Si/Al基质作用下NaCl高温氯化PbO的机制

垃圾焚烧过程中,在灰中Si/Al基质的作用,NaCl可以将不易挥发的PbO转化为易挥发的PbCl_2,从而显著增加烟气中的Pb排放。使用管式炉加热NaCl/Si/Al基质/PbO反应物体系,通过分析升温过程Cl和Pb的释放过程,从间接氯化和直接氯化角度,探索了高温氯化规律与机制。试验发现,间接氯化时氧气中有水蒸气比无水蒸气更有利于反应,Al_2O_3比SiO_2更有利于反应,初始氯化温度通常为700~800℃,NaCl以气态形式参与反应;通过SiO_2直接氯化时,约500℃时PbO与SiO_2反应生成硅酸盐,然后与NaCl蒸气反应,初始氯化温度约650℃;通过Al_2O_3直接氯化时,700~800℃时PbO与Al_2O_3反应生成铝酸盐,然后与NaCl蒸气反应;向SiO_2中添加Al_2O_3会阻碍PbO与SiO_2的反应,氯释放特征由SiO_2基质型向Al_2O_3基质型转变,初始氯化温度升高至700~800℃。     

刚玉–Ti2O3共存物相在氧化气氛下的相变与形貌演变

刚玉-Ti₂O₃共存物相是通过调整低钛铁的冶炼工艺得到的一种冶金副产品，其中Al₂O₃和Ti₂O₃两相独立存在，可以作为耐火材料原料使用。通过热重–差热结合热力学分析得知原料中的Ti₂O₃在700℃左右开始氧化反应，Al₂O₃和TiO₂在1 263℃左右开始反应，将原料在不同温度空气气氛下保温3 h烧成，由XRD结合SEM结果可知在800℃左右Ti₂O₃完成氧化反应，在1 300℃受钛酸铝分解反应的影响，只有部分TiO₂和Al₂O₃在刚玉交界处反应生成片状Al₂Ti O₅。随着烧成温度升高至1 400℃和1 500℃，Al₂O₃和TiO₂     

CaO杂质对SiO2凝胶粉与Al2O3粉反应生成莫来石的影响

为拓宽SiO₂溶胶结合浇注料的应用,以微米或纳米级Al₂O₃粉和SiO₂凝胶粉为主要原料,研究在不同温度(1 350、1 400、1 500、1 600℃)、不同气氛(氧化气氛、还原气氛)下CaO杂质对Al₂O₃和SiO₂反应生成莫来石的影响。结果表明：1)氧化气氛下,CaO的引入可以促进莫来石的生成,当温度从1 350℃升高到1 600℃时,莫来石的生成量会逐渐增多。2)还原气氛下,CaO的引入不利于莫来石的生成,温度升高,莫来石生成量反而降低。3)Al₂O₃粒度越小,越易与SiO₂凝胶粉反应生成莫来石。     

TiO2与SiO2掺杂对Al2O3相转变的研究

通过球磨混合法,制备TiO₂、SiO₂和TiO₂+SiO₂掺杂的Al₂O₃粉体,经不同温度煅烧后进行X射线衍射(XRD)测试,比较研究这三种掺杂对Al₂O₃粉体相转变温度的影响。研究结果表明,TiO₂、SiO₂掺杂对γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃的相转变均有促进作用。在掺杂质量分数为0.5%的情况下,二者可分别使γ-Al₂O₃完全转变为α-Al₂O₃的温度降低100 ℃和125 ℃。而TiO₂+SiO₂复合掺杂对γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃相转变的促进作用优于TiO₂、SiO₂单独掺杂。TiO₂、SiO₂的质量分数均为0.3%时,复合掺杂可使γ-Al₂O₃完全转变为α-Al₂O₃的温度降低150 ℃。此外,还对TiO₂、SiO₂和TiO₂+SiO₂掺杂促进Al₂O₃粉体相转变的机理作了简单分析。     

不同复合烧结助剂对气压烧结Si3N4陶瓷性能的影响

以Y₂O₃/Al₂O₃、Al₂O₃/MgO和Y₂O₃/Al₂O₃/MgO等为复合烧结助剂,研究烧结助剂类别及烧结温度（1 750、1 800、1 850℃）对气压烧结Si₃N₄陶瓷致密化、显微结构以及力学性能的影响。结果表明：以Y₂O₃/Al₂O₃为烧结助剂所制备样品的抗折强度、硬度和断裂韧性优于其他两种复合助剂制备试样的;Y₂O₃/Al₂O₃复合助剂有利于显微结构中高长径比β-Si₃N₄晶粒的形成。当烧结温度为1 800℃时,以Y₂O₃/Al₂...     

