200 kt/a煤制乙二醇装置加氢反应器优化设计

某集团(旗下有6套煤制乙二醇装置)研究院积极开展乙二醇催化剂的研发工作,并取得了阶段性成果;2014年决定依托某200 kt/a乙二醇装置新建1套新型乙二醇加氢催化剂侧线试验装置(2015年8月建成)完成新型加氢催化剂的性能验证与考核工作。针对200 kt/a乙二醇装置加氢反应器生产运行中出现的列管泄漏等问题进行原因分析,总结经验教训,设计过程中对试验装置之加氢反应器的工艺参数和设备结构等进行了优化。2016年该侧线试验装置已完成新型加氢催化剂的性能验证与考核工作,试验装置1 a多的运行实践表明,系统运行稳定,催化剂性能完全能达到设计指标要求,催化剂卸出后未发现有结焦现象,检查单管壳式加氢反应器列管未发现有任何变形,列管无泄漏迹象,试验装置之加氢反应器的设计科学、合理。

新型波纹翅片金属氢化物反应器的放氢性能有限元分析

旨在开发一种新型波纹换热翅片金属氢化物反应器,以期满足清洁能源技术领域对高效氢气释放性能的迫切需求。通过可靠的有限元数值模拟,得到了换热翅片结构参数、换热流体流动速度对反应器放氢时间的影响。结果表明:基于有限元数值模型可以准确得到反应器内部温度以及存储容量变化;翅片高度5 mm、翅片长度2.0 mm、翅片数目13为最优的反应器结构,其氢气释放时间比传统圆盘翅片反应器缩短了24%;换热流体流速对放氢速率有明显改善,当Reynolds数从1780增加到11860时,放氢饱和时间从930 s缩短到700 s。此外波纹翅片易于制造的特性,有利于其在工业领域进行大规模的制造和使用。

钌基氢析出反应电催化剂的研究进展

钌具有与铂相近的氢析出反应(HER)催化活性,价格约为铂的一半,是一种替代铂的理想金属。研究高效、稳定并且价格低廉的钌基HER电催化剂是实现氢能源社会的有效途径。介绍了HER机理,总结了最近钌基氢析出反应电催化剂的4种设计策略,展望了钌基氢HER电催化剂的机遇和挑战。

铈和钛氧化物改性MoP催化剂对CO_(2)加氢反应的影响研究

采用共沉淀法制备了MoP以及铈和钛氧化物改性的MoP催化剂前驱体(分别记作Ce-MoP和Ti-MoP),并用程序升温还原的方法制备了相应的催化剂。利用XRD、TEM、XPS和H2程序升温脱附对催化剂进行了表征,结果表明,在Ce-MoP和Ti-MoP催化剂中,铈和钛分别以Ce_(2)O_(3)和金红石相TiO_(2)形式存在。铈和钛氧化物的引入对MoP颗粒形貌和尺寸以及表面组成影响不大,但是降低了MoP催化剂的结晶度,同时增加了MoP表面电子密度,促进了氢在MoP上的吸附。在MoP催化剂上,低温下MoP表现出很高的甲醇选择性;高温下还会发生逆水煤气变换(RWGS)反应和甲烷化反应。铈和钛氧化物助剂主要提高了MoP催化剂在高温下的RWGS和CO_(2)甲烷化反应活性,但抑制了CO_(2)加氢生成甲醇的反应。

双元过渡金属基催化剂在氧析出反应中的应用

过渡金属由于具有低成本、储备丰富以及卓越的催化活性等多个优点,被视为很有前景的一类电解水催化材料。首先,探讨了电解水氧析出反应的反应机理;接着,综述了双元过渡金属的最新研究动态;最后,讨论了过渡双金属催化剂面临的挑战,并对其未来发展进行了展望。

