高温煤焦油中稠环芳烃和氮杂环芳香族化合物的分离富集

煤焦油是高附加值稠环芳烃的主要来源,甚至是某些芳香族化合物的唯一来源。先用纯石油醚,再用乙酸乙酯体积分数为5%和30%的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂依次作为洗脱剂,采用柱层析法对高温煤焦油的石油醚萃取物洗脱,得到洗脱液1-3(E_(1)-E_(3))。在E_(1-6)和E_(1-10)中富集到5种四环稠环芳烃,其中荧蒽在E_(1-10)中相对含量达71.02%。此外,在E_(2-2)中富集到6种酚类和9种氮杂环芳香族化合物,在E_(3-2)中富集到7种1~4环的氮杂环芳香族化合物。

有机硅改性环氧NIPU防腐涂料的制备及其性能研究

为解决传统环氧聚氨酯涂料中异氰酸酯毒性高、固化后涂层脆性大、韧性不佳、耐化学品性和耐盐雾性能差等问题,以有机硅改性的环氧树脂与CO_(2)反应制得的环氧-环碳酸酯为树脂基料(组分A),以聚氧化丙烯二胺(D-230)为固化剂基料(组分B),配以适量的填充材料和防腐助剂,制备一种新型有机硅改性环氧非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)防腐涂料。采用FTIR对固化后涂层进行红外表征并对其性能进行测试。实验结果表明:涂料在80℃下实干时间为20 min,外观光滑平整,无起泡、裂纹、剥落等不良现象,再经室温固化7 d后,涂层硬度可达到2H,附着力为0级,耐盐雾时间高达1 500 h。所制备的有机硅改性NIPU防腐涂料具有良好的机械性能和防腐蚀性能。

气-固催化氧化制备2-萘甲醛的工艺条件及反应动力学研究

为了提高气-固相催化氧化2-甲基萘反应中目标产物2-萘甲醛的收率,确定了反应的最佳工艺条件并研究了其反应动力学。结果表明,对于优选的掺杂1%镓的钒钛基(1GVT)催化剂,在反应温度为380℃、空速为13000 h^(-1)、进料流量为4.75×10^(-4)mol/h的最佳工艺条件下,2-萘甲醛收率为35.08%,且催化剂活性在连续反应180 h后仍然保持稳定。

CO_(2)甲烷化反应路径的研究进展

CO_(2)甲烷化反应是一个复杂的多相催化过程,在反应过程中会产生各种各样的中间体,其反应路径目前还存在许多争议和矛盾。深入系统地研究CO_(2)甲烷化反应中催化剂表面中间体的演变过程,可以进一步从机理的角度优化催化剂的设计方案,提高催化性能。本工作主要基于原位红外光谱表征技术,总结梳理了最近关于CO_(2)甲烷化反应路径研究的相关工作,着重探讨了负载型催化剂的活性金属、载体、助剂、合成方法等因素对CO_(2)甲烷化反应路径的影响以及由此对催化剂性能所产生的积极效果。同时针对现阶段所面临的争论点,即反应气CO_(2)与H2的活化位点、催化剂的活性位点以及未来可行的研究方法进行了详细论述。

煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的制备及电化学性能

煤沥青碳含量高、缩合芳环含量高、杂质含量低,是制备碳材料的优质碳源。以煤沥青为碳源,聚丙烯腈高分子聚合物为骨架,采用静电纺丝法制备煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布,是实现煤沥青高值化和清洁化利用的重要途经之一。以等体积丙酮/二硫化碳混合溶剂萃取煤沥青,获得精制煤沥青萃取物,继而与聚丙烯腈混合制备纺丝溶液,在静电纺丝设备上制备前驱体纤维无纺布。前驱体纤维无纺布经预氧化、炭化和活化处理制备煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布。采用高分辨率扫描电子显微镜(SEM)表征了不同质量比的前驱体纤维无纺布、碳纤维无纺布的形貌。前驱体纤维无纺布由连续的长丝所构成,呈现出网状结构,表面平滑,说明煤沥青萃取物和聚丙烯腈表现出良好的融合性和可纺性。采用BET测试分析了不同质量比的活性碳纤维无纺布的比表面积和孔分布特征,其中AC-E65表现出最大的孔容量和比表面积(2 541.8 m^(2)/g)。通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和电化学阻抗谱测试研究了煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的电化学性能。煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的双电层电容特性明显,倍率性能和可逆性能优异,循环性能良好,尤其是煤沥青萃取物质量比为70%时,煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布表现出优良的电化学性能:电流密度为1 A/g时,比电容可达到186.3 F/g,循环充放电2 000次比电容保留率为95.2%。因此,以聚丙烯腈为纤维骨架,煤沥青为填充基质,结合静电纺丝法能有效实现煤沥青/聚丙烯腈复合碳纤维无纺布的制备,并表现出良好的电化学性能。

