Stress Corrosion Cracking of Pressure Vessel Steel and Countermeasures by Titanium-Based & Cerium-Based Inhibitors in Subcritical Aqueous Environment

An overview of a severe kind of environmentally-assisted cracking-stress corrosion cracking (SCC) of pressure vessel steel (PVS),such as stainless steel 304, alloy 600,690 and other nickel-based alloys in subcritical (～300 ℃) aqueous environment was given. The mechanisms of SCC of metals under this inclement surrounding were briefly generalized. Herein,some pragmatic solutions to mitigate the SCC susceptibility and retard its propagation were presented. The titanium and cerium-based inhibitors addition countermeasure was highlighted.

铈改性磁性核壳HZSM-5催化富油煤热解研究

【目的】富油煤是集煤、油气属性为一体的宝贵煤炭资源,催化热解是实现其绿色低碳开发的重要途径。然而,高效可回收催化剂的研发仍面临着极大的挑战。【方法】以HZSM-5@SiO_(2)@MgFe_(2)O_(4)(HSMF)为原料,采用水热法与碱改性制备具有多级孔结构的HZSM-5@SiO_(2)@MgFe_(2)O_(4)(mHSMF),再通过沉淀法制备铈改性mHSMF(5-CeO_(2)/mHSMF);并利用固定床反应器考察了5-CeO_(2)/mHSMF对神府富油煤热解产物的调控作用及其抗积炭性能。【结果和结论】结果表明,CeO_(2)改性有助于在HSMF表面形成微−介孔多级孔道结构;在5-CeO_(2)/mHSMF催化剂上,650℃、N_(2)气氛、反应1 h的条件下,神府富油煤焦油产率达到13.38%,是格金试验焦油产率的176%;相较于原煤热解,催化热解得到的焦油中脂肪烃类及苯类化合物含量分别增加了3.04%和3.07%,煤气中H_(2)和CH_(4)含量提高了10.49%;经CeO_(2)改性后,催化剂的抗积炭性能增幅达86.1%,积炭量仅为11.60 mg/g,且积炭趋于稳定的石墨化结构。5-CeO_(2)/mHSMF对神府富油煤催化热解产物的分布及组成具有明显调控作用,并表现出良好的抗积炭效果和磁性可回收性能。

钙铈基催化剂上碳酸丙烯酯和甲醇制备碳酸二甲酯的研究

采用溶胶凝胶法制备了不同比例的钙铈基催化剂,并研究了其对于碳酸丙烯酯和甲醇制备碳酸二甲酯的酯交换反应性能。结果表明,Ca∶Ce=9的催化剂在反应时间2 h,温度40℃,甲醇与碳酸丙烯酯物质的量比为15∶1,催化剂用量为碳酸丙烯酯用量4%的条件下,碳酸丙烯酯转化率达到91.1%,碳酸二甲酯选择性达到91.7%。采用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、XPS和CO_(2)-TPD对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂表面的氧空穴越多,中等碱性位数量越多,越有利于甲醇的活化,催化剂的活性越好。

铈基催化剂用于CO选择性催化还原NO_(x)的研究进展

CO选择性催化还原NO_(x)技术(CO-SCR)是利用烟气中CO作为还原剂,将NO_(x)还原为N_(2);与目前普遍应用的氨选择性催化脱硝(NH_(3)-SCR)相比,避免了氨还原剂的使用及逃逸等问题,且同时脱除CO和NO_(x)大气污染物,极具应用潜力。稀土金属铈氧化物因其优异的氧传递能力,可作为载体或助催化剂有效提高COSCR催化反应性能。本文系统比较以氧化铈(CeO_(2))作为载体和活性组分的两大类催化剂体系的CO-SCR脱硝性能,探讨烟气成分(O_(2)、SO_(2)和H_(2)O)对铈基催化剂CO-SCR活性的影响,揭示了催化剂的构效关系;并且归纳总结了铈基催化剂上CO-SCR可能的反应机理。可通过载体改性、活性金属掺杂、形貌调控、制备条件优化等手段,开发具有较宽反应温度区间及抗氧抗硫性能的铈基CO-SCR脱硝催化剂。

