CoFe2O4氧载体四氢呋喃部分氧化制合成气的热力学分析

利用CoFe2O4氧载体四氢呋喃部分氧化制备合成气,采用Gibbs自由能最小化法对CoFe2O4氧载体四氢呋喃部分氧化制合成气反应进行热力学平衡计算,考察了反应温度、氧燃比和水燃比对CoFe2O4氧载体四氢呋喃部分氧化制合成气反应产物的影响。实验结果表明,温度对CoFe2O4氧载体四氢呋喃部分氧化制合成气反应有显著影响;随氧燃比的增大,合成气的摩尔分数及合成气中氢碳摩尔比先增大后减小;随水燃比的增大,合成气摩尔分数减小,合成气中氢碳摩尔比增大。在0.1 MPa、800℃、水燃比0.13、氧燃比0.75时,合成气中氢碳摩尔比为1,合成气摩尔分数约为95%。

CuFe_(2)O_(4)氧载体与小麦秆-煤化学链共气化研究

以小麦秆与印尼褐煤为原料,制备具有尖晶石结构的CuFe_(2)O_(4)复合氧载体,在自制多功能反应器上,系统研究了CuFe_(2)O_(4)氧载体反应活性及小麦秆和印尼褐煤化学链共气化特性,重点关注小麦秆和煤不同掺混比、气化温度、氧载体过量系数和水蒸气输入量这4个关键运行参数的影响。结果表明:CuFe_(2)O_(4)复合氧载体中Cu-Fe的协同作用有助于晶格氧的有效传递和反应活性的提升,而小麦秆和印尼褐煤化学链共气化时碳转化率及冷煤气效率比单一燃料的大,促进了高品质合成气的形成;小麦秆和褐煤在与CuFe_(2)O_(4)化学链气化过程中的最优运行参数为共气化温度950℃、氧载体过量系数0.2、水蒸气通入体积流量0.125 mL/min、小麦秆-印尼褐煤掺混质量比1∶1,在此最优条件下,合成气产量高达1.262 m^(3)/kg,H_(2)与CO体积比为1.69,碳转化率为89.7%,合成气选择性为63.2%。

CuFe_(2)O_(4)改性脱硫渣氧载体与褐煤的反应特性

基于烟气脱硫渣采用改进的提纯工艺和优化参数获得高纯度和反应活性的CaSO_(4),以此作为模板剂结合溶胶凝胶燃烧合成法制备了CuFe_(2)O_(4)改性活化并具有“核-壳”结构的CaSO_(4)-CuFe_(2)O_(4)混合氧载体。在固定床反应器上研究了还原反应温度和循环次数作用下自制CaSO_(4)-CuFe_(2)O_(4)混合氧载体与煤化学链燃烧特性,系统研究了CaSO_(4)副反应与CuFe_(2)O_(4)交互作用下不同气相硫的释放和演化。研究表明,改性脱硫渣与煤反应时,CuFe_(2)O_(4)还原产物Cu、FeO通过未反应CaSO_(4)及已还原的CaS形成的熔融界面获得了其中未能利用的晶格氧,实现了本身的原位氧化,不仅明显提高了改性脱硫渣的反应活性,促进了煤的转化,同时也促进了未反应CaSO_(4)中晶格氧的定向传递和梯级利用。进一步,综合考虑煤的碳转化率以及气相硫的释放特性,确定了改性脱硫渣与煤的最佳反应条件为900℃。而循环实验发现,CaSO_(4)-CuFe_(2)O_(4)氧载体在多次循环中CaSO_(4)副反应不能完全抑制,少量气相硫的逸出加之还原氧载体的部分烧结导致反应活性衰减。

