二苯并噻吩加氢脱硫过程在镍钼硫催化剂表面的吸附

二苯并噻吩（DBT）作为石油中最难脱除的含硫组分之一,对其加氢脱硫（HDS）过程的研究有着十分重要的意义．针对二苯并噻吩在加氢脱硫过程中各含硫物质在镍钼硫（NiMoS）催化剂表面吸附情况,采用量子化学中密度泛函理论方法,计算了二苯并噻吩（DBT）、四氢二苯并噻吩（4H—DBT）、六氢二苯并噻吩（6H--DBT）和十二氢二苯并噻吩（HY—DBT）等四种含硫物质于NiMoS催化剂表面上吸附能．主要研究垂直吸附和平行吸附两种吸附方式,研究结果表明,各含硫化合物在NiMoS催化剂表面上的吸附过程都是放热过程．当DBT、4H—DBT、6H—DBT和HY—DBT四种硫化物垂直吸附于催化剂表面,此时形成稳定构象,且各体系吸附能逐渐增大;而当各硫化物平行吸附时,各体系吸附能呈减小的趋势．其中DBT在催化剂表面吸附时,垂直吸附形式和平面吸附形式可能同时存在,而4H—DBT、6H—DBT和HY—DBT三种含硫物质则更易以垂直吸附形式吸附于催化剂表面．同时DBT、4H—DBT、6H—DBT和HY—DBT在NiMoS催化剂上吸附能较硫化钼（MoS2）催化剂更低．     

聚乙烯亚胺萃取脱除模型燃油中氮化物的研究

为了解决燃油中的氮化物,尤其是碱性氮化物,对生态环境、油品品质和催化剂性能等的不利的影响,采用聚乙烯亚胺（PEI）为萃取剂,可同时脱除模型燃油中的非碱性氮化物和碱性氮化物。结果表明,在常压、萃取时间15 min、萃取温度30 ℃、剂油质量比0.1的条件下,PEI对吲哚和吡咯的N-脱除率分别高达97.8%、 95.1%,喹啉只有28.8%,吡啶的N-脱除率为85.1%。进一步地,PEI对吲哚、吡咯、喹啉和吡啶的N-分配系数分别为368、161、3.5和47.5。良好的脱氮性能源于PEI与氮化物之间形成的氢键作用,该作用可由1H-NMR所证实。此外,PEI可通过乙醚反萃再生,重复使用5次对萃取性能没有明显降低。     

GC—MS分析低温煤焦油酸性组分及碱性组分

采用酸碱溶液萃取的方法将新疆低温煤焦油分离为酸性、碱性及中性组分。利用GC—MS色质联用仪及元素分析仪,对酸性组分和碱性组分的化学组成和结构进行定性定量分析。结果表明,新疆低温煤焦油酸性组分中共检测出质量分数不小于0．1％的化合物共74种,且全部为含氧化合物,其质量分数为95．4％;大部分为苯酚、C3～C4烷基酚、萘酚和茚酚。碱性组分中检测出质量分数不小于0．1％的化合物共57种,含氮化合物有57种,其质量分数为65．5％,主要由苯胺类、喹啉类、吲哚、吡啶、吖啶等氮杂环化合物组成。     

甲酸络合萃取法脱除工业甲基萘中氮化物

工业甲基萘中含有大量的氮化物杂质, 如喹啉、异喹啉、吲哚等, 可以通过甲酸络合萃取法脱除。考察了萃取时间、萃取温度、甲酸体积分数和剂油体积比等因素对萃取效果的影响。结果表明, 对于喹啉、异喹啉和甲基喹啉, 体系在3 min 内即达到萃取平衡;但对吲哚脱除, 则需要更长的时间。甲酸的体积分数对喹啉、异喹啉和甲基喹啉的萃取效果几乎没有影响, 但对吲哚的脱除有直接影响。甲酸体积分数越高, 对吲哚萃取效果越好。40 ℃以下吲哚的萃取效果较好。萃取过程甲基萘收率在95%以上, 该工艺为工业甲基萘脱氮找到了一个有效的办法。     

