K改性NiMoS/ZnAl氧化物负载型催化剂合成气制低碳醇性能研究

采用共沉淀法和浸渍法,以ZnAl混合金属氧化物为载体,制备了系列不同K/Mo物质的量比的高分散K改性NiMoS/ZnAl催化剂,并对其合成气转化制低碳醇性能进行了研究。结果表明,K的引入可以调变MoS_(2)片层的堆积程度和尺寸,提高NiS_(x)和NiMoS之间的协同作用,促进低碳醇合成(HAS)过程中CHx的插入和非解离CO的插入能力,有效抑制烃类和CO_(2)的生成。其中,K/Mo物质的量比为0.6的KNiMoS/ZnAl催化剂具有最多的双层MoS2结构(33.7%)和适宜的NiS_(x)与NiMoS协同作用,产物中总醇选择性达到69.8%,低碳醇空时产率为78.6 mg/(g·h)。

回火温度对2Cr10NiMo中铬合金钢组织及性能的影响

以2Cr10NiMo合金钢为研究对象,采用DSC曲线确定合金钢的淬火温度,研究不同回火温度对其组织及性能的影响。结果表明:经1050℃油淬与水淬后,组织均为马氏体+少量残余奥氏体。随着回火温度从200℃升高至350℃,硬度从49.5 HRC降低至46.2 HRC,冲击韧性则先升后降。350℃回火,合金钢出现低温回火脆性。250℃回火,冲击试样的断口有大量韧窝,属于韧性断裂。热处理态合金钢耐磨性与铸态的相当,磨损机制主要为显微切削。

NiMo基非晶合金电催化析氢反应的进展

电催化水分解产生绿色氢气是发展可持续能源体系的重要途径之一。由过渡金属Ni、Mo组成的具有高活性、低成本的非晶态合金被广泛认为是一种有效的制氢催化剂。重点关注以镍钼(NiMo)基非晶合金为代表的催化剂,总结非晶态合金的制备方法及其在催化领域的应用,分别叙述NiMo合金、NiMo基中熵合金和NiMo基高熵合金在电催化析氢反应(HER)中的应用。结果表明,在合理的功能导向设计下,通过对关键科学及技术问题的解决,NiMo基非晶态合金催化剂能够表现出良好的析氢性能,最后提出在制备技术、组分调控、纳米化、电子结构以及活化机理5个方面还有待解决的问题。这对于催化剂的设计、制备、构效关系及催化机理的研究具有一定的参考价值。

载体性质对NiMo催化剂活性相结构及1-甲基萘加氢饱和性能的影响

通过在载体成型过程中引入纤维素A作为改性剂,并调变纤维素A与胶溶剂硝酸的比例,获得5种性质不同的载体,然后采用孔饱和浸渍和低温络合工艺制备相应催化剂。利用N 2吸附-脱附、压汞、红外羟基、后萃取实验、X射线光电子能谱、透射电子显微镜等表征手段深入分析了载体的孔结构与表面性质、催化剂加氢活性相的结构与形貌,并选择1-甲基萘为模型化合物评价催化剂的加氢饱和性能。结果表明:随着纤维素A比例的增加,载体的孔体积增大且超大孔比例提高;载体表面羟基数量减少且与活性金属发生强相互作用的碱性羟基和中性羟基比例降低,催化剂硫化后形成更多的NiMoS相和多层堆叠的MoS 2片晶。纤维素A的引入,调变了金属与载体的相互作用并促进形成更多高活性的加氢活性相结构,同时构筑了利于反应物扩散的大孔,提高了1-甲基萘加氢饱和反应活性。

某电厂中压调速汽门2Cr12NiMo1W1V钢门杆断裂原因

某电厂中压调速汽门2Cr12NiMo1W1V钢门杆在运行过程中发生断裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对门杆断裂原因进行分析。结果表明:门杆断裂起源于漏气平衡孔壁处,该位置在渗氮过程中未做防渗氮保护,渗氮后材料脆性增强,进一步加剧了应力集中,在交变载荷的作用下材料形成微裂纹,并逐渐扩展至基体,最终导致门杆断裂;门杆的断后伸长率、冲击吸收能量偏低,强度偏高,韧性较差,在一定程度上加速了裂纹的扩展,缩短了门杆的使用寿命。

