298K时(NH_4)_2S_2O_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O三元体系相平衡研究

通过改良合成复体法对(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O三元体系在298 K下的溶液相平衡进行研究。利用X-射线粉末衍射法(XRD)表征平衡固相组成。结果证实:该方法能很好地用于(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O三元体系平衡固相组成的分析。依据水、硫酸铵及硫代硫酸铵组成的饱和溶液各组分的质量分数绘制了(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O在298 K下的三元体系相图。依据三元体系相图,结果显示:硫代硫酸铵的结晶区远远大于硫酸铵的结晶区,同时在该温度下,硫代硫酸铵、硫酸铵及水形成简单三元体系,体系中没有水合物形成。     

NH_4HCO_3+NH_3·H_2O处理废铅酸电池铅膏实验研究

以NH4HCO3+NH3·H2O为脱硫转化剂,对废铅酸电池铅膏进行碳酸化处理。考察了转化剂用量、液固比、转化时间、转化温度等因素对铅膏脱硫率和铅回收率的影响,并确定了最佳反应条件。结果表明:在NH4HCO3+NH3·H2O用量为理论用量的2倍、液固质量比为5∶1、转化时间为2 h、转化温度为室温时,铅膏脱硫率最高可达99.5%;不同实验条件下脱硫后的铅膏中铅的含量变化不是很大,均在30%(质量分数)左右,与原始铅膏含铅率(71.87%)相比相差很大,铅回收率小于50%。通过对转化前后铅膏试样的XRD分析,表明铅膏脱硫率可达99%以上。     

化合物[NH_3CH_2CH_2NH_3][CuCl_4]的热稳定性及其分解动力学研究

利用液相法合成了[NH3CH2CH2NH3][CuCl4],并对化合物的热稳定性、热分解及其动力学进行了研究。采用TG-DTG技术研究化合物[NH3CH2CH2NH3][CuCl4]的热分解,并应用微分法（Achar法）、Coast-Redfern法、Kissinger法、Ozawa法对非等温动力学数据进行处理,发现晶体的第一步分解是二维扩散反应,n=2,机理函数积分形式g（α）=[1-（1-α）1/2]2和微分形式f（α）=（1-α）1/2[1-（1-α）1/2]-1,表观活化能Ea=192.56 kJ.mol-1,指前因子A=2.13×1016s-1。标题化合物的第二步分解是化学反应,机理函数积分形式g（α）=（1-α）-1-1和微分形式f（α）=（1-α）2,表观活化能Ea=164.70 kJ.mol-1,指前因子A=2.90×1012s-1。     

NH_3和ClO_3对RDX初始热裂解的影响

用B3LYP/6-31G(d)方法,优化得到RDX及其与高氯酸铵(AP)裂解产物NH3、ClO3形成复合物的稳定构型,计算了RDX及各复合物的N-NO2键解离能.结果表明,复合物中RDX构型变化不是很大,但其CS对称性遭到破坏.RDX与NH3、ClO3结合后其N-NO2键解离能与RDX相比变化不大, NH3、ClO3的存在不影响RDX硝基裂解A位优先于E位的顺序.但一旦复合物裂解,生成的NO2极易与NH3发生反应,放出大量热,从而可引发RDX的后续裂解反应.     

无机化学实验教学中配合物[Co(NH_3)_5Cl]Cl_2的制备方法改进

配位化合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的制备是大学无机化学课程中一个重要的无机合成实验,但按照教材中的步骤进行操作,不但产率低、易生成其它副产物,而且HCl和NH3气体的挥发容易造成大气污染;同时,目标配合物的检测会造成大量贵重试剂Ag NO3的浪费。基于绿色化学理念,针对教材中"一种Co(III)配合物的制备"相关的关键步骤和药品用量进行了改进和创新,节省了Ag NO3试剂的用量,提高了产品的产率和纯度,同时也达到了环保的效果。     

