平均球近似法计算电解质活度系数的研究(Ⅰ)——单一电解质水溶液

对平均球近似(MSA)的原始模型进行研究,提出了阳离子有效直径随溶液中离子浓度变化的关系式.用原MSA模型、Pitzer模型和本文改进后的模型对85个单一电解质水溶液(最大浓度达34.12mol/kg)的离子平均活度系数进行了计算和比较,结果表明作者改进的模型精度最高.另外,用298.15K回归出的参数预测其它温度下的离子平均活度系数,与Bromley、Meissner、Chen和Pitzer4个模型进行比较,本文模型的计算结果最好,说明本文的模型参数与温度关系较小.     

EDTA螯合树脂对镉离子的吸附性能探究

研究了EDTA螯合树脂对水溶液中镉离子的吸附能力,测试不同的p H、吸附时间、吸附温度、镉离子的溶液浓度对吸附性能的影响;并分析了EDTA螯合树脂溶胀度。结果表明:EDTA螯合树脂对镉离子的吸附性能随p H的增大先增强后降低;随吸附时间的延长而增强,然后趋于平缓;随温度升高而增大;随初始镉离子溶液浓度的增大而不断增强,吸附过程符合Langmuir等温吸附方程。EDTA螯合树脂的溶胀程度较高。     

亚临界水热反应处置固体废弃物中水介质及碱作用的研究进展

针对水热反应处置固体废弃物的亚临界水热环境,综述了水介质和碱作用的研究进展。水介质是水热反应中不可或缺的介质环境和反应载体,在亚临界水热处置固体废弃物体系中,水介质的离子积随温度的升高、压力的增加而急剧增大;水介质压强与填充度的关系不显著;水介质密度随压力变化不明显,主要由温度控制;水介质与产物的相关关系,符合水热反应"生长基元"模型。碱的引入,不但可以提高固体废弃物在水热溶液中的溶解度,且提高了其溶解度温度系数;不同阳离子及碱浓度均会对反应进程和反应产物产生重要影响。亚临界水热反应中水介质和碱的作用是固体废弃物水热反应的基础,对提高固体废弃物水热资源化的效果及进程具有重要作用。     

水介质中铁氰化钾作用下2,6-二甲基苯酚氧化聚合初始动力学

采用电化学方法研究了水介质中铁氰化钾作用下2,6-二甲基苯酚(DMP)氧化聚合初始动力学,确定了各反应参数对DMP氧化聚合的影响。发现DMP聚合初始速率随DMP和铁氰化钾浓度的增加而增加,DMP聚合初始速率与DMP浓度的一次方呈正比,与铁氰化钾浓度的二次方呈正比。DMP聚合初始速率随NaOH浓度的增加而增加,这是因为DMP的氧化电位随NaOH浓度的增加而降低,DMP聚合初始速率与NaOH浓度的二次方呈正比。DMP聚合初始速率随温度的升高而增加,根据初始速率求出了不同温度下DMP聚合初始速率常数,并由Arrhenius方程求得DMP氧化聚合的表观活化能为47.7kJ·mol-1。最后根据Arrhenius方程和聚合初始速率与反应物浓度的关系建立了DMP聚合初始动力学模型,并验证了模型的正确性。     

蛋氨酸在KCl溶液中的解离常数与活度系数

采用改变pH法在25、30和35℃下测定了质量浓度为0.25~4.0 mol/kg的KCl水溶液中蛋氨酸的解离常数,计算得到了蛋氨酸的质子化焓;采用电动势法在25℃测量了0.025~0.200 mol/kg蛋氨酸溶液中浓度为0.1~1 mol/kg的KCl的活度系数,计算得到了KCl溶液中蛋氨酸的活度系数。结果表明,蛋氨酸在KCl水溶液中的解离常数随温度上升而减小、随KCl浓度增加而增大;25℃下,蛋氨酸在KCl水溶液中的活度系数随蛋氨酸浓度增大先减小后增大。运用德拜-休克尔模型和Pitzer模型对解离常数和活度系数的实验数据进行拟合,得到了相关参数,结果表明Pitzer模型的可靠性较好。     

