纳米碳纤维负载磷氧化物催化剂催化丙烷氧化脱氢研究

考察了纳米碳纤维(CNF)、活性炭、石墨以及CNF负载磷氧化物催化剂催化丙烷氧化脱氢(ODP)反应性能。采用SEM、HRTEM、XRD、TG和BET表征了催化剂的组成和结构。结果表明炭材料自身对于ODP过程具有较高的活性和选择性,尤其是CNF由于其独特的结构特点更适合用作ODP过程催化剂。负载磷氧化物提高了CNF催化剂的适用温度,并提高了丙烯产得率。以磷酸氢二铵为前驱体,负载于经液相氧化处理的CNF上可以得到高选择性的ODP过程催化剂,在500℃下,丙烷转化率为42.07%时,丙烯选择性达到39.63%。     

丙二酸二甲酯加氢制备1,3-丙二醇铜催化剂载体效应研究

分别采用Al_2O_3、Mg O、HMS和Si O2为载体通过尿素水解均相沉淀法制备了四种铜催化剂,并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)和CO吸附原位红外等表征手段研究了催化剂的结构,在固定床反应器中考察了其在丙二酸二甲酯(DMM)加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)反应中的催化性能。研究表明,铜和载体之间的相互作用越强,越有利于活性组分的表面积以及Cu~+/Cu~0比例提高,促进催化剂活性增加。最优的载体为SiO_2,在反应温度453 K,反应压力5.0 MPa,DMM液时空速为0.3 g/(g-cat×h),氢酯比为300的条件下,DMM转化率为92.7%,1,3-PDO的选择性可达39.5%。此外,Al2O3、Mg O为载体的催化剂由于载体表面较强的酸、碱性,DMM自分解较严重,1,3-PDO选择性降低。催化剂稳定性考评表明,Cu/SiO_2催化剂的催化稳定性良好,具有较好的工业应用前景。     

Ni-W2C催化葡萄糖氢解制备低碳二元醇反应机理研究

采用HPLC、LC-MS、GC-MS等分析手段对不同工艺条件下Ni/W₂C催化葡萄糖加氢转化的中间产物及终产物进行定性定量分析，研究了葡萄糖加氢转化过程的反应机制和历程。研究发现：葡萄糖加氢转化过程中同时平行发生了加氢、异构和逆向羟醛缩合（氢解）三类反应；葡萄糖发生加氢反应能够得到六元醇且其不会再进一步转化，发生逆向羟醛缩合反应主要生成乙二醇（C₂产物），发生异构反应则可生成果糖，其进行逆向羟醛缩合的产物则为1,2-丙二醇和甘油（C₃产物）；高浓度葡萄糖条件下，其异构产物果糖发生脱水反应生成的5-HMF浓度过高发生聚合，进而导致结焦。根据葡萄糖加氢转化的反应网络，提出了调控反应过程中C₂产物和C₃产物分布的策略，并通过增加催化剂用量来加快果糖脱水的竞争反应速率(加氢、氢解)，进而实现了高浓度（10%，质量分数）葡萄糖的加氢转化。此外，葡萄糖加氢转化过程中存在明显的浓度效应，反应物浓度越低，越有利于发生逆向羟醛缩合反应，反之则有利于发生加氢反应。     

基于创客教育的高职院校“嵌入式微控制器的认识与应用”课程建设研究

文章阐述了"嵌入式微控制器的认识与应用"课程存在的问题,提出了以创客教育"实体作品"理念引领的课程设计总体方案。从课程内容及标准建设、线上+线下教学资源建设、教学模式实施几个方面阐述了以创客教育理念引领的本门课程建设的具体实施途径。通过智能小车实体作品进行技能强化和技术提升训练,提升学生的创新创业能力和竞争力。     

基于PLC控制的液压缸试验台的研究

文章主要分析了基于PLC控制的SHP系列单柱液压缸试验台,针对大多数液压缸试验台性能不稳定、速度不快、结构不紧凑等缺点,采用西门子PLC开发一套新型的液压缸试验台控制系统。该控制系统具有性能稳定、速度快、操作方便、使用寿命长等优点。     

基于PLC控制的往复式提升机输送系统的设计

为了使换层输送更快捷方便,同时在有限的空间使效率最大化,达到设计先进、结构合理、制造容易、使用可靠和造价经济等目的,对往复式提升机输送系统进行了设计.以西门子1215CPLC、ProfaceGW-4502WW10′′触摸屏为硬件核心,配以西门子 V20、G120系列变频器及SICK对射光电传感器、欧姆龙 U 型开关、限位开关、叉车检测传感器、指示灯、中间继电器等器件,实现输送过程自动化,从而提高生产效率.     

基于卷积神经网络的多孔材料有效扩散系数预测

提出了一种利用卷积神经网络预测多孔材料内有效扩散系数的方法,其中多孔材料微观结构的训练样本通过计算机随机模拟生成,对应的有效扩散系数通过有限元方法计算,并联用Matlab和Comsol实现,卷积神经网络训练在单块NVIDIA K80 GPU上进行,训练过程中出现的过拟合现象通过Dropout进行缓解。训练后的卷积神经网络对测试集的预测精确度达96.70%。利用这种方法,能够通过多孔材料的显微图片快速和准确计算其有效扩散系数。     

锂离子电池正极涂层孔隙结构优化的数值模拟

以磷酸铁锂(LFP)为正极材料的锂离子电池在电子产品、电动汽车等领域应用广泛,但其能量密度仍有待提升以进一步满足不同场景应用需求。锂离子在正极孔隙电解液中的扩散过程是LFP锂离子电池性能的控制因素之一,通过优化电极孔隙结构可以在一定程度上减小锂离子在电解质中的扩散阻力进而提升能量密度。采用准二维模型描述电池内部的传质电化学过程,考察了当锂离子电池正极孔隙存在梯度分布后对锂离子电池能量密度的影响及作用机理。通过对比孔隙率均匀分布和梯度分布的电池模拟结果,发现孔隙率的梯度分布能提高单位活性材料的利用率,提升电解质通量和电极活性材料的嵌锂量,从而增加电池能量密度。随着电极厚度的增加,孔隙率分布的梯度越大,对能量密度的提升效果越显著,研究结果对于厚电极涂层的制备工艺具有重要意义。     

液相还原温度对草酸酯加氢制乙醇酸甲酯银硅催化剂性能的影响

以表面氨基功能化修饰的介孔二氧化硅纳米微球(AS)为载体,乙醇为还原剂,通过调变前体AgNO₃的还原温度,制得了四种不同银催化剂(Ag/AS),结合催化剂表征技术和催化性能研究,探讨了液相还原温度对银硅催化剂上草酸二甲酯(DMO)加氢制乙醇酸甲酯(MG)反应性能的影响规律。X射线衍射、氮气物理吸附、透射电镜、X射线光电子能谱等研究结果表明,Ag/AS催化剂随着还原温度的升高Ag颗粒的平均粒径呈指数型增大,对应的表面Ag原子配位数也随之增大。DMO吸附的原位红外光谱和DMO程序升温脱附实验表明,还原温度升高引起的表面原子配位数的增大,减弱了DMO在催化剂上的吸附进而降低了DMO加氢制MG的活性。