LaBO_3钙钛矿型复合氧化物同时消除柴油机尾气炭颗粒和NO

采用柠檬酸络合燃烧法制备了LaBO3(B=V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)复合氧化物.采用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、傅里叶变换红外吸收光谱、氢程序升温还原及扫描电镜等手段对催化剂进行了表征,并对其在同时消除柴油机尾气中炭颗粒和NO反应中的催化活性进行了评价.结果表明,在制备的七种复合氧化物中,除La-V-O和La-Cu-O外,均形成钙钛矿结构.LaBO3钙钛矿型氧化物氧化能力由强到弱的顺序为LaCoO3≈LaNiO3>LaMnO3>LaFeO3>LaCrO3,在同时消除炭颗粒和NO的催化反应中,钙钛矿复合氧化物催化剂的催化活性与其氧化能力直接相关.其中LaCoO3和LaNiO3样品对炭颗粒的氧化催化活性较好,在炭颗粒与催化剂松散接触的条件下,炭颗粒燃烧温度较低,分别为421和431℃,生成CO2的最大选择性高,分别为99.1%和99.7%,NO生成N2的转化率分别为17.2%和20.1%.

改性竹炭颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附动力学研究

用不同的酸碱溶液处理竹炭,研究改性竹炭颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附效果,再对筛选出的竹炭颗粒进行吸附动力学试验,并用准二级动力学模型和颗粒扩散模型对试验数据进行拟合,在此基础上进一步探讨影响吸附过程的因素。试验结果表明,用0.5 mol.L-1NaOH溶液处理过的竹炭颗粒吸附效果最佳,最大吸附量可达9.96 mg.g-1。颗粒扩散模型能更好地描述吸附动力学过程。竹炭颗粒的质量增加会降低孔雀绿分子的扩散速率;孔雀绿溶液的初始浓度增加则提高孔雀绿分子的扩散速率;颗粒直径、搅拌速度以及溶液的初始pH值也会影响吸附过程。

带炭颗粒分离的化学链煤燃烧系统冷态实验研究

将提升管形式的炭颗粒分离器耦合进化学链燃烧双流化床系统,搭建了冷模实验平台,在冷态条件下研究了载氧体/焦炭二元颗粒在化学链燃烧系统中的气固两相流动特性及在炭颗粒分离器中的分离特性。实验结果表明,所提出和搭建的带炭颗粒分离功能的化学链系统具有良好的运行稳定性,可以有效控制系统的循环量。炭颗粒分离器可以有效地对二元颗粒进行分离,轻质炭颗粒的分离效率大于90%。高效的炭颗粒分离器延长了焦炭颗粒在燃料反应器中的停留时间,可以有效地提升化学链燃烧中的碳捕集效率。

同时消除柴油机尾气排放炭颗粒和NO_x催化剂的研究进展

介绍了简单氧化物、复合氧化物 (尖晶石和钙钛矿 )催化剂都具有同时消除柴油机尾气中的炭颗粒和NO的活性 ,但是炭颗粒的起燃温度较高 ,生成N2 的选择性差。在消除炭颗粒和氮氧化物时 ,有N2 O生成 ,造成二次污染 。

微波改性竹炭颗粒对实验性腹泻大鼠免疫性能和消化吸收功能的影响

旨以研究活性竹炭颗粒(MABCP)对实验性腹泻大鼠免疫性能和消化吸收功能的影响,在大鼠饲粮中分别添加0.05,0.10,0.15%的经KOH微波活化处理的竹炭颗粒,对模型大鼠进行为期一周的饲养试验。研究发现:经KOH微波活化的竹炭颗粒,比表面积与吸附性能大幅增强,其能显著降低腹泻大鼠稀便率(P<0.05),有效增加胸腺和脾脏指数(P<0.05);显著提高腹泻大鼠血清D-木糖含量(P<0.05),但对消化酶如淀粉酶活性无显著影响(P>0.05);肠道线粒体琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、H+-ATP酶活性显著增强(P<0.05),MDA生成量显著降低(P<0.05)。试验表明MABCP可提高体积免疫性能,改善小肠吸收功能,减少肠道自由基生成,有效维持或改善细胞氧化磷酸化水平,其中以低剂量添加效果更为明显。