基于无过渡金属催化炔丙醇与喹啉氮氧化物脱氢偶联反应的制药工程综合创新实验

以前沿的科学论文研究为基础设计了一个本科生的综合创新实验,无过渡金属催化炔丙醇与喹啉氮氧化物脱氢偶联反应,合成系列喹啉烯基酮类化合物。通过对文献调研筛选、实验方案设计、反应条件优化、底物适用性考察,实验结果分析等培养学生科学思维、拓展创新能力以及团队协作意识。该综合创新实验将基础化学实验与最新科技成果有机结合,一方面使学生掌握基本的实验操作技能,同时拓宽学生科学视野,提高学生分析问题和解决问题的能力。

MOF衍生的Co-CNT纳米片阵列高效催化氢气析出反应

制备便宜、活性高的催化剂以实现高效地氢气析出反应具有较高挑战性。以自支撑的Co金属有机框架为前驱体,通过一步碳化制备了泡沫镍支撑的嵌入了Co纳米粒子的碳纳米管组成的纳米片阵列(简写为Co-CNT/NF)。该Co-CNT/NF在碱性条件下展现了良好的催化氢气析出反应性能。当传递10 A·cm^(-2)的电流时,Co-CNT/NF仅需-134 mV的过电势,且催化活性至少可以保持12 h。较小的电阻和丰富的催化位点是导致Co-CNT/NF高催化活性的主要因素。这种简便、高效的催化剂合成方法,将为金属有机框架衍生的新型催化剂开发及在能源存储方面的应用提供新启发。

六方晶系片状内凹的枝状铂镍合金及其优异的氢析出反应催化性质

六方密堆积（hop）和立方密堆积（fcc）是金属晶体最常见的两种堆积方式，对于贵金属（金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂）晶体，除了钌和锇是hcp堆积外，其它最稳定的晶相均为fcc。

氢气在贮氢合金电极上析出反应机理的研究

贮氢合金电极上氢气的析出反应分为水分子的放电和吸附氢原子复合脱附两个步骤，即反应按ＶｏｌｍｅｒＴａｆｅｌ机理进行．反应的超电势η可以区分为η１和η２两个组成部分（η＝η１＋η２），反映了Ｖｏｌｍｅｒ和Ｔａｆｅｌ反应的极化特征．析氢反应的速度由二者混合控制，在高超电势区，主要则由Ｖｏｌｍｅｒ反应所控制．反应的法拉第阻抗也同样取决于界面放电Ｖｏｌｍｅｒ反应．交换电流密度为～１０－６Ａ·ｃｍ－２，说明贮氢电极在氢反应中的催化活性与金属镍电极相当．

吸附中间物表面扩散对Pt/Nafion体系氢析出反应影响初步研究

实验表明 ,铂黑粉末 /Nafion复合微电极的析氢超电势比同样面积的平面铂复合微电极为低 .这是由于Nafion膜与平面铂电极或者铂黑粉末形成的Pt/Nation界面之外还存在可供反应中间物扩散及进行复合反应的自由铂表面 ,这些扩散和复合反应降低了Pt/Nafion界面上电化学反应中间物浓度 ,从而降低了氢超电势 ,加速了析氢反应的速度 .

乙苯脱氢制苯乙烯反应过程专用模拟系统开发

为了实现对乙苯脱氢制苯乙烯反应过程的准确模拟计算,采用MySQL数据库软件建立专用物性数据库,构建等温积分动力学反应器计算模型,基于Cape-Open标准和C++语言,建立苯乙烯反应器模块,并集成到通用流程模拟软件中,形成乙苯脱氢制苯乙烯反应过程的专用模拟系统。采用工厂数据对所开发的模拟系统进行检验,并将计算值与实际值进行对比。结果表明:计算结果与工艺数据基本一致,产品组成、反应器温降和压降的模拟值与实际值的相对偏差都在1%以内,说明开发的专用反应过程模拟系统可进行较为准确的模拟计算。

电沉积NiCu合金锚定Co_2P纳米线调控电子结构增强的析氢反应

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的活性位点,各元素之间的协同作用使体系内Co原子核外电子重新排布,降低了对吸附H^(*)的吸附能力,加快了析氢反应过程中的反应动力学.该催化剂在碱性和酸性介质中均表现出良好的HER活性和稳定性,电流密度为10 mA/cm^(2)时的过电势分别为83和27 mV,尤其在碱性环境下连续工作72 h后的电位基本保持不变.

