模拟土壤介质中仿古铸铁腐蚀产物的形貌及其生长过程

采用金相、显微激光拉曼和X射线衍射等技术研究了仿古铸铁在模拟土壤介质(0.06 mol•L^-1 NaCl+0.03 mol•L^-1 Na₂SO₄+0.01 mol•L^-1 NaHCO₃溶液)中的腐蚀形态、腐蚀产物的形貌及其生长和发展过程.结果表明,在最初的34 h内,铸铁发生铁的选择性腐蚀,在试样表面留下许多白色圈状的Fe(OH)₂沉淀,圈内则是分散状的Fe(OH)₂;浸泡120 h时,观察到试样表面有一层深绿色的腐蚀产物,其组分主要为GR(Cl^-)（化学式为Fe^Ⅱ₃Fe^Ⅲ（OH）₈Cl•2H₂O）和GR(SO^2-₄)（化学式为Fe^Ⅱ₄Fe^Ⅲ₂（OH）₁₂SO₄•2H₂O）,绿锈表面呈黄色;约288 h后,腐蚀产物呈现分层,内层主要由黑色结晶状的FeO和Fe₃O₄组成,外层主要为疏松多孔的砖红色γ-FeOOH,后者是铁器表面的一种有害锈.     

脉冲放电NO脱除过程模拟

建立了数学模型,把所考虑的NO/N₂/O₂/H₂O脉冲放电体系中的主要化学反应,归结为各物种浓度的刚性常微分方程组的初值问题来求解,计算方法选用Rosenbrock法,得到了物种浓度随停留时间的演化规律。结果表明：NO还原和氧化在其脱除过程中同时共存,当NO,N₂,O₂,H₂O和CO₂的体积浓度分别为200×10^-6,80%, 5％,6％和9％时,NO氧化所占的比例比NO还原的大很多;脉冲频率增大导致NO还原率和氧化率均增大;H₂O浓度增大导致HNO₃浓度增大,表明NO氧化所占的比例随H₂O浓度增大而增大。     

高效催化剂液体酸AE脱除柴油中硫化物的研究

用H₂O₂/液体酸AE催化氧化处理直馏柴油，用N、N-二甲基甲酰胺（DMF）将反应中生成的极性有机硫化合物除去。试验结果表明，催化剂催化效果明显。当V(柴油)∶V(AE)∶V(H₂O₂)=100∶8∶12，60 ℃反应10 min，可将直馏柴油硫含量从2 329 μg·g^－1降至147 μg·g^－1，脱硫率达94%。     

常规流场质子交换膜燃料电池阴极二维两相流模型

对采用常规条形流场的H₂-Air PEMFC阴极建立了二维两相流模型,控制方程耦合了电传导方程、O₂和气态H₂O的对流-扩散方程、多孔介质连续性方程以及液态H₂O输运方程.利用模型计算了阴极扩散层中O₂浓度、气态H₂O浓度、电流密度以及液态水饱和度的分布,分析了扩散层中H₂O的传递方式及各组分浓度分布的特点.     

离子液体［Hnmp］HSO4催化合成乙酸正丁酯的动力学研究

研究了以离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐（［Hnmp］HSO₄）为催化剂时的乙酸/正丁醇液相反应动力学。实验结果表明,此反应的正、逆反应皆为表观二级反应,正、逆反应的活化能分别为74.37 kJ·mol^－1和53.76 kJ·mol^－1。其动力学方程为:r=6.48×10⁸exp(－74.37/RT)［HAc］［C₄H₉OH］－1.06×10⁵exp(〖KG-*3〗－53.76/RT)［CH₃COOC₄H₉］［H₂O］。在该实验的反应条件下,其反应机理与质子酸催化酯化反应机理相似。     

酸性离子液体和Na2WO4·2H2O催化

以酸性离子液体和Na₂WO₄·2H₂O组成的体系为催化剂，过氧化氢为氧化剂，将催化柴油中的噻吩硫氧化为砜类物质，并通过NMP将其萃取出来，同时考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对氧化脱硫反应的影响，得出最佳反应条件为：3 mL油样（含硫200 μg·g^_-1），1 g离子液体，0.021 g 钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）， 0.7 mL过氧化氢，反应温度323 K，反应时间3 h，萃取剂与柴油体积比为1∶1，此时样品中的硫可降低到23 μg·g^-1。反应结束后，可以通过简单的倾倒将油样和催化剂分离，催化剂重复使用5次，催化活性基本不变。     

