实验室绝热反应器的开发和设计

在绝热反应器中进行工程动力学的研究是一种有益的方法。本文介绍了实验室绝热反应器的设计方法及其结构。实验测定了反应器的绝热效果，并计算了在操作条件改变后，反应器的非稳态传热情况。计算结果表明，对本实验装置操作条件获得重新稳定所需时间为０．８４７ｈ。

滴流床反应器中泡沫流床层压降的实验研究

选用过氧化氢生产用蒽醌工作液体系,完成了滴流床反应器中泡沫流床层压降的实验研究. 通过测定瞬时床层压降,建立了反应器内的流型识别方法,借以研究了在泡沫流和泡沫脉冲流区的床层压降梯度与气液相流速、填料尺寸的关系,并采用Specchia和Baldi提出的经验式对发泡体系泡沫流区床层压降进行了估算. 结果表明,通过实验数据回归,可采用Specchia和Baldi经验式预测泡沫流区的床层压降,最大偏差小于5%.

杂质Cu,Zn,Sn离子与Fe共沉积的电化学行为

研究了杂质Ｃｕ；Ｚｎ，Ｓｎ在氯化物和硫酸盐电解质溶液中与Ｆｅ共沉积的电化学行为及其对提取高纯度电解铁的影响．发现Ｆｅ一Ｃｕ共沉积是Ｃｕ先析出的正常型共沉积，Ｆｅ－Ｚｎ共沉积在４０℃低温时是Ｚｎ先析出的异常型共沉积，８０℃高温时是Ｆｅ先析出的正常型共沉积， Ｆｅ－Ｓｎ共沉积在高电流密度时属Ｆｅ优先析出的异常型共沉积．

化学反应活性指标与基元反应动力学参数的关系及链烷烃热裂解过程模型

本文采用广义休克尔法(EHMO)与全略微分重叠法(CNDO/2)计算了链烷烃及其自由基的反应活性指标.通过分析已知的基元反应动力学参数与这些指标间的关系,提出一种预测基元反应速率常数的方法.对链烷烃热裂解速度常数的预测,证明该法是可靠的.在此基础上,采用平推流反应器(PFR)模型及拟稳态假设描述C_4^-烃类热裂解过程,模拟了c_4^-单一烃及混合烃的热裂解过程.模拟结果与文献中的总包反应实验数据吻合良好,证明所建模型是正确、可靠的.

基于化学缔合的链状YUKAWA流体的状态方程

从Yukawa流体出发 ,采用化学缔合的统计力学理论建立了链状Yukawa流体的分子热力学模型 ,其亥氏函数由作为参考流体的硬球Yukawa流体的贡献和链节成键的贡献两部分组成 .采用链长为 2的链状Yukawa流体压缩因子的MonteCarlo模拟结果关联得到成键贡献项中空穴相关函数 ,对势能函数参数λ =1 8和λ =3 0时链长为 4和 8的链状Yukawa流体的压缩因子的预测与MonteCarlo数据能很好地吻合 ,比Wang和Chiew的微扰理论结果更好 .

化学动力学模型筛选与特征函数法

采用强制振荡实验方法,对特征函数法应用于化学反应模型筛选进行了研究。数值模拟结果表明,竞争反应模型在某些操作条件下,特征函数分布差异很大,以此操作条件做实验,就能筛选出真实反应机理模型。

重组酒酵母发酵优化基质流加速率的实验逼近

由于基因重组酒酵母(S.cerevisiae)DBY-745菌株在发酵过程中因质粒丢失而生成Leu^-表型细胞,引出了优化乙型肝炎抗原(HBsAg)产率的问题。在选定了基质组成、发酵温度、pH和溶氧等条件后,过程的优化完全由流加速率序列决定。作者曾研究了这一不稳定基因工程菌的生长动力学,质粒丢失频率系数α及其他过程参数的估计,以及这一过程的优化策略,指出本过程必须分段控制才能优化。当然,分段判据和不同阶段的流加速率序列尚需用实验搜索和逼近。

超临界反应条件下Y型分子筛催化剂失活的研究

对苯烷基化过程中Y型分子筛催化剂的失活进行了多方面的实验研究.结果表明,超临界条件下该催化剂的活性寿命比液相条件下长达四倍以上.借助色-质谱联用机分析两种操作的反应产物,发现含有多环物质,并且它们的种类和数量随条件而不同.根据热力学原理,建立了多环物在超临界流体中的溶解模型,并以并四苯、并五苯和并六苯作为焦前物模拟物进行了计算.