单个生物质炭颗粒气化过程的数值模拟

建立下吸式气化炉中单个生物质炭颗粒的一维、准稳态的气化模型,该模型耦合了传热、传质方程和炭颗粒气化化学反应动力学方程,利用Fredholm积分转换,将常微分方程变成非线性方程组,用Matlab进行求解。运用文献中的试验结果对模型进行对比验证,该模型能够较好地预测CO_2-H_2O-N_2还原环境下的炭颗粒转换速率。利用该模型对下吸式气化炉还原区的炭颗粒的气化过程进行模拟分析,计算出还原区的传热系数和传质系数,对炭颗粒内部的温度、浓度、炭转换速率及完全反应的时间进行分析,为整个下吸式气化炉还原区的数值模拟提供条件。

纳米钙钛矿La1-xKxMnO3复合氧化物催化剂的制备与柴油机尾气中炭颗粒的催化燃烧

使用有机酸络合法合成纳米La1-xKxMnO3(x=0～0.35)系列钙钛矿氧化物.通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)等分析手段对纳米钙钛矿氧化物进行表征;利用固定床微型反应器评价了纳米钙钛矿催化剂La1-xKxMnO3在消除柴油机排气中炭颗粒的氧化活性.结果表明,随着x的增加,钙钛矿La1-xKxMnO3晶体结构的对称性增强,消除柴油机排气炭颗粒的氧化能力增强,x=0.20～0.25时催化剂的氧化性能最优,催化剂与炭颗粒松散接触时,炭颗粒燃烧温度范围为285～430℃,其对炭颗粒氧化活性与目前已报道的最佳贵金属催化剂相当.

炭颗粒、嵌入式复合负极与动力型铅-炭电池的探讨

本文探讨了炭颗粒的电化学性能、由嵌入式复合负极制备的动力型铅-炭电池的容量及循环寿命。试验结果表明:在硫酸介质中,炭颗粒具有极好的电容性与耐久性;采用嵌入式复合负极制备的动力型铅-炭电池具有较好的容量特性与功率特性;在模拟应用试验条件下,铅-炭电池循环寿命稍优于普通VRLA电池的。

药用炭颗粒剂成型工艺研究

目的确定药用炭颗粒剂的成型(制粒)工艺条件。方法考察不同粘合剂及粘合剂的不同用量对制剂的溶化性、粒度等基本性能的影响,优选出合适的粘合剂及最佳用量。结果最佳制粒工艺条件为药用炭粉末用20%的PVPK30水溶液制粒,PVPK30的用量为药用炭粉的20%。成品颗粒的流动性好,临界相对湿度约为50%。结论本试验为药用炭颗粒工艺条件的确定及生产环境的控制提供了科学依据。

胶艾炭颗粒质量标准研究

目的建立胶艾炭颗粒质量标准。方法用薄层色谱法对胶艾炭颗粒中的阿胶、川芎、当归、生地、甘草进行定性鉴别;用凯氏定氮法测定总氮含量。结果 TLC斑点清晰,分离度良好,阴性无干扰;凯氏定氮法简单易行,可以对制剂中的含氮量进行质量控制。结论该标准能有效控制胶艾炭颗粒的质量。

炭颗粒在肿瘤治疗中的研究进展

炭颗粒不但能够用于研究肿瘤区域淋巴转移情况,而且可作为载体与抗癌药物结合用于恶性肿瘤局部化疗。本文就炭颗粒的临床应用现状作一综述,以便为临床不同情况下使用炭颗粒提供一定的理论指导。

MnO_(δ)催化剂的制备及对柴油机尾气炭烟颗粒燃烧的催化性能

基于氧化锰(MnOx)催化剂优异的氧化还原性能,采用水热法制备了一系列具有层状结构的MnO_(δ)催化剂,并对其物化性能进行了表征.研究了水热反应温度、煅烧温度以及原料组成对催化剂晶体结构、形貌和氧化还原性能的影响,并将MnO_(δ)催化剂应用于柴油机尾气炭烟颗粒的催化燃烧.结果表明,当水热反应时间为12 h,煅烧温度为550℃,反应原料中KOH和K_(2)CO_(3)同时存在时,所制备的MnO_(δ)-t_(12)催化剂具有最佳的催化燃烧炭烟颗粒的活性,T_(10),T_(50)和T_(90)值分别为274,321和354℃.

