高硫煤热解过程活性氢/氧对有机硫变迁行为影响研究述评

随着优质煤资源的消耗,高硫煤的清洁高效转化备受关注,尤其是高硫炼焦煤中有机硫的调控至关重要。煤热解过程中,有机硫的变迁始于煤大分子结构中C–S键的断裂和含硫自由基的稳定,活性氢/氧是影响其转化赋存形态的重要因素。研究表明,煤在富氢/氧氛围下热解或与生物质、含氧有机物共热解的体系中,含有的活性氢/氧可弱化有机硫的C–S键,促进其断裂并及时结合生成的含硫自由基,促进煤中硫分向气相变迁,减少了含硫自由基与煤基质的二次反应。同时,高挥发分煤与高硫煤共热解过程中,相对丰富的挥发分中的活性氢/氧也会影响高硫煤中有机硫的变迁,降低焦炭中的硫含量,这为煤中硫分定向调控提供了理论基础。

含活性氢基的八聚笼型倍半硅氧烷的合成与表征

笼形倍半硅氧烷具有较低的介电常数。采用正硅酸乙酯和季铵碱为原材料,合成了八聚四甲基铵基笼型倍半硅氧烷,并采用二甲基氯硅烷对其进行烷基取代,得到了含活性氢基的八聚笼型倍半硅氧烷。采用核磁共振29Si、13C、1H谱和凝胶渗透色谱GPC对其结构进行了表征和确认。

活性氢物质存在时丁硫醚的催化转化反应研究

在催化剂和含活性氢物质存在下,探讨了在固定床微型反应器中模型有机化合物丁硫醚的催化反应转化规律。实验结果表明,合适的反应条件是常压,反应温度为300℃,进样速度为50mL/h,质量空速为3.0h-1。HZSM-5型分子筛与Co-Mo/Al2O3-TiO2混合而成的复合型催化剂具有较高的催化活性和脱硫效率。测得石油大学胜华炼油厂生产的经碱洗后的催化裂化汽油的(吸附+脱硫)效率达到53.0%。

含氢硅油中活性氢的测定

以苯为内标物 ,采用核磁共振 ( 1HNMR)法 ,根据可测试的氢质子峰的积分面积 ,计算出含氢硅油中活性氢的质量分数。该方法所需样品量为 60～ 80mg ,分析时间为 1 5min,具有简单、省时、准确等特点。

硅氢加成产物中残留微量活性氢的测定

通过测定硅氢键与强碱溶液反应产生的氢气体积,测定了硅氢加成产物中残留微量活性氢的质量分数,研究了反应碱液、样品稀释、发酵管器型和反应时间对测定结果的影响,并进行了平行测定。结果表明,KOH质量分数10%的KOH乙醇溶液作为反应碱液与样品在改良后的发酵管中反应6 h可保证反应完全且完整收集到产生的氢气;普通样品可不稀释直接进行测定;该测定方法的重复性良好,可用于辅助判断硅氢加成类反应的工艺可行性和产物稳定性。

活性氢有机化合物封闭型异氰酸酯的制备及研究进展

介绍了活泼氢有机化合物封闭型异氰酸酯的封闭及解封闭-固化反应机理,阐述了活泼氢有机化合物及异氰酸酯结构(如电子结构、空间位阻)对封闭型异氰酸酯解封温度的影响,简述了活性氢化合物封闭异氰酸酯的研究方向以及近年来的研究成果,并在此基础上展望其研究发展方向。

活性氢氧化镁生产技术

本工艺采用菱镁矿为原料，在碱性助剂的作用下，通过特殊的工艺设备进行直接合成，生产成本低，无三废污染，产品的活性强，分散性能好，改性后可用于塑料阻燃添加剂，曾与天津大学烟道气脱硫设备合作试验，效果良好。

有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂性能研究

针对氟碳表面活性剂作为水成膜泡沫灭火剂的核心组分,因其难以被生物降解且对环境危害严重而被严格限制使用的问题,研制出有机硅-碳氢表面活性剂复配的无氟环保型性能优良的发泡剂。选取市售绿色易降解的几种有机硅表面活性剂和碳氢表面活性剂,利用泡沫扫描仪和界面流变仪研究其表面活性和泡沫性能,采用单因素试验法对单一表面活性剂进行优选,通过正交试验法将优选的有机硅表面活性剂Silok 8022和碳氢表面活性剂AOS、LAMC进行复配试验,并对结果进行极差分析得到最佳发泡剂组合。结果表明:优选出的3种有机硅-碳氢表面活性剂最佳复配组合作为发泡剂具有优异的泡沫性能,相对于含氟碳表面活性剂FS-61发泡剂,有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂的最大泡沫体积增加了7 mL、最大泡沫含液量增加了2.28 mL及300 s析液率降低了3%;无氟泡沫灭火剂灭火时间较商用3%水成膜泡沫灭火剂缩短4 s。因此,复配发泡剂在环境友好的同时且具有较好的泡沫性能及灭火效果。