茯苓酸通过调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制氧糖剥夺/复氧诱导的心肌细胞铁死亡

目的:探究茯苓酸通过调节核因子E2相关因子2(Nrf2)/溶质载体家族7成员11(SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路抑制氧糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的心肌细胞铁死亡的机制。方法:体外培养大鼠心肌细胞H9c2,诱导建立细胞OGD/R模型后以0、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0μmol/L茯苓酸处理24 h,通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测各处理组细胞活力后筛选出合适的茯苓酸作用浓度。将H9c2细胞随机分为对照组、模型组、茯苓酸组、ML385组(Nrf2抑制剂组)、茯苓酸+ML385组,除对照组外其余各组建立细胞OGD/R模型后以茯苓酸、ML385分组处理,采用CCK-8法与流式细胞实验分别检测各组H9c2细胞活力、凋亡率;采用试剂盒检测各组H9c2细胞培养基上清中乳酸脱氢酶(LDH)、促炎因子[前列腺素E2(PGE2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]、抗炎因子白细胞介素(IL)-10水平及细胞抗氧化因子[过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)]、铁死亡相关指标[铁含量、丙二醛(MDA)]水平;采用免疫印迹实验检测各组H9c2细胞凋亡及Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路相关蛋白表达。结果:与对照组比较,模型组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。与模型组比较,茯苓酸组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均降低(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达升高(P<0.05);ML385组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。与茯苓酸组比较,茯苓酸+ML385组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。结论:茯苓酸可通过激活Nrf2/SLC7A11/GPX4信号而抑制OGD/R诱导的心肌细胞炎症、脂质过氧化与铁死亡,增强其抗氧化活性及细胞活力,最终减轻其细胞凋亡损伤。

煤基化学链燃烧技术的NiO/NiAl_2O_4氧载体研究

直接以煤为燃料的化学链燃烧技术首先需要解决的关键问题是高性能氧载体.通过溶胶-凝胶法制备了几种不同NiO含量、不同烧结温度和不同煅烧时间的NiO/NiAl2O4氧载体,并对其物化性质进行了表征.实验结果表明,超过850℃时NiO/NiAl2O4与神府煤焦的还原反应快速进行,而60%(质量分数)NiO含量、1 300℃烧结6 h的NiO/NiAl2O4氧载体具有更好的还原反应性;在与煤焦/空气的单循环还原/氧化反应中,NiO/NiAl2O4表现出良好的循环反应性.实验结果证明基于NiO/NiAl2O4氧载体、燃用固体燃料煤焦的化学链燃烧技术是可行的.

还原的氧化石墨烯/CoFe_2O_4的膜分散-水热法制备及其吸波性能

基于双膜分散技术与水热法相结合的思想,在较低温度条件下,短时间内合成了还原的氧化石墨烯（rGO）/CoFe2O4纳米复合材料,并研究了rGO/CoFe2O4的吸波性能。通过XRD、SEM、EDS、TEM、TG/DSC、IR测试手段对rGO/CoFe2O4进行表征,采用矢量网络分析仪测定了复合材料在2~18GHz范围内复介电常数和复磁导率的变化,并利用计算机模拟材料在不同厚度下电磁波的衰减性能。结果表明：在透明绢丝状石墨烯的表面及边缘负载了粒度均匀的纳米CoFe2O4粒子;单一纳米CoFe2O4的反射率损耗为-3.59d B。而m CoFe2O4∶m GO为10∶7的样品的吸波层厚度在2~3mm之间变化时,微波吸收效果显著增强,厚度为3mm时,出现最大微波衰减值-9.2d B,并且微波吸收峰随着吸波层厚度的增加而向低频移动。相比于单一纳米CoFe2O4粉体,rGO/CoFe2O4纳米复合材料对电磁波的吸收效果有了大幅度的提高。

无机盐离子对CoFe_2O_4/GO催化PMS氧化降解酸性橙Ⅱ的影响

考察了四种无机盐离子H2PO4-、HCO3-、NO3-、Cl-对CoFe2O4/GO催化单过硫氢钾(PMS)降解酸性橙II的影响进行了研究。实验结果表明:随着无机盐离子浓度的增加,H2PO4-起到促进作用,HCO3-起到先促进后抑制作用,Cl-和NO3-起到抑制作用。