煤气化装置中NH_3-CO_2-H_2O体系相平衡研究

煤气化过程中产生的NH3和CO2,在煤气洗涤、灰水处理、变换和热回收工段与水形成NH3-CO2-H2O三元体系,通过三元体系相平衡的热力学模型,能够预测NH3在系统中的分布,解决煤气化装置普遍存在的铵盐结晶、废水氨氮超标等问题。提出了NH3和CO2在水中的解离反应和酸碱反应,是造成Aspen中NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型与实验数据产生偏差的原因。利用系统压力0—1.2 MPa条件下NH3-CO2-H2O三元体系的气液平衡实验数据,回归了NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型的二元交互作用参数和亨利系数,得到修正的NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型。模型计算结果与实验数据间的平均相对误差小于2.9%,能够准确地预测煤气化装置中低压含NH3系统的气液相平衡,对工程设计和装置运行具有一定指导意义。     

NH_3、MNH_2、M_2NH(M=Na/Li)电子结构的理论研究

在MP2/6-311++G(d,p)水平对NH3、MNH2、M2NH(M=Na/Li)的构型进行优化和NPA计算。从空间构型、自然键轨道、NPA电荷、前线轨道等方面进行了分析。MNH2是由M+离子和NH-2组成的离子化合物,M2NH是M+离子和NH2-组成的离子化合物。从HOMO看,从NH3、NaNH2和Na2NH的N端,LiNH2和Li2NH的分子平面上下方进攻N原子的反应当易于进行。从LUMO看,NaNH2和LiNH2的三重态分子中N-H键易于断裂而失去H+。     

氨气改性的NH_3@MIL-53(Cr)吸附CO_2和CH_4的性能

采取水热法成功合成MIL-53(Cr)晶体,分别应用0.1、1、3 mol·L?1的氨气对MIL-53(Cr)进行改性,制得系列的NH3@MIL-53(Cr)-1#,NH3@MIL-53(Cr)-2#,NH3@MIL-53(Cr)-3#。实验结果表明:与原始的MIL-53(Cr)晶体相比,尽管制得NH3@MIL-53(Cr)系列材料的比表面积依次减少,但其单位比表面积的CO2吸附容量大小依次为:NH3@MIL-53(Cr)-3#NH3@MIL-53(Cr)-2#NH3@MIL-53(Cr)-1#。表明氨气改性会使得材料表面的碱性增强,从而增强了其对酸性气体CO2的吸附。此外,改性后的NH3@MIL-53(Cr)对水蒸气的吸附量明显减少,表明其憎水性能得到改善。较高浓度氨气改性会导致材料的比表面积大幅下降,会引起单位质量吸附剂的吸附容量下降。用1 mol·L?1浓度的氨气改性得到的NH3@MIL-53(Cr)-2#,不仅对CO2的吸附容量最大,而且对CH4的吸附容量明显下降,这将有助于进一步提高改性材料NH3@MIL-53(Cr)-2#对CO2/CH4的吸附选择性。     

In_2O_3纳米线对NH_3气体响应的优化实验与分析

通过实验对纳米线探测NH3时电导增大这一结论的适用条件进行了补充。研究了传感器响应与纳米线氧空穴掺杂浓度的关系。对比实验结果表明:在检测NH3气体时高掺杂的纳米线电导降低,低掺杂的纳米线电导增大。此外,还观察了纳米传感器暴露在高浓度NH3中产生的"门屏蔽效应",这是由于NH3分子吸附在In2O3纳米线上成为电荷陷阱导致的。     

NH_3-CO_2-SO_4~(2-)-H_2O四元体系气液相平衡研究

鉴于国内缺少有关NH3-CO2-SO42--H2O四元体系气液相平衡的数据及模型,采用连续流动鼓泡法测定了NH3-CO2-SO42--H2O四元体系在常压、温度为313.15~343.15 K条件下的气液平衡实验数据,并建立了相应的热力学相平衡模型。实验结果表明在NH3-CO2-H2O三元体系中引入SO42-后,气相NH3平衡分压降低,CO2平衡分压升高。模型采用改进的Davies方程及Henry定律进行计算,用Matlab中的fsolve函数进行编辑求解。模型简洁,计算方便,计算结果与实验数据能够较好地吻合,为涉及NH3-CO2-SO42--H2O四元体系的工艺过程研究提供了相应的参考数据和理论依据。     

