制备方法对Ru/CeO_(2)催化氨分解性能的影响

采用共沉淀法、沉积沉淀法和浸渍法制备了Ru/CeO_(2)催化剂,利用XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM、CO_(2)-TPD、H_(2)-TPD、H_(2)-TPR、XPS、N_(2)-TPD等方法对催化剂进行表征,并考察了催化剂的氨分解性能。实验结果表明,共沉淀法制备的Ru/CeO_(2)-CP催化剂在450℃、气时空速15000 h-1条件下,氨转化率可达80.7%,是沉积沉淀法和浸渍法制备Ru/CeO_(2)催化剂的1.3,2.7倍。共沉淀法制备的催化剂表面疏松,具有最大的比表面积,为催化剂提供了更为丰富的碱性位点。CeO_(2)载体与Ru金属间的强相互作用有利于电子从CeO_(2)向Ru的转移,提高了Ru粒子表面的电子密度,促进了N物种在催化剂表面的结合脱附。

乙酸氧钛催化酯化缩聚法合成聚丁二酸乙二醇酯及其性能研究

聚丁二酸乙二醇酯(PES)作为一种脂肪族聚酯,具有良好的力学性能和全生物降解特性,在降解塑料领域具有广阔的应用前景。以溶剂热法制备了一种乙酸氧钛化合物,将其作为催化剂用于催化丁二酸(SA)和乙二醇(EG)酯化缩聚合成高分子量PES。系统考察了催化剂用量(催化剂占反应物料的质量分数,下同)、反应温度和反应时间对PES分子量的影响,采用^(1)H-NMR和^(13)C-NMR对PES的结构进行了表征,并对其热性能、热稳定性和力学性能进行了测试。结果表明,当催化剂用量为0.6%,在230℃下聚合8 h时,合成的PES的特性黏度[η]为0.78,数均分子量(Mn)为47500,对应的聚合物分散性指数(PDI)为2.66。合成的PES熔点为102.4℃,最大热分解温度为420.2℃,断裂伸长率为505%±5%,拉伸应力为(48.3±0.6)MPa,拉伸弹性模量高达358.8 MPa。以煤制乙二醇为单体合成PES不但可以实现全生物降解聚合物的低成本制备,而且对煤化工产业的高质量发展有重要的现实意义。

大学化学课程思政元素的挖掘与教学实践

文章首先分析了大学化学开展课程思政的必要性,然后从大学化学课程教学的课前、课中和课后三个环节入手,论述了大学化学课程思政元素的挖掘与教学实践。

纳米材料负载钌催化剂的制备与应用

钌基催化剂在温和条件下具有优异的催化性能,因而广泛应用于各种反应中.主要综述了纳米材料负载钌催化剂的制备方法和应用研究的最新进展,总结了载体材料、前驱体和纳米钌粒子对催化剂性能的影响,系统地介绍负载型钌催化剂最新制备方法和传统制备方法的新发展,并简单探讨了各种方法的优缺点,较全面地概述了负载型钌催化剂的应用领域及其性能,展望了其发展前景.

碱土金属对锆基钙钛矿材料负载钌催化剂氨合成性能的影响

采用柠檬酸络合法制备了含Ca,Sr和Ba的锆基钙钛矿材料,负载Ru后用于催化氨合成反应;研究了碱土金属对催化剂织构性能和载体材料表面碱性的影响,并与催化剂活性相关联.同时,采用程序升温脱附技术对催化剂表面H2脱附性能进行了表征.结果显示,碱土金属对催化剂活性的促进顺序为Ba>Sr>Ca.研究发现,不同锆基碱土金属钙钛矿材料表面均具有较强的碱性位,碱土金属的加入影响了载体碱性强度以及金属-载体的相互作用,其中BaZrO3可有效抑制H2的吸附.因此,Ru/BaZrO3催化剂表现出优异的氨合成活性.