磷酸改性CeO_(2)纳米棒负载Pt催化剂催化丙烷燃烧性能的研究

机动车和石油化工等污染源排放造成的环境污染日益严重,其中以丙烷为代表的低碳烷烃结构稳定,难以实现低温完全氧化,亟需开发高效低碳烷烃低温催化氧化催化剂。以氧化铈纳米棒为载体,通过酸改性合成不同量磷酸改性的1%Pt/CeO_(2)-y POx催化剂,发现磷酸改性之后丙烷催化燃烧T_(50)降低了60℃。通过XRD、TEM、EDS mapping等表征发现Pt和P均匀分布在氧化铈表面,且在磷酸改性和Pt负载过程后,氧化铈结构保持稳定。XPS和原位CO-DRIFTs表征结果表明磷酸改性之后,Pt在催化剂表面颗粒大小随磷酸改性程度增加而逐渐变大,并存在最优的Pt^(2+)和Pt^(4+)比,有利于丙烷在催化剂表面吸附和反应。H_(2)-TPR和NH_(3)-TPD表征结果表明,磷酸改性之后,催化剂表面产生了大量的酸性位,而磷酸改性并未大幅降低催化剂的氧化还原能力,从而提高了铈基催化剂的丙烷燃烧活性。

数字化γ能谱测井探管研制

针对铀钍混合型矿床上无法精确测量地层中铀、钍含量的问题,本文研制了一台基于溴化铈晶体的数字化γ能谱测井探管。该仪器采用直径38 mm×38 mm的溴化铈晶体,提高了铀灵敏度和在低铀、低钍含量矿层的探测效率。采用C8051单片机作为核心处理器,对溴化铈探测器原始信号进行了滤波成形处理,通过能谱采集器得到γ能谱数据。通过对γ能谱数据进行逆矩阵解谱,即可得到矿层中铀、钍的精确含量。通过RS-485总线将γ能谱数据传送至测井主机。测试结果表明:本仪器在标准铀钍混合模型上的测量准确度高,其示值误差小于6%,稳定性小于1.5%,重复性小于1%,钍系^(208)Tl的2.62 MeV能量峰漂移不超过±0.3道,检查测井异常相对误差小于4%,可应用于铀矿勘查测井工作。

制备方法对Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢性能的影响

制备方法会影响催化剂中Cu物种种类、分散性及其与载体之间的相互作用。分别采用沉积沉淀法、氨蒸法、浸渍法和共沉淀法制备了以Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)固溶体为载体、Cu负载量(质量分数)为15%的Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂。采用XRD、N_(2)物理吸/脱附、N_(2)O滴定和SEM等对催化剂的物相组成、织构性质、Cu分散度和微观结构等进行了表征,并采用固定床反应器评价了催化剂的甲醇水蒸气重整制氢催化性能。结果表明,与其他3种方法制备的Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂相比,采用沉积沉淀法制备的Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂(Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)-DP)具有相对最大的比表面积(82.5 m^(2)/g)和Cu比表面积(206.0 m^(2)/g),以及相对最高的Cu分散度(30.5%)。在温度为250℃、常压、n(去离子水):n(甲醇)为1.3:1.0和液时空速为6 mL/(g·h)的条件下反应24 h,Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)-DP表现出相对最优的催化性能,其甲醇转化率为95.2%,产氢速率为286.8 mmol/(g·h),CO选择性为0.86%。

选择性催化还原脱硝催化材料研究进展

氮氧化物(NO x)是大气污染长久治理的重点,工业主流氨气选择性催化还原NO x的技术核心是脱硝催化剂,研发环境友好型高效脱硝催化剂是世界环保的共同需求。简述了脱硝需求背景、脱硝催化剂应用现状及现存问题,概述了贵金属、金属氧化物及离子交换型分子筛3大类脱硝催化剂的研究进展;重点论述了环境友好型稀土基脱硝催化剂的研发历程,以及船用无毒选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的研究进展。我国自主研发的稀土基脱硝催化剂是第二种实现规模化工业应用的烟气脱硝催化剂,被国家三部委指定为钒基催化剂的替代产品,成为未来工业脱硝应用的重点新材料。从行业NO x超低排放驱动及恶劣工况脱硝难度两方面,探讨了脱硝催化剂面临的新挑战,指出抗水硫中毒能力强的超低温催化剂、耐水热稳定性强的高温催化剂及脱硝催化剂多功能化治理其他污染物,是今后脱硝催化剂发展的重点。

两种成膜促进剂对Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面铈盐转化膜耐蚀性能的影响

为了替代Cr6+化学转化膜处理工艺,在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面分别用苯甲酸钠和碳酸钠这两种成膜促进剂在CeCl3溶液中制备铈盐转化膜,通过正交试验方法获得了成膜的最佳工艺条件。利用扫描电镜分析手段对转化膜的微观形貌进行了分析,探讨了铈盐转化膜成膜机制。得到的铈盐化学转化膜具有优良的耐蚀性能。

Ce对Cu基氧氯化催化剂稳定性的影响

通过ICP-AES和XRD等表征手段,考察了稀土金属Ce化合物对Cu基氧氯化催化剂活性及稳定性的影响.研究表明,Ce在反应初期转变成的CeO2具有储存和传递氧的功能,从而提高催化剂的活性.在400℃反应300h后,催化剂的活性显著下降,其原因是由于86%的Ce与载体发生作用,生成难溶的物质,失去助催化的作用.同时,随着反应的进行,CeO2晶相晶粒长大也造成催化剂活性下降.

