均相沉淀法制备Ni/Al⁃LDHs/rGO复合电极材料的电化学性能

以Ni(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、尿素以及氧化石墨烯（GO）为原料，利用简便的均相沉淀法合成了GO复合量（质量分数）分别为0、0.2%、0.5%、0.8%和1.0%的Ni/Al⁃LDHs/rGO复合电极材料。采用XRD、FT⁃IR、TGA和FESEM表征了材料的结构和表面形貌，利用循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）和充放电测试研究了Ni/Al⁃LDHs/rGO复合材料作为Ni⁃MH电池正极材料的电化学性能。结果表明，复合GO可以明显提高Ni/Al⁃LDHs的电化学性能，其中GO复合量为0.8%的Ni/Al⁃LDHs/rGO样品表现出最为优异的综合电化学性能，例如在2 000 mA/g电流密度下，其放电比容量（288 mA·h/g）比未复合GO的Ni/Al⁃LDH样品放电比容量（205 mA·h/g）高出40.5%。     

氧化⁃萃取法脱除减黏裂化柴油中硫化物

采用氧化⁃萃取法对减黏裂化柴油进行脱硫研究。使用O₃为氧化剂,甲酸为催化剂,并用极性有机溶剂萃取分离柴油中含硫化合物氧化反应生成的亚砜、砜类等极性氧化物。考察了反应体系中氧化时间、氧化温度、萃取剂油体积比以及甲酸质量分数对柴油脱硫率的影响,并确定了最佳工艺条件。结果表明,在氧化⁃萃取工艺条件下,减黏裂化柴油的硫质量分数由4 980 μg/g降低至490 μg/g,脱硫率为90%。通过对减黏裂化柴油氧化前后的性质对比可知,氧化⁃萃取法可以改善减黏裂化柴油的色度和酸值等性能。     

HUSY/ZSM⁃5复合分子筛催化制备环氧大豆油

采用水热晶化法合成了HUSY/ZSM⁃5复合分子筛,通过X⁃射线衍射（XRD）、N2吸附⁃脱附、NH3⁃TPD及扫描电子显微镜（SEM）及吡啶红外（Py⁃FTIR）对其结构、酸性和形貌进行了表征。采用无溶剂法催化合成环氧大豆油,对比了HUSY、HUSY+ZSM⁃5机械混合物及HUSY/ZSM⁃5对大豆油环氧化反应的催化效果,确定复合分子筛HUSY/ZSM⁃5是催化效果最好的催化剂,得到环氧大豆油合成最佳工艺条件为:大豆油20 mL,质量分数30%过氧化氢16 mL,乙酸4.0 mL,催化剂质量3 g,在70 ℃条件下反应4 h,获得酸值为0.46 mg/g,环氧值为5.60%的环氧大豆油产品。利用傅立叶红外光谱（FT⁃IR）、核磁共振氢谱（1H⁃NMR）、碳谱（13C⁃NMR）等手段对产品进行表征。     

乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂上C4烯烃生成规律

针对乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂表面绿油生成导致催化剂失活的关键问题，运用XRD和H2⁃TPR表征催化剂的组成及结构性质，运用10 mL固定床高压加氢装置考察了Pd⁃Ag催化剂的乙炔选择性加氢性能及反应过程中绿油前驱体C4烯烃的形成规律。结果表明，不同制备工艺的Pd⁃Ag/Al2O3催化剂乙炔加氢活性存在明显差异，这主要取决于Pd在催化剂表面的分散形式，助剂Ag和活性中心Pd之间紧密的混合可增强电子和几何效应，形成更多的Pd⁃Ag合金相，降低了催化剂的加氢活性，但增加了催化剂的稳定性；而C4烯烃生成量与催化剂活性呈正相关，催化剂活性越高生成的C4烯烃越多，研究结论揭示了Pd⁃Ag催化剂的失活机制，对催化剂的改性和工艺条件优化具有重要的指导价值。     

LAD⁃40对甲烷水合物生成影响研究

甲烷水合物可以作为载体储存、运输天然气,但在自然条件下生成缓慢,需要提高甲烷水合物的生成速率。为此,考察了双性表面活性剂LAD⁃40（月桂酰两性基二乙酸二钠）质量分数（10～500 μg/g）对甲烷水合物生成的影响。结果表明,在压力一定的条件下,LAD⁃40质量分数为0～500 μg/g时,甲烷水合物成核温度变化微小,LAD⁃40未改善甲烷水合物生成热力学条件;LAD⁃40增大了气液接触面积,缩短了成核诱导时间,随着LAD⁃40质量分数的增加,甲烷水合物生成速率线性增加,而气体消耗量变化不大,但与纯水条件下的气体消耗量相比提高显著。     