流化床垃圾焚烧炉飞灰沉积实验

在自行搭建的小型流化床积灰试验台上选用流化床垃圾焚烧炉对流管束浮灰，模拟焚烧炉烟气环境下开展飞灰沉积实验。首先分析浮灰理化特性，结果表明：随着粒径增大，浮灰中CaO和SO₃含量逐渐降低，而SiO₂和Al₂O₃的含量逐渐增加；碱金属Na和K以及卤素Cl的含量在粒径较小的浮灰中含量最高。其次重点研究了浮灰粒径、烟气温度和换热管表面温度对飞灰沉积特性的影响规律，结果表明：积灰中主要富含Ca、S、Si和Al等元素，积灰中CaO和SO₃含量比浮灰高，而Al₂O₃和SiO₂含量比浮灰低；积灰量随着烟气温度升高而增加；粒径对灰沉积影响作用显著，大粒径灰颗粒难沉积而小粒径灰粒易沉积；管壁温度在600℃时，积灰量最小。积灰中CaO和SO₃的含量随着管壁温度升高而减少，而难熔Al₂O₃和SiO₂的含量随着管壁温度升高而增加。     

煅烧温度对低品位黏土物相和结构的影响

利用DSC-TG、XRD、IR、Raman和NMR等测试手段，研究了不同煅烧温度(650、700、750、800、850℃)下低品位黏土物相和结构的变化。结果表明：低品位黏土主要由高结晶度的石英组成，并含有少量晶化程度较低的多硅白云母、高岭石、伊利石、方解石、黄铁矿和微斜长石。650～850℃高温煅烧后，高岭石和伊利石分解为非晶的SiO₂和Al₂O₃,部分石英转变为无定形的SiO₂;低品位黏土矿物中的吸附水和结构水分解，铝氧八面体逐渐转变为铝氧四面体，石英中Si—O—Si的近程有序结构也受到了一定程度的破坏。     

Zn2+掺加的包覆型Fe2O3/SiO2颜料的制备及其呈色性能

包覆型Fe₂O₃/SiO₂颜料由于包覆完整性并不理想,该颜料高于800 ℃时呈色会产生变黑、变暗的问题。采用溶胶-凝胶法制备包覆型Fe₂O₃/SiO₂颜料,研究催化剂浓度、反应温度、硅/铁质量比等因素对包覆型Fe₂O₃/SiO₂颜料呈色性能的影响。在此基础上,通过掺加Zn²⁺,进行了Zn²⁺掺加的包覆型Fe₂O₃/SiO₂颜料的呈色性能研究。研究表明,当催化剂(氨水)浓度为0.75 mol/L,反应温度为40 ℃,硅/铁质量比m(SiO₂)/m(Fe₂O₃)为0.20,铁/锌摩尔比n(Fe)/n(Zn)为4时,制备得到的Zn²⁺掺加的包覆型Fe₂O₃/SiO₂颜料的呈色耐热性能获得明显提升,样品在850 ℃煅烧后仍然呈现出明亮的红橙色色调。     

玉米秸秆在乙醇/水混合溶剂中液化制生物油的研究

在间歇式高压反应釜中,在镍基催化剂NiMoS/Al₂O₃催化下研究了反应温度（180~340℃）对乙醇水蒸气重整制氢的影响,并以乙醇/水为混合溶剂,玉米秸秆为原料研究了其在混合溶剂下的直接液化行为。结果表明：在添加NiMoS/Al₂O₃催化剂的条件下,当反应温度提高到320℃时,乙醇水蒸气重整反应发生,伴随着CO、CO₂、CH₄、H₂和C_nH_m的产生,其中H₂产量最高为47 mmol,进一步提高温度至340℃,H₂产量增加到122 mmol。反应温度为340℃条件下,玉米秸秆液化油的收率由未添加催化剂时的21.26%增加到添加催化剂后的29.57%,热值由32.14 MJ/kg提高到33.89 MJ/kg。GC-MS分析得出生物油的主要成分为酚类、酯类和酮类,且添加催化剂后酚类的量下降了23%,有助于提高生物油稳定性。     

