乙烷和二氧化碳催化转化的研究进展

CO₂与乙烷反应是实现碳减排目标、利用非常规能源的重要手段,符合国家重大需求和国际学术前沿。其中,二氧化碳通过“活性氧”机理、“晶格氧”机理以及“反应耦合”机理促进乙烷的活化。通过催化剂设计选择性地断裂C—H/C—C键,可以实现反应定向地按照两条路径进行——乙烷干重整反应（DRE）和乙烷氧化脱氢（ODH）。综述了DRE和ODH两类反应的热力学、反应物活化机制和催化剂研究进展,分析了催化剂均存在产物选择性低、易烧结、积炭问题的主要影响因素以及催化剂设计和改进策略,并对该研究未来的发展方向进行展望。     

固体二氧化碳吸附剂研究进展

大量化石燃料的燃烧造成二氧化碳等温室气体的过量排放,严重影响了全球的环境与气候变化。固体吸附剂由于易处理、能重复使用、原材料损耗小而受到二氧化碳捕集领域的广泛关注。主要针对近些年来发展起来的新型固体二氧化碳吸附剂优缺点进行了分析比较。根据其吸附温度的不同,分别以低温、中温和高温3类吸附剂进行分类讨论。重点讨论了高温固体钙基吸附剂的吸附性能,以及其常见的改性方法,由于其吸附量高、原材料丰富、成本低等优点,氧化钙基吸附剂被认为是最理想的高温吸附剂。     

负载型TiO2/SiO2催化苯酚和草酸二甲酯酯交换反应合成草酸二苯酯的研究

研究了以TiO2/SiO2为催化剂,苯酚和草酸二甲酯酯交换合成草酸二苯酯反应.考察了焙烧温度、催化剂用量、活性组分负载量、反应时间等因素对该反应的影响.确定了最佳焙烧温度为550℃.以550℃焙烧的TiO2/SiO2为催化剂,TiO2负载量为16%,催化剂用量1.8 g,反应时间9 h,反应温度180℃,DMO转化率为55.1%,MPO选择性为64.2%,DPO选择性为32.5%.进行了该反应条件下催化剂的失活测试,并借助XPS表征对失活原因进行了初步探讨.     

Pd/C催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应研究

考察了Pd/C催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应,确定了该反应较适宜的反应条件为反应温度80℃、反应压力5MPa、气相反应物进料配比n(CO)/n(O2)=10、反应时间4h。具有较大极性和较强的永久偶极矩的溶剂二氯乙烷的加入可有效提高苯酚转化率和碳酸二苯酯收率。XRD表征表明可能由于水的存在导致催化剂的活性组分Pd发生聚集使晶粒不断增大。     

PdCl_2/Cu-HMS催化乙醇氧化羰基化合成碳酸二乙酯

制备了含Cu的介孔杂原子分子筛Cu-HM S和PdC l2/Cu-HM S催化剂,考察了其催化乙醇氧化羰基化合成碳酸二乙酯(DEC)的反应性能。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、电感耦合等离子体原子发射光谱、红外光谱的表征表明,Cu离子以高度分散的状态进入HM S分子筛骨架,并保持了良好的介孔结构的有序性,同时PdC l2的负载在一定程度上提高了Cu-HM S分子筛的介孔规整度。通过催化剂活性的考察发现,载体表面的Pd与骨架中Cu之间的协同作用有利于该反应体系活性中心的形成,PdC l2/Cu-HM S催化剂表现出较佳的活性,DEC选择性达100.0%、乙醇转化率为5.1%、DEC时空收率达到110.50g/(L.h)。助剂的加入在不同程度上提高了PdC l2/Cu-HM S催化剂的活性,其中四乙基溴化胺(TEAB)的效果最佳,TEAB的最佳负载量为n(TEAB)∶n(Pd)=12∶1,产物DEC的时空收率达到187.93g/(L.h)。     

草酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯

选择Lewis酸催化剂、分子筛催化剂、有机钛和锡化合物催化剂、H2SO4、KOH和不同载体上的不同金属氧化物催化剂用于草酸二甲酯(DMO)与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的过程。实验结果表明,Sn改性的TS-1分子筛、TiO2/SiO2对该反应具有较高的催化活性和选择性,前者DMO的转化率和目的产物的选择性分别可以达到50 3%和99 2%;后者分别为66 7%和99 5%。在该酯交换反应中,SiO2与γ-Al2O3和MgO相比,是一种良好的催化剂载体。Ti和Sn原子是有效的酯交换催化活性中心。     

ADCP数据综合处理方法及软件系统研制

由于仪器本身的限制和水文测验的实际需要,ADCP自带的数据处理软件WinRiver需要同时解译若干个R文件,并对解译数据进行垂线时间和空间插值,才能获得整点时刻特定起点距的垂线数据。为了弥补上述不足,通过对ADCP原始文件R文件进行解译,并根据ADCP数据处理的理论,研制了ADCP数据处理软件系统。该系统在长江口水文测验的实际应用效果表明,软件在数据的预处理和后处理方面均取得了良好的效果,可以进一步推广。     

碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯研究

选择Lewis酸催化剂、分子筛催化剂、有机钛和锡化合物催化剂和不同负载型金属氧化物催化剂用于碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)的过程。试验结果表明，：MoO3/SiO2和TiO2／SiO2催化剂对该反应具有相对较好的催化活性和选择性。以MoO3／SiO2为催化剂，DMC转化率和DPC选择性分别为24.3％和37.6％；以TiO2／SiO2，为催化剂，DMC转化率和DPC选择性分别为13.7％和20.0％。在该酯交换反应中，SiO2与Al2O3和MgO相比，是一种良好的催化剂载体。     

感潮河段潮流分离方法研究

分析了Green和Gauss两种常用基函数的特点及适用范围,得出了在感潮河段利用基函数法进行潮流分离的关键是节点个数及节点位置的选取.根据潮流分离中流速拟合误差随节点个数增加达到某一数值会趋于稳定这一规律,提出了用于节点个数选取的阈值法,并根据流场的流速缓急及梯度变化提出了用于节点位置确定的梯度算法.实验以长江口徐六泾附近的感潮河段为研究区域,采用传统的基函数法和提出的基于阈值法及梯度算法的组合方法对该水域8个走航断面及5条固定垂线的大、中、小潮3个时段的声学多普勒流速剖面仪(ADCP)数据进行了潮流分离.结果表明:提出方法的流场拟合精度明显优于传统方法,且内符合精度和外符合精度基本一致,表明该方法构建的流场具有较好的短时段外推功能.