C3N4/AC结构对二氯乙烷催化热裂解性能的影响

采用等摩尔浸渍法,利用含相同物质的量氮的氰胺、硫脲、尿素作为前驱体,以活性炭为载体制备C3N4/AC催化剂。运用固定床反应器评价了C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷催化热裂解的反应性能,并采用SEM、XRD、BET、XPS、TGA表征了催化剂形貌、结构及表面组成等性质。结果表明,0.110 mol前驱体制备的催化剂初始活性和选择性都接近100%,但催化剂稳定性差异明显,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂稳定性最高。然而,通过降低前驱体负载量合成的C3N4/AC催化剂结构与形貌及催化裂解性能均有差异。当负载量降到每10 g活性炭负载0.057 mol的氮时,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷裂解催化活性较好、稳定性最高。不同前驱体合成的氮化碳形貌不同,硫脲、氰胺虽然可获得更多的氮化碳,但是所形成的氮化碳容易团聚从而影响了催化活性,尿素是用于该催化剂合成最优的前驱体。     

金属改性13X分子筛及对石脑油吸附脱氯研究

以13X分子筛为载体,MgO和Fe2O3为活性组分,采用浸渍法制备了MgO/13X、Fe2O3/13X、MgO⁃Fe2O3/13X等三种吸附剂。利用XRD、N2吸附⁃脱附、TG⁃DTA等表征技术对制备的吸附剂结构进行了分析,并考察了吸附剂对石脑油的脱氯效果。结果表明,MgO和Fe2O3等金属氧化物均匀负载于13X分子筛上,且改性后的吸附剂比表面积和孔径略有增加,孔容有所减小。通过对比得出MgO⁃Fe2O3/13X吸附剂的脱氯效果最佳,最佳条件为吸附时间2 h、吸附温度60 ℃、剂油体积比1∶40的情况下,脱氯率最高,达到89%。通过拟合结果可知,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,主要为物理吸附过程。     

铂配合物对4⁃硝基甲苯的高效荧光检测

易制爆类硝基化合物的检测是环境污染控制及公共安全领域的研究热点。以高荧光量子效率的发光铂配合物[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4作为荧光探针,检测硝基化合物4⁃硝基甲苯(4⁃NT)。[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4的荧光发射强度随着4⁃NT的加入而逐渐降低直至淬灭,利用Stern⁃Volmer方程拟合实验数据,得到[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4对4⁃NT的检测效率KSV为40.2 L/mmol,最低检测限为1.83×10-6 mol/L。通过光谱实验及DFT计算证实,[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4对4⁃NT的检测机理为能量传递机理及电子转移机理的协同作用。     

4⁃苯基⁃3⁃丁烯⁃2⁃酮的合成

研究了一种经羟醛缩合形成α,β⁃不饱和酮的合成方法。该反应在NaOH的催化作用下，使苯甲醛和丙酮在无金属条件下构建C-C，合成4⁃苯基⁃3⁃丁烯⁃2⁃酮，反应条件温和，选择性强。推测了反应机理，并通过各种表征手段对目标产物结构进行分析，确认目标产物结构。     

晶化时间对SAPO⁃34晶相结构及MTO催化性能的影响

以拟薄水铝石、硅溶胶和磷酸为原料,三乙胺和四乙基溴化铵为模板剂,改变晶化时间,通过水热法合成了一系列SAPO⁃34分子筛。利用XRD、SEM和NH3⁃TPD等技术对合成的SAPO⁃34分子筛晶相结构和物化性能进行分析表征。在固定床反应器上进行了MTO催化活性评价实验。结果表明,不同晶化时间下均合成了纯相的片层状SAPO⁃34分子筛。晶化时间越长,结晶度越高,片层状厚度随之增加,样品的酸中心数目越多。在反应温度为450 ℃、空速为2 h-1、反应压力为0.2 MPa、晶化时间为72 h的条件下,合成SAPO⁃34分子筛的MTO反应单程寿命达到360 min,双烯收率可达86.8%。     

