非金属碳基丙烷直接脱氢制丙烯催化剂研究进展

采用绿色可持续的催化剂替代传统贵金属或过渡金属催化剂是目前工业催化领域研究的重要方向。作为绿色催化剂中的重要成员之一,多孔碳基材料由于其独特的孔道结构、较大的比表面积、丰富的表面含氧官能团以及良好的导电性和抗腐蚀性,被广泛应用于生物、医药、电池和化工领域。近年来,非金属碳基催化剂被发现是一种良好的丙烷脱氢催化剂,具有替代传统Pt基和Cr基催化剂的应用前景,得到广泛关注。一般而言,碳基催化剂的催化活性与其表面性质和孔道结构有很大关系:(1)碳材料表面的含氧官能团、杂原子和缺陷位点等可以作为活性中心,活化丙烷分子中的碳氢键,实现脱氢的目的;(2)碳材料的孔道结构和电子特性等会影响反应物丙烷和反应产物丙烯分子的扩散和传质,进而影响碳基催化剂在丙烷脱氢反应中的活性、选择性和稳定性。综述近年来丙烷直接脱氢制丙烯碳基催化剂的研究进展,详细比较不同碳材料之间的优缺点和性能差异,系统讨论碳材料的活性位点和物化性质对其催化性能的影响,并对未来碳基丙烷脱氢催化剂的发展方向和应用前景进行展望。     

聚丙烯的物理改性

由于聚丙烯突出的物化性能,其树脂得到了越来越广泛的应用,但聚丙烯树脂仍有许多缺点,克服这些缺点的方法就是对其进行改性。本文重点论述了聚丙烯的物理改性方法,并根据所添加改性物质的不同,对其改性机理和得到改善的物化性能作了基本的阐述和介绍。     

氮化硼基材料制备及对水体污染物去除进展

氮化硼基材料在导热，航天，化工等领域早已有了广泛的应用，由于其物理和化学稳定性以及良好的孔径特性，使得氮化硼基材料在水污染去除领域具有巨大的应用潜力。该文基于国内外近五年对于氮化硼基材料的制备及改性的研究进展，总结了制备氮化硼基材料的方法并比较了各方法的优劣以及研究状况，介绍了氮化硼基材料的改性方法及水体污染物的去除效果及去除机理，分析了影响氮化硼基材料吸附性能的各种因素。最后对氮化硼基材料的应用现状作了总结并对其发展作了展望。     

碳材料和硫、硒掺杂金属材料电化学还原CO_2

介绍了电化学还原CO_2转化为有机物的原理和进程,以及电解池的阴极催化材料的选择和制备所面临的难题,对近年来在CO_2阴极还原过程表现出优异性能的碳基催化材料,S或Se掺杂金属催化材料的研究进行了回顾和总结,指出提高碳基材料的催化性能应找准碳材料的活性中心,提高硫/硒掺杂金属催化材料的性能和稳定性,应最大限度地优化材料边缘位置或对材料进行改性。     

USY分子筛的改性及应用进展

USY分子筛由于其突出的物化性质在石油化工领域得到广泛应用,并表现出优异的催化裂化性能。随着技术的进步,对USY分子筛改性以及拓宽USY分子筛的应用范围成为研究热点。介绍USY分子筛的改性及应用进展,在改性方面,总结对USY分子筛的酸碱改性、金属改性以及多种方法混合改性等改性方式;在应用领域,讨论USY分子筛在有机物的合成、生物质降解与环保、无机物的选择性催化以及在电化学方面的应用。     

层状双氢氧化物材料在染料废水中的应用进展

层状双氢氧化物(LDH)凭借其特殊的层状结构、极强的可调控性等,已在水处理领域得到广泛关注.LDH除用于重金属吸附外,处理染料废水也表现出独特的优势.但由于单一的LDH存在耐酸碱性差、表面官能团少、化学稳定性差等缺陷,严重制约了其在处理染料废水方面的应用,为此,越来越多的研究者通过对LDH进行改性提高材料的吸附性能.首先归纳总结了LDH材料的常用制备及改性方法并比较了各方法的优缺点;其次,介绍了改性LDH材料对染料废水中离子的去除效果及其吸附机理,同时分析了不同环境条件(pH、接触时间、吸附剂用量等)对LDH基吸附材料吸附性能的影响;最后,对改性LDH材料的应用现状作出总结并对其未来发展方向作出展望.     

