可纺中间相沥青的研究进展

随着我国航空航天和电子等行业的快速发展,高性能沥青基碳纤维因其高模量和高导热等优异性能而受到广泛关注。其中,中间相沥青的制备是高性能沥青基碳纤维制备的首要环节,但因沥青组成结构复杂、杂原子较多、合成的中间相沥青产品性能不均一等因素限制,我国纺丝级中间相沥青量产化仍未实现,严重制约了相关产业的发展。本文综述了中间相沥青的形成过程和性质,对比了煤、石油、萘三种沥青原料的组成和分子结构,阐述了原料沥青中复杂成分对中间相沥青形成过程的影响以及常见的预处理方法,并对预处理方法的优缺点进行了比较,分析了直接热缩聚法、溶剂分离法、加氢改性法、催化改性法、共碳法以及其他方法的制备过程及其优缺点,并对中间相沥青形成过程中的影响因素进行了归纳总结。最后展望了中间相沥青的发展前景,针对目前的瓶颈问题提出了建议。研究者应从沥青原料出发,探究原料分子结构和工艺条件对中间相沥青结构的影响规律并阐明其机理。

三聚氰胺基疏水海绵的制备及其吸油性能

采用单宁酸(TA)/Fe^(3+)复合物(TA/Fe^(3+))对三聚氰胺海绵(MS)进行预处理,然后通过生物蜡乳液浸渍法对三聚氰胺海绵进行疏水改性,制备了高吸油倍率的疏水三聚氰胺海绵(MS-TA/Fe^(3+)-Wax)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和接触角测试等手段对三聚氰胺海绵改性前后样品进行微观形貌、结构组成和表面润湿性表征,并考察其对不同油品的吸油性能。结果表明:MS-TA/Fe^(3+)-Wax具有高度疏水性,水接触角可达141.5°;在常温常压条件下,MS-TA/Fe^(3+)-Wax对正辛烷、二氯甲烷、甲苯、柴油、泵油和菜籽油的吸油量为54.91~97.46 g/g,吸油过程符合拟二级动力学。疏水改性的三聚氰胺海绵材料通过挤压解吸附可实现循环使用,在处理油-水污染物方面具有潜在的应用前景。

超声波-高铁酸钾联合处理间甲酚废水的研究

采用超声波-高铁酸钾联合法处理间甲酚废水,和单独使用高铁酸钾氧化间甲酚废水进行对比,发现在相同的高铁酸钾投加量0.8 g/L的条件下,联合法处理间甲酚废水的效果优于单独高铁酸钾法,间甲酚去除率增加接近20%。联合法处理0.1 g/L间甲酚废水时,最佳反应条件是:高铁酸钾投加量0.8 g/L,间甲酚废水溶液pH值为8,反应时间为50 min,此时间甲酚去除率为89.1%。联合法对间甲酚废水溶液pH值的兼容性较高,在pH值为7~9内,间甲酚去除率均达到87%以上。

纤维状钙钛矿太阳能电池研究进展

太阳能作为传统化石能源的理想替代品,几乎取之不尽,而且对环境无害。近几年,纤维形态的太阳能电池器件引起了巨大的研究兴趣并取得了长足的进步,特别是纤维状钙钛矿太阳能电池,其光电转换效率从3.3%提高到15.7%。本文首先简要概述了纤维状电池器件兴起的背景及其优势;然后对比了平面状和纤维状钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理;从制备方法和结构设计两个方面综述了纤维状钙钛矿太阳能电池的最新研究进展,对比了不同制备方法和结构设计方法的特点,并从纤维状电子设备编织、纺织品中构造导电轨道和连接技术等方面详细介绍了其编织技术;最后,总结了该领域存在的挑战,对未来发展方向及应用前景进行了展望。

臭氧氧化-活性炭吸附联合法处理苯酚废水研究

使用臭氧氧化-活性炭吸附联合法处理苯酚废水,分别考察了活性炭投加量、苯酚废水溶液pH值和活性炭吸附反应时间等因素对苯酚模拟废水处理效果的影响。结果表明,室温条件下,废水溶液的pH值为9,臭氧通入时间为25 min,活性炭投加量2.5 g/L,活性炭吸附反应时间为50 min的实验条件下,初始浓度为100.0 mg/L的苯酚模拟废水经过处理,苯酚去除率为95.0%。