钒钛基催化剂气固相催化氧化2-甲基萘制备2-萘甲醛的研究

为解决气固相催化2-甲基萘氧化制备2-萘甲醛反应的复杂性,用等体积浸渍法制备了钒钛基催化剂,促进2-甲基萘合成2-萘甲醛。考察了载体粒径大小、焙烧升温速率以及使用不同的扩孔剂对催化效果的影响。利用FT-IR、SEM、H_(2)-TPR和XRD对其进行表征。结果表明,选用T1样品(晶粒尺寸为14.7 nm的锐钛矿TiO_(2))为载体,控制焙烧升温速率为5℃/min时,2-萘甲醛的收率较高。此外,选用尿素或PEG 400为扩孔剂能够提高催化剂的低温性能,但对2-萘甲醛的收率没有明显改善。

硅烷偶联剂对氢氧化铝粉碎及表面改性的影响

氢氧化铝作为阻燃添加剂已广泛应用于聚合物工业中,但由于结构上的差异,氢氧化铝无机填料与有机聚合物相容性差。本文使用硅烷偶联剂对氢氧化铝微粉进行表面改性,通过活化指数、吸油值、振实密度的测试来表征改性效果。通过红外光谱、X射线衍射、粒度和扫描电镜测试来分析氢氧化铝改性机理以及晶体结构和微观结构、形貌的变化。结果表明:氢氧化铝经改性后,活化指数增大,吸油值降低,振实密度增大,最佳改性剂用量范围为1%~1.4%。有机改性剂包覆在氢氧化铝无机颗粒表面,生成新的化学键,但氢氧化铝的晶体结构并没有改变。

TiO_(2)/CQDs复合材料的制备及降解水中污染物研究

将化学氧化法制备的碳量子点(CQDs)加入到钛酸四丁酯中,采用溶胶-凝胶水解法制备了TiO_(2)/CQDs复合材料。采用一系列手段对所制备的TiO_(2)/CQDs进行表征。以罗丹明B(Rh B)为降解对象,探究了TiO_(2)/CQDs复合材料的性能。结果表明:与TiO_(2)相比,TiO_(2)/CQDs对光吸收强度增加,同时其吸收波长向可见光区发生红移;当CQDs用量为5%时降解率为85.47%,约是TiO_(2)光催化降解率的6倍;且TiO_(2)/CQDs循环使用4次后,其催化降解性能保持在82%以上。从光催化反应机理可知,在光催化Rh B降解过程中,超氧阴离子自由基(·O~-_(2))氧化作用最大,其次是空穴(h~+),再次是羟基自由基(·OH),双氧水分子(H_(2)O_(2))最弱。

炭基催化剂应用于热转化过程的研究进展

生物炭具有环境友好、来源广泛、成本低廉等优点,作为催化剂及催化剂载体被广泛应用于热转化过程,但存在易结焦失活、产物定向调控机理尚不明确等问题。对生物质炭基催化剂应用于热转化过程的研究进行了综述,介绍了生物质炭基催化剂制备、改性(杂原子掺杂和金属负载)方案的研究现状。从常规催化热解、微波辅助热解、焦油脱除、酯化合成运输燃料和水热液化5个方面对炭基催化剂的应用进行讨论,并指出探索催化剂深层次的催化机理以及构建具有多级孔隙结构的炭基催化剂以定向生产高值化学品是未来的研究方向。

铜基催化剂电还原CO_(2)制乙醇的研究

综述了CO_(2)电化学还原为乙醇的反应机理及用于该反应的铜基催化剂研究进展,包括Cu单质、Cu-M合金、Cu基氧化物及其衍生物和Cu基复合材料;同时介绍了影响催化性能的主要因素,如催化剂粒径、催化剂形貌、电解液组成等,最后展望了Cu基催化剂在CO_(2)电化学还原为乙醇领域的研究前景,通过优化电极材料和探究金属与载体相互作用,同时结合理论计算来探明反应机理,将有助于开发更高效的电催化材料。

新型侧链液晶聚醚螯合树脂的合成及其对水中Cu^(2+)的吸附性能研究

以环氧环己烷作为改性单体,通过环氧氯丙烷与环氧环己烷阳离子开环聚合获得分子量约为3000的共聚醚主链。然后以联苯为介晶基元、亚氨基二乙酸为末端螯合基团,成功合成了一种新型结构的侧链液晶聚醚螯合树脂。在对其结构鉴定以及基础物理性质测定的基础上,系统地研究了该树脂对水中Cu^(2+)吸附的影响因素、再生性能、吸附选择性、吸附模型以及吸附动力学。结果表明,该树脂对Cu^(2+)具有良好的吸附性能、再生性能和选择性,其对水中Cu^(2+)的吸附为Langmuir单分子层吸附,吸附过程符合准二级动力学模型。