函理论如今已经成为量子化学领域应用最为广泛的计算方法,是今后开发、改良催化剂的重要手段。

季戊四醇四异辛酸酯脱酸精制

以季戊四醇四异辛酸酯粗酯产物为原料,采用分子蒸馏与N2气提脱酸相结合的方法,对合成的粗酯产品进行精制处理,结果表明,精制脱酸效果远优于传统碱洗脱酸精制法。经过三级分子蒸馏处理后,粗酯产品酸值可由初始酸值12.01 mg-KOH·g-1降至0.085 mg-KOH·g-1,脱酸率达99.3%;再经N2气提脱酸处理后,产品酸值小于0.050 mg-KOH·g-1。红外分析与物化性能测试结果表明,得到的酯类产品基本满足各项指标要求。

甲醇制二甲醚用全氟磺酸树脂催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了用于甲醇气相脱水制二甲醚的新型催化剂全氟磺酸树脂/二氧化硅,应用X射线衍射、红外光谱、热重-差示扫描量热、低温氮物理吸附和氨程序升温脱附法对所得催化剂进行了表征。考察了反应温度、甲醇液空速、全氟磺酸树脂含量对甲醇气相催化脱水制二甲醚反应性能和催化剂稳定性的影响。结果表明,催化剂比表面积达820m2/g,在全氟磺酸树脂负载量10.0%、甲醇液空速1h-1、反应温度184℃时,甲醇转化率92.0%,二甲醚选择性99.9%,经350h实验测试,活性和稳定性没有明显变化。

焙烧条件对镍基甲烷化催化剂性能的影响

考察了焙烧条件对工业甲烷合成催化剂Ni-MgO-Al2O3的性能的影响,采用X射线衍射、低温氮物理吸附、程序升温还原、CO脉冲吸附等手段对反应后的催化剂进行了表征。结果表明,随着焙烧温度的升高和焙烧时间的延长,催化剂活性金属组分分散效果更好,与载体的结合作用更强,催化剂还原的耗氢量变小。焙烧后有MgAl2O4和NiAl2O4等晶相结构形成,加强了催化剂的机械强度,同时提高了催化剂热稳定性能。在温度750℃、压力2 MPa、空速8 000h-1条件下,950℃焙烧3h的催化剂的活性最好。

反应时间与焙烧温度对NiAl-LDHs的性能影响

采用尿素分解法制备镍铝类水滑石(NiAl-LDHs),考察不同反应时间和焙烧温度对NiAl-LDHs的性能影响。采用低温氮物理吸附、X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、程序升温还原(TPR)、CO脉冲吸附等手段对其进行结构表征。结果表明,尿素分解法是一种有效的合成较高比表面积LDHs的方法,反应16h可以合成具有双孔结构较高结晶度的NiAl-LDHs;焙烧温度为500℃时,晶化度高,CO的吸附量最大,为7.601mL/g。

焙烧温度与海泡石含量对Ni/Al_2O_3-ZrO_2-sep(海泡石)催化剂耐高温性能的影响

采用共沉淀法制备了Ni/Al_2O_3-ZrO_2-sep(海泡石)甲烷合成催化剂,采用热重-差示扫描量热(TGDSC)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、BET等表征手段对其结构进行了表征,考察了焙烧温度与海泡石含量对Ni/Al_2O_3-ZrO_2-sep甲烷合成催化剂的耐高温性能的影响。结果表明:共沉淀法能够合成孔结构较好的镍系催化剂,用600℃焙烧载体组成为Al_2O_3-ZrO_2-15%sep的镍系催化剂的孔结构更好,催化剂耐高温稳定性最佳。

甲烷化催化剂及其失活研究进展

阐述甲烷化催化剂活性组分、载体和助剂种类对催化性能的影响。分析催化剂失活的主要原因为中毒失活、积炭失活和烧结失活。目前在国内外工业装置上得到应用的主要为Al2O3、镁铝尖晶石类负载的Ni基甲烷化催化剂。通过载体改性、助剂添加及调配提升催化剂性能是催化剂研发的主要方向。复合载体可以形成特定的稳定结构,提高催化剂的热稳定性;其较高的比表面积利于Ni的分散;碱金属、碱土金属和稀土金属的添加,可以调变载体表面酸性和电负性,减小Ni晶粒尺寸,降低积炭的可能性。