HCN在Ni(111),Ni(100)和Ni(110)面吸附的密度泛函理论研究

针对乙腈加氢反应机理的研究,采用密度泛函方法计算了HCN在Ni(111),Ni(100)和Ni(110)表面上的吸附,并在1/4覆盖度的基础上讨论了表面吸附结构及吸附能.结果表明:在Ni(111)面,最稳定的吸附构型为HCN分子中C-N键,几乎平行吸附在表面上,其吸附结构为f-η3(N)-h-η3(C),吸附能为1.369eV.在Ni(100)上,最优吸附构型为HCN吸附在表面上的fcc位,其中C-N键与4个相邻的Ni原子成键,吸附能为1.932eV.在Ni(110)上,HCN吸附构型与其它两个表面相类似,位于两个long-bridge位,其吸附能为1.780eV.同时,也通过电子电荷及态密度分析了HCN在Ni(111),Ni(100)和Ni(110)表面上的成键机理,表明吸附的HCN在表面上已重新杂化,形成了非线性弯曲的吸附结构,这更有利于加氢反应的发生.     

α-甲基萘馏份的脱氮脱色研究

α-甲基萘可以用作溶剂、载热体、沥青QI净化剂等,但大量氮化物杂质的存在使其颜色很黄,并且影响其下游使用,所以必须进行脱除.用甲酸作萃取剂,考察了萃取时间、萃取温度、甲酸浓度、剂油体积比等因素对萃取效果的影响.结果表明,对于喹啉类杂质,体系在3 min内即达到萃取平衡,脱除率100%;但对吲哚脱除,则需要12 min以上,脱除率90%左右.甲酸的浓度对喹啉类的萃取效果几乎没有影响,但对吲哚的脱除有直接影响.甲酸浓度越高,对吲哚萃取效果越好,其中40 ℃以下吲哚的萃取效果较好.萃取之后α-甲基萘颜色由黄变澄清.     

东滩烟煤在NaOCl水溶液中的氧化解聚

东滩烟煤于30℃下在NaOCl水溶液中氧化解聚24h,反应混合物酸化后用乙醚萃取,萃取物经重氮甲烷酯化后用GC／MS进行分析．结果表明,煤的转化率达91．5％,得到14．8％的固体酸．同时从乙醚萃取物中检测到大量的苯多酸、含氮有机化合物、脂肪羧酸及一定量的氯代产物,其中苯多酸含量最高为76．5％．所检测到的含氮有机物除煤中已知的吡啶、吲哚、喹啉和咔唑等结构形态外,还得到同一环中有两个氮原子或氮硫同存于一个环中的结构如咪唑、嘧啶和吩噻嗪等,有助于从分子水平上揭示煤中有机氮的赋存形态．可见,NaOCl水溶液可有效降解煤大分子网络结构,NaOCl氧化煤是一种研究煤结构和高效清洁利用的有效方法．     

H2在Pt（111）表面吸附及电催化的密度泛函理论

Pt是燃料电池的重要电催化剂,为研究H2在Pt表面的吸附和氧化行为,采用密度泛函理论,通过构造表面层模型方法,对H2分子在金属态和电极Pt(111)表面Top、Bridge和Hollow三种吸附位进行研究。 H2在Pt(111)表面Hollow位吸附能最大,Top位吸附能最小;电极表面吸附能远大于金属态表面吸附能。吸附过程中H—H键被拉长,吸附后H—H键振动频率比自由分子振动频率减少,产生明显红移。电吸附过程中电子由H2分子向电极Pt(111)表面进行了不同程度的转移。计算结果与实验结果十分相近,从理论上解释了H2在电极Pt表面的电吸附和电催化机理。     

CoMoNx／γ-Al2O3抗硫性能研究

以Co(NO3)2·6H2O以及(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,采用N2-H2为还原气,通过程序升温还原反应的氮化处理技术,合成了CoMoNx/γ-Al2O3催化剂.通过强化脱硫以及噻吩加氢脱硫反应考察了催化剂的稳定性和抗硫性能;并用XRD、XPS、IR等手段表征反应前后的催化剂.结果表明,在200h的HDS反应中负载型氮化物催化剂在反应后活性组分在载体上的分散性没有发生明显变化,催化剂具有较高稳定性;在强化硫化和脱硫反应过程中并没有使S取代氮化物表面的N而生成硫化物,只是在催化剂表面吸附形成了含S-O键的物质;负载的氮化钴钼催化剂和非负载氮化钼在200 h噻吩加氢脱硫反应中的转化率分别为99%和95%,二者抗硫性能都较好.     