Li_2O助烧的Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(1.95)烧结过程及其电导性能研究

氧化铈基电解质是中低温固体氧化物燃料电池最常用的材料之一。本研究利用密度泛函理论计算方法阐述了Li2O和Ce O2分子之间的相互作用,计算结果表明Li2O对Ce O2具有助烧作用。在此基础上,在氧化铈基电解质Gd0.1Ce0.9O1.95（GDC）中掺入不同比例（0~5mol%）Li2O,通过烧结曲线测试及扫描电镜分析了其实际烧结过程,并对其电化学性能进行了研究。实验结果表明,添加Li2O后,GDC的烧结开始收缩温度明显向低温偏移,随掺杂量的增加,最大收缩速率的温度也逐渐降低,其中掺入2.5mol%Li2O-GDC在650℃就开始迅速收缩,900℃时相对致密度在99%以上;添加Li2O后,GDC总电导率提高,同时电池开路电压没有降低。因此,Li2O是一种很好的燃料电池氧化铈基电解质的助烧剂,具有很好的应用前景。

碱熔-EDTA络合滴定法测定含氟铈基稀土抛光粉中氟

含氟铈基稀土抛光粉中氟含量为1%~8%(质量分数),采用水蒸气蒸馏法处理样品时操作繁琐不易掌握。实验选择氢氧化钠-过氧化钠混合熔剂高温(750℃)熔融样品10min,再用水浸取过滤,使氟全部转至滤液中并与稀土分离,调节酸度为pH 2左右以过量镧沉淀氟,煮沸1~2min,在六次甲基四胺-盐酸缓冲体系下用EDTA滴定剩余镧,间接测定样品中氟含量。实验方法用于测定含氟铈基稀土抛光粉中氟,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.88%~2.9%;方法用于标准样品抛光粉GSB04-3426-2017中氟的测定,测定值与认定值一致;分别按照实验方法和国标GB/T 20166.2—2006中的方法对标准样品GSB04-3426-2017和含氟铈基稀土抛光粉实际样品中氟进行测定,两种方法测定结果相吻合。

氟化方式对含氟铈基稀土抛光粉性能的影响

通过加入氢氟酸对铈基碳酸稀土进行氟化,得到含氟铈基稀土抛光粉前躯体,再经高温焙烧、粉碎分级,得到含氟铈基稀土抛光粉。研究了两种氟化方式对含氟铈基稀土抛光粉的物相结构、粒度大小及分布、抛光性能的影响。结果表明,氟化方式对铈基稀土抛光粉的抛光能力影响不大,但先碳酸氢铵沉淀后氢氟酸氟化所制备前驱体和抛光粉的粒度显著减小,粒度分布变窄。

CH_4、CO_2和O_2制合成气镍基催化剂的研究Ⅲ.助剂CeO_2的作用

CH4 、CO2 和O2 制合成气的Ni/Al2 O3 催化剂中添加稀土元素Ce可促进催化剂活性、稳定性和抗积炭性。利用XRD、XPS和TPR等测试手段对催化剂进行表征 ,分析结果表明 ,添加稀土氧化物CeO2 调节了Ni与载体Al2 O3 之间的强相互作用 ,使制备的xNiO Al2 O3 固溶体结构更近似于NiO ,降低了该结构的还原温度 ,提高了还原后Ni晶粒的分散度 。

穴状Schiff碱铈配合物的合成与晶体结构

２，６－二甲酰对甲苯酚和三（２－氨乙基）胺在硝酸铈的模板作用下缩合得到单核穴状Ｓｃｈｉｆｆ碱配合物［ＣｅＮＯ３·Ｌ］（ＮＯ３）２，铈为九配位。配合物的晶体属三斜晶系，Ｐ１↑－空间群，ａ＝１．０８３３（３）ｎｍ，ｂ＝１．２６５４（４）ｎｍ，ｃ＝１．７６２６（７）ｎｍ，α＝８３．４８°（３），β＝８９．２８（３）°，γ＝８３．７０（３）°，Ｖ＝２．３８６（２）ｎｍ＾３，Ｚ＝２。