柴油机尾气炭烟颗粒物催化净化催化剂的研究进展

柴油机因其较好的动力性、经济性和耐久性而广泛应用于汽车、船舶、重型货车、工程机械等领域。但是,柴油机在节省了燃料、增大功率的同时却导致了高炭烟颗粒物的排放,给人类健康和生存环境带来严重危害。因此,降低和消除柴油机尾气中的炭烟颗粒物排放是柴油机尾气催化净化的首要任务,开展这方面的研究具有重要的理论和现实意义。根据活性组分的不同,分别从贵金属催化剂、碱金属及碱土金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂、复合型催化剂等方面综述了催化净化柴油机尾气炭烟颗粒物催化剂的研究进展,以期为高性能催化剂的研发提供理论借鉴。

炭黑纳米颗粒致心血管系统损伤机制的研究进展

炭黑纳米颗粒(CNBPs)是人们生活和生产环境中普遍存在的污染物。通过呼吸、消化或皮肤暴露的CNBPs可突破人体的多种生理屏障,进入血液,直接作用于心血管系统,影响心血管系统的健康。研究表明,CNBPs被吞噬进入细胞后,可诱导细胞内活性氧的产生,引发氧化应激,导致遗传毒性,改变细胞正常的生理生化进程的传导,扰乱细胞自噬过程,诱发细胞炎症反应,使细胞功能紊乱,甚至诱导细胞死亡(如凋亡),进而使组织器官结构功能改变,影响心血管系统,促进心血管疾病的发生发展。因此本文综述了CBNPs影响心血管系统的分子机制。

生物炭颗粒的分级提取、表征及其对磺胺甲噁唑的吸附性能研究

以玉米秸秆为原料,在不同温度条件下(300~600℃)制备生物炭,并对生物炭进行粒径分级(50~250μm,5~50μm,1~5μm,<1.0μm).通过比表面积测定仪、透射电镜、纳米粒度仪、X射线光电子能谱对不同粒径生物炭的理化特性进行表征;并以粗粒径(50~250μm)生物炭为对照,探讨生物炭胶体颗粒对典型有机污染物磺胺甲噁唑(SMX)的吸附性能.结果表明:生物炭胶体颗粒比粗粒径生物炭具有更大的比表面积以及更发达的微孔结构,且随着制备温度的升高,生物炭胶体颗粒的比表面积和孔容提高更加显著;生物炭胶体颗粒表面含有更多的含氧官能团以及矿质元素;生物炭胶体颗粒对SMX的等温吸附曲线能够用Freundlich吸附方程较好地拟合,表明吸附过程可能为异质性表面吸附,且吸附能力显著强于粗粒径生物炭.以上结果表明,生物炭胶体颗粒具有独特的理化特性,因而在环境中可能参与更多的生物地球化学过程;此外,其对有机污染物具有更强的吸附能力,加之较强的迁移特性,很有可能作为载体促进污染物在水土环境中的迁移转化.因此,在充分利用生物炭改土固碳的同时,有必要关注其可能引起的环境风险.

大颗粒炭在流化床中燃烧的热应力破碎理论

根据大颗粒炭在流化床中的传热和燃烧的特点，推导出大颗粒炭内部产生的热应力分布，提出大颗粒炭热应力破碎理论．指出位于炭粒中心部位的裂隙处因张应力而产生的应力集中是大颗粒炭破碎的主要原因．