CeO_(2)/CuFe_(2)O_(4)氧载体CH_(4)化学链重整耦合CO_(2)热催化还原研究

CH_(4)化学链重整耦合CO_(2)热催化还原,既能灵活调控所制备合成气的H_(2)/CO比,又能实现两种温室气体的高值化利用,具有极大的应用前景。采用溶胶-凝胶燃烧合成法制备不同质量掺杂比的CeO_(2)/CuFe_(2)O_(4)氧载体,在自制多功能固定床反应器中,系统考察了改性氧载体与CH_(4)部分氧化以及还原氧载体对CO_(2)的热催化还原性能,并通过连续氧化还原实验发现,与单一氧化物组分相比,CeO_(2)掺杂强化的CuFe_(2)O_(4)复合氧载体对CH_(4)和CO_(2)具有更高的反应活性。其中30%CeO_(2)掺杂量的混合氧载体具有最高的CH_(4)转化率,且在多次氧化还原循环反应中保持较高且稳定的CO_(2)转化率,表明其良好的反应性能和循环稳定性。

添加CoFe_2O_4和CaB_2Si_(0.67)O_(5.34)助溶剂对永磁铁氧体磁性能的影响

通过常规陶瓷工艺,结合离子取代,以CaB2Si0.67O5.34作为助溶剂,添加CoFe2O4铁氧体制备了Ca0.218Sr0.43La0.432Fe12O19＋δ永磁铁氧体材料.实验结果显示,在成分相同的情况下,与传统的离子取代相比,以CoFe2O4的形式添加,更能有效发挥 Co2＋改善永磁铁氧体磁性能的潜力,所获材料的 Br可以提高 4%,同时其Hcj可以提高3%.当CoFe2O4的添加量为7.8wt%时,在空气中1190-1200℃下保温2h烧结,材料的显微结构、密度得到了显著改善,磁性能Hcb为331kA/m,Hcj为416kA/m时,Br可以达到0.458T.

电化学沉积并氧化法制备CoFe_2O_4纳米线阵列

用阳极氧化铝(AAO)模板,通过电化学沉积并氧化制备得到纳米线阵列.X射线衍射(XRD)结果显示纳米线由立方尖晶石CoFe2O4相构成,且无明显的择优取向.从透射电子显微镜(TEM)照片可看出,(AAO)模板内刚刚沉积的CoFe2纳米线结构疏松,而通过在空气气氛下的热处理,疏松的CoFe2纳米线转化为致密的CoFe2O4纳米线。当扩孔时间为40 min时,纳米线阵列的矫顽力最大,为1.9 kOe(外磁场平行于纳米线).进一步增加扩孔时间,矫顽力将下降。当外场垂直纳米线时,矫顽力随着扩孔时间的增加而单调减少.外场平行纳米线时,退磁曲线的方形度随着扩孔时间的增加而单调地从0.48减少到0.42;而外场平行纳米线时,方形度却从0.48增加到0.52。

配位-氧化聚合-水热法制备聚苯胺/CoFe_2O_4纳米复合物及其微波吸收性能

采用'配位-氧化聚合-水热法'制备了本征态聚苯胺/CoFe2O4二元纳米复合物,再以磺基水杨酸掺杂获得聚苯胺/CoFe2O4电磁复合物.考察了反应物配比及掺杂酸浓度对产物电磁性能的影响.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)及电磁测量等手段对聚苯胺/CoFe2O4的形貌、结构及性能进行了表征.结果表明,复合物呈现多级结构,其中CoFe2O4为立方体状,平均粒径小于20 nm.当CoFe2O4的质量分数为8.86%时,复合物的电导率约为0.43 S/cm;当聚苯胺/CoFe2O4复合物厚度为2 mm时,在16.01 GHz处最大反射损耗为-16.71 dB,小于-10 dB的带宽达4.68 GHz;而当聚苯胺/CoFe2O4复合物厚度为3.2 mm时,在9.23 GHz处最大反射损耗达-51.81 dB,小于-10 dB的带宽为3.69 GHz,表明具有良好的吸波性能.