改性ZrO_2负载钌氨合成催化剂的制备及其构效关系研究

由ZrO(NO3)2水解得到的ZrO(OH)2水凝胶经碱液回流老化、焙烧后制备了改性ZrO2载体材料,直接浸渍K2RuO4溶液,经还原后用于催化氨合成反应。并运用X射线衍射(XRD)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)、X射线荧光光谱(XRF)、N2物理吸附、H2程序升温还原技术(H2-TPR)和CO化学吸附对其进行了表征,重点考察了催化剂性能与载体性能间的构效关系。结果表明,KOH和NH4OH溶液回流均可提高载体的比表面积,但是KOH回流制备的载体同时还具有较强的碱性,因此,负载钌以后表现出最佳活性。在425℃、5 MPa、空速为10 000 h-1条件下,出口氨浓度为5.96%,分别较催化剂K-Ru/ZrO2-NH4OH、K-Ru/ZrO2-CP和Ru/ZrO2-NH4OH提高了11%、143%和103%。与活性组分分散度相比,载体碱性强度对活性的促进作用更为明显。

钙钛矿型BaZrO_3负载钌催化剂氨合成和性能研究

采用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型BaZrO3纳米材料,负载Ru以后用于催化氨合成反应,研究了BaZrO3前驱体焙烧温度对载体结构和Ru/BaZrO3催化剂氨合成反应性能的影响。以X射线衍射(XRD)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)、N2物理吸附、扫描电镜(SEM)和H2程序升温还原技术(H2-TPR)等方法对载体材料和催化剂进行了表征。结果表明,随着焙烧温度的升高,材料的比表面积和孔容均不断降低,但是有利于BaZrO3的生成。在750℃条件下焙烧得到的催化剂表现出最高的氨合成活性。在425℃,5 MPa,空速为10 000 h-1条件下,出口氨浓度可以达到9.12%,这可能是由于载体与活性金属间的强相互作用和载体的强电子传导综合作用所致。

以沙产业理论推进新疆沙漠经济发展的模式研究

新疆地处我国西北,虽然地域广阔,但实际适合人类生存的绿洲只占国土面积的8.6%,脆弱的生态环境严重制约了新疆经济和社会的发展。沙产业理论,是一个表达简洁而又规范的沙漠开发利用战略构架。它包含了开发利用的目标和达到目标的系列措施,是一种新思维。新疆应大力挖掘文化潜力,发展沙漠旅游;改进治沙策略,种植沙生植物;发展沙漠林果业,让沙漠变成绿洲;加快技术进步,促进光伏能源产业发展;充分利用沙漠沙砾资源,变废为宝提高沙区资源附加值。

新疆煤化工产业可持续发展研究

新疆煤炭资源总量全国第一,发展以原料密集型为主的煤化工产业对于新疆经济社会发展意义重大。面对开发方式粗放、环境压力增大、技术支撑能力弱和资源开发利用水平低等一系列挑战,新疆应抓住全国对口支援新疆建设的良好契机,以循环经济理念为指导,将资源优势转化为为经济优势,确保区域经济社会可持续发展。

柠檬酸络合法制备Ba促进ZrO_2负载Ru催化剂上氨合成反应性能

采用柠檬酸络合法制备了一系列不同含量Ba掺杂的ZrO2,再用浸渍法制备了K-Ru/Ba-ZrO2催化剂并将其用于氨合成反应.采用X射线衍射和CO2程序升温脱附技术考察了Ba含量对催化剂结构与性能的影响.结果表明,Ba掺入ZrO2后形成的BaZrO3有助于其负载的Ru催化剂氨合成活性的显著提高.在5.0MPa,10000h–1,425oC时,Ru/Ba-ZrO2(Ba:Zr摩尔比为1:1)催化剂活性最高,出口氨浓度和反应速率分别达9.24%和29.77mmol/(g·h).这主要归因于载体的强电子传导性能和碱性提高.

Pr掺杂对Ru/CeO_2催化剂结构和氨合成性能的影响

采用氧化-还原共沉淀法制备了Pr掺杂的Ru/CeO2-PrO2氨合成催化剂,并运用N2物理吸附、X射线粉末衍射、H2程序升温还原、CO化学吸附、N2程序升温脱附、场发射扫描电镜、高分辨透射电镜和X射线光电子能谱等技术对其进行了表征,考察了Pr添加量对催化剂表面结构和性能的影响.结果表明,Pr掺杂对Ru/CeO2催化剂的比表面积和Ru分散度都有所影响.当CeO2中Pr掺杂量为4%时,在425oC,10MPa,10000h–1的反应条件下,氨合成转化频率可达到12.13×10–2s–1,较Ru/CeO2催化剂提高了58%,这主要归结于复合材料电子传导性能的提高.

