太阳能光-热-电化学耦合法理论及其化学利用新技术进展

介绍了太阳能光-热-电化学耦合法(solar thermal electrochemical production,简称STEP)合成含能分子的理论、实现方式及应用。简述了STEP过程以太阳能为能源,协同、耦合调控太阳能光-热-电利用效率和分子光-热-电化学反应特性,高效、定向地将太阳能向含能分子转化与储存。指出STEP技术太阳能制氢反应中采用熔融氢氧化物为电解质、无碳排放的炼铁反应中采用含铁的熔融碳酸盐为电解质、制氯气和镁以熔融氯化物为电解质、碳捕获和无碳制水泥反应中采用熔融碳酸盐为电解质等化学方面的突破和利用前景。STEP过程为实现温室气体的减排和二氧化碳的综合利用提供了一种可供选择的途径。

注聚井化学增注剂的合成与性能研究

通过对注聚井堵塞机理的研究,以环氧氯丙烷和多乙烯多胺为原料,合成出一种新型注聚井化学增注剂ZM-1,确定反应物投料比(n(二乙烯三胺)/n(环氧氯丙烷)=2.5:1.0),反应温度为60℃,反应时间为6 h。通过室内岩心模拟实验对注聚井化学增注剂ZM-1的解堵性能进行研究,结果表明ZM-1型注聚井化学增注剂对于大庆油田注聚井解堵增注具有显著效果,解堵率可达到94.2%。

聚烯烃中受阻酚类抗氧剂的抗氧化性能评价方法

综述了受阻酚类抗氧剂在聚烯烃中抗氧化性能评价方法的进展,包括差示扫描量热法(DSC法)、红外光谱法、荧光光谱法、色谱法等,指出了每种评价方法的局限性和存在的主要问题,为在相对复杂的体系中评价受阻酚类抗氧剂的抗氧化性能及对聚烯烃中受阻酚类抗氧剂的定性和定量分析提供参考。

熔盐电解还原二氧化碳制碳技术

通过电解高温熔融Li0.896Na0.625K0.479CO3混合碳酸盐制取碳燃料,并由中间产物Li2O、Na2O、K2O吸收空气中CO2使碳酸盐电解质再生,从而构筑一个完美的良性循环,最终将CO2转化为C物质。实验通过极化曲线、循环伏安曲线对反应的电化学性能进行了研究,考察了电极材质、电解温度以及相同电量下不同电流强度和电解时间对反应结果的影响,并借助SEM-EDS、TG/DTA、XRD等手段对提纯后的产物进行表征。结果表明:Fe作阴极、Ni作阳极时的电势值较低、电极稳定性较好;随温度的升高,电势的绝对值降低,温度为500℃时对反应较有利;1 A.h的电量下,电流强度1.0 A、电解时间1 h时,反应的电流效率较高,可达65.98%;电解产物为无定形碳,含碳量可达80%以上。本研究为二氧化碳的资源化利用提供了一种新途径。

甲醛废水处理技术研究进展

随着化学工业及其相关产业的高速发展,甲醛废水的产生量越来越多,对生态环境和人类健康的危害也日益严峻。采用传统的废水处理技术已不能满足越来越高的环保要求。因此探索高效、经济的方法处理甲醛废水已经成为化学界和环保领域重要的研究课题。介绍了国内外近年来甲醛废水处理技术的研究进展,为今后甲醛废水处理提供了新的思路,对工业处理具有重要意义。

N,N,N-三乙基-2-羟基-3-月桂酰氧基丙基氯化铵的合成与性能

以月桂酸、环氧氯丙烷和三乙胺为主要原料,经酯化、季铵化合成了N,N,N-三乙基-2-羟基-3-月桂酰氧基丙基氯化铵(CELA),对CELA的合成进行了研究。结果表明,酯化反应条件:n(月桂酸)/n(环氧氯丙烷)=1.0∶1.2,反应温度为80℃,反应时间为8h,苄基三乙基氯化铵(TEBAC)为催化剂,3-氯-2-羟基-月桂酸丙酯的收率达到98.7%;季铵化反应条件:n(中间体)/n(三乙胺)=1.0∶1.8,反应温度为80℃,以异丙醇作溶剂,反应时间为25h,得到粗产品经乙醇-丙酮混合溶剂提纯后活性物的质量分数可达到95.0%以上,对所得产品进行红外表征及性能测试。25℃时其水溶液的临界胶束浓度为0.21mmol/L,CELA的表面张力为33.27mN/m,CELA质量浓度为20g/L时对高岭土防膨率达到80%,40mg/L时对A3碳钢的缓蚀率可达到87.5%。