CoNiMo/MCM-41催化的二苯并噻吩加氢脱硫反应

以质量分数为0.8%的二苯并噻吩(DBT)的十氢萘溶液为模型化合物,考察了全硅MCM-41担载的CoMo、NiMo以及CoNiMo硫化物催化剂的加氢脱硫(HDS)反应性能。结果表明,DBT在NiMo/MCM-41催化剂上主要通过加氢反应路径脱硫,而在CoMo/MCM-41和CoNiMo/MCM-41催化剂上主要通过直接脱硫反应路径脱硫。NiMo/MCM-41催化剂的HDS活性远高于CoMo/MCM-41或CoNiMo/MCM-41催化剂。CoNiMo/MCM-41催化剂反应性能与CoMo/MCM-41催化剂相似,没有观察到明显的双助剂效应。根据紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)的测定结果,Co与Mo之间的相互作用比Ni与Mo之间的相互作用强,在CoNiMo/MCM-41催化剂中Co会优先与Mo结合,形成与CoMo/MCM-41催化剂中类似的活性相,表现出与CoMo/MCM-41催化剂相似的催化特性。

11Cr4NiMo钢的腐蚀与磨损行为研究

低碳马氏体不锈钢作为水轮机叶片的常用材料,在服役环境中常遭受介质离子腐蚀及机械磨损的交互作用,其磨损机制仍待深入研究。以11Cr4NiMo钢为研究对象,通过热处理调控组织结构,结合腐蚀形貌、摩擦系数及磨痕形貌等探究组织结构对腐蚀与磨损行为的影响。结果表明,腐蚀后试样的磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损的复合磨损,以粘着磨损为主;其中,淬火试样的耐磨性最好,低温回火试样的耐磨性次之,高温回火试样的耐磨性最差。

二苯并噻吩加氢脱硫催化剂NiMo/Al_2O_3和NiMo/AC的对比研究

通过N2吸附、X-射线衍射(XRD)和程序升温还原(TPR)等技术对载体和相应催化剂进行表征,考察了NiMo/Al2O3和NiMo/AC催化剂的加氢脱硫性能.结果表明,催化剂NiMo/AC上活性组分在载体活性炭表面高度分散,且活性组分与载体之间的相互作用较弱,催化剂表面的Ni,Mo活性相易于还原.在相同活性评价条件下,当以NiMo作为活性组分时,以氧化铝为载体的催化剂活性在低温时高于以活性炭为载体的催化剂,在较高温度时,两者活性相差不大.

喹啉、吲哚对二苯并噻吩在NiMoS／γ-Al2O3上加氢脱硫反应的影响

在固定床高压微反装置中考察了喹啉和吲哚对二苯并噻吩(DBT)在NiMoS/γ-Al2O3催化剂上加氢脱硫(HDS)反应活性及反应路径的影响。结果表明,喹啉和吲哚均对DBT的加氢脱硫反应具有抑制作用。少量的喹啉和吲哚即可强烈抑制DBT加氢脱硫反应的加氢路径;而当含氮化合物加入量高时,才能较为显著地抑制DBT加氢脱硫反应的氢解路径。在相同的条件下,喹啉对加氢脱硫反应的抑制能力比吲哚强。产物分析结果表明,氮化物对DBT加氢脱硫反应的抑制作用与其分子结构和加氢脱氮反应中间产物的种类紧密相关。

二苯并噻吩和吲哚在NiMoS/γ-Al2O3上加氢脱硫和加氢脱氮反应的相互影响

在固定床高压微反装置上考察了预硫化型NiMoS/γ-Al2O3催化剂上二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应和吲哚加氢脱氮(HDN)反应之间的相互影响。结果表明,吲哚对DBT的加氢脱硫反应具有抑制作用,其中对加氢路径(HYD)比对氢解路径(DDS)的抑制作用强,温度升高后,吲哚的抑制作用减弱。吲哚对DBT加氢脱硫反应的抑制作用源于吲哚及其HDN反应的中间产物在活性位上的竞争吸附。DBT和原位生成的H2S促进了催化剂表面硫阴离子空穴(CUS)向B酸位的转化,从而提高1,2-二氢吲哚(HIN)分子中C(sp3)—N键的断裂能力,使得吲哚的转化率和产物中邻乙基苯胺(OEA)的相对含量增大。HDN活性相的形成虽然需要硫原子的参与,但是活性相的保持并不需要大量的硫原子,较高含量硫化物存在时加氢活性位减少,不利于脱氮反应。

