纳米碳纤维/碳毡负载碳化钨和碳氮化钨的肼分解性能

以纳米碳纤维/碳毡(CFF)为载体,分别采用碳热氢气还原法和碳热氨气还原法制备了负载型碳化钨、碳氮化钨整体催化剂,XRD结果表明催化剂的活性相分别为W₂C和WC_xN_y, TEM表征发现其粒子尺寸分别为2～40 nm和2～20 nm。采用1 N肼分解推力器评价了上述催化剂的反应性能,W₂C/CFF和WC_xN_y/CFF表现出了相比于Ir/CFF更好的肼分解综合性能:除了初活性略低以外,启动加速性、稳态燃压以及比活性均高于贵金属Ir催化剂。此外,W₂C/CFF和WC_xN_y/CFF催化剂的稳定性明显优于Ir/CFF,这主要是由于CFF载体在贵金属Ir的作用下发生了更显著的甲烷化反应。     

温和条件下水合肼催化分解制氢研究进展

水合肼（N2H4?H2O）的氢质量分数高达8.0%,完全分解时副产物仅为N2,且在温和条件下物理化学性质较为稳定,因此可以作为一种理想的移动氢源,在一些特殊场合为燃料电池提供氢气。本文概述了温和条件下水合肼分解制氢反应所使用的催化体系,具体包括金属纳米粒子、复合氧化物及负载型催化剂。简要介绍了肼分解过程的机理,并分析了影响水合肼分解制氢选择性的因素,包括催化剂中活性金属的特性、反应条件及助剂的性质对催化剂选择性的影响。总结了现阶段水合肼分解制氢催化剂的优缺点,为进一步开发高效、高选择性的水合肼分解制氢催化剂提供借鉴,并为涉及N—H键及N—N键断裂的其他反应催化剂设计提供参考。     

Ni-Fe基析氧阳极材料的研究进展

寻找一种高效、稳定和低成本的析氧阳极材料对于在碱性环境中电解水的研究具有非常重要的实际意义。近年来,Ni-Fe基材料以其低成本及在碱性条件下具有高催化活性的特点成为析氧反应电极材料的研究热点。本文概述了近几年国内外学者对不同的Ni-Fe基析氧材料(包括Ni-Fe合金、Ni-Fe氧化物、Ni-Fe层状双金属氢氧化物及Ni-Fe基复合材料等)在合成方法、物理形态、化学结构和催化性能等方面所进行的研究,介绍了Ni-Fe基材料的析氧反应机理的进展,探究了析氧反应活性相以及Fe的掺入对Ni基氢氧化物的结构和活性的影响,最后指出了合成方法的改进及详细反应机理的探究将会成为未来Ni-Fe基析氧阳极材料的重点研究方向。     

负载钌的氮掺杂石墨烯催化剂的制备及应用

利用人工合成的蒙脱石做硬模板，以插层的邻菲罗啉-钌络合物为前体，在惰性气氛下热解后用氢氟酸和盐酸刻蚀除去蒙脱石模板制备出负载钌纳米粒子的氮掺杂石墨烯催化剂（Ru-NG）。Ru-NG具有与模板蒙脱石类似的层状石墨烯结构，C、N、O及Ru元素在其上分布均匀。Ru-NG中钌的含量随钌前体的加入量的增加而增加，但受蒙脱石片层的物理限域作用及与含氮物种的配位作用，钌纳米粒子的粒径却无显著变化，且粒径均一，平均粒径在1.2~1.4 nm范围内。与传统浸渍-还原法制备的活性炭负载的Ru催化剂相比，Ru-NG在二氧化碳加氢生成甲酸反应中表现出优异的催化活性。     