硫酸铅在硼硅酸盐玻璃熔体中的溶解特性

针对高硫、高钠的高放废液玻璃固化过程中Na₂SO₄极易分解和分相的问题,本文提出在模拟高放废液中加入适量Pb(NO₃)₂溶液将Na₂SO₄转变成PbSO₄,再利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体。首次采用在钢铁材料中广泛应用的高温激光共聚焦显微镜原位观察PbSO₄在玻璃熔体中的溶解特性,并探究不同温度(800～1 150 ℃)下PbSO₄与硼硅酸盐玻璃混合熔制后的热稳定性以及玻璃体中的硫含量。结果表明:在硼硅酸盐玻璃中掺入6%(质量分数,以SO₃计)PbSO₄的样品在800 ℃和900 ℃为均匀的玻璃陶瓷,其中800 ℃时主要含SiO₂及少量BaSO₄、PbSO₄晶体,900 ℃时SiO₂晶体减少,BaSO₄晶体增多,PbSO₄消失并出现CaMgSi₂O₆晶体;样品在1 000 ℃时玻璃表面开始出现由PbO、BaSO₄、LiNaSO₄晶体组成的白色分相,在1 000～1 100 ℃时圆形PbO晶体逐渐长大,BaSO₄晶体由块状变为条状;样品在800～1 000 ℃时玻璃体中的硫含量基本保持不变,随着温度进一步升高硫含量迅速下降。     

NiO/Al_2O_3基催化剂的TPR特性研究

NiO/Al_2O_3基催化剂用于替代贵金属催化剂,被广泛应用于石油和石化领域生产过程的加氢、脱硫和脱氮。采用TPR方法,研究不同Ni含量NiO/Al_2O_3及不同载体的催化剂还原特性。结果表明,NiO/Al_2O_3催化剂在10%H_2-Ar气氛下,还原温度范围较宽,为(300~800)℃,其中,(500~600)℃还原速率最大;随着NiO含量的增加,起始还原温度降低,还原耗氢量按比例增加;以MgO为载体的NiO催化剂还原呈现双峰特征,以SiO2和TiO2为载体的NiO催化剂的初始还原温度比NiO/Al_2O_3催化剂降低(100~200)℃。     

ZrO2/SiO2- and La2O3/Al2O3-supported platinum catalysts for CH4/CO2 reforming

Surface-phase ZrO₂ on SiO₂ (SZrOs) and surface-phase La₂O₃ on Al₂O₃ (SLaOs) were prepared with various loadings of ZrO₂ and La₂O₃, characterized and used as supports for preparing Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts. CH₄/CO₂ reforming over the Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts was examined and compared with Pt/Al₂O₃ and Pt/SiO₂ catalysts. CO₂ or CH₄ pulse reaction/adsorption analysis was employed to elucidate the effects of these surface-phase oxides.

The zirconia can be homogeneously dispersed on SiO₂ to form a stable surface-phase oxide. The lanthana cannot be spread well on Al₂O₃, but it forms a stable amorphous oxide with Al₂O₃. The Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts showed higher steady activity than did Pt/SiO₂ and Pt/Al₂O₃ by a factor of three to four. The Pt/SZrOs and Pt/SLaOs catalysts were also much more stable than the Pt/SiO₂ and Pt/Al₂O₃ catalysts for long stream time and for reforming temperatures above 700 °C. These findings were attributed to the activation of CO₂ adsorbed on the basic sites of SZrOs and SLaOs.     

无黏结剂ZSM-35沸石的制备与催化反应性能

考察了不同硅铝比无黏结剂ZSM-35沸石分子筛的合成条件及催化反应性能。以多种有机胺（乙二胺、环己胺、正丁胺）为模板剂，在SiO₂/Al₂O₃为30～40的情况下均可以水热合成无黏结剂ZSM-35沸石。在乙二胺模板剂体系中，ZSM-35合适的晶化温度为130～160℃。提高SiO₂/Al₂O₃至58时，在乙二胺和正丁胺模板剂体系下，合成产物易出现ZSM-5和石英相，而环己胺作为模板剂可以成功制备纯相的无黏结剂ZSM-35沸石。在SiO₂/Al₂O₃为72时，以乙二胺、环己胺、正丁胺为模板剂均难合成纯相ZSM-35沸石，易产生杂晶。在二甲苯异构化反应中，制备的ZSM-35沸石表现出比ZSM-5沸石更好的对二甲苯选择性和更低的二甲苯损失。     

The formation of phases in the AlN-rich corner of the Si-Al-O-N system

The reaction of AlN with Al₂O₃, SiO₂ or Si₃N₄ and Al₂O₃ at temperatures of 1820°C and 1950°C and for compositions rich in AlN have been investigated using powder X-ray diffraction, scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy. At 1820°C, Al₂O₃ reacted with AlN to form the non-stoichiometric oxynitride spinel phase (≈Al₂₃O₂₇N₅), whereas samples on the AlN-SiO₂ and AlN-‘X-phase’ tie-lines did not react. At 1950°C, AlN-Al₂O₃ mixtures reacted to form the 27R aluminium oxynitride polytypoid, AlN---SiO₂ mixtures reacted to form 21R and 27R sialon polytypoids and AlN-‘X-phase’ mixtures reacted to form the 12H, 21R and 27R sialon polytypoids, all of which possessed a needle-like morphology. Ordered and disordered intergrowths were also observed in the polytypoid crystals but the disordered 2H^δ sialon phase was not found.     