3-亚甲基异吲哚啉-1-酮的硅氢化反应

由于吲哚啉-1-酮单元广泛存在于各类天然产物及药物分子中,且3-取代异吲哚啉-1-酮对于天然产物的合成及新药研发具有重要价值;因此,化学家和药学家广泛关注3-取代异吲哚啉-1-酮合成方法。针对目前大部分合成方法反应条件苛刻、底物不易制备等问题,本文在易于合成的吡啶甲酰胺–磺酸酯类路易斯碱催化下,以廉价易得的三氯硅烷为还原剂,实现了3-亚甲基异吲哚啉-1-酮的硅氢化反应,以中等到优良的收率(63%~99%)得到了一系列3-甲基异吲哚啉-1-酮类化合物,从而找到了一种便捷、经济、环保的制备3-甲基异吲哚啉-1-酮类化合物的新方法。     

三维电极电催化处理焦化废水实验研究

焦化废水是一类难处理的工业废水,其中的含氮杂环类有机物很难通过生化法处理降解.采用自行设计的活性炭三维粒子电极电化学反应器,对焦化废水进行电催化处理的实验研究.根据对某钢铁厂焦化废水及其现有生化处理工艺出水的水质分析,选择吡啶、喹啉、吲哚等焦化废水中代表性难降解含氮杂环类有机物进行电催化降解,2h总有机碳(TOC)去除率可分别达到65%、76%和80%,而对3者的混合模拟水样进行矿化实验,3hTOC去除率可达70%,证实此法能有效地将含氮杂环类有机物开环降解矿化.在槽压为3V的条件下,利用此法对实际焦化废水进行电催化处理,5hCODCr去除率可达到60%左右,能耗为14.33(kW.h)/kg CODCr.三维粒子电极电催化法作为生化法的前处理或深度处理技术,具有较好的工业应用前景.     

噻吩类硫化物和吡啶在分子筛上竞争吸附的分子模拟

针对焦化粗苯中碱性氮化物的存在会降低催化剂的活性,给加氢脱硫过程带来不利影响的问题,采用巨正则蒙特卡罗法在温度为473.15～673.15 K下研究了不同力场下,焦化粗苯中典型的硫化物噻吩和吡啶在FAU(八面沸石)分子筛上的吸附热;在焦化粗苯加氢条件下,在温度为573.15 K、压力为0.01～ 100 MPa条件下模拟噻吩类硫化物(噻吩、2-甲基噻吩、2,5-二甲基噻吩)和吡啶在分子筛上二组分的竞争吸附;在焦化粗苯加氢条件下,焦化粗苯进料条件下,模拟噻吩类硫化物和吡啶的多组分的竞争吸附和吸附位.研究表明:在Universal力场下,计算得到的噻吩吸附热(105.50 kJ/mol)和吡啶吸附热(62.93 kJ/mol)处于文献报道的范围内;在温度为573.15 K、压力为0.01～100 MPa的条件下,各吸附质的饱和吸附量大小顺序为:噻吩＞吡啶＞2-甲基噻吩＞2,5-二甲基噻吩,2-甲基噻吩和2,5-二甲基噻吩在分子筛上的吸附量较小,噻吩和吡啶的吸附量随着压力的增大不断增大.     