稀土氧化物固体碱催化剂的表面性质Ⅰ．稀土氧化物表面活性中心的表征

采用ＴＰＤ－ＭＳ，ＩＲ等技术研究了Ｌａ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，ＣｅＯ２及参照氧化物Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，ＭｇＯ表面的酸碱性，氧活性及表面羟基．结果表明，上述稀土氧化物表面上不仅存在着两种碱中心，还有酸中心存在，且其表面都存在活性氧中心，表面的性质同碱土氧化物ＭｇＯ类似，但与Ａｌ２Ｏ３。

三足七齿Schiff碱铈(Ⅲ)双核配合物的晶体结构和性质研究

制备了Schiff碱型三足体配体H3Brapi,通过溶剂热方法合成了Ce(Ⅲ)的双核配合物[Ce(Brapi)]2·2DMF,利用元素分析、红外光谱、紫外光谱和荧光光谱等进行了表征,并用X-射线单晶衍射测定了其晶体结构,结果表明,配合物晶体属单斜晶系,P21/n空间群,a=1.1667(3)nm,b=1.34829(3)nm,c=2.0869(5)nm,β=96.314°,Z=2,V=3.2630(14)nm3,Dc=1.849Mg·m-3,R1=0.0359,wR2=0.1036。2个配体桥联2个金属形成一种具有反演对称性的夹心式双核结构,其中每个Ce(Ⅲ)的配位环境N4O4都是一种四方反棱柱多面体,Ce-Ce距离为0.3971nm。在2～300K范围内测定了配合物的变温磁化率,结果表明,在配合物中Ce髥离子间存在反铁磁性相互作用。荧光光谱分析表明,配合物的荧光属于L*-L跃迁的发光类型。

炭板阳极对铝合金表面稀土电沉积转化膜性能的影响

阳极材料对稀土铈盐转化膜性能有较大的影响,采用电解沉积法在防锈铝LF21合金表面形成了一层稀土铈盐转化膜,比较了采用炭板和铅板作阳极材料,对转化膜性能的影响。扫描电镜显示,使用炭板做阳极材料时所形成的转化膜表面裂纹细小且呈线条状,膜层成分中不含Pb元素;极化曲线测试显示,使用炭板所形成转化膜的腐蚀电位比使用铅板所形成转化膜的腐蚀电位正移125 mV,击穿电位正移100 mV。中性盐雾试验结果表明,铅板做阳极时66%的试片能通过7 d的测试,炭板做阳极时的通过率为100%;测试时间达到14 d,前者所有试片均发生点蚀,而后者通过率仍为100%,说明使用炭板所形成的转化膜比使用铅板所形成的膜具有更优良的耐腐蚀性能。

CeO_2和Co_3O_4助剂对镍基催化剂上CH_4积碳和CO_2消碳性能的影响

采用脉冲微反技术研究了添加CeO2 和Co3 O4助剂对镍基催化剂上CH4积碳和CO2 消碳性能的影响 ,并用BET ,TGA ,XPS及CO2 TPSR等技术对催化剂进行了表征 .结果表明 ,添加CeO2 可以提高活性原子Ni0 中d电子的密度 ;Ni0 原子中d电子密度的增加在一定程度上抑制了CH4分子中C H键σ电子向d轨道的迁移 ,降低了CH4裂解积碳性能 ;同时加强了Ni0原子d轨道向CO2 空反键π轨道的电子迁移 ,促进了CO2 分子的活化 ,提高了CO2 的消碳活性 .助剂Co3 O4的添加则促进CH4的裂解积碳 ,抑制了CO2 的消碳 .分析表明 ,活性金属与半导体助剂之间存在的金属 半导体相互作用是影响这种机制的主要因素 .

HPMTHP及路易斯碱铈（Ⅳ）混配配合物的合成与性质研究

首次合成了六种Ｃｅ（ＰＭＴＨＰ）＿４Ａ型混配配合物，其中ＨＰＭＴＨＰ为１－苯基－３－甲基－４－（２－噻吩甲酰基）吡唑啉酮－５，Ａ为邻菲罗啉（Ｐｈｅｎ）、２，２’－联吡啶（ｄｉＰｙ）、喹啉（Ｑｕｉｎ）、吡啶（Ｐｙ）、二苯亚砜（ＤＰＳＯ）和三苯基氧化膦（ＴＰＰＯ）。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱、差热－热重分析及摩尔电导等分析测试，初步研究了配合物的组成结构和性质。