吡啶的超临界水氧化处理实验研究

对吡啶溶液进行超临界水氧化处理,研究各因素对降解效果的影响。结果表明,TOC去除率随吡啶初始浓度、反应温度、氧化系数(OC)及停留时间的增加而增加,而氨氮残留率随吡啶初始浓度升高而升高,随温度升高先降低后升高,随氧化系数及停留时间的提高先升高后降低。选择初始质量浓度为100 mmol/L的吡啶溶液进行研究,在反应温度460℃,OC=2,停留时间5 min的优选条件下TOC去除率达到91.99%,氨氮残留率为58.69%。     

盐水体系中环戊烷-甲烷水合物相平衡测定与模拟

利用恒温搜索法测定了温度284.4~303.8 K、NaCl质量浓度0~9.978%水溶液中环戊烷-甲烷水合物(II型)的相平衡条件. 结果表明,该体系水合物相平衡压力远低于纯甲烷水合物,且随温度升高和盐度增大逐渐升高. 在Van der Waals-Platteeuw等温吸附模型和Pitzer活度模型的基础上建立了环戊烷-甲烷水合物在盐水体系中的相平衡理论模型,模拟预测值与实验测定值的吻合度较好,平均相对误差为4.07%,能较好地预测盐水体系中环戊烷-甲烷水合物(II型)的相平衡条件.     

微硅粉中SiO2在稀碱液中的溶解行为及动力学

研究了微硅粉中SiO2在稀碱溶液中的溶解行为及溶解动力学,考察了反应时间、NaOH初始浓度及反应温度对SiO2浸出率的影响,并分析了原料和浸出渣的物相. 结果表明,SiO2的浸出率随碱初始浓度和反应温度增加而增加. 微硅粉中无定型SiO2在NaOH稀碱液中的溶解表观活化能为18 kJ/mol,说明该溶解反应由扩散控制.     

聚乙烯亚胺与钴离子的络合行为

采用光谱法研究了聚乙烯亚胺(PEI)与钴离子在水溶液中络合的行为.研究了不同温度下水溶液中生成的PEI-Co络合物浓度随时间的变化,发现随温度升高,达到络合平衡所需要的时间缩短,而生成的PEI-Co络合物浓度增加.分别在钴离子或PEI中亚胺基过量的情况下,研究了PEI与钴离子络合的初始速率与亚胺基或钴离子浓度的关系,发现PEI与钴离子的络合反应对钴离子和PEI中亚胺基均是一级反应.求出了不同温度下PEI与钴离子络合反应和解络合反应的速率常数,以及络合反应的平衡常数.根据Arrhenius方程计算得到PEI与钴离子络合反应的活化能为21.2 kJ·mol-1.基于Van't Hoff方程,求出了络合反应的摩尔反应焓和熵,其值分别为55.3 kJ·mol-1和218 J·mol-1·K-1.     

木糖制备糠醛的工艺

利用高压反应釜,以工业级纯木糖水溶液为原料,醋酸为催化剂对木糖脱水生成糠醛的间歇水解工艺条件进行了研究.考察了催化剂浓度、温度和木糖溶液初始浓度对糠醛收率的影响.在一定木糖初始浓度和醋酸浓度下糠醛收率先随着温度的升高而增加,达到一个极大值后温度升高收率下降;在不同催化剂浓度下,糠醛收率均在反应温度180℃时达到极大值;在反应温度和木糖初始浓度相同时,糠醛收率随醋酸浓度增加呈显先增加后降低的变化趋势;在反应温度和醋酸浓度相同条件下,糠醛最大收率与木糖初始浓度有关.最佳反应条件下木糖脱水环化生成糠醛的收率可达80%.     

超声作用下FeO-2 4在不同浓度NaOH溶液中的分解动力学

采用分光光度法研究了静止条件和超声作用（500W, 25kHz）下FeO42-在7.0 mol•L-1、10.0 mol•L-1和14.0 mol•L-1 NaOH溶液中的均相分解反应，分别测定了不同浓度NaOH溶液中FeO42-的浓度随反应时间的变化。实验结果表明，在不同浓度的NaOH溶液中，无论是否有超声作用，FeO42-的分解均满足一级反应动力学规律。无超声作用时，在7.0 mol•L-1、10.0 mol•L-1、14.0 mol•L-1 NaOH溶液中，FeO42-的分解反应活化能分别为52.4 kJ•mol-1、70.5 kJ•mol-1和91.5 kJ•mol-1；在有超声作用下，活化能则分别为49.6 kJ•mol-1、66.6 kJ•mol-1和85.9 kJ•mol-1。有超声作用时FeO42-的分解反应速率高于静止条件的分解反应速率。随着NaOH溶液浓度的增加，FeO42-分解反应的活化能增大，即在较高浓度的NaOH溶液中FeO42 -分解反应较慢。     