电解水析氢反应的铁基非晶合金薄带催化剂研究进展

Pt基电催化剂是析氢反应的基准,然而低丰度和高成本制约了此类贵金属基催化剂的大规模应用,从而促使了替代材料的探索。铁基非晶合金具有无序原子排布结构,表现出独特的物理化学性质。受碱性溶液中的高效析氢反应启发,简述了铁基非晶合金薄带电催化剂的常见反应机理和设计策略,旨在为制备高性能电催化剂提供指导,包括杂原子掺杂、异质面构筑、应变及空位缺陷构建等。此外,原位表征技术和密度泛函理论在铁基非晶合金薄带电催化剂理论设计、反应过程、动态结构演变和机理揭示等方面发挥了重要作用。最后简要介绍了铁基电催化剂目前存在的挑战和未来的研究方向。

加氢反应前后沥青质中官能团及氢键作用变化

以玉门常渣和马瑞常渣抽提所得沥青质为原料,分别在渣油体系和十氢萘体系中进行加氢反应,以红外光谱考察加氢反应前后沥青质的官能团及氢键谱带变化。结果表明:沥青质碳骨架主要以高度稠合的芳香结构为主,加氢后饱和结构进一步降低;氮元素主要以吡咯氮和吡啶氮形式存在于沥青质中,加氢后吡啶氮和吡咯氮含量均增加;沥青质中的氧主要以羟基形式存在,基本不含羰基结构;除噻吩结构外,沥青质中还含有硫醚和亚砜等含硫结构;原生沥青质的羟基自缔合氢键是氢键的主要存在形式,加氢后沥青质的羟基-氮氢键和羟基环氢键增多,羟基自缔合氢键、羟基-醚氢键以及羟基-π氢键减少。

钯-手性磷酸接力催化的一锅三步串联反应合成手性四氢喹啉

设计钯-手性磷酸接力催化体系,以邻碘苯胺和苯基烯丙醇为原料,通过“一锅三步”串联反应高效合成手性2-苯基四氢喹啉,实验无需中间体分离,降低了手性四氢喹啉的合成难度并提高反应经济性,与单一催化反应相比,协同接力催化具有操作简单、反应高效等优点。将协同接力催化的科学前沿引入本科实验教学,融入节能减排和绿色化学等课程思政元素,能拓宽学生的科学视野,激发其学习兴趣并提升创新能力。此外,实验涵盖格氏反应、Heck反应、亚胺缩合反应、不对称氢转移反应等理论知识以及薄层色谱、柱层析色谱、旋转蒸发仪、核磁共振仪、高效液相色谱仪、旋光仪等分析分离设备的操作使用,能综合提升学生的理论水平、实验技能和科学思维能力,促进科研与教学相融合。

Al-Sn复合材料的制备及其水反应产氢效率

为提高Al和水的反应活性,采用高能球磨法制备了Al-Sn复合材料,通过SEM、激光粒径分析、XRD等方法表征了Al-Sn复合物的微观结构,研究了Al-Sn复合材料的水反应活性,考察了颗粒粒径、水介质、起始温度、球磨参数变化对Al-Sn复合物水反应活性的影响。实验结果表明,高能球磨法及金属Sn的加入能够大幅提高Al与水反应的活性,制备的Al-Sn复合材料与水反应的氢气产率达83.92%,快速期最大产氢速率为359mL/(min·g)。

面心立方金属电极氢析出反应统计力学处理

应用统计力学方法建立的电极过程速度方程,在假定氢析出反应遵循催化机理的前提下,提出吸附氢原子间排斥能估算方案,计算了Ni、Pt、Pd、Cu、Ag、Au等六种面心立方金属电极上氢析出反应~lgi曲线,结果表明,其Tafel斜率b决定于电极表面吸附氢原子间的相互排斥作用,而截距a刚和金属原子半径、晶面点阵排列以及氢的吸附热等因素有关。