气源及纳米颗粒对氟碳-碳氢表面活性剂泡沫性能影响研究

以双子短链氟碳表面活性剂(Gemini)和两性碳氢表面活性剂(LAMC)为核心组分制备了环保型泡沫分散体。研究了纳米SiO_(2)颗粒和压缩气源种类对泡沫分散体起泡性、稳定性及铺展特性的影响。结果表明,纳米SiO_(2)颗粒与短链氟碳表面活性剂存在分子间相互作用,在试验范围内,与压缩空气相比,未添加纳米SiO_(2)颗粒的压缩氮气泡沫高度提升约5.8%,添加浓度为3%的纳米SiO_(2)颗粒后分散体发泡性能略微下降。随着纳米SiO_(2)颗粒的加入,泡沫的稳定性显著增加,氮气泡沫稳定性比空气泡沫提升约5%。纳米SiO_(2)颗粒形成网状结构聚集体堵塞在Plateau边界中,有效延缓泡沫析液和粗化,从而增强泡沫的稳定性。由于氮气和空气自身密度及对泡沫液膜渗透性的不同,压缩空气泡沫在油面上的平均铺展速率较压缩氮气泡沫提升2.6%。研究结果能够为纳米SiO_(2)颗粒在环保型泡沫灭火剂的研发和灭火应用方面提供理论指导。

氟表面活性剂的合成及油田应用的最新进展(待续)

与碳氢表面活性剂相比,氟表面活性剂降低表面张力的效率更高,且具有高热稳定性并能改善表面性能。然而,氟表面活性剂的亲水性不如碳氢表面活性剂。这一点限制了氟表面活性剂在更大范围内的应用。例如,Yoshino等合成了含有2条氟烷基链的阴离子型氟表面活性剂(图9)。

泡沫基材-Ni-石墨烯复合镀层制备及电催化析氢性能研究

目的 采用电沉积技术在泡沫基材上沉积制备Ni-石墨烯复合镀层,期望借助泡沫基材的三维多孔结构和石墨烯的超高比表面积来改变复合材料的表面状态,进而获得高镀层的电催化析氢性能。方法 采用电沉积技术将石墨烯作为第二相粒子沉积,制备了泡沫基材-Ni-石墨烯复合电极,通过SEM和EDS研究了其微观形貌及成分,并利用电化学工作站完成了镀层电极的极化曲线、交流阻抗和电解水稳定性测试,使用控制变量法探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对镀层电催化析氢活性的影响。结果 SEM和EDS表征发现,镀层表面形貌受镀液中石墨烯浓度影响较大,石墨烯作为第二相嵌入镀层后,明显改变了复合镀层的表面形貌,其存在形态为颗粒状,在150 mg·L^(–1)时颗粒堆积最多。进一步利用电化学分析技术探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对电极电催化析氢性能的影响,发现在一定范围内,不同厚度镀层的电催化析氢活性基本相同;石墨烯质量浓度为150mg·L^(–1)时制得的电极的电催化析氢性能最优,析氢过电位为211.2m V(vs.RHE),且电解水稳定性良好;泡沫基材镀层的电催化析氢活性明显优于平板基材镀层。结论 石墨烯的引入和泡沫基材三维多孔结构均增大了复合镀层的比表面积,是电极表现良好的电催化析氢活性的关键。

Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结的制备及其分解水产氢的性能研究

采用负载法成功制备了Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品。通过XRD、XPS、SEM、BET、UV-Vis DRS、EIS和PL等技术对样品的结构及性质进行分析。研究结果表明,在光照条件下,Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品能够提高光生载流子的分离效率,进而提高光催化产氢活性。其中Bi_(12)O_(17)Cl_(2)负载量为6%的6%-Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)样品展现了最佳的光催化产氢活性,经5h光照后,其H_(2)产量达到147.92μmol·g^(-1),平均H_(2)产量为29.58μmol·(g·h)-1。稳定性实验表明,Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品具有良好的稳定性,经5h光照后,其产氢活性并没有发生明显变化。

原始合金制备方法对Raney Ni催化剂结构及加氢活性的影响

骨架镍催化剂由纳米级镍晶粒，未转变的ＮｉＡｌ３和Ｎｉ２Ａｌ３母相及其界面区组成．Ｘ射线衍射及高分辨电子显微观察发现，脱铝过程中ＮｉＡｌ３晶粒碎裂成纳米级尺寸，而Ｎｉ２Ａｌ３相则不出现碎裂现象．结合ＮｉＡｌ３和Ｎｉ２Ａｌ３相的结构特点对此进行了讨论，认为组织形态上的差异导致催化活性的不同．在合金成分相近的情况下，用激冷法制备的合金中Ｎｉ２Ａｌ３相的含量比用冶金法制备的高，从而导致骨架镍催化剂具有较高的加氢催化活性．