纤维基海水提铀吸附材料研究进展

详细综述了纤维基海水提铀吸附材料的制备方法、功能基团修饰及其吸铀性能,阐述了海水提铀机理和表征方法,并展望了其发展方向和趋势。

MCM-41负载Mo-Ni-P催化剂的加氢性能

采用水热法合成了不同n(SiO2)/n(Al2O3)的MCM-41介孔分子筛。考察了分子筛中铝含量对分子筛结构和性质的影响。以MCM-41与γ-Al2O3混合作载体,浸渍Mo-Ni-P制备成催化剂,以萘(w=5％)的甲苯溶液为反应物,考察了分子筛中铝含量对催化剂加氢性能的影响。结果表明,随着配料n(SiO2)/n(Al2O3)的降低,MCM-41中铝含量增加,但相对结晶度下降。随着分子筛中铝含量的增加,以MCM-41和γ-Al2O3为载体的催化剂的萘加氢活性,尤其是开环活性得到提高;以MCM-41分子筛与HY分子筛以及γ-Al2O3为载体的催化剂的萘加氢活性更高,形成载体的不同分子筛之间存在着协同作用。提出了萘加氢反应历程,包括两条平行路线:一条为萘加氢饱和首先生成四氢萘,而后异构化,继而开环;另一条为萘的加氢饱和产物四氢萘进一步加氢饱和生成十氢萘,继而异构化和开环。

吸附法脱除芳香含硫化合物的研究进展

吸附法可以脱除加氢汽油、柴油中的芳香含硫化合物,是超低硫油品的一种具有工业前景的脱硫方法。详细介绍了分子筛吸附剂、氧化物吸附剂、络合吸附剂、分子印迹吸附剂和化学吸附吸附剂等的设计、再生的最新研究进展。吸附脱硫目前的主要问题在于对硫化物的吸附选择性低和再生与重复使用效果不好。

π络合吸附剂吸附脱硫及其生物再生

提出了一种吸附剂生物再生循环使用的新耦合方法.通过离子交换再用He保护自动还原的方法制备了π络合吸附剂Cu(Ⅰ)/Y,Cu(Ⅰ)/MCM-41,Cu(Ⅰ)/ZSM-5,以萘和二苯并噻吩(DBT)为模型化合物考察了吸附剂的吸附性能.

乳化油水聚结分离数值模拟研究进展

油水混合物普遍存在于各类工业过程和日常生活中,其高效分离是化工分离领域研究的重要方向。本文首先阐述和分析了油水混合物的类型、分类依据、油水分离方法、聚结分离原理及其影响因素,然后归纳和分析了聚结分离的数值模拟方法及其常见模型优缺点和适用情况,最后基于乳化油水体系的稳定性和机理的复杂性,展望了乳化油水聚结分离技术的研究方向和发展趋势。

HY/MCM-41/γ-Al_2O_3负载的硫化态Ni-Mo-P催化剂上萘的加氢

采用水热法合成了不同SiO2 /Al2 O3 比的MCM 4 1介孔分子筛 .并分别以HY/MCM 4 1 /γ Al2 O3 ,HY/γ Al2 O3 和γ Al2 O3 为载体 ,用浸渍法制备了Mo Ni P催化剂 .以萘为模型化合物 ,考察了硫化态Mo Ni P催化剂的加氢活性 .结果表明 ,不同载体负载的催化剂催化活性均随着活性组分负载量的增大而提高 ,其中掺杂大比表面MCM 4 1的HY/MCM 4 1 /γ Al2 O3所负载的催化剂催化活性提高幅度最大 .由于MCM 4 1与HY分子筛在酸性和孔结构上存在互补性 ,因而催化剂对萘加氢存在协同作用 .提出了萘加氢的反应机理 ,认为反应网络包括两个平行路径 :一是萘加氢生成四氢萘后发生异构化或开环反应 ;二是萘加氢生成四氢萘后进一步加氢生成十氢萘 。