表面活性剂在瓦斯水合物生成过程中的热力学作用

在实验研究基础上,结合表面活性剂水溶液中瓦斯水合物生成微观机理,提出了表面活性剂改变水合物生成热力学条件物理作用假说,认为表面活性剂胶束对溶于其中的气体分子和吸附于其周围的水分子的束缚作用,相当于降低了体系的温度.利用T40（0.001 mol·L^-1）、T40（0.002 mol·L^-1）、T40/T80（0.001 mol·L^-1）分别组成的3种气 液 煤 水合物反应体系实验测定了水合物生成时的相平衡参数,与同样温度和压力条件下相平衡计算值比较,结果表明,表面活性剂的加入有效地改变了水合物生成的热力学条件.例如,在T40/T80（0.001 mol·L^-1）实验体系中,当压力为22.67 MPa时,水合物生成相平衡温度为22.6℃,比纯水中提高2.1℃.     

取代铁卟啉催化氧化邻硝基甲苯绿色合成邻硝基苯甲酸

研究了一种在乙醇水溶液中，以取代铁卟啉为仿生催化剂，催化氧气氧化邻硝基甲苯绿色合成邻硝基苯甲酸的新方法。考察了不同取代铁卟啉催化剂对反应活性和主产物选择性的影响，发现所有铁卟啉均有活性，且卟啉环外取代基从强给电子基（—OH）到吸电子基（—NO₂）变化时，其催化活性（原料转化率）变化不大，但对主产物的选择性影响却很明显，其中T(p-Cl)PPFeCl的催化活性和选择性均为最好，含最强给电子基（—OH）或最强吸电子基（—NO₂）的金属卟啉对主产物的选择性均最低。考察了溶剂中乙醇的体积分数对反应的影响，发现在乙醇浓度为80 % 时，产物的选择性最高。系统地考察了碱浓度、氧气压力、温度、时间、原料初始浓度等因素对反应的影响，找到了优化的工艺条件。发现以T(p-Cl)PPFeCl为催化剂，当乙醇浓度为80%、碱浓度为3. 75 mol·L^-1时，在2. 0 MPa、55℃条件下反应12 h，邻硝基甲苯的转化率达到79. 7%，邻硝基苯甲酸的选择性和收率分别可达95. 8% 和76. 3%。     

PS-PVA-CH塑料空心微球充D2

研究了激光惯性约束聚变靶用PS-PVA-CH三层塑料空心微球采用热扩散法高温高压充氘气技术。实验研究表明，对于直径300 μm、PS壁厚5～7 μm、PVA壁厚3～5 μm、CH层厚4～6 μm的塑料微球，50℃充气的平衡时间为20～40 h，70℃的平衡时间为7～12 h，90℃的平衡时间为2～4 h。在室温25℃时，微球的气体渗透系数为（3.0～4.2）×10^-19 mol·m^-1·s^-1·Pa^-1，对应的保气半寿命为28～37 h。对于参数接近的微球，如果充气时间相同，充气外压与微球内压基本呈正比。当外压达到6.0 MPa时微球开始出现破损。     

水热法制备BiFeO_3粉体

以FeC l3.6H2O和B i(NO3)3.5H2O为原料,氨水为沉淀剂,KOH为矿化剂,采用共沉淀法制备前驱物,水热法合成了纯相的B iFeO3粉体。X射线衍射结果表明,在160℃,碱浓度仅为0.15 mol/L的水热条件下,即可合成纯相的B iFeO3粉体。该工艺大大降低了水热温度,减小了碱浓度,从而节约了能源,降低了成本,减轻了碱对水热设备的腐蚀。扫描电镜显示,前驱沉淀物陈化时间为1 d时,水热制备的B iFeO3粉体中有发育良好的六方短柱状晶体形成;陈化时间增加到3 d时,所得B iFeO3粉体呈双层板状。差热-失重分析表明,所得B iFeO3粉体的尼尔温度(TN)为301℃,居里温度(TC)为828℃,分解温度为964℃。     