双金属MOF⁃74(Mg x Ni1-x )的制备及其对CO2/N2的吸附分离性能研究

以Mg、Ni为中心金属、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为模板剂,采用溶剂热法合成HP?MOF?74（Mg _x Ni_1-x ）（x=0.25、0.50、0.75）样品,以烟道气中CO₂和N₂为吸附质,考察了HP?MOF?74（Mg _x Ni_1-x ）样品在273 K和298 K下吸附分离CO₂/N₂的性能;通过静态容量法在273 K和298 K处测试了三种不同HP?MOF?74（Mg _x Ni_1-x ）样品上CO₂和N₂的等温线,并使用双位点Langmuir?Freundlich（DSLF）和单位点Langmuir?Freundlich（SSLF）模型对获得的实验数据集进行了拟合;根据理想吸附溶液理论（IAST）,估算了CO₂/N₂二元混合物的吸附选择性;使用Clausius–Clapeyron方程计算了等量吸附热（Q_st）。结果表明,在273 K和100 kPa的条件下,HP?MOF?74(Mg_0.50Ni_0.50)样品的CO₂吸附量为4.864 mmol/g;CO₂和N₂在HP?MOF?74(Mg_0.50Ni_0.50)样品上的吸附等温线分别与DSLF和SSLF模型十分吻合,说明CO₂的吸附行为是双孔位吸附,而N₂的吸附行为是单位点吸附;HP?MOF?74（Mg_0.25Ni_0.75）样品对CO₂的IAST吸附选择性为2 263,吸附量和选择性均优于传统吸附剂MOF?74材料;CO₂在HP?MOF?74（Mg _x Ni_1-x ）样品上的等量吸附热均高于N₂,说明CO₂在HP?MOF?74（Mg _x Ni_1-x ）样品上的表面自由结合能更高。     

螺旋链状结构的亚磷酸钬的无溶剂合成及表征

采用无溶剂合成的方法,以N,N'⁃二甲基哌嗪(Me2ppz)为结构导向剂,合成了一个由亚磷酸单元修饰的一维链状结构的新型亚磷酸钬化合物Ho(H2PO3)4(C6N2H16)0.5 (1),并通过粉末X⁃射线衍射、红外光谱、热重、ICP和CHN元素分析对其进行表征。单晶X⁃射线衍射分析结果表明,化合物1属于单斜晶系,P21/c空间群。其结构是由HoO6八面体和[H2PO3]-假四面体单元相互连接构成。值得注意的是,化合物1是第一个通过无溶剂合成获得的稀土亚磷酸化合物,并且在化合物1的结构中存在左右手螺旋链。     

磁场对Fe3O4⁃水纳米流体传热特性的影响

对电加热器中纳米流体的传热效果进行了实验研究,采用两步法制备Fe3O4⁃水纳米流体。此外,还研究了质量分数为0.1%~2.0%的Fe3O4⁃水纳米流体在有/无磁场作用下对电加热器换热效率的影响,探讨了磁场作用下纳米流体的强化换热机理。结果表明,与基液（去离子水）相比,无磁场时质量分数为1.0%的Fe3O4⁃水纳米流体可使环境温度提升18.2%;在外磁场作用下,质量分数为1.0%的Fe3O4⁃水纳米流体可使环境温度提升35.1%。研究结果可为纳米流体在电加热器中的强化传热研究提供重要参考。     

基于吸附⁃水合法MIL⁃101(Cr)中甲烷储存特性研究

为了在温和条件下提高多孔介质中甲烷的储量,基于吸附⁃水合法研究了MIL⁃101(Cr)中甲烷的储存特性。首先制备了MIL⁃101(Cr)材料,然后对材料进行了表征,最后在271.15 K、0～7.0 MPa及不同含水量下进行了甲烷吸附实验。合成的材料颗粒大小均一,晶粒尺寸为100～150 nm,几乎不含杂质,孔径主要分布在1.7～3.6 nm。吸附实验结果表明,MIL⁃101(Cr)在含水情况下对甲烷的吸附量更高,且随着含水量的增加,甲烷的吸附量增大;多孔介质中水合物成核所需压力比自由体系水合物成核所需压力高,且含水量越大,临界压力越高;实验所用的MOF材料在多次再生后仍具有较好的吸附能力。研究结果对提高天然气的储量具有一定的意义。     

基于不同Kalina循环的三种冷热电联供系统的热力学与热经济学分析

以地热为热源,分别以KCS⁃11、KCS⁃34和KSG⁃1作为底循环,针对闪蒸⁃Kalina循环与吸收式制冷循环结合的三种冷热电联供系统（F⁃KCS11⁃ARC、F⁃KCS34⁃ARC、F⁃KSG1⁃ARC）,进行了热力学和热经济学性能对比分析。结果表明,F⁃KCS11⁃ARC系统的总㶲损比F⁃KCS34⁃ARC系统和F⁃KSG1⁃ARC系统分别低5.3%和2.7%,其㶲损最大的组件是换热器1。F⁃KCS34⁃ARC系统的热效率最高,但地热源温度为155～220 ℃时,F⁃KCS11⁃ARC系统的热回收效率最大,且较小的地热源温度和闪蒸压力能使该系统获得更高的热回收效率。热经济学分析表明,泵1在三个系统中是成本最高的组件,其次为汽轮机2。F⁃KCS11⁃ARC系统的成本最低,年净收入最高,而且投资回收年限最小,其值分别为2.09×106美元、6.61×105美元和3.72 a。     