助剂对Ru/CeO_2催化剂的表面性质及氨合成性能的影响

以KF、KNO3、Ba(NO3)2、CsNO3为助剂前驱体,CeO2为载体采用氧化还原共沉淀法制备了一系列无氯负载型钌催化剂,考察了助剂种类和助剂含量及单双助剂对Ru/CeO2氨合成活性的影响,并采用N2物理吸附、CO脉冲吸附、XRD、XRF等表征手段,考察了助剂对Ru/CeO2催化剂比表面积、孔分布、钌分散度的影响。结果表明,F与碱金属、碱土金属一样可以促进Ru/CeO2催化剂的氨合成活性,四种单助剂中以CsNO3前驱体为助剂的促进效果最好,而对于双助剂Ba+Cs的促进效果最明显,在400℃,10 MPa,10 000 h-1反应条件下,出口氨浓度达到了13.3%。加入助剂后使各Ru/CeO2催化剂表面结构发生改变,但是催化剂的结构因素对氨合成活性的影响不明显,电子效应才是影响催化剂氨合成活性的主要因素。

油脂氢化催化剂的研制

用H-冷等离子体还原传统油脂氢化催化剂(B_4催化剂),得到的产物(HP-B_4催化剂)的催化性能远优于B_4催化剂。借助XRD、XPS和EDS,对比研究了B_4催化剂和HP-B_4催化剂性能和结构的关系,揭示了B_4催化剂和H-冷等离子体反应的反应机理,提出了HP-B_4催化剂的结构模型,此模型揭示了HP-B_4催化剂的催化性能大幅提高的内在原因。模拟此模型,用化学方法合成了具有相同结构特征的CIM(化学革新材料)油脂氢化催化剂,CIM性能更好。运用电子云分布理论分析HP-B_4和还原后CIM催化剂中金属的离子性。再借助XRD、XPS和EDS,对比研究了HP-B_4催化剂和还原后的CIM催化剂结构和性能的关系,验证了HP-B_4、CIM和还原后CIM催化剂的结构模型是合理的。载体和活性组分的强相互作用使得催化剂性能CIM>HP-B_4>B_4,CIM催化剂易实现大规模制备,制备方法简单,效果好,可以移植到其他的催化剂制备领域,具有广阔的应用前景。

聚(碳酸丁二醇酯-co-三环癸烷二甲醇碳酸酯)的制备与性能

采用熔融酯交换和缩聚两步法,合成了以1,4-丁二醇、4,8-三环[5.2.1.0(2,6)]癸烷二甲醇和碳酸二苯酯为原料的聚(碳酸丁二醇酯-co-三环癸烷二甲醇碳酸酯)(PBTCx,x为进料中TCD占二元醇总量的百分比)。用^(1)H NMR和^(13)C NMR对PBTCs的微观结构和组成进行了表征。采用GPC、DSC、XRD和TG对PBTCs的分子量、玻璃化转变温度(T_(g))、热稳定性等进行了研究。结果表明:PBTCs的M_(w)为10500~124800 g·mol^(-1),Mn为6300~73000 g·mol^(-1),PDI为1.59~1.73;PBTCs呈无定形态、T_(g)为-3.43~70.90℃,PBTCs表现出比PBC更高的热稳定性。薄膜拉伸试验结果表明:PBTC30(拉伸强度为33.54 MPa,断裂伸长率为275.69%)和PBTC40(拉伸强度为32.13 MPa,断裂伸长率为294.63%)具有较高的强度和韧性,在薄膜材料中具有一定的应用潜力。