金属卟啉仿生催化氧化邻硝基甲苯绿色合成邻硝基苯甲醛

针对目前邻硝基苯甲醛（ONBD）生产方法中存在环境污染和设备腐蚀严重等问题，研究了一种金属卟啉仿生催化氧气液相氧化邻硝基甲苯（ONT）绿色合成邻硝基苯甲醛的新方法。考察了不同金属卟啉催化剂对上述反应的影响，发现催化剂的中心金属离子种类及环外取代基的种类和位置对催化剂的性能均有不同程度的影响。系统地考察了反应时间、碱浓度、反应温度等因素对反应的影响，并对反应条件进行了优化。结果表明，以2×10^-6 mol·L^-1 的 T(o-Cl)PPZn为催化剂，在5 mol·L^-1NaOH-甲醇溶液中于40℃、1.5 MPa的条件下反应4 h，邻硝基甲苯的单程转化率可达47.8%，邻硝基苯甲醛的选择性和收率分别达到54.2%和25.9%。     

丙烯酰胺/丁基苯乙烯衍生物疏水缔合共聚物的溶液性能

采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺（AM）/丁基苯乙烯（BS）疏水缔合水溶性共聚物(PSAM).凝胶渗透色谱（GPC）测试结果显示,PSAM的重均分子量为1.6868×10⁵,环境扫描电镜（ESEM）照片显示,PSAM在水溶液中形成了疏水缔合网络结构,结果表明,PSAM的增黏能力主要依赖于疏水结构单元的分子间疏水缔合作用.PSAM溶液性能的研究结果表明,溶液质量浓度超过0.1 g·dl^-1时,共聚物具有优良的增黏、耐盐及耐温性能,在80℃时显示良好的抗老化性能;PSAM亚浓溶液为假塑性流体,具有良好的触变性,低剪切速率下在最初一段时间内呈现剪切增稠性质.     

CO2萃取分离离子液体［bmim］［PF6］与萘的高压相平衡

采用紫外光谱在线检测的静态相平衡方法,在温度313～333 K、压力8～20 MPa、萘的液相浓度0.0169～0.378 mol·kg^-1的范围内,测定了CO₂+［bmim］［PF₆］+萘三元系中萘在富含CO₂相的浓度。结果表明,在所测温度和压力范围内,萘在富含CO₂相的浓度随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大,而且随着萘在液相中的浓度的减小而减小。在一定的温度压力条件下,萘在富含CO₂相的浓度与萘在液相中的浓度近似呈双对数线性关系。采用Chrastil缔合模型关联了所有溶解度数据,平均相对偏差为14.9 %。此外,还探讨了CO₂萃取分离离子液体与高沸点有机物的操作模式,发现釜式间歇操作较为适宜。     

Reaction kinetics of hydrothermal depolymerization of poly(ethylene naphthalate), poly(ethylene terephthalate), and polycarbonate with aqueous ammonia solution

Poly(ethylene naphthalate) (PEN), poly(ethylene terephthalate) (PET) and poly(carbonate) (PC) were depolymerized in a semi-batch reactor with a 0.6 M aqueous ammonia solution under hydrothermal conditions, at 433–553 K and 10 MPa, compared with aqueous alkaline (NaOH and KOH) solutions and water alone. The polymers studied were almost completely converted into monomers in an aqueous ammonia solution as well as aqueous NaOH and KOH solutions under hydrothermal conditions. The depolymerization reactions for the three polymers consisted of the initial induction stage, where the reactions proceeded very slowly, and the major depolymerization stage thereafter. The induction times were correlated with temperature. In the latter stage the overall depolymerization rate for each polymer was represented by 2/3-order reaction kinetics with respect to the amount of unreacted polymer, suggesting that the reaction occurred on the polymer surface. The depolymerization rates for PC with a 0.6 M aqueous ammonia solution were much faster than those with a 0.6 M aqueous NaOH solution.     

925银电极上同步电化学还原NO2-与CO2合成尿素

引言煤炭、石油等化石燃料燃烧的同时会产生大量氮氧化物(NOx)和二氧化碳(CO2),导致地球的生态系统遭受严重破坏[1]。NOx是导致酸雨、光化学烟雾的主要污染物,而CO2是主要的温室气体。目前国内外使用比较广泛的NOx废气处理方法可分为干法和湿法两大类,其中干法可以分为选择性催