稀土分子筛固体碱催化剂Ln（PO_2NH）_3的制备及其催化性能

文章报道合成了系列稀土分子筛固体碱催化剂Ln（PO2NH）3,通过XRD,IR,TG对其结构及热稳定性进行表征,并对其Knoevenagel催化性能进行研究。结果表明此催化剂具有二维的孔道结构,热稳定性较高,可在400℃以下保持有机胺碱性基团-NH稳定存在。对苯甲醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应表现出良好的碱催化活性,转化率范围在61%～66%。     

硫酸铵焙烧与浸出提取碳素铬铁冶炼渣中有价金属

用(NH4)2SO4焙烧分解碳素铬铁冶炼渣,提取有价金属,考察了焙烧温度、硫酸铵用量和焙烧时间对有价金属浸出率及过程相变的影响. 结果表明,焙烧过程中250~435℃间失重达65.5%,主要为NH3,H2O,SO3释放及(NH4)2SO4挥发. 优化的焙烧条件为(NH4)2SO4与铝镁渣质量比5:1、焙烧温度350℃,焙烧时间3.5 h. 有价金属转变为其相应的硫酸金属铵盐,且与(NH4)2SO4分解产物共存;该条件下的焙烧料90℃下浸出1 h,Mg, Al, Cr, Fe的浸出率分别为92%, 80%, 82%, 93%. 推测新生成的硫酸金属铵盐的片状聚集体阻碍碳素铬铁渣内部完全被(NH4)2SO4侵蚀.     

煅烧菱镁矿在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学

系统地研究了菱镁矿的煅烧条件以及煅烧粉在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学. 菱镁矿在750℃下煅烧2 h左右能使MgCO3分解完全而CaCO3不分解,过烧会使晶粒长大,从而降低浸取速率. 在消除外扩散影响的前提下,浸取过程在反应物(NH4Cl与MgO)以化学计量比反应、氯化铵的初始浓度为0~1.23 mol/L时符合未反应收缩核模型(Unreacted shrinking core model),且浓度为1.23 mol/L时浸取速率达到最大;浸取速率受表面化学反应控制,活化能为44.74 kJ/mol.     

Selective catalytic reduction failure of low NH3-NOx ratio

An insufficient amount of NH_3(ammonia) will reduce the conversion efficiency of NO_x , which may lead to excess NO_x emissions, resulting in NH_3-SCR failure. In this article, SCR failure caused by a low NH_3-NO_x ratio is studied systematically by experiments. The main reasons for a low NH_3-NO_x ratio in SCR include insufficient urea injection, hydrothermal aging of catalysts and urea crystallization. It was found from an insufficient urea injection experiment that with the increase of NH_3-NO_x ratio, the NO_x conversion efficiency of the SCR system increased, but the ammonia leakage also increased. The main influencing factors of NO_x conversion efficiency are different under different NH_3-NO_x ratios. A flow reactor system was used in the catalyst hydrothermal aging experiment to investigate the effect of hydrothermal aging on catalyst activity. After a 24 h hydrothermal aging experiment at 800 °C, the NO_x conversion efficiency of the copper-based zeolite catalysts decreased significantly at the boundary of medium and low temperature regions. And the NO_2-NO_x ratio in the mixture had a significant effect on the catalytic performance.Thermogravimetry coupled to Fourier transform infrared spectroscopy(TG-FTIR) was used to analyze the composition of urea deposits in a urea deposits analysis experiment. It was found that the main components of urea deposits were urea and isocyanic acid(HNCO). Preventing HNCO polymerization, especially the formation of CYA, can decrease the formation of urea deposits.     

纳米TiO2光催化法处理炼油废水的研究

采用纳米TiO2光催化技术对炼油废水中COD和NH3-N进行了降解试验研究,结果表明,pH值在7～8时,纳米TiO2光催化剂的最佳用量为2.5 g/L、COD和NH3-N的最佳光照时间为4 h时和2 h时,在废水CODCr、NH3-N的质量浓度分别为1 470、91 mg/L时,处理后分别下降到700、40 mg/L左右,COD和NH3-N的降解率分别达到50.1%和55%.     