脱氢酶活性检测方法及其在环境监测中的应用

介绍了脱氢酶活性检测的方法及其在活性污泥活性检测、细菌菌落总数检测、水质毒性检测、土壤污染等检测与研究领域的应用。

TTC-脱氢酶测定法表征低温真空环境对细菌呼吸活性的影响

在探索TTC-脱氢酶法测定大肠杆菌脱氢酶活性的最佳条件基础上，对真空、-20℃低温对大肠杆菌脱氢酶的影响进行研究。TTC法显色最佳条件为：TTC的浓度0．4％，pH值7～8，反应时间30min，测定波长485nm。真空处理5min大肠杆菌脱氢酶活性显著降低，而-20℃低温处理1h时脱氢酶活性才明显下降。因此，-20℃低温、真空处理都会导致细菌呼吸活性的下降，细菌刚放入真空的瞬间对其呼吸活性影响较大，而-20℃低温处理1h后才引起细菌呼吸活性显著下降。

测定脱氢酶活性的萃取剂选择

选择最佳萃取剂是提高脱氢酶活性测定结果准确性的重要步骤之一,因此在测定内源呼吸TTC-脱氢酶活性时,选择了丙酮、乙醇、正丁醇、磷酸三丁酯、乙酸乙酯、甲苯和三氯甲烷七种萃取剂,就标准曲线、最佳萃取时间以及萃取污泥中三苯基甲酯(TF)的能力等三个方面进行了比较。综合考虑各种性能后确定丙酮为最佳萃取剂。

腐殖酸存在下镉和铅对土壤脱氢酶活性的影响

采用室内培养试验研究Cd和Pb污染红壤添加不同组分腐殖酸后,其脱氢酶活性的变化,结果表明,红壤遭受镉和铅污染后,脱氢酶活性显著降低,然而腐殖酸特别是胡敏酸的存在能够使脱氢酶活性得到显著回升,说明腐殖酸与重金属的相互作用对重金属污染土壤微生物活性的改善和修复功能,对土壤有一定的去污降毒作用．不同腐殖酸组分的效应大小为:灰色胡敏酸(GHA)>棕色胡敏酸(BHA)>富里酸 (FA),表明分子量愈大、芳构化程度愈高的腐殖酸组分,其对重金属的钝化愈强,从而解除土壤重金属对生物毒害的能力愈强．

离子注入对钛电极析氢活性的影响

研究了离子注入工艺与注入元素对工业纯钛在硫酸和氢氧化钠溶液中析氢活性的影响 ,测定了工业纯钛及其注入Ni+,W+,Mo+,C+,Nd+等离子后在硫酸溶液和氢氧化钠溶液中的阴极过程动力学参数。结果表明 ,如果选择适当的注入离子和注入工艺 ,可以大大提高工业纯钛的析氢活性。注入的离子对提高工业纯钛析氢活性的影响有W+>Mo+>Ni+>Nd+的规律 ,特别是W+和C+的重叠组合注入对提高析氢活性效果最为明显 ,在硫酸溶液中其Tafel关系中的常数a降低 470mV。

加入外源菌剂后脱氢酶活性在农业废弃物静态高温堆腐过程的变化

在静态通气条件下,分别以养殖场鸡粪、猪粪、牛粪为材料,加入麦秸作为调节物质,研究了加入外援菌剂堆腐过程堆体脱氢酶活性变化及其与温度的关系。结果表明,添加微生物菌剂使得堆体温度迅速上升,整个堆肥过程中的堆体温度高于对照,在堆肥的第1-2d进入高温期,且高温阶段持续时间延长为16-20 d;对照处理在堆腐的4-5d后进入高温期,持续时间较短仅为7-8d。3种物料脱氢酶活性大小相比较,加菌剂处理,牛粪[H^＋29.32μL/（g·d）]〉鸡粪[H^＋25.66μL/（g·d）]≈猪粪[H^＋25.34μL/（g·d）],脱氢酶高峰出现的时间以牛粪（6 d）〉鸡粪（12 d）〉猪粪（14 d）。CK处理均在堆肥后第10 d脱氢酶活性达到最高,3种物料的脱氢酶大小的顺序为牛粪[H^＋24.62μL/（g·d）]〉鸡粪[H^＋21.6μL/（g·d）]〉猪粪[H^＋18.62μL/（g·d）]。加菌剂处理在高温堆肥初期过高的温度不利于土壤微生物的活动,因此在温度大于60℃以上时,脱氢酶的活性与温度呈直线负相关,此后脱氢酶活性与温度成显著性直线正相关;对照处理升温较缓慢,酶活性和温度增长同步,整个堆腐期间的脱氢酶活性与温度成显著性直线正相关。