铜离子在CuLaHY分子筛中的分布与吸附脱硫性能

在空气气氛中采用等体积浸渍法制备了具有不同Cu担载量的CuLaHY分子筛吸附剂,并用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱(XPS)技术对分子筛吸附剂进行了表征.通过多晶XRD确定了Cu2+及La3+离子在Y型分子筛笼内的结构与分布,并测定了分子筛吸附剂在含二苯并噻吩(DBT)的模拟柴油中的吸附脱硫性能.结果表明,前驱体CuCl2中的大部分Cu物种与LaHY分子筛进行了离子交换,进入分子筛笼内,极少部分Cu物种以CuCl形式高度分散在Y型分子筛的笼中.La3+离子及进入Y型分子筛笼中的部分Cu2+离子处于β笼的SI′位,而另一部分Cu2+离子与骨架氧和水分子配位,并牢固地定位于Y型分子筛超笼中的SII及SIII位上.处于超笼中SII及SIII位上的Cu2+离子对模拟柴油中的DBT分子具有吸附作用,成为吸附脱硫的中心.当模拟柴油中有萘存在时,与DBT分子会产生竞争吸附.

离子液体用于燃料油深度脱硫的研究进展

首先介绍了加氢催化脱硫和其他脱硫技术的特点,综述了近年来国内外利用离子液体在萃取脱硫、萃取脱硫与氧化脱硫耦合、萃取脱硫与生物脱硫耦合等方面的研究。认为离子液体萃取脱硫具有操作简便、可循环使用、无需氢气、环境友好、能深度脱硫等特点,是一项具有广阔发展前景的技术。若要实现该技术的工业化应用,还需进一步加强离子液体在合成工艺、脱硫选择性及回收再生等方面的研究。

Mo-Ni-P柴油加氢精制催化剂的研制

采用Y型分子筛改性和共浸法制备了Mo Ni P/HUSY Al2 O3 柴油加氢精制催化剂 ,利用模型化合物二苯并噻吩、喹啉和萘 (甲苯为溶剂 )的加氢反应 ,考察了载体预处理和浸渍方法对催化剂的HDS、HDN和HDAr活性的影响。通过正交试验确定了最佳实验条件和催化剂组分的配比。结果表明 ,采用 2 6 % (NiO +MoO3) P/(15 %HUSY +85 %γ Al2 O3)催化剂 ,在 340℃、 4MPa、 3h-1的条件下 ,可得到 10 0 %脱硫率和脱氮率 ,以及95 3 %芳烃加氢饱和率。提出了二苯并噻吩加氢脱硫、喹啉加氢脱氮和萘加氢饱和的反应历程。二苯并噻吩的加氢脱硫有两条平行的反应路线 :氢解脱硫和加氢 氢解脱硫 ,最终产物为联苯和苯基环己烷。喹啉加氢脱氮的中间产物主要为四氢喹啉、十氢喹啉和丙基苯胺 ,最终产物为丙基苯和丙基环己烷。萘加氢饱和的中间产物为四氢萘、十氢萘和丁基苯 ,进一步反应则生成丁基环己烷 ,并有可能开环生成异癸烷。

石油生物脱硫过程和反应器的研究进展

综述了近年来石油生物催化脱硫反应器的研究进展,介绍了搅拌釜反应器、气升式反应器、流化床反应器、固定床反应器等生物脱硫反应器的特点和应用状况,并分析其发展趋势.同时介绍了石油生物脱硫用于工业化的一般过程,提出了当前需要解决的问题并对今后的研究工作进行展望.

专一性脱硫菌脱硫活性比较与基因保守性研究

对几株能专一性脱除二苯并噻吩(DBT)中硫元素生成2-羟基联苯的细菌,即短芽孢杆菌(Bacillus brevis)R-6、德氏假单孢菌(Pseudomonas delafleldii)R-8、小球诺卡氏菌(Nocardia globerula)R-9、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)R-16、红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)LSSE8-1和戈登氏菌(Gordonia nitida)LSSEJ-1展开研究。对照研究发现它们对DBT及其衍生物的代谢活性存在着一定的差异。为了从基因水平分析造成这些差别的原因,对这几株菌的脱硫基因展开了研究。根据Rhodococcus erythropolisIGTS8脱硫基因的保守区设计引物,PCR扩增了R-6、R-8的脱硫基因。测序结果表明脱硫基因高度保守,与IGTS8的相关脱硫基因相似性在99%以上。为了进一步验证不同专一性脱硫菌的脱硫基因的保守性,PCR扩增、克隆了LSSEJ-1和R-9的整个脱硫操纵子,结果表明脱硫基因在这两株菌中也是高度保守的。与IGTS8的相关脱硫基因相比较:R-9的dszA与IGTS8的dszA同源性为99.6%,LSSEJ-1的dszA与IGTS8的dszA的同源性为99.9%;R-9和LSSEJ-1的dszB的同源性与IGTS8的dszB都是99.9%;R-9的dszC与IGTS8的dszC同源性是99.9%,LSSEJ-1的dszC与IGTS8的dszC同源性为99.1%。对比研究认为专一性脱硫嗜温菌的脱硫基因的起源可能相同。