偶联表面活性剂与传统表面活性剂混合溶液的双水相

研究了偶联表面活性剂(Geminis,12-3-12,2Br)和传统表面活性剂(SDS)混合体系双水相的性质。结果表明:该系统在很低的总浓度下(0.03mol/L)能够形成双水相。双水相的区域非常狭窄,且分相溶液中正负离子表面活性剂的比值随着表面活性剂总浓度的变化而线性改变。双水相的表观现象也因表面活性剂总浓度的不同而异。采用冷冻蚀刻技术、负染色技术及透射电子显微镜观察得到的结果表明,双水相中两相的微观结构明显不同,胶团和囊泡可以共存。偏光显微照片显示该系统有独特的液晶结构。

新型塔板──导向梯形浮阀塔板的流体力学性能

介绍一种新型塔板──导向梯形浮阀塔板。该塔板吸取了Ⅴ型栅板、条形浮阀塔板、导向筛板和固舌塔板的优点，阀片在操作中不脱落、不卡死，具有良好的液流导向作用，可改善塔板上的液体流动状况。在流体力学性能方面与Ｆ１型浮同塔板进行了对比研究，测定结果表明，塔板压降可降低１５％～２０％，气相负荷上限可提高１０％～２０％，下限可降低１／３左右。给出了塔板压降、漏液量、雾沫夹带量的对比曲线及设计参数关联式。

钢板电镀锌表面聚苯胺膜硅烷改性的研究

在加入硅烷偶联剂γ-APS的苯胺中性溶液中采用恒电流法在电镀锌钢板上制备聚苯胺膜,采用SEM观测其表面形貌,测试不同条件下聚合膜的厚度．交流阻抗和盐雾实验表明,加入γ-APS后,聚苯胺膜层的致密性和防护性明显提高,接近铬酸盐钝化膜．通过XPS分析,得到γ-APS改性聚笨胺膜掺杂度为11%、氧化度为64%;与改性前聚苯胺膜相比较,掺杂度降低、氧化度增高．结合红外光谱和XPS分析,发现聚苯胺膜中仔在4种化学环境:C-Si-O-Si,C-Si-OH,C-Si-O-C, C-Si-O-Zn．

电解煤浆制取氢气的工艺研究

首次对我国煤炭进行了电解制氢的工艺条件探讨，用自制Pt／Ti催化电极和Pt—lr／Ti催化电极为工作电极，分别研究了反应过程中煤浆浓度、电解温度、电解质硫酸的浓度、不同煤种、不同溶液催化剂Cd^4＋、Fe（CN）6^3-、Fe^3＋及Fe^3＋／Fe^3＋对电解制氢的影响。使用不同电极时电流密度相差较大，Pt—Ir／Ti电极比传统的Pt片电极对电解煤炭制氢的催化效果要好。以Pt—In／Ti（摩尔比1：2）为工作电极所得最大电解制氢效率为99．7％，氢气流速为19．7mL／（cm^2·h）。Fe^2＋／Fe^3＋的联用大大提高了电解制氢的效率。阳极气体分析主要组分是CO2及少量CO，还有痕量的低沸点有机物气体，且CO2与氢气体积比为1：（10～20），大大降低了对该方法引起温室效应的预期。

双酚A及端羧基丁腈橡胶对环氧树脂的增韧作用

以2-乙基-4-甲基咪唑为固化剂,分别以端羧基丁腈橡胶(CTBN)、CTBN/双酚A(BPA)或BPA为增韧剂增韧环氧树脂,研究了环氧树脂增韧体系的微观形貌和力学性能,考察了不同混料方式对CTBN增韧环氧树脂性能的影响。结果表明:CTBN增韧环氧树脂能使其固化物的冲击韧性有所提高,但其他力学性能降低;采用环氧树脂先与其进行预聚反应再经固化剂固化的方法能提高CTBN对环氧树脂的增韧效果;用CTBN/BPA为增韧剂不仅可以大幅度提高材料的冲击强度和扯断伸长率,而且可以提高弯曲强度与模量,克服了CTBN单一增韧导致材料强度下降的不足。BPA的加入可使环氧树脂固化物体系的弯曲强度、冲击强度和扯断伸长率有较大幅度的提高。

杂质钴、镍、铅、镉对提取高纯度电解铁的影响

研究了杂质 Co、Ni、Pb、Cd在氯化物电解质溶液和硫酸盐电解质溶液中对提取高纯度电解铁的影响。发现 :Fe的电沉积有较大的过电位 ,该过电位随浴液的种类和温度的不同而不同。Fe- Co、Fe- Ni和 Fe- Cd的电沉积属于异常型共沉积。 Pb在两种电解质溶液中的电化学行为不同 ,只有用硫酸盐电解质溶液 ,电解铁中 Pb的含量才能降低。