基于低温联合脱除的中低温Hg形态转化机理

与其他燃煤污染物联合脱除是解决燃煤汞排放问题的有效手段,促进Hg⁰向Hg²⁺的形态转化可以提高现有污染物控制装置对燃煤汞排放的控制能力。应用汞形态转化实验台,在中低温条件下研究分析Cl₂、SO₂、H₂O以及 NO₂对Hg⁰氧化过程的影响机理,结果表明,中低温条件下,10 μl•L^-1Cl₂可以氧化90%以上的Hg⁰。SO₂对Hg⁰形态转化过程的影响呈现区间性变化,按照SO₂浓度由小到大可划分为3个区间,只有在第（Ⅱ）区间内SO₂浓度才能显著影响Hg⁰的形态转化过程。H₂O与Cl₂反应的生成物HCl可以氧化Hg⁰,但其在中低温条件下氧化Hg⁰的能力弱于Cl₂,使得H₂O的存在抑制了Hg⁰的形态转化。将NO氧化为NO₂后进行脱除是低温条件下联合脱除的重要路线,NO₂在分解过程中释放出自由氧原子可以将Hg⁰氧化为HgO,这增强了低温条件下汞与NO_x联合脱除的技术可行性。     

手性磷酸锌钠的低热固相合成及调控

对合成多孔功能材料手性磷酸锌钠的新方法进行了研究,以聚乙二醇-400 （PEG-400）为表面活性剂,Na₃PO₄·12H₂O和无机锌盐为原料,用低热固相反应一步法成功合成得到P6₁22空间群的手性NaZnPO₄·H₂O。实验考察了不同的锌盐、磷酸盐,以及不同pH值对产物的影响。结果表明, pH值起着重要的作用,其调控着产物的结构;锌盐的种类不影响产物的结构;磷酸盐的种类则通过pH值的调控作用对产物产生影响。当pH在11、7～9、5、3左右时,得到的产物分别为(1) P6₁22空间群的手性NaZnPO₄·H₂O与非手性的NaZnPO₄(OH)的混合物;(2)P6₁22空间群的手性的 NaZnPO₄·H₂O;(3)非手性的NaH(ZnPO₄)₂;(4)非手性的Zn₃(PO₄)₂·4H₂O。以PEG-400为表面活性剂,Na₃PO₄·12H₂O及无机锌盐为原料,在P/Zn=1.18（摩尔比）,pH=7～9,反应混合物于50℃陈化6 h的条件下,合成产物为手性NaZnPO₄·H₂O。     

负载型杂多酸催化剂的制备及光催化性能研究

采用浸渍法和微波法相结合,制备负载型杂多酸光催化剂H₃PMo₁₂O₄₀/TiO₂。在紫外光照射下,研究对模拟染料废水酸性蓝溶液的光催化降解的影响。结果表明,H₃PMo₁₂O₄₀/TiO₂比单独的H₃PMo₁₂O₄₀光催化性能好,〖JP2〗在初始浓度10 mg·L^-1酸性蓝溶液、m(H₃PMo₁₂O₄₀)∶m(TiO₂)=1∶3、催化剂加入量为90 mg·L^-1、pH=1.05、30%的H₂O₂用量10 mL·L^-1和180 min条件下,脱色率达93%以上。     

Synthesis of tributyl citrate catalyzed by Ce(SO4)2·4H2O/ NH2SO3H

研究了柠檬酸与正丁醇在Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H复配催化剂催化作用下制备柠檬酸三丁酯的工艺条件。实验结果表明Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H催化合成柠檬酸三丁酯的最佳反应条件为：醇酸摩尔比为4.0∶1,催化剂用量为1.5%（以柠檬酸质量计）,m[Ce(SO₄)₂·4H₂O]∶m(NH₂SO₃H)=2∶1,反应温度为150 ℃,反应时间为7 h,酯化率＞98.5%,精制后产品纯度>99.5%。     