三维有序大孔钙钛矿LaFeO_3催化剂的制备及其催化炭黑颗粒燃烧性能

采用水油两相双引发剂的无皂乳液聚合法制备了羧基改性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物微球,并以此为模板,采用胶体晶体模板法制备了三维有序大孔(3DOM)钙钛矿LaFeO3催化剂.同时采用柠檬酸络合燃烧法制备了纳米钙钛矿LaFeO3催化剂.通过傅里叶红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和激光粒度仪等方法对样品进行了表征.采用程序升温氧化反应评价了催化剂对模拟柴油机炭黑颗粒催化燃烧的活性.结果表明,制备的羧基改性PMMA聚合物微球固含量约为10%,表面羧基含量约为3mmol/g.微球粒径分布均匀,且可通过调节反应条件得到不同的粒径,可控范围在300～700nm.所制得的3DOM钙钛矿LaFeO3催化剂以六方有序的方式排列,其孔径及孔径收缩率分别为300nm和32%,大孔孔壁平均厚度约50nm.该催化剂对炭黑颗粒催化燃烧的T10,T50,T90和SmCO2分别为340,412,458oC和99.8%,性能优于纳米LaFeO3催化剂.

不同温度下棉杆颗粒热解制炭的性能研究

为了考察不同热解温度下制备的棉杆颗粒炭(CSPB)的理化性能,评价其农业、工业等不同领域的应用价值和最佳工艺条件.分别采用FTIR分析、元素及工业分析、燃烧测试方法对热解温度在300℃、400℃、450℃、500℃、600℃下制备的CSPB的官能团、元素含量、表观特性及燃烧性能进行研究.结果表明,随着热解温度的升高,CSPB中羟基、脂肪族C-H键、羰基、醚类C-O键等含量逐渐减少,芳香族C=C键逐渐增多,与粉末炭相比其波数在2 000 cm1以下的官能团峰值较大.热解温度对CSPB的性能影响显著,高温颗粒炭有较高的碳含量、固定碳含量、p H值、导电性和持水量,但其跌落强度、质量得率、能量得率、固定碳得率均相对较低,且高温颗粒炭的灰分大、着火点较高.综合考虑450℃热解温度下制备的CSPB性能较好,适用于颗粒活性炭、固体燃料等二次加工产品.

黏结剂对污泥基颗粒炭性能的影响

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,可溶淀粉、羧甲基纤维素、硅酸钠和硫酸钙为黏结剂,采用两步炭化法制备污泥基颗粒炭,探讨了黏结剂种类对样品性能的影响.结果显示:可溶淀粉样品(SSGAC-T)具有最大的比表面积和孔容,SSGAC-T、羧甲基纤维素样品(SSGAC-C)和硅酸钠样品(SSGAC-Si)含有丰富的微孔和中孔,硫酸钙样品(SSGAC-S)为典型的中孔吸附剂;样品的抗压强度均随浸泡时间的延长而降低,但SSGAC-S的抗压强度下降程度最小;4种黏结剂都使样品表面生成新的官能团,且样品的表面均呈酸性,它们的p HPZC分别为6.37、6.16、5.85和5.53;相同条件下,SSGAC-S对亚甲基蓝的饱和吸附量最高,为71.94mg/g;根据对污泥炭的表征,初步推测硅酸钠和硫酸钙能与碳发生化学反应.

纳米级炭黑颗粒通过激活NLRP3炎性小体诱导小鼠急性肺炎反应

目的:探讨NLRP3炎性小体在纳米级炭黑颗粒致急性肺炎中的作用。方法:采用动物全身动态暴露系统建立C57BL/6小鼠低剂量分别连续动态吸入纳米级炭黑颗粒3 d及7 d模型,利用ELISA法检测血清及肺泡灌洗液中白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)含量,并收集小鼠全血,行血常规检查。小鼠处死后解剖,通过HE法检测小鼠肺组织病理损伤情况,通过免疫组织化学染色法检测小鼠肺组织NLRP3蛋白表达,之后利用NLRP3基因敲除小鼠做进一步验证。结果:HE染色结果表明,短期暴露于纳米级炭黑颗粒,小鼠出现急性肺部炎症,主要表现为肺泡间隔增宽、炎性细胞浸润,且暴露组与对照组相比病理评分差异具有统计学意义,免疫组化结果表明,暴露组NLRP3阳性细胞数明显多于对照组,暴露组肺泡灌洗液中IL-1β水平明显高于对照组。结论:NLRP3炎性小体的激活参与了纳米级炭黑颗粒短期暴露引起的小鼠急性肺炎。