ZSM-5分子筛的改性及应用进展

ZSM-5分子筛特殊的孔结构和优异物化性质,使得ZSM-5分子筛具有良好的热稳定性、耐酸性及择型催化性能,已经被广泛应用于多个领域。作为一种理想的多孔分子筛材料,介绍了ZSM-5分子筛的最新改性及应用进展,并对改性方法(如水热改性、酸碱改性、金属与非金属改性)做了概述。通过对各种改性方法的总结,讨论了不同改性方法对催化效果的影响与最新应用进展,以期为ZSM-5分子筛的研究提供借鉴。     

粉煤灰基沸石改性的研究现状

粉煤灰特殊的化学组成，使其能够合成不同类型的沸石分子筛，在离子交换、吸附领域表现出良好性能，被广泛应用于废水、废气处理领域。国内外许多学者对粉煤灰基沸石分子筛的合成方法、结构表征、实际应用均有研究，但由于分子筛自身的局限性，为了制备出具有实际应用价值的粉煤灰沸石，需要对其改性。介绍了不同类型粉煤灰基沸石分子筛的结构特点和合成条件，在此基础上，论述了沸石的多种改性原理和方法，并对粉煤灰基沸石分子筛在现实中的应用现状和发展前景进行展望。     

吸附法净化室内甲醛研究进展

吸附法技术成熟、操作简单、现有系统完善,且一次性固定投资小,被广泛应用于室内气相污染物的净化处理。本文简单综述了吸附法在净化室内甲醛方面的研究,从原生碳吸附剂、改性碳吸附剂、无机非碳基吸附剂和有机非碳基吸附剂几个方面介绍了不同类型吸附剂的研究现状,对比了吸附性能,简要介绍了甲醛与吸附剂表面的作用机理,并详细总结了影响吸附效果的主要因素。指出整体上改性碳吸附剂性能最优,其他类型吸附剂之间差异不大,并与商品吸附剂没有明显差别;吸附剂结构和表面物化性质是影响吸附效果的首要因素,其织构特征、表面酸碱性、表面含氧/含杂原子官能团以及表面第二相等均对吸附效果产生重要影响。评述了吸附条件如甲醛浓度、吸附温度和湿度、吸附剂粒径等同样影响最终吸附效果。     

多孔固体吸附剂的CO_2吸附性能研究

综述了目前研究最为广泛的几种多孔CO_2吸附剂的制备方法及其吸附性能,其中着重讨论了杂原子掺杂多孔碳材料的CO_2吸附性能并对其未来的发展前景进行了展望。多孔CO_2吸附剂由于其低能耗、低腐蚀、良好的再生性能和易于改性而得到了广泛的研究。通过对其改性制备出的新型固体吸附剂,可以达到高效吸附CO_2的目的,为实现减少温室气体和合理利用CO_2资源的目标做出贡献。     

The TPB Properties of Plasma-Treated Carbon Fiber-Reinforced Polystyrene Composites

Dielectric barrier discharges (DBD) in ambient air are used on carbon fiber to improve the fiber surface activity. Carbon fibers with length of 75 µm are placed into the plasma configuration. The interaction between modified carbon fibers and polystyrene was studied by the three-point bending (TPB) test. The chemical and physical changes induced by the treatments on carbon fiber surface are examined using contact angle measurements and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Contact angles of the plasma-treated carbon fiber and XPS results reveal that the carbon fibers modified with the DBD at an atmospheric pressure show a significant increase in oxygen and nitrogen concentration. These results demonstrate that the surfaces of the carbon fiber are more active, hydrophilic after plasma treatments using a DBD operating in ambient air.     

泡沫炭及其复合材料

本文介绍了泡沫炭的主要性能和泡沫炭复合材料：泡沫炭作为一种新型的炭材料,受到了广泛的关注。它具有密度小、强度高、导电、导热、热稳定、化学稳定等良好的物理和化学性能。泡沫炭复合材料对相对泡沫炭来说力学性能有了一定的提高,其复合材料主要分为五类。本文分别介绍了不同增强相对泡沫炭性能的提升,并就泡沫炭的复合增强方面综述了近年来国内外对泡沫炭及其复合材料的最新研究进展,并指出了泡沫炭的未来研究方向。     

The Tribological Properties of Polypropylene Composite Filled with DBD-Treated Carbon Fiber

Dielectric barrier discharges (DBD) in ambient air are used on carbon fiber to improve the carbon fiber surface activity. Carbon fibers with length of 75 um are placed into the plasma configuration. The tribological properties of polypropylene filled with untreated and DBD treated carbon fiber are comparatively investigated. Results show that DBD treatment greatly improve the friction and wear properties of carbon fiber reinforced polypropylene composite (CF/PP).     

