纳米A型和FAU型沸石的合成及生长机理的研究进展

对有模板剂和无模板剂条件下纳米 A 型和 FAU 型沸石的合成方法及生长机理进行了综述。当合成液中无模板剂存在时,所得产物中仅部分颗粒粒径小于100 nm,且粒径分布较宽;当在合成液中添加模板剂时,合成出的纳米沸石粒径均一且容易控制。纳米 A 型和 FAU 型沸石合成机理的研究表明,无模板剂时,纳米 A 型沸石由无定形凝胶颗粒的随机聚集体晶化形成,纳米FAU 型沸石由大量小晶体随机聚集形成;有模板剂存在时,纳米 A 型与 FAU 型沸石均由分散的无定形凝胶颗粒晶化形成。开发在无需添加模板剂或尽量少用模板剂的条件下制备粒径小且分布窄的纳米沸石的新方法是今后的研究方向。     

固相析出法制备负载型催化剂的研究进展

综述了近几年发展起来的一种负载型金属催化剂的制备方法——固相析出法的研究进展。讨论了固相析出 法制备负载型催化剂高分散和高热稳定性的优点,并与浸渍法制备的负载型金属催化剂的活性、热稳定性和抗积碳性 进行了比较。结果表明,固相析出法制备的催化剂的各项性能都好于浸渍法制备的催化剂。     

抑垢型无固相修井液的研究与应用

为解决氯化钙型修井液与碳酸氢钠型地层水结垢的问题,通过对抑垢剂、缓蚀助排剂、防膨剂、加重剂等外加剂的研究与优选,研制出以氯化钙液体为基液、密度为1.20~1.55 g/cm3的BH-1抑垢型无固相修井液产品。经室内评价证实,该产品与碳酸氢钠型地层水配伍,对黏土矿物防膨率达97%,对油管钢的腐蚀速率与淡水相当,表面张力比淡水低43.8%,凝固点在-10~-55℃之间,与原油配伍,适用于硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钙、氯化镁4种类型地层水的油气水井压井作业。产品在库5-10井等现场应用4井次,均获得成功,显示出BH-1抑垢型无固相修井液具有良好的应用前景。     

梳型温敏聚合物对无固相水基钻井液高温流变性的调控

针对现有聚合物增黏剂存在高温降黏缺陷,不能有效调控无固相水基钻井液高温流变性能的难题,采用自由基胶束聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/新型温敏单体(MVC)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)梳型温敏聚合物(TSP-Comb)。采用红外光谱、核磁氢谱和凝胶渗透色谱等表征和测定了TSP-Comb的分子结构和重均分子量,采用热重分析和环境扫描电镜分别测定了TSP-Comb分子链的热稳定性和微观结构,采用流变仪和可见分光光度计研究了TSP-Comb的温度响应特性,并研究了TSP-Comb对无固相水基钻井液高温流变性能的调控效果。研究结果表明,TSP-Comb溶液在90～180℃范围内具有优良的高温增稠特性和较高的相变温度(高于60℃),相比较于线性温敏聚合物,TSP-Comb在高温流变稳定性和相变温度提升方面均有明显改善;TSP-Comb的高温增稠特性有助于改善无固相钻井液的高温流变性能,基于TSP-Comb构建的无固相钻井液的表观黏度、塑性黏度、动切力等流变参数在90～180℃较宽温度范围内的变化率小于25%,TSP-Comb显著提高了无固相钻井液的高温流变稳定性,为无固相水基钻...     

气化细渣与原料煤的混合燃烧特性

利用热重分析仪对气化细渣单独燃烧及与动力原料煤混合燃烧特性进行研究,考察了掺混比例对混合燃烧特性的影响,分析了混合燃烧过程中的交互作用和反应动力学。结果表明：气化细渣和原料煤掺烧存在一定的协同效应;掺混原料煤的比例越高,混合燃料燃烧反应的活化能越低,其可燃性和综合燃烧特性越好。这可为改进气化细渣的燃烧特性,有效利用气化细渣的热值,降低固废量研究提供参考。     