碱性铬溶胶原位交联剂制备

选用氯化铬和醋酸为主要原料,采用改变分散介质方法合成了一种溶胶型有机铬交联剂。通过与聚丙烯酰胺(HPAM)制备的调剖体系进行交联性能评价。结果表明,在n(Cr3+)/n(Ac-)=(1∶2.5)^(1∶3.0),交联剂Cr3+质量浓度为197~328mg/L,pH为7~9,与HPAM形成强度较高、稳定性较好的凝胶,且所制备铬溶胶原位交联剂在高矿化度、碱性溶液中具有良好的交联稳定性,适合油层深部原位交联,达到提高原油采收率目的。

自修复聚合物材料用微胶囊的研究进展

自修复材料是一种新型的智能材料。将微胶囊埋植于材料中是实现其自修复的一种方法,也是目前该领域的研究热点之一。本文介绍了微胶囊型自修复的概念和原理,综述了近几年来DCPD型微胶囊、环氧树脂型微胶囊、硅油型微胶囊以及其他微胶囊型自修复的发展状况,并着重介绍了最新研究成果,对微胶囊型自修复材料的研究前景进行了展望。

阳离子聚合物PEA的合成与性能

以环氧氯丙烷、β-羟基烷基丙基醚胺为原料,经开环反应、季铵化合成了阳离子聚合物PEA,考察反应物投料比、反应时间、反应温度对PEA的阳离子度和环氧值的影响,研究了PEA在砂粒表面的吸附性能和对粘土的防膨性能。结果表明,最佳聚合反应条件为反应温度60℃,反应时间6h,环氧氯丙烷与β-羟基烷基丙基醚胺的物质的量比为2.5:1。在此条件下所得的阳离子聚合物PEA的阳离子度为3.962mmol/g,环氧值为0.12。PEA在砂粒表面的最佳吸附质量浓度为2 000mg/L,最佳液固质量比为15:1,最佳吸附时间为18h。PEA防止粘土膨胀性能良好,防膨率达87%。

变径尾管防止抽油机卡泵的可行性研究

对于三元复合驱油井结垢造成抽油泵卡泵问题,实验采用在泵下预设一段尾管,并对尾管做变径处理,预想通过紊流达到促垢,吸附的目的,进而减缓抽油泵处垢的吸附与堆积。结果显示,镶嵌式连接尾管,使总成垢率大多在93%以上,两寸半管∶三寸管=1∶3时最高,结垢率达96%,而全为二寸半管时,总结垢率为85.04%。随管径变换频率的增高吸附垢的比重减少,而悬浮垢的比重增加。实验表明通过在稠油泵下增设一段尾管,用以促垢,吸垢的设计目的可行,在极大程度上降低了卡泵几率。

光催化防锈涂料的制备及性能研究

基于金属离子掺杂技术,制备在可见光辐照条件下具有良好光催化性能的改性TiO2光催化防锈涂料,并研究其对甲醛气体的降解作用,利用X射线衍射和紫外-可见分光光谱表征改性TiO2光催化剂的微晶尺寸、晶体结构与光学性能。探讨了M/TiO2类型、光催化剂添加量、甲醛初始浓度、光源、涂膜层数和重复使用次数对甲醛降解的影响。结果表明:该光催化防锈涂料不仅具有良好的物理化学性能,还能达到净化室内空气的目的,在光催化剂掺杂量为2.5%,甲醛初始浓度为0.1μg/mL,涂膜层数为一层时效果最佳。

弱碱三元复合驱油井结垢影响因素的研究

研究了弱碱三元复合驱油井水结垢的主要影响因素和基本规律,并通过挂片试验考察了不同钢材的结垢差异。结果表明：碳酸盐垢是主要结垢类型,其成垢率受温度、CO_2浓度、矿化度等因素的影响较大。当反应6 h时,在25,45,65℃的成垢率分别为40.07%,57.12%,87%;密闭系统、敞口系统、鼓泡系统6 h结垢率分别为27%,57.12%,85%。矿化度试验结果表明：在5 g/L时成垢率达到最高值82.12%。同时,油管材质会影响模拟结垢水中碳酸钙的结垢,在6~24 h内,各材质加速模拟结垢水中钙结垢由大到小的顺序依次为铸铁、321不锈钢、P110钢、N80钢、45#碳钢。实际生产中应使用平滑的管材,可通过镀膜、涂层等方式对管材进行处理。

一类新型受阻酚抗氧剂的合成与表征

以3,5-丙酰氯和1.0代以氨为核的星型聚酰胺-胺为原料,通过缩合反应合成一类结构新颖的受阻酚抗氧剂,通过正交实验确定新型抗氧剂的最佳合成工艺条件为:n(3,5-丙酰氯)∶n(1.0代PAMAM)=5∶1,溶剂三氯甲烷用量为40 mL,反应时间为12 h,分段升温.此条件下,产品收率在65%以上,熔点为204.5℃～206.5℃.元素分析、IR和1HNMR确定新型抗氧剂的结构与目标化合物相同.该新型受阻酚抗氧剂在LLDPE树脂中具有良好的加工稳定性和热氧稳定性.