助剂Ni与载体的相互作用及其对NiMo/γ-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

以γ-Al_2O_3为载体,制备了一系列不同NiO负载量的NiMo/γ-Al_2O_3催化剂,利用XRD、^(27)Al-MAS NMR、Py-FTIR和HRTEM等技术对其进行了表征;在高压微反装置对该系列催化剂的加氢脱硫性能进行了评价,研究了助剂Ni与载体γ-Al_2O_3中不饱和铝间的相互作用及其对催化剂活性相结构形貌和催化活性的影响。结果表明,助剂Ni优先作用于γ-Al_2O_3表面的四配位不饱和铝原子位置;随着NiO负载量的增加,硫化态NiMo/γ-Al_2O_3催化剂中MoS_2活性相的长度变短、堆垛层数增加。Ni的引入能明显提高NiMo/γ-Al_2O_3催化剂的加氢脱硫活性,但其加氢选择性则有所降低。

NiMo/Al_2O_3加氢脱硫催化剂的电镜表征

采用常规透射电子显微技术(TEM)和扫描透射电子显微技术结合X射线能谱分析的测量技术(简称分析电子显微技术——AEM)对NiMo/Al2O3系工业加氢脱硫催化剂的氧化态和硫化态进行对比研究。结果表明,对于硫化态加氢脱硫催化剂,TEM可以给出清晰的活性相的形貌和分布信息,活性相条纹的长度、堆叠层数等活性相参数特征的统计与其催化活性具有良好的关联。通过AEM的Mapping技术对NiMo/Al2O3催化剂氧化态和硫化态活性组分Ni、Mo的微区成分分布的测定,可获得催化剂活性相前体和硫化态活性组分的成分分布信息,克服了单一TEM不能提供成分信息的缺点,增加了对催化剂制备过程中活性组分变化的了解。

钒作为加氢催化剂活性组分的研究Ⅰ.钒对NiMo/Al_2O_3催化剂加氢性能的影响及表征

以含V溶液浸渍法制备了一系列含V的NiMo/Al2O3催化剂,考察了V2O5质量分数对NiMo/Al2O3催化剂加氢性能的影响,并对催化剂进行了BET、SEM、IR-OH、紫外-可见漫反射光谱以及拉曼光谱表征。结果表明,含V的NiMo/Al2O3催化剂加氢活性明显低于不含V的NiMo/Al2O3催化剂;随着催化剂上V2O5质量分数的增加,多聚体V的出现导致V-S相的加氢活性增加,催化剂加氢活性先迅速下降,再逐渐趋于平稳。

NiMo催化剂上MoS_2形貌与其DBT加氢脱硫选择性的关系(英文)

制备了两个系列不同镍钼负载量的NiMo催化剂,并用X衍射、N2物理吸附和透射电镜进行了表征。以二苯并噻吩为模型硫化物,在高压固定床微型反应器上对该NiMo催化剂的加氢脱硫性能进行了评价,研究了MoS2形貌与催化剂加氢脱硫选择性之间的关系。结果表明,镍钼负载量对MoS2形貌有明显的影响。Mo18Ni4催化剂(含18%MoO3和4%NiO)上MoS2呈多级层状结构,具有较高的加氢脱硫活性和优异的加氢脱硫选择性。加氢选择性与催化剂上活性组分MoS2的堆积层数相关联呈很好的线性关系;堆积层数越多,其加氢选择性也越高。

磷对预硫化型NiMo/Al2O3催化剂加氢脱硫脱氮性能的影响(英文)

利用等体积浸渍法制备了不同磷含量的预硫化型NiMo/Al2O3催化剂,并利用XRD、BET、TPR和HRTEM等分析方法对其进行了表征,研究了磷对其加氢脱硫脱氮性能的影响。结果表明,由于预硫化型NiMo加氢催化剂上活性组分和载体的相互作用较弱,MoS2或Ni-Mo-S相主要以Type II形式存在,磷通过增加MoS2的堆积层数、减小片晶长度提高了MoS2的分散度。TPR结果表明磷仅提高了金属硫化物中Ni-Mo-S相的比例,而对Ni-Mo-S相和体相MoS2中的金属-硫键的键合强度没有影响。NiMoP-1.2催化剂(磷负载量为1.2%)表面MoS2的分散度最高,同时也具有最高的加氢脱硫(HDS)选择性和加氢脱氮(HDN)活性;过高磷含量(NiMoP-1.8,磷负载量为1.8%)则造成MoS2分散度降低,催化剂的比表面积、孔径和孔容也减小,导致其HDS和HDN反应性能下降。