CO oxidation over promoted Pt catalysts

A study of CO oxidation by O₂ over Pt catalysts, promoted by MnO_x and CoO_x, is described. The activities of Pt/SiO₂, Pt/MnO_x/SiO₂ and Pt/CoO_x/SiO₂ are compared with commercial Pt/Al₂O₃, Pt/Rh/Al₂O₃ and Pt/CeO_x/Al₂O₃ catalysts. Since these catalysts differ in dispersion and weight loading of platinum, the turnover frequencies are also compared. The following order in activity in CO oxidation after a reductive pretreatment is found: Pt/CoO_x/SiO₂ > Pt/MnO_x/SiO₂, Pt/CeO_x/Al₂O₃ > Pt/Al₂O₃, Pt/Rh/Al₂O₃, Pt/SiO₂. Over Pt/CoO_x/SiO₂ CO is already oxidised at room temperature. Possible models to account for the high activity of Pt/CoO_x/SiO₂ in the CO/O₂ reaction are presented and discussed. Partially reduced metal oxides are necessary to increase the activity of the Pt/CoO_x/SiO₂, Pt/MnO_x/SiO₂ or Pt/CeO_x/Al₂O₃ catalysts. It was shown that mild ageing treatments did not affect the activity of the Pt/CoO_x/SiO₂ catalyst in CO oxidation.     

Effects of porous oxide layer on performance of Pd-based monolithic catalysts for 2-ethylanthraquinone hydrogenation

Pd/oxide/cordierite monolithic catalysts(oxide = Al_2O_3, SiO_2 and SiO_2\\Al_2O_3) were prepared by the impregnation method. The results of ICP, XRD, SEM–EDX, XPS and N_2 adsorption–desorption measurements revealed that the Pd penetration depth increased with increasing the thickness of oxide layer, and the catalysts with Al_2O_3 layers had the larger pore size than those with SiO_2 and SiO_2\\Al_2O_3 layers. Catalytic hydrogenation of 2-ethylanthraquinone(eA Q), a key step of the H_2O_2 production by the anthraquinone process, over the various monolithic catalysts(60 °C, atmosphere pressure) showed that the monolithic catalyst with the moderate thickness of Al_2O_3 layer(about 6 μm) exhibited the highest conversion of e AQ(99.1%) and hydrogenation efficiency(10.0 g·L~(-1)). This could be ascribed to the suitable Pd penetration depth and the larger pore size, which provides a balance between the distribution of Pd and accessibility of active sites by the reactants.     

预成型高岭土干胶转化合成NaY型分子筛

通过干胶转化法制备了整体式NaY分子筛,采用XRD、SEM及XRF分析表征原料及产物,系统考察了合成体系的n（SiO₂）/n（Al₂O₃）、n（Na₂O）/n（SiO₂）、水量、晶化温度和晶化时间对整体式NaY分子筛制备的影响。结果表明,合成体系n（SiO₂）/n（Al₂O₃）=7.5时,骨架硅铝比（二氧化硅与氧化铝物质的量比）最大为6.12;n（Na₂O）/n（SiO₂）逐渐增大,整体式NaY分子筛结晶度逐渐升高,当n（Na₂O）/n（SiO₂）增至0.35时,会导致P型分子筛的生成;晶化温度从90 ℃逐渐增至120 ℃时,整体式NaY分子筛结晶度也随之升高;在110 ℃下晶化20 h,产物的结晶度达到98%并趋于稳定。干胶转化制备整体式NaY分子筛必须有水的参与,n（H₂O）/n（SiO₂）为4.2左右对反应物的成型及整体式NaY分子筛的晶化较为适宜。     

H-beta分子筛催化苯胺缩合制备二苯胺

对苯胺缩合生成二苯胺用H-beta分子筛催化剂进行研究,考察分子筛硅铝比和NH_4F改性对H-beta分子筛催化苯胺缩合反应的影响,采用NH_3-TPD和Py-IR对催化剂进行表征。结果表明,B酸是催化苯胺缩合的活性中心,低硅铝比与适当卤素处理均可提高B酸含量,有利于缩合反应。反应温度320℃,空速0. 2 h~(-1),0. 125 mol·L~(-1)的NH_4F溶液处理硅铝比为25的H-beta分子筛上,二苯胺的收率达到34. 68%。基于催化活性位点的研究,探讨了苯胺缩合反应机理。