浸没式双管式陶瓷膜反应器用于TS-1催化苯酚羟基化的稳定性

在浸没式双管式陶瓷膜反应器中考察TS-1分子筛上H2O2氧化苯酚羟基化制苯二酚连续反应的稳定性。研究发现,30 h连续反应过程中,苯二酚选择性保持不变,苯酚转化率逐渐下降。采用场发射扫描电子显微镜结合元素组分分析的测试方法分析使用后的陶瓷膜上的污染物,发现陶瓷膜上吸附少量TS-1催化剂,说明催化剂吸附是造成转化率下降的原因之一。采用X线衍射、紫外可见反射光谱、傅里叶变换红外光谱、N2吸附-脱附以及热分析等测试方法分析反应前后的TS-1催化剂性质,结果表明:经过30 h的连续反应,TS-1分子筛的结晶度、MFI骨架结构和骨架中的钛含量没有显著变化,而其比表面积和孔体积显著降低,说明连续运行过程中产生的有机副产物沉积堵塞分子筛孔道造成TS-1催化剂失活,是导致反应转化率下降的主要原因。     

聚合物前驱体法合成La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ纳米粉体

采用聚合物前驱体法,以硝酸盐为原料,乙二醇为溶剂,甘氨酸为螯合剂制备La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ前驱体溶胶及其纳米粉体,考察甘氨酸用量、溶胶蒸发温度及时间对溶胶稳定性的影响。结果表明:当甘氨酸和总金属离子物质的量之比为1∶1时,65℃蒸发48 h可得到均匀、稳定的前驱体溶胶;所得凝胶在700℃下烧结5 h可得到平均粒径为54.4 nm的纯钙钛矿型粉体。     

4烯丙氧基6乙酰基2乙酯基吡啶和4烯丙氧基2,6二乙酰基吡啶的合成

乙酰基吡啶是一种重要的希夫碱前驱体。以白屈氨酸为原料，经酯化反应，合成了4-羟基-2，6-二乙酯基吡啶，再与3-溴丙烯反应，得到4-烯丙氧基-2，6-二乙酯基吡啶。此产物与乙酸乙酯在乙醇纳催化下Claisen酯缩合反应，当控制乙醇钠与4-烯丙氧基-2，6-二乙酯基吡啶的摩尔比为0．9：1时，得4-烯丙氧基-6-乙酰基-2-乙酯基吡啶，而摩尔比为5：1时，得4-烯丙氧基-2，6-二乙酰基吡啶。其中4-烯丙氧基-6-乙酰基-2-乙酯基吡啶为首次报道合成。产物通过核磁共振和红外分析确认结构。     

混合导体致密膜反应器中高温密封材料的制备及表征

开发了一种适合膜反应器高温密封的陶瓷密封剂,其主要由基料SiO2、填料、固化剂及陶瓷粉组成.通过正交试验法优化了陶瓷密封荆各组分的配比,借助于热膨胀仪及扫描差示量热仪分析了密封剂的热膨胀系数和软化温度.在混合导体透氧膜反应器中考察了密封剂在还原性气氛下的密封性能.结果表明,所制备的陶瓷密封剂用于氧渗透及CH4部分氧化(POM)反应的高温密封时,具有良好的密封效果,膜反应器稳定运行320 h后不泄漏.     

管式致密透氧膜用于甲烷部分氧化制合成气的研究

采用钙钛矿型管式致密透氧膜反应器,在Ni/Al2O3催化剂上进行了甲烷部分氧化制合成气的实验研究,考察了进料气中甲烷的摩尔分数和反应温度对反应结果的影响,并对膜在反应条件下的稳定性作了分析.     