Shell粉煤气化灰渣环境风险评价

 以3种Shell粉煤气化灰渣为研究对象,采用工业分析、元素分析、XRF和XRD研究其化学组成及特征矿物质;采用微波消解与ICP-MS联用及直接测汞仪测定灰渣中As、Pb、Cd、Cr和Hg质量分数,并测试灰渣的浸出毒性和腐蚀性。结果表明：3种粉煤气化灰渣的主要成分均为无机矿物质和残炭,Hg和As在细渣中质量分数最高,Pb元素富集于飞灰中,Cr元素在3种粉煤气化灰渣中均有一定程度富集。3种粉煤气化灰渣中Hg、Cd和Cr质量分数均低于农用地土壤污染标准管制值和筛选值,但飞灰中Pb质量分数、粗渣和细渣中As质量分数高于农用地土壤污染标准筛选值,应加强风险管控。3种粉煤气化灰渣均无浸出毒性和腐蚀性,粗渣和细渣属于Ⅰ类一般固体废物,飞灰属于Ⅱ类一般固体废物。     

煤矸石加碱熔融法制备亚微米4A沸石

以煤矸石为原料,采用加碱熔融法制备出亚微米4A沸石,并通过XRD和TEM表征将其与传统水热法合成的4A沸石进行了比较。实验结果表明,加碱熔融法合成4A沸石过程中,固体原料加碱熔融后,不仅可以使煤矸石充分活化,提高沸石产品的结晶度,而且碱与固体原料中的硅、铝在高温下形成均匀的可溶性硅铝酸盐,有效地消除了原料颗粒度对合成沸石的影响,减小了沸石的晶粒度;与传统水热法相比,加碱熔融法合成4A沸石过程的原料煅烧活化温度(700℃)和时间(2h)明显降低和缩短。亚微米4A沸石产品的钙离子交换能力(以CaCO_3/无水沸石计)大于309mg/g,白度高达96%。     

利用煤矸石分步溶出硅铝连续化合成纯4A沸石

对煤矸石进行热活化(一次活化),再进行热活化与化学活化复合的二次活化,以活化后溶出的硅铝为原料连续化合成了纯4A沸石;并探讨了一次活化和二次活化的机理。实验结果表明,一次活化过程中,煤矸石的物相组成和微结构明显改变,煤矸石的潜在活性被激发,高岭石转变成偏高岭石、无定形SiO_2和活性γ-Al_2O_3;二次活化过程中,一次活化后的煤矸石与Na_2CO_3混合煅烧后生成了溶于水的Na_2SiO_3和溶于碱的NaAlSiO_4,其中铝以NaAlSiO_4的形式存在,用蒸馏水浸取可单独脱除部分硅,平衡煤矸石的硅铝比,有助于铝的溶出;用溶出的硅铝连续化合成的4A沸石没有杂晶,纯度很高,结晶度为82%,白度为98,钙交换值为310 mg/g,收率为310～350 g/kg。     

粉煤灰复合硫酸亚铁固体酸的制备及其催化合成柠檬酸三丁酯

研究了用粉煤灰与硫酸亚铁复合制备的固体酸催化剂替代浓硫酸,用于合成柠檬酸三丁酯。通过对不同条件下制备的催化剂筛选发现,在w（FeSO4）：w（粉煤灰）：w（CaO）=1：4：1、焙烧温度550℃、焙烧时间5h条件下制备的催化剂（FSF-2g）具有较高催化活性。还考察了酯化反应条件对酯化率的影响,结果表明,在原料酸醇摩尔比为1：3．5、催化剂用量为2．0g（为反应物柠檬酸质量的12％）、反应温度100～120℃、反应时间3h、带水剂甲苯为5mL的条件下,酯化率可达98％。     

PW_(12)/USY-1固载杂多酸催化合成双酚A的研究

以 PW_(12)/USY-1固载杂多酸为催化剂,苯酚和丙酮为原料,催化缩合双酚A。通过对催化剂制备的正交试验,优选了催化剂的制备条件:H_3PW_(12)O_(40)与USY-1质量比为1:1,H_3PW_(12)O_(40)浓度为25％,480℃焙烧4 h制备的催化剂活性最高。通过对缩合反应的正交试验,优化了双酚A合成反应条件:苯酚与丙酮摩尔比为8:1,催化剂用量为反应物总质量的9％,反应温度为120℃,反应时间为3 h,其产率可达62.6％。