噻吩加氢脱硫反应中NiMo催化剂的研究

采用连续流动微反装置,考察了催化剂载体、载体焙烧温度、催化剂制备方法及催化剂中Ni/Mo配比对NiMo催化剂催化噻吩加氢脱硫反应性能的影响,并用BET,XRD和TPR对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂载体影响催化剂的性能,对于无Ni助剂的催化剂,负载在TiO2载体上的Mo催化剂活性高于负载在ZrO2上的催化剂,而助剂Ni的添加改变了活性顺序,使负载在TiO2载体上的NiMo催化剂活性低于负载在ZrO2上的催化剂;催化剂制备方法影响催化剂的性能,以共浸法制备的催化剂表现出高的催化活性;Ni/Mo配比影响催化剂的性能,当Ni/Mo摩尔比为0 6时,催化剂具有最高活性。

热处理对25Cr2NiMo1V钢疲劳特性的影响

对商用25Cr2NiMo1V钢进行了955℃淬火+665℃回火的高压端热处理(HP)和900℃淬火+625℃回火的低压端热处理(LP).通过疲劳实验测定了HP与LP试样疲劳门槛值和疲劳裂纹扩展速率.结果表明,在门槛值区,HP试样门槛值高于LP试样,而其裂纹扩展速率却低于LP试样,HP试样抵抗疲劳裂纹扩展能力高于LP试样.材料抗疲劳裂纹扩展能力的不同是由裂纹的闭合引起的,表面粗糙度诱发裂纹闭合为主要因素.HP试样中回火贝氏体的紧密分布,原始奥氏体晶粒较大以及LP试样中回火马氏体抵抗裂纹扩展能力相对较弱使HP试样中粗糙度诱发裂纹的闭合程度大于LP试样.在Paris区.HP与LP试样的扩展速率相近,裂纹扩展速率对材料微观组织和应力比的影响不敏感.

钒作为加氢催化剂活性组分的研究Ⅱ钒对NiMo/Al_2O_3催化剂渣油加氢活性的影响

采用浸渍法制备了一系列含V的NiMo/Al2O3催化剂。对硫化态含V的NiMo/Al2O3催化剂进行了XPS和TEM表征;以科威特常压渣油为原料,考察了V对NiMo/Al2O3催化剂渣油加氢活性的影响。结果表明,由于渣油中金属和硫的存在形态不同,并且V-Mo-S相和V-S相对于加氢脱金属的催化作用大于加氢脱硫的催化作用,因此V能引起NiMo/Al2O3催化剂上渣油脱金属率的增加;但是V含量较高时,V会造成NiMo/Al2O3催化剂上渣油脱硫率的降低。

超临界汽轮机中压调速汽阀2Cr12NiMo1W1V钢阀杆断裂原因分析

通过宏观形貌分析、化学成分分析、力学性能测试、光学显微镜以及扫描电镜分析等方法对某超临界汽轮机中压调速汽阀2Cr12NiMo1W1V钢阀杆断裂原因进行了分析。结果表明:阀杆断裂的主要原因是其表面的渗氮层脆性超标,运行中当阀杆和与其紧密配合的阀碟发生挤压摩擦时,便会在应力集中的排汽孔处的渗氮层形成裂纹源,并在载荷作用下穿透渗氮层扩展至基体进而引发阀杆断裂;阀杆材料长期在超过其许用温度的环境下使用,造成蠕变老化,同时材料硬度偏高、塑性和韧性储备不足,都在一定程度上加速了裂纹的扩展,缩短了阀杆的使用寿命。

NiMo/TiO_2-Al_2O_3催化剂活性相表征及加氢脱硫反应性能研究

采用共沉淀法制备TiO2含量不同的TiO2-Al2O3复合载体,以传统的浸渍法制备活性金属负载量相同的NiMo/TiO2-Al2O3催化剂。运用N2低温吸附法、X射线衍射、H2程序升温还原和激光拉曼光谱等方法对催化剂进行表征,在10 mL微型反应装置上进行催化剂活性评价。结果表明,当复合载体中TiO2含量达到一定值后,TiO2在整个TiO2-Al2O3体系中的存在状态由高度分散转变为表面富集,XRD能够检测出锐钛矿型TiO2的特征峰;TiO2的添加对于催化剂的酸性能没有明显改变;激光拉曼光谱分析结果表明,TiO2的存在有利于生成八面体结构的钼物种,并在TiO2质量分数为8%时加氢脱硫活性达到较高水平。