有机电解液对锂离子电池合金型负极材料性能的影响

锂离子电池合金型负极材料的研究得到了广泛的关注,但是合金电极与电解液相互作用的研究非常少。本文采用电镀和热处理相结合的方法制备出Cu₆Sn₅合金薄膜电极,研究了各种电解液对电极性能的影响。研究结果表明,合金电极在LiN(CF₂SO₂)₂(LITFSI)为溶质的电解液中表现出比在常用的以LiPF₆作为溶质的电解液中更高的容量和更好的循环性能。合金薄膜电极在1mol·L^-1 LITFSI/EC∶DEC(1∶2)电解液中具有更小的反应电阻和更大的反应电流密度,锂离子在电极上插入和脱嵌的可逆性良好,反应电阻只有在1mol·L^-1 LiPF₆/PC电解液中的1/10。研究结果表明,乙烯碳酸酯(EC)由于在充放电过程中会形成固体电解质界面（SEI）膜,能大幅度提高材料的电化学性能,在锂离子电池中是不可或缺的。     

酸性离子液体作催化剂的硝基苯加氢合成对氨基苯酚

针对硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚(PAP)的过程,提出了Pt/SiO2和新型季铵型Brφnsted酸性离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵(［HSO₃-b-N(CH₃)₃］HSO₄)构成的双功能催化体系。考察了离子液体浓度、Pt/SiO₂用量及操作条件对对氨基苯酚收率和选择性的影响。并与硫酸体系进行了对比。在85℃、4 h、0.4 MPa条件下,硝基苯转化率96.6%,对氨基苯酚的选择性为81.4%,优于Pt/SiO₂和硫酸溶液体系。可能的原因是,离子液体增加了硝基苯溶解度,并且抑制了中间产物苯基羟胺的深度加氢。反应后用减压过滤可分离出Pt/SiO₂催化剂;滤液经由萃取、减压蒸馏和结晶析出PAP。结果证明,该双功能催化体系重复使用3次,PAP收率没有明显的下降。     

烟气气相组分及Ca（OH）2对KMnO4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

沉淀法SiO2包覆纳米CaCO3吸附剂性能

以CO₂为沉淀剂,Na₂SiO₃为硅源,制备了SiO₂包覆纳米CaCO₃吸附剂。TEM测试证实纳米CaCO₃表面包覆一层SiO₂膜, 用SEM & EDX 测试5个包硅样品Si含量为0.67%～4.93%。采用TGA考察吸附剂的分解温度及600℃、20% CO₂条件下的吸附性能。结果表明：采用CO₂沉淀法包覆SiO₂后,与未包硅的纳米CaCO₃相比,分解温度降低9～42℃。纳米SiO₂/CaCO₃吸附剂的循环吸附率、吸附容量、吸附速率均随Si含量的减小先增加后降低。Si含量为1.05%的纳米SiO₂/CaCO₃吸附剂显示最佳吸附性能,第1、5次循环吸附容量分别为8.9、6.0 mol·kg^-1,与未包覆SiO2的纳米CaCO₃相比,分别提高11%、50%,同时在第5次循环快反应段吸附速率较纳米CaCO₃提高10%。与纳米CaCO₃相比,包硅后的吸附剂具有较高的吸附容量和循环吸附率,循环稳定性较好。     

溶胶-凝胶法制备镁掺杂的硅灰石化合物及其相形成机理与模型

以硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯为先驱体，利用溶胶 凝胶法合成镁掺杂的硅灰石（Mg/CaSiO₃）陶瓷粉体，研究了体系的溶胶 凝胶机理、物相和微观形貌随煅烧温度的变化规律，建立了晶相形成与晶粒长大模型。结果表明：溶胶系统通过正硅酸乙酯的水解与聚合形成凝胶网络，钙离子与镁离子没有参与凝胶网络的形成而是均匀镶嵌在凝胶网络内，固定干凝胶的煅烧时间为1 h，当煅烧温度低于800℃时，主要发生硅氧硅键的断裂，晶相形成少，当煅烧温度高于900℃时，晶相大量生成，颗粒呈球状并因高的比表面能而产生团聚，粉体粒径随着煅烧温度的升高经历了先变小后增大的过程。     

二甲醚氧化反应及其添加剂效应

采用加速量热仪（ARC）测定了二甲醚（DME）氧化反应温度变化和活化能（Ea）,考察了添加剂对DME热稳定性效应,分析热分解产物,探讨氧化反应机理. 结果表明,DME热氧化反应初始温度（To）为120 ℃,反应活化能Ea=167.3 kJ•mol-1.氧的存在是导致DME热稳定性下降重要因素,在氧化反应体系中添加Fe、Fe2O3、Al等时, To和Ea值减小,它们有促进氧化反应作用,特别是有过氧化物存在下,由于自由基的引发,显著降低DME热反应初始温度和反应活化能,抗氧剂能提高热稳定性.     