CeO_2/Co_3O_4氧载体的制备及其甲烷化学链燃烧性能研究

制备了系列甲烷化学链燃烧用CeO2/Co3O4复合氧载体,采用XRD、H2-TPR、甲烷程序升温和恒温反应对氧载体进行了表征与评价。研究了不同CeO2的负载量对复合氧载体的结构、氧化还原性、产物选择性的影响。结果表明,氧化铈的添加不仅降低了氧载体的初始反应温度,还延长了有效反应时间,但铈添加量过高会降低产物CO2选择性,使甲烷向部分氧化进行。CeO2(30%)/Co3O4氧载体在650℃经20次循环后甲烷转化率和CO2选择性均未明显降低,表现出较高的活性和化学链循环稳定性。

铈基与钴基Co_3O_4-CeO_2氧载体上甲烷化学链转化特性:产物选择性控制

采用水热法制备了Co_3O_4/CeO_2(x)[x为钴铈原子摩尔比n(Co)∶n(Ce)=6∶4~9∶1]和Ce_(1-y)Co_yO_(2-δ)(y=0.1~0.4)2个系列复合氧化物,并表征了材料的物理化学性质,考察了这些氧化物作为氧载体参与甲烷化学链转化(化学链燃烧和化学链部分氧化)的反应性能.结果表明,2类复合氧化物的甲烷反应活性均明显优于单一氧化物CeO_2或Co_3O_4,但2类氧载体上的甲烷反应产物的选择性具有明显差异.Ce_(1-y)Co_yO_(2-δ)氧载体形成了Ce-Co-O固溶体,储氧能力明显增强,体相晶格氧迁移速率与甲烷活化速率匹配较好,甲烷反应产物以CO和H_2的合成气为主,有利于甲烷的化学链部分氧化.Co_3O_4/CeO_2(x)氧载体中CeO_2与Co3O4之间的相互作用改善了材料的储氧能力和氧化活性,其与甲烷反应时主要生成CO_2,有利于甲烷化学链燃烧.连续性化学链循环实验表明,2类氧载体均具有较好的再生性能和循环稳定性.

基于CoFe_2O_4载氧体的生物质化学链气化反应特性

在热重分析仪和固定床反应器上对基于CoFe_2O_4载氧体的生物质化学链气化反应特性进行了研究,考察了载氧体与生物质质量比、水蒸气、反应温度对生物质化学链气化反应特性的影响,同时也对载氧体的循环反应性能进行了研究。通过XRD及SEM对新制备的和反应后的载氧体进行了表征。热重结果表明:CoFe_2O_4能够提供晶格氧,有效促进生物质气化。当CoFe_2O_4与生物质质量比为0.8,水蒸气体积分数为50%,温度为900℃时,气化反应效果最好。5次循环反应后,仍能获得较高品质的合成气,载氧体能够循环再生且未出现明显烧结团聚。

基于CoFe_2O_4载氧体的生物质化学链气化热力学分析及实验研究

对基于CoFe_2O_4载氧体的生物质化学链气化反应进行了热力学分析,研究了载氧体添加量、温度及水蒸气含量对气化反应特性的影响。同时应用热重分析仪对CoFe_2O_4和生物质的气化反应特性进行了实验研究,并利用XRD对反应前后载氧体的物相组成进行分析。热力学研究表明,CoFe_2O_4在气化反应中能够提供晶格氧,有效促进生物质气化,提高碳转化率。随着反应温度升高,合成气中H_2和CO的含量增加,CO_2的含量减少。随着水蒸气含量增加,H_2和CO_2含量会增加,CO含量减少。添加水蒸气能够提高合成气中H_2和CO的比值,改善合成气的品质。热重实验及XRD结果表明,钴优先于铁被还原,钴与铁存在协同作用,钴能够促进铁的进一步还原。随着载氧体添加量的增加,载氧体被还原的程度会降低,载氧体与生物质的最佳质量比为0.8。

