硅铝比对ZSM-5分子筛催化甲醇制烯烃性能的影响

以n(Si)/n(A1)分别为25、38、50、80、360的ZSM-5分子筛为催化剂,利用N2吸附-脱附、XRD和NH3-TPD对催化剂的孔结构和表面酸性进行表征分析,测定催化剂对甲醇制低碳烯烃(MTO)各产物的选择性,讨论催化剂的孔结构与表面酸性对其催化性能的影响。结果表明,随硅铝比增加,催化剂平均孔径逐渐减小,中强酸逐渐消失,酸强度逐渐减弱,烯烃的选择性逐渐增大,催化剂的稳定性逐渐增强。其中,硅铝比360的分子筛具有最低的表面酸强度,最大的比表面积和最小的孔径,MTO催化性能最佳,乙烯+丙烯的选择性达69.36%。     

环保型多孔陶瓷制备及其性能研究

以建筑废弃物为主要原料、氧化铝为补充铝源、氟化铝为晶须催化剂、氧化硼为烧结助剂、玉米淀粉为造孔剂,采用添加造孔剂法和原位晶须生成法制备具有高孔隙率、高机械强度的多孔结构整体式陶瓷载体。通过浸渍工艺使多孔陶瓷负载钯基催化剂,探究氟化铝及氧化硼含量对其晶相、微观结构、开口孔隙率、抗折强度等性能的影响,同时研究负载催化剂后处理亚甲基蓝模拟废水的可行性。结果表明：在原料中建筑废弃物含量（质量分数）为40%、氧化铝为44 %、氟化铝为13%、氧化硼为3%,造孔剂添加量（质量分数）为上述无机粉体10%,烧结温度1 150 ℃、保温120 min条件下,所制得的多孔陶瓷性能最佳,开口孔隙率62.99%、抗折强度7.44 MPa;浸渍时间12 h的 多孔陶瓷催化性能最佳,以其为载体负载钯基催化剂降解亚甲基蓝模拟废水,废水褪色时间9.31 h,较未负载前降解效率提升57.91%。由此证明,多孔陶瓷作为催化剂载体处理染料废水的可行性,并提供了理论借鉴和工艺参考。     

Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+荧光粉包覆改性后的热稳定性能研究

以Al(NO3)3作为包覆材料,通过直接沉淀法在Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+荧光粉表面包覆了一层勃姆石(γ-AlOOH).采用XRD、SEM、TEM、TG-DSC和瞬态/稳态荧光光谱仪对未包覆的荧光粉和包覆后的荧光粉进行了测试表征.结果 表明,γ-AlOOH包覆膜均匀地沉积在荧光粉的表面,且其厚度约为40 nm.γ-AlOOH在高温热处理过程中会转变成Al2O3.当热处理温度≥1000℃时,Al2O3与Sr2MgSi2O7基质发生固相置换反应并生成了SrAl2Si2O8,MgO和SrO,包覆后的荧光粉新出现了一个峰值为384 nm的紫外发射带.当热处理温度为900℃、1000℃、1150℃和1200 ℃时,包覆后的荧光粉的蓝光发光强度比包覆前的荧光粉更强,而在1050℃和1100℃时反而更弱,这与Al2O3晶体的F色心缺陷有关.     

二甲醚水蒸气重整制氢催化剂的研究进展

高品质氢气的在线稳定供给是质子交换膜燃料电池（PEMFC）商业化的瓶颈和亟待解决的关键问题,以二甲醚为原料经水蒸气重整制取氢气是近中期最为现实和有效的氢源供给方案之一。本文总结和评述了近期二甲醚水蒸气重整制氢催化剂的研究进展,主要集中在固体酸催化剂中氧化铝和HZSM-5分子筛酸强度、酸类型以及结构的调变对性能的影响,同时对金属催化剂特别是Pd基贵金属催化剂和Zn基催化剂的研究现状、整体式催化剂以及催化剂的失活与再生的相关研究进行了重点介绍。根据对相关研究结果的总结,提出今后该领域的重要研究方向为：开发新型In₂O₃催化剂;构建具有多级孔、纳米结构的催化剂体系;创制具有特殊结构的催化剂（以多级孔分子筛/氧化铝为核,连续无缺陷的金属催化剂为壳）。     