超薄双金属氢氧化物纳米片的干法剥离用作氧析出反应电催化剂

体相层状双金属氢氧化物（layered double hydroxides，简称LDHs）由于其独特的二维结构、大的比表面积以及其特殊的电子结构显示出良好的电催化性能，

磁共振成像联合脑脊液乳酸脱氢酶和C-反应蛋白检测对新生儿化脓性脑膜炎临床诊疗的影响

目的 分析磁共振成像(MRI)联合脑脊液乳酸脱氢酶(LDH)和C-反应蛋白(CRP)检测对新生儿化脓性脑膜炎临床诊疗的影响。方法 将2020年6月—2023年5月在莆田学院附属医院就诊的30例新生儿化脓性脑膜炎患儿纳入观察组,同期30例非中枢神经系统感染(包括新生儿窒息和新生儿缺氧缺血性脑病)患儿纳入对照组。所有患儿均进行MRI检查,比较两组的异常率。绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)并计算ROC曲线下面积(AUC),考察MRI联合脑脊液LDH和CRP检测对新生儿化脓性脑膜炎的诊断效能。结果 观察组MRI异常率显著高于对照组(100.00%比36.67%,P <0.05),脑脊液LDH和CRP水平均显著高于对照组,差异均有统计学意义[LDH(U/L):41.57±4.80比37.55±4.49;CRP(mg/L):7.83±2.49比5.27±1.68;均P <0.05]。ROC曲线分析表明,MRI、脑脊液LDH、CRP诊断新生儿化脓性脑膜炎的AUC分别为0.817[95%可信区间(95%CI)为0.703~0.931]、0.737(95%CI为0.609~0.866)、0.793(95%CI为0.676~0.909),均有一定诊断价值,各指标联合检测的AUC为0.843(95%CI为0.744~0.943),诊断价值比各指标单独应用更高。结论 MRI联合脑脊液LDH与CRP检测对新生儿化脓性脑膜炎具有较高的诊断价值,能有效指导临床诊疗。

脱氢表雄酮改善高脂饲料诱导的肉鸡肝损伤和炎症反应

目的:探讨脱氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone,DHEA)对饲喂高脂饲料肉鸡生长性能、肉质、肝损伤和炎症反应的影响。方法:选择200只15日龄青脚麻鸡,随机分为5组,其中对照组(CK组)饲喂基础饲料,高脂饲料组(HFD组)、DHEA低剂量干预组(L-DHEA组)、DHEA中剂量干预组(M-DHEA组)、DHEA高剂量干预组(H-DHEA组)在饲喂高脂饲料的基础上同时添加0、5、15、45 mg/kg DHEA。试验期间,测定鸡的体质量、生长性能、屠宰率、胸肌pH、肉色、肝脏相对质量、肝脏出血分数及血清ALT、AST、胆碱酯酶(CHE)活性、血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、前白蛋白(PA)、尿酸、肌酐、C-反应蛋白(CRP)、白细胞介素-6(IL-6)含量等指标。结果:与对照组相比,高脂饲料能提高肉鸡的体质量、平均日增重、屠宰率、肝脏相对质量(P<0.05)和肝脏出血分数(P<0.05),但降低胸肌b^(*)值;同时,高脂饲料显著提高血清ALT活性(P<0.05)与CRP、IL-6水平。与HFD组相比,添加DHEA后饲喂高脂饲料肉鸡的体质量、日均体增重、料重比有降低趋势,而胸肌a^(*)、b^(*)值则有上升的趋势;同时,DHEA能够提高血清ALB、PA含量,并降低血清ALT、CHE活性和CRP、IL-6水平。结论:高脂饲料可诱导肉鸡发生肝脏损伤、炎症反应和FLHS,在高脂饲料中添加DHEA能够有效改善高脂饲料诱导的肉鸡肝损伤、炎症反应,缓解高脂日粮引起的鸡FLHS,DHEA添加量为15 mg/kg时综合效果更好。