惰性载体Al_2O_3对Fe_2O_3及CuO氧载体煤化学链燃烧的影响

氧载体是煤化学链燃烧技术的基础,惰性载体则是其中的必要组成部分,起着重要的作用。以Al2O3作为典型惰性载体,采用热重分析仪、红外频谱仪、场发射扫描电镜和能谱分析仪以及X衍射仪,对六盘水贫煤与Fe2O3、CuO基氧载体的反应进行了详细的研究。研究发现,Al2O3的引入,使得Fe2O3、CuO基氧载体表面积增大、孔径分布更为优化,而且对氧载体与六盘水贫煤一次热解产物的反应是有利的,能够促进氧载体中更多晶格氧的传递,Fe2O3基氧载体中有更多的Fe2O3还原为低于Fe3O4价态的氧化物,而CuO基氧载体中CuO除了还原为Cu、Cu2O外,其中的CuAl2O4也有一定的反应活性,被还原为CuAlO2。与LPS煤反应时,Fe2O3深度还原产物与部分Al2O3及煤中的SiO2反应生成Fe3Al2(SiO4)3,而CuO则与Al2O3及六盘水贫煤反应生成了(Cu0.215Mg1.785)(Al4Si5O18)复合物。

CoFe_2O_4纳米粒子的共振散射光谱研究

液相纳米粒子CoFe2 O4在 4 0 0 ,4 70 ,510 ,80 0和 94 0nm产生五个共振散射峰。它是一种非线性光散射介质。当激发波长为 330nm时 ,CoFe2 O4纳米粒子分别在于 330 ,6 6 0和 990nm产生一个共振散射峰、一个 1/2分频散射峰和一个 1/3分频散射峰 ;当激发波长为 80 0nm时 ,在 80 0nm产生一个共振散射峰 ,而在4 0 0nm产生一个较该共振散射峰更强的 2倍频散射峰。分频散射和倍频散射与共振散射有相似的散射行为。根据建立的灰白粒子体系共振散射光谱原理定性解析了CoFe2

磁性TiO_2/CoFe_2O_4纳米复合光催化材料的制备

以磁性CoFe2O4为核,采用改进的溶胶-凝胶法,制备了磁性TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料。利用VSM(振动样品磁强计)技术对其磁性能进行了研究,结果表明:由该法所得的TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料的饱和磁化强度虽稍弱于纯CoFe2O4纳米材料,但其矫顽力则优于CoFe2O4。TEM、XRD、UV-Vis等的结果表明,该纳米复合材料中的TiO2为锐钛矿结构;与TiO2相比,纳米复合材料对光的吸收拓展到了整个紫外-可见区,且吸收强度大大增强。对染料废水光催化降解的模拟研究表明,该复合材料在紫外光下,6h可以使亚甲基蓝染料溶液的脱色率达95%,且重复使用3次时染料溶液的脱色率仍能保持在90%,明显优于纯TiO2。

热处理温度对纳米CoFe_2O_4/SiO_2复合材料结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CoFe2O4/SiO2复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和M ssbauer效应研究了纳米复合材料结构、晶粒尺寸及磁性。结果表明,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸随着热处理温度的提高而增加,非晶态SiO2的存在有效地抑制了CoFe2O4晶粒的生长。VSM结果表明,样品的比饱和磁化强度和矫顽力随CoFe2O4晶粒尺寸的增加而变大。M ssbauer效应结果表明,随着热处理温度的提高,样品从超顺磁和磁有序的混合状态转变为完全的磁有序状态。

微乳液法制备纳米CoFe_2O_4

以TX-10+AEO9/正戊醇/环己烷/水为微乳体系,制备了CoFe2O4纳米颗粒.用X射线、扫描电镜对纳米样品进行了表征,并研究了表面活性剂与助表面活性剂的配比、盐浓度对微乳区域的影响.所制得的CoFe2O4纳米颗粒均匀,粒径为20～50 nm;最佳工艺条件为:表面活性剂TX-10+AEO9与助表面活性剂的质量比为2:1,盐溶液为 0.6 mol/L Fe3+和 0.3 mol/L Co2+ 的混合溶液及0.6 mol/L的NaOH溶液,回流温度为100 ℃,回流时间为2 h.