介质阻挡放电等离子体特性及其在化工中的应用

阐述了介质阻挡放电（DBD）等离子体的基本特性、放电机理、理论模型、反应器类型及存在问题。评述了介质阻挡放电在物质合成、挥发性有机物处理、汽车尾气净化、材料表面处理、催化剂改性、沉积制膜以及等离子体催化协同作用在环境化工中的应用等方面的研究进展，分析了传统方法在这些方面应用的优缺点，指出通过与催化剂协同可以更好地发挥等离子体的优势。DBD等离子体技术在节约能源、降低成本、安全操作和环境保护等方面都有很大改进，是一种很有前途的新技术，并展望了DBD等离子体技术的发展前景和研究方向。     

碳纳米管表面改性及其应用于复合材料的研究现状

对碳纳米管进行表面改性可提高碳纳米管的表面活性、分散能力和与基体材料之间的相容性,从而提高其在复合材料中的增强效果。本文介绍了碳纳米管表面改性的方法,分为物理法和化学法,物理法主要有高能机械研磨法、高能球磨法和超声振动法;化学法主要有酸处理法、偶联剂法、化学镀法、高能射线辐照法和原子转移自由基聚合法。在实际应用中常将几种改性方法联合使用,使得到的改性产物性能更稳定,性质更多样化。同时,介绍了改性后的碳纳米管在各种复合材料中的应用现状。并指出了对碳纳米管进行改性的两个重点：一是尽量保持碳纳米管的本身结构完整性;二是提高碳纳米管在基体中的分散性。     

泡沫炭的最新研究进展

泡沫炭是一种新型的炭材料,具有密度小、强度高、导电、导热、热稳定、化学稳定等良好的物理和化学性能。制备泡沫炭的前驱体主要包括有机聚合物和中间相沥青,不同前驱体所制备的泡沫炭结构和性能也有一定差异。本文从泡沫炭的制备、改性、性能及应用等方面综述了近年来泡沫炭的最新研究进展,重点阐述了中间相沥青基泡沫炭的制备和性能,并指出了泡沫炭的未来研究方向。     

活性炭改性技术研究进展

活性炭拥有独特的物理化学特性，广泛应用于工业、民用及国防等诸多领域，具有不可替代的重要作用。普通的活性炭已经不能满足人类在生产和生活中日益扩大的需求，所以进一步研究活性炭改性技术成为目前的热点。总结了活性炭在化学改性（氧化改性、还原改性、酸碱改性、金属负载改性和等离子体改性）和物理改性（高温热处理改性和微波改性）两方面取得的研究成果，比较了不同改性方法的技术特征，并对活性炭改性技术的未来发展进行了展望。     

碳材料用于低温选择性催化还原脱硝的研究进展

选择性催化还原技术是目前消除NOx的主流技术。碳材料作为自然界广泛存在的一种材料,具有比表面积大、化学稳定性好、结构可调控和表面可改性等优点,广泛应用于低温选择性催化还原反应。综述不同类型碳材料包括活性炭、活性炭纤维、碳纳米管、石墨烯和多孔碳在低温选择性催化还原中的应用,介绍碳材料作为活性组分和催化剂载体的使用情况,讨论表面化学改性对催化NOx性能的影响,阐述碳材料在加快反应速率和提升催化剂抗硫中毒方面的独特性能,并展望碳材料作为新型载体材料在低温选择性催化还原中的应用前景。     

Plasma-Assisted Synthesis of Carbon Nanotubes

The application of plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD) in the production and modification of carbon nanotubes (CNTs) will be reviewed. The challenges of PECVD methods to grow CNTs include low temperature synthesis, ion bombardment effects and directional growth of CNT within the plasma sheath. New strategies have been developed for low temperature synthesis of single-walled CNTs based the understanding of plasma chemistry and modelling. The modification of CNT surface properties and synthesis of CNT hybrid materials are possible with the utilization of plasma.     

新型炭材料的表面电接枝及其应用

电接枝技术能够对很多基底材料如碳材料、金属及其氧化物等进行表面修饰,使其具有更好的理化性质和机械性能,而重氮化电接枝修饰方法因其操作简便、可控性好、应用广泛而成为当今材科学和生物医学的一大热点。主要介绍新型炭材料如纳米金刚石、碳纳米管和石墨烯等的重氮化电接枝修饰、电接枝机制和应用,并加以比较;同时对重氮化电接枝修饰技术的应用前景做了展望。