Simulation of the interaction of methane,carbon dioxide and coal

Gas adsorption has an important influence on gas flow in a coal body. Research on the characteristics of coal and gas adsorption is the theoretical basis for studying gas flow in coal. In this paper, the interaction between methane, carbon dioxide and surface molecules of anthracite was simulated using the quantum chemistry method. Adsorption energy and adsorption configurations of different quantities of gas molecules absorbed on the coal surface were calculated. The results show that adsorption between coal and the two kinds of gas molecules is a physical adsorption process and there is an optimal configuration. Gas molecules are more easily adsorbed in the hydroxyl-containing side chain, while it is difficult for them to be adsorbed at the position of the benzene ring. Besides, carbon dioxide molecules are more readily adsorbed on the coal surface than methane molecules. The findings have an important significance in revealing the nature of gas adsorption in coal.     

稀土Y分子筛吸附脱除碱性氮化物

以稀土Y分子筛为吸附剂,在间歇式反应釜中对含喹啉的十二烷溶液进行静态吸附试验,确定了稀土Y分子筛吸附脱氮的最佳温度,并从热力学及动力学角度研究了吸附脱氮过程。实验结果表明:当吸附温度为393K时,脱氮率达到最高,为55.8%,静态饱和吸附量为23.56mg/g;稀土Y分子筛吸附脱氮过程符合Langmuir吸附模型和拟二级吸附速率方程,为自发吸热的化学吸附,活化能为11.49kJ/mol。     

Cu/Ag催化剂水吸附性的第一性原理研究

目前非铂的合金催化剂已成为研究重点。Cu/Ag 合金通过各组分间的协同作用能够增强其催化活性,降低催化剂成本,有实际的应用价值。利用Material Studio软件进行Cu/Ag双金属的不同晶面结构的能带、态密度以及对水分子吸附能的研究,以确定不同晶面的催化活性。结果表明,当铜(Cu)在上、银(Ag)在下的layer 2结构,以及水分子吸附在铜原子还是吸附在银原子两种情况下,吸附能均为负值,吸附体系均稳定,表明该结构具有最好的电催化性能。     

An in situ ATR-FTIR study of mixed collectors BHA/DDA adsorption in ilmenite-titanaugite flotation system

This paper researched the enhanced flotation separation performance of ilmenite and titanaugite using the mixed collector benzhydroxamic acid/dodecylamine(BHA/DDA). The interface assembly mechanism was mainly investigated through in situ attenuated total reflectance Fourier transform infrared(ATRFTIR) spectroscopy combined with the two-dimensional correlation spectroscopy(2 D-COS) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). It has been found that BHA/DDA mixed collectors successfully separate ilmenite from titanaugite at a molar ratio of 8:1. Zeta potential experiments suggested that, in the presence of mixed collector system, the BHA-DDA complex adsorbed on the ilmenite surface via the chemically adsorbed BHA and the electrostatically adsorbed DDA, however, the complex adsorbed on the surface of titanaugite unstably. According to in situ ATR-FTIR combined with 2 D-COS and XPS results,the interface assembly mechanism of BHA/DDA is summarized as: the function group of BHA molecules first binds to the metal sites on minerals to form bidentate ligand, then DDA co-adsorbed with BHA on the surface of minerals through hydrogen bonding. DDA may change the adsorption modes of some BHA on the ilmenite surface from four-membered ring to five-membered ring, while the modes on the titanaugite surface is true opposite. Finally, recommended adsorption configurations of the BHA/DDA complex on the two mineral surfaces are proposed.     

催化裂化过程中硫化物的分布及转化规律

通过对催化裂化过程中影响产品硫分布的主要因素进行分析和评论 ,认为原料中硫化物类型是影响催化裂化过程中硫分布的最主要因素 ,非噻吩硫主要发生分解生成硫化氢 ,进入气体产物中 ,而噻吩类则主要发生侧链断裂 ,进入液体产物中 ,或聚合进入焦炭。同时综述了硫化物的可能转化机理 ,硫化物通过不同方式吸附在催化剂上 ,非噻吩型硫化物主要通过离子机理发生分解 ,而部分噻吩型硫化物则通过氢转移反应 ,生成非噻吩型硫化物 ,进一步发生分解反应