ZSM-5分子筛用于甲醇制低碳烯烃的反应条件研究

以ZSM-5分子筛(n(Si)/n(Al)=360)为催化剂,在固定床反应器上考察了反应温度、水醇比、原料空速和反应时间对甲醇制低碳烯烃(MTO)各产物选择性的影响。结果表明:随反应时间增加,丙烯的选择性逐渐增大,乙烯的选择性先增大后减小,所有产物的选择性均在6.5h后趋于稳定;随反应温度升高,低碳烯烃的选择性先增大后减小;原料中适量掺杂水对反应有利,n(水)/n(醇)为2时,低碳烯烃的选择性最高;空速增加,低碳烯烃的选择性逐渐下降,但空速过低催化剂易积炭失活。最佳反应条件确定为:430℃,LHSV=2.2h-1,n(水)/n(醇)=2,此时乙烯+丙烯的选择性达69.36%,其中丙烯的选择性为53.54%。     

盾构渣土资源化处置研究进展

随着中国城市化进程不断加快,盾构施工广泛应用,由此产生的盾构渣土已成为建筑垃圾的重要组成部分,其对生态环境与安全带来重大挑战。本文从盾构渣土的物理化学性质入手,概述了盾构渣土的处置方案及其在绿色建材中的应用现状,具体包括脱水、装运、改良等工艺,配置掘进泥浆,同步注浆砂源,制备陶粒、混凝土、免烧砖、新型墙材、水泥混合料等。通过本文梳理,以有效推动盾构渣土高效率处置与资源化利用,为推进生态文明建设、共建美好家园、建设资源节约型社会献力。     

钛酸钡与铌酸钾钠无铅压电陶瓷研究进展

钛酸钡(BaTiO₃)和铌酸钾钠(K_0.5Na_0.5NbO₃)压电陶瓷因具有环境友好、电学性能良好、居里温度较好等优势而成为国际高新技术材料研究的前沿热点,有望替代部分铅基压电陶瓷应用于国防、航空航天、通信等领域的电子器件中。本文综述了BaTiO₃和K_0.5Na_0.5NbO₃压电陶瓷材料的最新研究进展,从构造相界调控压电性能、BaTiO₃基压电陶瓷的材料体系设计、K_0.5Na_0.5NbO₃基压电陶瓷的热稳定性及改善、压电陶瓷的新型成型及烧结工艺等方面进行客观分析和总结,并展望了两种材料的未来发展趋势,为开发高性能无铅压电陶瓷提供参考。     

《无机化学》课程教学改革探析

《无机化学》作为环境、材料、化工等专业本科生的一门专业基础课,教师的教学内容、模式和考核方式不但影响学生的专业认知,而且影响其后续课程学习及专业素质培养。从剖析《无机化学》教学现状入手,综述了该课程在教学内容、模式、考核方式方面的教学改革,重点阐述了PBL教学模式、BOPPPS模型、翻转课堂、理实一体化等教学模式的实施策略及所取得的良好效果,以期为提高该课程教学质量,实现对学生的综合素质培养及提升作借鉴。     

模拟月壤原位增材制造技术研究进展

增材制造技术又称3D打印技术,它可以实现对复杂结构器件的制造,从而使其在建筑、机械加工等应用领域有一定潜力.随着人类对宇宙探索欲望愈演愈烈,各国都决定将月球作为"跳板",采用月球上丰富的月壤资源利用3D打印技术进行小型零件或大型建筑物的原位制造,以此逐步开展宇宙探索计划.目前,科研工作者们已成功配置出多种模拟月壤,其与真实月壤的成分组成、粒径分布等性质都很相似.并且利用D-shape、微挤出式墨水3D打印、激光增材制造、数字光固化等增材制造工艺已成功将模拟月壤原料打印成型.其中,采用数字光固化增材制造技术打印并经过脱脂烧结后得到的模拟月壤结构件的抗压强度及弯曲强度分别可达到428.1 MPa和129.5 MPa,验证了增材制造技术在未来行星上进行原位制造的可行性.本文意在为月球等宇宙天体的原位制造技术研究提供一定的参考.     

甲醇制烯烃用ZSM-5分子筛的研究进展

综述了甲醇制烯烃用ZSM-5分子筛催化剂的研究进展,包括甲醇制低碳烯烃的合成机理、ZSM-5分子筛的结构与酸性对合成低碳烯烃性能的影响以及分子筛的改性。重点探讨了ZSM-5分子筛的改性（如水热处理改性、磷改性、氟改性、硼改性、金属离子改性及其他化学改性）对催化剂表面酸性和孔径、低碳烯烃选择性和催化剂稳定性的影响,指出分子筛孔径/表面酸性的调控和MTO/MTP反应机理的研究是甲醇制低碳烯烃催化剂研究的发展方向。