PHA/PBC聚合物合金的制备及其性能

聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有优异的力学性能、生物相容性和阻隔性能,作为一种生物降解高分子材料在包装材料、组织工程和电学等领域得到广泛应用。结晶速率慢和韧性差限制了PHA应用领域的拓展。通过熔融混合的方法制备了一系列不同聚碳酸丁二酯(PBC)含量的PHA聚合物合金。采用差示扫描量热仪、热重分析仪、万能试验机、扫描电子显微镜和接触角测量仪等表征手段重点考察了PBC含量对PHA/PBC合金结晶、热分解、力学和亲疏水等性能的影响。结果表明,PBC的加入可以提高PHA/PBC合金的结晶峰温度,少量PBC均匀分散在PHA基体中可为成核中心,PBC质量分数为10%的PHA/PBC合金具有最高的结晶度。随着PBC含量的增加,PHA/PBC合金由脆性断裂向韧性断裂转变,PBC质量分数为90%的PHA/PBC合金的断裂伸长率分别是PHA和PBC的143倍和1.6倍,主要因为三柠檬酸三丁酯(TBC)对合金的增塑作用。另外,通过改变PBC含量还可以调控PHA/PBC合金热稳定性和亲疏水性。

水循环经济在新疆经济发展中的应用探究

新疆地处我国干旱和半干旱地区,属于典型的荒漠绿洲生态系统,水资源稀缺。当前新疆经济能否保持可持续性发展的决定性因素在于新疆有没有足够支撑经济发展的水源。结合新疆区域经济的划分和水资源的分布情况,合理分配水资源,减少水资源浪费,提高水的利用率,实现水循环经济的发展模式成为实现新疆经济可持续发展和保持新疆长期繁荣稳定的必由之路。

熔融酯交换缩聚法催化剂及其在聚合物合成中的应用

熔融酯交换缩聚法作为一种制备聚合物的重要方法,已广泛应用于工业化生产。催化剂的种类、活性和稳定性关系到所制备聚合物的分子量和机械性能,从而影响它的使用范围。本文概述了用于熔融酯交换缩聚的各类催化剂以及熔融酯交换缩聚法在各类聚合物合成中的应用。

“物理化学B”课程过程考核方式的探索与实践

针对“物理化学B”课程教学过程考核中存在问题,采用“智慧教学”“翻转课堂”和“线上线下混合教学模式”的新手段对课程的过程考核方式和指标进行了重新设计,采取多元考核模式,科学设计考核量化指标使其具有可操作性,使考核和评价贯穿于各个教学环节。教学实践结果显示,过程考核模式可有效解决传统考核模式标准模糊和区分度不大的问题,为物理化学课程教学效果的改善和学生学习兴趣的培养提供了参考和借鉴。

聚碳酸丁二酯-co-富马酸丁二酯无规共聚物合成及其性能

采用乙酸锌催化酯交换反应合成了聚碳酸丁二酯(PBC)和聚富马酸丁二酯(PBF)两种预聚体,而后通过熔融缩聚工艺合成聚(碳酸丁二酯–co–富马酸丁二酯),以凝胶色谱(GPC)和核磁共振表征了聚合物结构和分子量,并采用相关手段研究了PBF链段含量对共聚物性能的影响。结果显示,随着PBF链段的增加,聚合物热稳定性、亲水性和力学性能均有不同程度的提高,当PBF单元含量增加到80%时,聚合物的熔点达到最高值111.9℃,且最大热分解温度为363.7℃;当PBF单元含量从20%增加到80%时,聚合物由疏水性逐渐变为亲水性,拉伸强度、拉伸弹性模量增长了3~4倍,而断裂伸长率降为原来的1/8。双键的引入会改善PBC链段的反应活性,聚合物在生物医药领域具有广泛的应用前景。

可生物降解脂肪族聚碳酸酯的研究进展

介绍了脂肪族聚碳酸酯(APCs)的基本特性,综述了APCs合成工艺、改性、应用等方面的研究进展。其中,酯交换法合成APCs属于清洁生产工艺,具有原料易得、工艺简单、成本较低等优势,更适宜大规模工业化生产。针对APCs热学性能较差的问题,进行改性和功能化可以实现它在可生物降解包装材料、生物医学材料、固态电解质等领域的应用。