聚合物溶液黏度对PDMS/PVDF复合膜微结构及渗透汽化性能的影响

采用不同黏度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液制备平板聚二甲基硅氧烷/聚偏二氟乙烯(PDMS/PVDF)复合膜,并比较膜对乙醇/水混合物的渗透汽化性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、接触角分析仪等表征手段研究聚合物溶液黏度对膜微结构的影响。结果表明:聚合物溶液黏度为90 mPa·s时制备的复合膜分离性能最佳,当进料温度为313 K时,膜对5%乙醇水溶液的通量可达761 g/(m2·h),分离因子为9.1。     

Ni掺杂对Ba0.5Sr0.5FeO3-δ混合导体透氧材料结构及性能的影响

采用乙二胺四乙酸(EDTA)-柠檬酸配位法制备具有钙钛矿结构的Ba0.5Sr0.5Fe1-xNixO3-δ(x=0、0.03、0.05、0.07和0.1)混合导体氧化物,考察Ni掺杂量对材料结构与性能的影响。借助于X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和氧渗透性能分析,对试样的相组成、微观形貌、热膨胀行为以及氧渗透性能进行测试与表征。结果表明:少量Ni的掺杂可以提高试样的透氧性能,当Ni的掺杂量较低(x<0.07)时,试样为单一的钙钛矿相,具有较好的氧渗透性能及稳定性。当Ni掺杂量较高(x≥0.1)时,试样中出现第二相,且氧渗透性能随第二相的出现而大幅降低。     

二次膜射流乳化法制备单分散乳液模板的研究

乳液模板法是一种制备高度有序多孔材料的重要方法,而膜乳化法则是一种新型的通过膜结构制备乳液的方法.文中提出了一种采用二次膜射流乳化制备单分散乳液模板的方法,平均孔径为0.16 μm和1.5 μm的陶瓷膜分别被作为两次乳化的乳化介质.采用异辛烷/甲酰胺体系为研究对象,嵌段高分子聚(乙二醇)聚(丙二醇)聚(乙二醇)作为乳化剂.实验表明一级膜乳化过程的通量为75.4 L/(m2·h) ,二级膜乳化过程的通量可达到169.9 L/(m2·h).所得单分散乳液模板的平均粒径为1.8 μm,且在10 h内能保持较好的稳定性.     

聚二甲基硅氧烷-陶瓷复合膜的正己烷-N_2分离性能

挥发性有机物(VOCs)是大气污染物之一,其排放不仅造成资源浪费,还危害环境与人体健康,如何有效回收处理VOCs是当下亟需妥善解决的问题。本文采用膜分离技术,考察聚二甲基硅氧烷(PDMS)-陶瓷复合膜在不同温度、不同浓度、不同进料流量、不同渗透侧压力的条件下对典型医药行业VOCs废气(正己烷-N_2体系)的分离效果。结果表明:PDMS-陶瓷复合膜可有效分离回收摩尔分数为3%正己烷-N_2体系,在进料流速为1.2 m~3/h、进料温度为30℃、真空度为2.5 kPa时,正己烷通量约为12 mol/(h·m~2), N_2通量约为26.5 mol/(h·m~2),选择性约为17。实验进一步研究了复合膜在65 d使用周期内的分离稳定性,结果显示复合膜在正己烷-N_2体系中,通量和选择性没有较大的波动,分离性能稳定,说明PDMS-陶瓷复合膜在VOCs回收利用方面具有较好的工业前景。     

多孔陶瓷膜的气体渗透模型

为了揭示气体在多孔陶瓷膜中的传质规律,研究陶瓷膜在20～500℃下的N2渗透性能。实验测定了平均孔径为100、200和500 nm的陶瓷膜渗透速率;在达西定律的基础上,分别依据K-C方程和H-P方程建立气体传质模型,修正相关参数并进行比较和预测。结果表明:在考察的膜孔径范围内,气体的传质机制主要为黏性流扩散,气体的渗透速率随温度的升高而减小,随膜平均孔径和孔隙率的增大而增大,随膜厚度的增加而减小,修正的K-C方程能较好地描述N2在陶瓷膜孔中的传递规律。