耐硫甲烷合成反应机理研究进展

近年来,Mo基耐硫甲烷合成技术受到广泛关注。综述Mo基催化剂活性相的结构模型,主要包括Rim-Edge模型、协同作用模型、嵌入模型、单层结构模型、Co-Mo-S模型和双金属硫化物模型,其中Co-Mo-S模型的接受度最广。通过分析耐硫甲烷合成机理发现,反应体系中同时进行甲烷合成反应与水汽变换反应。

甲醇制芳烃反应中ZSM-5催化剂改性技术

芳烃是种重要的化工原料,在众多领域得到广泛应用。随着甲醇生产技术的成熟,甲醇制芳烃工艺已经成为现阶段非石油路线合成轻质芳烃的重要途径。目前,甲醇制芳烃工艺中常用的催化剂为ZSM-5分子筛,但仍需对分子筛进行合适的后处理改性操作如调变分子筛酸性、活性中心位点和孔道结构等,以提高芳烃收率及特定产品的选择性。综述了甲醇制芳烃反应中ZSM-5分子筛催化剂负载法、碱处理法、酸处理法和水热处理法等改性技术研究进展,以期达到工业化要求,最终实现甲醇制芳烃工艺的工业化发展。

耐硫甲烷化催化剂研究进展

耐硫甲烷化作为一种非传统路径的甲烷化技术,目前尚未在煤制气领域有成熟的工业应用。介绍Mo系耐硫甲烷化催化剂的研究状况,主要针对负载型耐硫甲烷化催化剂的活性组分Mo、载体及助剂对催化剂甲烷化活性的影响以及对催化剂研究状况进行总结分析,并展望耐硫甲烷化技术未来发展方向。

甲烷合成催化剂及其抗烧结性能研究进展

阐述甲烷合成催化剂中活性组分、载体和助剂种类对其催化性能的影响;分析催化剂的烧结失活原因及机理;介绍提高催化剂抗烧结性能的改进措施。对甲烷合成催化剂研究进行展望,提出高比表面积复合载体的研制、助催化剂的添加和金属颗粒限域等方法是提高甲烷合成催化剂抗烧结性能的主要发展方向。

Ni基催化剂在CO-H_2合成气反应体系中积炭研究进展

Ni基催化剂在合成气反应体系中具有较高活性,但在反应过程中存在积炭现象。积炭导致催化活性下降,床层堵塞,制约大型工业化目标的实现。对近年来Ni基催化剂的积炭失活反应原理和影响因素的研究状况进行总结,得出甲烷脱氢和CO歧化反应是积炭的主要反应,Ni晶粒度是影响积炭的主要内在因素。从催化剂和工艺条件两方面提出相应的抗积炭措施,以期延长催化剂寿命,提高工业装置运行的稳定性和经济效益。

基于VR技术的虚拟实验教学平台

货币文化是传统文化的重要组成部分,传承和弘扬货币文化,增强文化自信;红色货币是宝贵的红色资源,将红色基因传承好,让红色文化深入人心。本项目展开对红色货币的教育学习,重点使用虚拟现实技术构建虚拟实验教学平台,虚拟现实技术与红色文化教育结合,拓展教育的广度与宽度,激发学习者的学习兴趣与探索精神,运用科学创新理论铸魂育人。

甲醇制二甲醚用工业催化剂的失活原因

采用低温氮吸附、热重-差示扫描量热、X射线衍射、红外、扫描电子显微镜等手段,研究了工业上使用的氧化铝系二甲醚催化剂的失活原因.结果表明：在工业使用条件下,二甲醚催化剂床层积炭2.43％-4.46％;部分γ-氧化铝发生再水合反应,生成薄水铝石,晶粒度变大,表面积下降,这些原因共同导致了催化剂活性下降.