二氧化碳电化学还原反应器的研究进展

电化学还原二氧化碳（CO₂）可实现CO₂的资源化转化，是实现自然界“碳循环”、缓解因CO₂过度排放所引起诸多环境问题的关键技术。本文综述了CO₂电还原反应器的研究发展现状，并依据电解质的不同对比分析了各反应器的结构、传质特征及与之匹配阴极的CO₂转化活性与选择性。研究指出膜电极构型反应器是当前CO₂电还原反应器发展的主要方向，其电解质材料的优选不仅决定于其离子选择性与电导率，还需考虑电催化材料的性质与膜电极效率。最后，提出膜电极构型反应器内的过程强化技术与自支撑结构的阴极设计将成为CO₂还原研究发展的新方向。     

二氧化碳加氢合成低碳烯烃的研究进展

大气中逐年升高的二氧化碳浓度对全球环境产生了严重的影响。通过可再生能源得到的H₂与CO₂反应生成低碳烯烃,不但可以使CO₂得到资源化利用,还能减少低碳烯烃的生产对于石油资源的依赖。该技术还有望实现从海水中得到燃油。本文主要对CO₂加氢合成低碳烯烃的热力学、反应机理和催化剂研究进行了综述。目前,该反应中使用的催化剂以Fe系为主。文中简要介绍了直接转化催化剂中的载体、助剂和双金属活性组分对反应性能的影响以及经甲醇路线制低碳烯烃的双功能催化剂在该反应中的应用。高性能催化剂的设计以及反应机理的探索是CO₂加氢合成低碳烯烃未来的发展方向。     

新型低剪切母液流量计调节器内部结构优化研究

针对聚合物驱应用的母液流量调节器对聚合物溶液剪切降解大的问题,将现用母液流量调节器内部调节阀结构进行改进优化。通过运用计算流体力学软件FLUENT进行流场参数模拟计算,优选出梭形杆结构作为调节器高速流区阀芯,同时考虑最佳的降速效果和流量调节性能,优选出阀芯单节长度为25 mm,节数为6节。现场试验结果表明:常规母液流量调节器的平均黏损率为5.01%,而新型母液流量调节器的平均黏损率为1.48%,在相同工况下比常规母液流量调节器的黏损率降低3.53%。     

油气水混合物的水力计算

分析了高粘性油气水混合物黏度与温度、压力等关系的水力计算。通过实验得到气液流摩擦阻力半经验公式及不同雷诺数下混合物的流动状态。本文的研究很好的运用到了一些油田。     

负载型金属催化剂的热稳定机制

负载型金属催化剂是一类重要的催化材料,在石油炼制、环境保护以及材料合成等领域起着重要的作用。然而,由于活性金属在反应环境下容易烧结团聚,以致活性降低乃至失活,因此,如何提高其热稳定性成为负载型金属催化剂研究的一个关键问题。概述了催化剂的金属团聚成因及其稳定机制。简要介绍了Ostwald效应以及颗粒合并长大两种团聚模型,从热力学角度解释了导致催化剂烧结团聚的原因。总结了现阶段几种提高负载型金属催化剂热稳定性能的方法,具体包括以包覆封装隔离为原理的物理方法,以及以形成化学键为基础的化学方法,可为进一步开发高热稳定性的负载型金属催化剂提供借鉴。     

低碳烯烃齐聚合成液体燃料研究进展

以低碳烯烃为原料进行齐聚反应是制取清洁液体燃料的重要途径之一。目前,在烯烃齐聚反应的产业化发展中,开发具有高活性、高稳定性、产物分布集中的多相催化剂仍是重要的研究方向。本文概述了多相催化烯烃齐聚反应在酸性位点以及镍金属位点两种活性中心上的作用机理,并分别对C₂⁼、C₃⁼和混合烯烃的齐聚反应进行介绍;从多相催化剂的优化设计角度,具体包括载体的类型、孔道结构和活性中心的分布状态以及反应条件的优化等方面对当前的研究工作进行了综述。探讨了多相催化烯烃齐聚反应在制备液体燃料中存在的优势和问题,为进一步开发高选择性、长寿命的多相催化剂提供借鉴。