铜铁试剂中铀的催化极谱测定

文章结合工作实践,阐述了铜铁试剂——乙酸-乙酸钠底液中铀的催化极谱法测定原理及方法,提出用（NH4）2CO3小体积沉淀分离干扰元素比Na2CO3效果更佳,论述了利用TBP萃淋树脂反相色层法分离干扰元素,通过沉淀分离干扰元素的技术条件进行了试验,研究了试剂浓度、酸度、放置时间、温度等条件对波高测定的影响因素。     

粉煤灰与硫酸氢铵焙烧反应动力学

提出了NH4HSO4法焙烧粉煤灰提取Al2O3的新方法,考察了焙烧温度、粉煤灰中Al2O3与NH4HSO4摩尔比对粉煤灰中Al反应率的影响,研究了粉煤灰与NH4HSO4焙烧反应动力学. 结果表明,粉煤灰与NH4HSO4焙烧反应受固体产物层扩散控制,300, 350, 400℃下的反应速率常数分别为1.25′10-3, 1.56′10-3, 1.89′10-3 min-1,反应活化能为17.19 kJ/mol,反应动力学方程为1-2/3a-(1-a)2/3=0.0422exp[-17190/(RT)]t,最佳工艺条件为：焙烧温度400℃,Al2O3与NH4HSO4摩尔比1:8,焙烧时间60 min;该条件下Al反应率达90%以上,主要产物为NH4Al(SO4)2和NH4Fe(SO4)2.     

氮化硼纤维先驱体聚合物的合成及其表征

以三氯化硼与氯化铵为基础原料合成了三氯环硼氮烷（TCB）,然后将TCB和三氯化硼分别与甲胺反应制得TCB的衍生物（CH3NH）3N3B3H3和B（NHCH3）3单体,将这些衍生物混合后在一定条件下进行缩合反应得到氮化硼先驱体。从合成方法、反应机理及其产物的结构性能表征等方面研究了氮化硼陶瓷纤维的先驱体,并且用IR、NMR、EA．XRD及DSC等表征方法对先驱体的结构、成分及性能进行了分析。结果表明：先驱体中含有B、C、N、H元素,存在CH3、B-N、N—H、G—H、BN六元环等结构单元。最后,对此先驱体进行了试纺丝,并用扫描电镜观察了所得纤维的形态。     

四氢糠醇合成吡啶催化剂的制备及工艺研究

研究了四氢糠醇(THFA)与氨气在固定床反应器中合成吡啶的工艺路线,对催化剂进行了考察。以Al₂O₃为基底,分别制备负载Co₃O₄、Cr₂O₃、MoO₃的单一组分催化剂,筛选出催化性能最好的催化剂MoO₃作为主催化剂,混合不同量的Co₃O₄、Cr₂O₃,制备成各种复合催化剂。确定催化剂Cr₂O₃-MoO₃/Al₂O₃催化效果最佳,对其结构进行了表征,并在固定床反应器上对该催化剂催化四氢糠醇合成吡啶的工艺及稳定性进行了研究。最适宜反应条件下,即500 ℃,氨气流量700 mL/min,四氢糠醇进液量0.15 mL/min及常压条件进行时,四氢糠醇转化率达100%,吡啶收率达85.30%。     

单分散二氧化硅超细颗粒的制备

利用3种不同类型的表面活性剂反胶团体系制备SiO2超细颗粒,并与传统的Stober制备方法进行了对比. 在阴离子表面活性剂AOT和非离子表面活性剂TritonX-100两类体系中,得到了单分散的SiO2超细颗粒．在AOT体系中颗粒粒径随体系水含量w。的增大而增大;而TritonX-100体系中,颗粒粒径随w。的增大而减小;在阳离子表面活性剂(如CTAB,TOMAC)体系中无法得到SiO2超细颗粒．对不同体系所得颗粒的粒径标准偏差及粒度分布进行了对比,结果表明制备粒径小于100 nm的SiO2颗粒,反胶团法明显优于Stober方法,粒径相对标准偏差较低, 而对粒径大于100 nm的颗粒,Stober方法仍不失为一种很好的制备途径．