K对Pt/γ-Al2O3催化剂制备邻苯基苯酚催化性能的影响

通过加入不同K助剂对0.5% Pt/γ-Al₂O₃催化剂进行改性,考察了其在由环己烯基环己酮脱氢制邻苯基苯酚（OPP）的催化反应中的催化性能,利用XRD、H₂-TPD、NH₃-TPD、CO₂-TPD等手段对催化剂进行表征,并与反应结果关联。研究表明,Pt/γ-Al₂O₃催化剂加入K助剂后不同程度地减少了催化剂表面的酸、碱量和对氢的吸附量;采用6.00%K₂SO₄作为助剂,明显地弱化了催化剂表面的强酸和强碱中心,减少了酸、碱量,调整了催化剂表面对中间产物、OPP和氢吸附量,抑制了副反应,可显著提高生成OPP的选择性,在LHSV 0.12 h^-1、H₂空速33 ml·g^-1·h^-1、380℃的反应条件下,环己烯基环己酮转化率为100%,OPP选择性达90%以上。     

SO~(2-)_4 改性交联蒙脱土固体酸催化合成水杨酸正丁酯

制备了SO2-4改性硅锆双组分交联蒙脱土固体酸催化剂(SO2-4/SiZrM),用于水杨酸(C7H6O3)和正丁醇(C4H10O)的酯化反应,与传统酯化反应催化剂浓硫酸、磷钨酸、硫酸铁铵以及其他单组分交联剂交联的蒙脱土做酯化反应的催化剂相比,SO2-4/SiZrM有更好的催化活性。考察了带水剂的选择、酸醇量比〔n(C7H6O3)∶n(C4H10O)〕、催化剂用量〔w(SO2-4/SiZrM)〕、反应时间(t)、反应温度(θ)对催化合成水杨酸正丁酯(C11H14O3)的影响,并对合成的产物进行了折光率、红外光谱分析。酯化反应的最佳条件为:C4H10O为带水剂、n(C7H6O3)∶n(C4H10O)=1∶1 65、催化剂占酸投料质量的百分比为w(SO2-4/SiZrM)=6 5%、t=6h、θ=120～135℃,水杨酸的转化率可达88 22%,产物中w(C11H14O3)>99 9%。     

碳化钨纳米晶薄膜电极的制备及其对甲醇电氧化性能

引　言碳化钨具有与金属铂相类似的表面电子结构[1], 因此, 人们一直在探索碳化钨在化学领域中的催化性能, 期望利用矿藏丰富、价格低廉的钨矿优势, 用碳化钨来替代资源稀缺、价格昂贵的铂及铂基合金催化剂. 研究表明, 碳化钨在烷烃重整、异构化反应以及在氢析出反应等方面具有     

气固流化床内射流穿透深度的CFD模拟及其实验验证

在经典的Gidaspow无黏性双流体模型中考虑离散颗粒对流体和固体动量守恒方程的影响后,建立了一个具有模拟大规模流化床内气固两相流体动力学特性潜在优势的简化数学模型。在CFX4.4商业化软件平台上通过增加用户自定义子程序考察了二维气固流化床(高2.00 m、宽0.30 m)内射流气速、喷嘴尺寸、环隙气速和静床高度对射流穿透深度的影响,并以树脂颗粒(粒径670 μm、密度1474 kg·m^-3)为研究对象在厚度为0.025 m的矩形床内进行了对比实验。结果表明,选取空隙率为0.8的等高线作为射流边界比较合适;射流穿透深度随射流气速或射流喷口尺寸的增加而增大;射流周围环隙气速由0变到最小流化速度时,射流穿透深度随环隙气速增加而增大,在最小流化速度时达到最大值,然后随环隙气速增加单调减小,当环隙气速大于2.5倍最小流化速度时,射流穿透深度减小程度变缓;在相同射流气速下射流穿透深度随着静床高度的增加而减小,静床高度对射流穿透深度的影响随着射流气速增加呈现扩大的趋势。