气固流化床声发射信号的多尺度解析

为了研究声波信号结构与气固流化床内流动行为的对应关系，对气固流化床的声波信号运用Daubechies二阶小波在1～9尺度下进行分解，用R／S分析分别研究各尺度下声波信号的分形特征．研究发现，气固流化床的声波信号具有多尺度特征．根据各小波尺度下波动信号的Hurst指数变化规律（均小于0．5、均大于0．5或两者皆有），建立了声波信号的尺度划分标准，认为声波信号可划分为微尺度、介尺度和宏尺度，分别反映颗粒行为、气泡和颗粒团聚物行为和平均流动行为等．与压力脉动信号多尺度结构的比较表明，声波信号主要反映微尺度的颗粒信息，而压力信号主要反映介尺度的气泡信息．

钢板电镀锌表面耐蚀性聚苯胺膜的制备及辐射改性

在中性溶液中一步电聚合制备了聚苯胺膜,对其成分和结构进行了分析．并用电子加速器对电聚合苯胺膜进行辐射改性,研究了电子辐射对其凝胶分数及防腐蚀性能的影响．结果表明,在电镀锌钢板上采用一步电聚合法制备的聚苯胺膜是部分掺杂的半氧化结构,该膜掺杂了水杨酸根,所以易溶于酒精等有机溶剂．电子辐射可以提高聚苯胺的交联程度,改善其耐有机溶剂的性能．聚苯胺膜的凝胶分数随着吸收剂量的增加存在一个极大值,而与吸收率无关．在适当吸收剂量下辐射交联后,聚苯胺膜的防腐蚀性能有很大改善．相同吸收剂量下,吸收率越低,聚苯胺膜的防腐蚀性能越好．

电解制备纯铁及其RRR_H法研究

以工业废铁屑为原料制备高纯度电解铁 ,纯度可达 99.98%以上 .应用剩余电阻率比(RRRH)法 ,在外加垂直磁场 80 0 0e下分别测定该电解铁在 4 .2K和 2 98K时的电阻率 ,并得出样品对应的剩余电阻率比 (RRRH) .研究表明 :电解铁纯度越高 ,其RRRH 越大 .通过SEM断面形貌观察 。

“饥饿”反应器中苯乙烯聚合动力学

本文对“饥饿”反应器中ＡＩＢＮ引发苯乙烯聚合行为进行了详细的研究，建立了相应的聚合动力学模型。在模型中，考虑了由于初级自由基与单体反应生成单体自由基时所消耗的单体量，并将链终止速率常数与聚合物的累积数均链长进行校正。

偶联表面活性剂和传统表面活性剂混合水溶液的性质

研究了偶联正离子表面活性剂12-3-12,2Br-和传统负离子表面活性剂SDS复配体系的液相性质,考察了两表面活性剂的混合比对复配体系的表观现象、流变性、电导性等物理化学性质的影响。结果表明该体系同传统的正、负离子表面活性剂复配体系相似,在一定的混合比范围内出现了液晶区和双水相区。偶联表面活性剂的特殊结构及其与传统表面活性剂的协同作用决定了此体系中液晶相、双水相的独特性质。此外,溶液混合比的变化对溶液的流变性及导电能力的影响很大。冷冻蚀刻技术,负染色技术以及透射电子显微技术对溶液内部胶束微观结构的研究表明,溶液的混合比影响着胶束的形态从而影响了溶液的粘度及电导率。

复杂材料的微相分离和结构演变

共聚高分子和表面活性剂系统常常能够形成不同尺度的复杂结构 ,在材料和生物技术领域具有广泛的用途 .这种结构及其形成过程与自然界中大量存在的斑图及其演化过程具有非常类似的机理 ,受到不同学科研究者的广泛关注 .在高分子系统的分子热力学、微相分离及结构演变过程领域已经开展了大量的研究工作 ,已成为凝聚态物理、高分子物理、统计力学理论和计算机模拟的热点之一 .在分子尺度上 ,基于格子和自由空间的分子热力学模型、计算机分子模拟方法可以用于描述高分子系统的相平衡和分子的聚集形态 .在介观尺度上 ,时间相关的Ginzberg Landau理论、元胞动力学方法等可以有效地研究微相分离结构的演变过程及其受外场的影响 .而耗散粒子动力学模拟则可以将分子尺度和介观尺度的研究结合起来 ,是一种跨尺度的研究方法 .多尺度研究方法的发展将成为今后研究的重点 .本文总结了该领域的某些研究进展 .