阴⁃非离子表面活性剂对稠油乳化的影响

为了探究不同类型阴⁃非离子表面活性剂对稠油乳化的影响,获得其构效关系,针对某油田某稠油区块原油,选择了6种单体型阴⁃非离子表面活性剂C14E3C、C14E5C、C14E7C、C14E9C、C16E3C、C18E3C,两种Gemini型阴⁃非离子表面活性剂OP4、OP15,利用旋转滴界面张力仪和稳定性分析仪,考察了表面活性剂质量分数、油水质量比以及聚合物对油水界面张力、原油乳状液粒径、稳定性等的影响规律。结果表明,单体型随着氧乙烯（EO）基团的增加,乳状液的稳定性变化不大,而烷基链的增长会小幅度增加乳状液的稳定性。对于Gemini型阴⁃非离子表面活性剂,EO基团个数的增加会小幅度增加乳状液的稳定性。单体型相较于Gemini型有较小的分子尺寸,界面张力稳态值普遍偏低。同时,聚合物的加入会提高乳状液的稳定性。     

石墨相氮化碳光催化剂改性的研究进展

石墨相氮化碳（g⁃C3N4）是具有二维层状结构的材料,作为非金属半导体光催化剂有可见光吸收、能带等级可调变、化学稳定性高、绿色环保无污染等诸多优点。结合近几年国内外g⁃C3N4研究人员取得的最新成果及研究进展,从掺杂物质结构的角度综述了分子结构改变、单质掺杂、半导体负载及三元复合等g⁃C3N4的多种改性方法及催化机理,并对未来如何提升g⁃C3N4的光催化性能进行展望。     

HY/MCM-41分子筛的制备及改性后在吸附脱硫中的应用

采用附晶生长法合成了HY/MCM-41复合分子筛,利用X射线衍射仪(XRD)、N2吸附脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、智能重量分析仪(IGA)、吡啶原位红外(Py-IR)等技术对其物化性质进行了表征,发现HY/MCM-41复合分子筛具有微孔和介孔的双重孔道分布,且形貌为核壳结构。通过对金属Ce离子改性制得吸附剂的吸附脱硫性能考察,发现固相研磨法改性的吸附剂在空速为5h-1时吸附穿透硫容量可达1.81mg/g,大于液相离子交换法改性的吸附剂吸附穿透硫容量1.32mg/g。采用静态间歇法时,固相改性的吸附剂的脱硫率可达90.6%,高于液相改性的吸附剂脱硫率81.2%。同时发现,吸附剂表面的B酸对吸附脱硫有着抑制作用,而L酸尤其是弱的L酸的酸量与吸附脱硫性能有着正相关关系。     

温和条件下催化合成2⁃苯硫基乙醇

以苯硫酚和碳酸乙烯酯为原料,1,5⁃二氮杂二环[4.3.0]壬⁃5⁃烯（DBN）为催化剂,合成了2⁃苯硫基乙醇。研究了催化剂种类及其物质的量、反应时间、反应温度等条件对反应的影响。结果表明,在DBN为催化剂、n（苯硫酚）/n（DBN）=100、反应时间为10 min、反应温度为50 ℃时,2⁃苯硫基乙醇的转化率达到90%以上;当反应温度为90 ℃时,可获得100%的转化率,该合成路线催化剂的选择性均为100%。根据软硬酸碱理论对反应机理进行了探讨。     

新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺的制备及表征

以丙烯酰胺(AM)为主单体、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为阳离子单体、烷基糖苷(APG)为疏水单体,经低压紫外光引发共聚,成功合成了新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM⁃DAC⁃APG)。利用FTIR、SEM以及1H⁃NMR观察并分析其化学结构、表面形貌。研究了总单体质量分数、引发剂质量分数等因素对聚合反应的影响,确定了最佳合成条件为总单体质量分数35.0%、引发剂质量分数0.2%、光照时间90 min、m（AM）/m（DAC）=3、疏水单体质量分数2.0%、尿素质量分数3.0%。在此条件下得到特性黏度和阳离子电荷密度分别为1 384.8 mL/g和5.091 mmol/g的新型疏水改性聚丙烯酰胺絮凝剂。