生物再生——吸附剂再生新方法

生物再生法是近年来新兴的吸附剂再生方法,具有较好的研究和工业应用前景。本文详细介绍了常用的吸附剂如活性炭、沸石分子筛等的生物再生工艺和再生机理,对目前重要的生物再生工艺如非原位生物再生、原位生物再生和固定床反应器生物再生等进行了评述;详细介绍了柴油脱硫吸附剂的生物再生,同时提出了当前需要解决的问题,并对今后的研究工作进行了展望。

固态厌氧发酵生产沼气技术基础研发与工程应用进展

概述了固态厌氧发酵技术基础尤其是影响因素方面的研究进展,论述了固态厌氧发酵生产沼气的底物预处理技术,介绍了工艺研发现状,探讨了一些典型工程实例。结果显示,固态厌氧发酵效果严重依赖过程调控和底物预处理;尽管高温、两段工艺是研发的热点,但当前工程实践的首选是相对成熟的常温、单段工艺。开发基于生化反应的动力学模型和培育特种、高效菌种是固态厌氧发酵技术基础研究的重点,而应用研发更注重针对性的预处理技术和发酵过程优化并实现自动化。研发适合我国市政固废和广大农村地区废弃生物质原料的固态厌氧发酵技术及特种小型设备是我国追赶国外先进技术、推广技术应用的便捷之路。

CuHY分子筛中铜离子的分布与吸附脱硫性能

采用等体积浸渍法制备具有不同Cu担载量的CuHY分子筛吸附剂.用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)和氨程序升温脱附(NH3-TPD)技术对分子筛吸附剂进行了表征,并测定了CuHY分子筛吸附剂在含二苯并噻吩(DBT)模拟柴油中的吸附脱硫性能;通过多晶XRD确定了Cu2+在Cu8HY分子筛笼内的结构与分布.实验结果表明,分子筛的骨架结构没有发生改变,部分Cu2+进入Y型分子筛笼内,分子筛样品强酸中心有所减少,中强酸中心有所增加;进入Y型分子筛笼内的Cu2+,一部分处于β笼的SⅠ′位,另一部分位于分子筛超笼中的SⅢ位上,并与笼内的水分子配位.处于超笼中的SⅢ位Cu2+对模拟柴油中的DBT分子具有吸附作用,是吸附脱硫的中心.而当模拟柴油中存在萘时,与DBT分子会产生竞争吸附.

镧改性的CuHY分子筛中铜离子的分布及其对吸附脱硫性能的影响

在氮气气氛下采用等体积浸渍法制备了载Cu的HY和LaHY分子筛.用X射线衍射(XRD)、N2吸附、氨程序升温脱附和X射线光电子能谱对分子筛进行了表征.通过多晶XRD确定了Cu2+离子在Y型分子筛笼内的结构与分布,并测定了分子筛在含二苯并噻吩(DBT)的模拟柴油中的吸附脱硫性能.结果表明,前驱体CuCl2中的大部分Cu物种与HY和LaHY分子筛进行了离子交换.对于La3+改性的CuHY分子筛(CuLaHY),进入分子筛超笼中的Cu2+离子与骨架氧和水分子配位,牢固地定位于Y型分子筛超笼的SII及SIII位;对于CuHY分子筛,超笼中的Cu2+离子只接近于SII及SIII位.极少部分CuCl分子高度分散在分子筛笼内,没有定位.处于超笼中SII及SIII位的Cu2+离子对模拟柴油中的DBT分子具有吸附作用,是吸附脱硫的活性中心.CuLaHY分子筛的吸附脱硫性能优于CuHY分子筛.当模拟柴油中含有萘时,萘与DBT分子会产生竞争吸附.