石墨烯的制备方法及其性能研究

石墨烯是近几年发展起来的非常有潜力的一种新型碳材料,其厚度只有0.335nm,具有优异的物理和化学性能,引起了科学家们的广泛关注。近来石墨烯制备方法的研究取得了很大的发展,出现了许多关于石墨烯制备的新工艺。大量引用近几年的参考文献,综述了石墨烯的结构和性能并介绍了一些制备方法,主要包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化-还原法以及液相分散法等。旨在针对石墨烯的制备工艺,分析比较了各种制备方法的优缺点,并对未来应用领域的发展趋势进行了展望。     

钴氮改性石墨烯气凝胶催化PMS降解水中污染物

为探究钴氮改性对石墨烯气凝胶催化过一硫酸盐(PMS)降解污染物性能的影响，以氯化钴和氧化石墨烯(GO)作为前驱体，通过冷冻干燥和氨气热退火处理，成功制备了钴氮改性石墨烯气凝胶(Co-NGA)。采用SEM、BET等一系列测试手段对材料的形貌结构、元素组成和化学形态进行表征，并选择对羟基苯甲酸(p-HBA)作为目标污染物，测试气凝胶材料的催化活性。结果表明：石墨烯气凝胶具有独立的块体形貌和联通的三维多孔结构，钴和氮均匀地分布在石墨烯片层表面；当CoCl₂添加量为1.5 mg/mL以及GO质量浓度为2.0 mg/mL时Co-NGA展示出最高的催化活性，在60 min内对p-HBA的去除率超过98%，反应速率常数达到0.096 min^-1，远高于GA(0.008 min^-1)、NGA(0.011 min^-1)和Co-GA(0.019 min^-1)的反应速率常数，在较宽的pH值范围(3～11)和复杂离子环境下均能保持良好的催化活性；Co-NGA/PMS体系是一个以非自由基电子转移为主导的...     

浸渍活性炭脱除H_2S固定床反应器模型(Ⅱ)──实验研究

实验测定了在不同条件下固定床脱硫反应器的透过曲线，并与应用数学模型的计算出来的结果进行了对照，两者吻合得很好，表明完全可以用本文提出的数学模型及解法来预测固定床脱硫反应器的操作行为．     

YSZ/Ni-YSZ双层中空纤维电解质层厚度控制及其影响

本研究利用相转化共纺丝法一步制备出微管式固体氧化物燃料电池(MT-SOFC)用电解质/阳极(YSZ/NiO-YSZ)双层中空纤维膜, 将制得的YSZ/NiO-YSZ双层中空纤维膜前驱体经1450℃烧结后, 以纯H₂在700℃下还原4 h得到YSZ/Ni-YSZ双层中空纤维膜。电解质YSZ膜层厚度通过改变YSZ铸膜液挤出速率来调节。将La_0.8Sr_0.2MnO_3-δ(LSM)阴极乳浆浸渍涂覆在烧结后的YSZ/NiO-YSZ双层中空纤维膜外, 经1200℃烧结后形成微管式固体氧化物燃料电池。结果表明, 当阳极铸膜液以10?mL/min速率挤出, 而电解质铸膜液挤出速率为0.5、1、1.5、2 mL/min时, 构造的YSZ/Ni-YSZ双层中空纤维膜电解质层厚度分别为6、13、18、28 μm, 其机械强度、气密性均随着电解质层厚度增加而增大, 但电导率与孔隙率受电解质层厚度的影响较小。YSZ膜厚度为28 μm的MT-SOFC, 800℃时以20 mL/min氢气作为燃料, 30 mL/min空气作为氧化剂, 最大开路电压为1.01 V, 最大输出功率只有75 mW/cm²。但同样测试条件下, YSZ膜厚度为6 μm的MT-SOFC, 开路电压为0.92 V, 最大输出功率升至329 mW/cm²。     

用于甲烷偶联的SrCe0.95Yb0.05O3-α中空纤维膜反应器建模

Proton-hole mixed conductor, SrCe0.95Yb0.05O3-α(SCYb), has the potential to be used as a membrane for dehydrogenation reactions such as methane coupling due to its high C2-selectivity and its simplicity for fabricating reactor systems. In addition, the mixed conducting membrane in the hollow fibre geometry is capable of providing high surface area per unit volume. In this study, mechanism of methane coupling reaction on the SCYb membrane was proposed and the kinetic parameters were obtained by regression of experimental data. A mathematical model describing the methane coupling in the SCYb hollow fibre membrane reactor was also developed.With this mathematical model, various operating conditions such as the operation mode, operation pressure and feed concentrations affecting performance of the reactor were investigated. The simulation results show that the cocurrent flow in the reactor exhibits higher conversion of methane and higher yield of ethylene compared to the countercurrent flow. In order to achieve the highest C2 yield, especially of ethylene, pure methane should be used as feed and the operating pressure be 300 kPa. Air can be used as the source of oxygen for the reaction and it soptimum feed velocity is twice of the methane feed velocity. The air pressure in the lumen side should be kept the same as or slightly lower than the vressure of shell side.     

金属有机框架材料在吸附分离领域的研究进展

纳米多孔材料由于具有显著的纳米尺度空间效应,在吸附以及膜分离领域中受到了极大的关注.作为无机多孔材料的延伸,金属有机框架材料(metal organic framework,MOF),由于其较大的比表面积、较高的孔隙率和孔结构可调的特点被广泛地应用于气相储存分离、液相的吸附分离和催化反应等各个领域.本文对MOF的种类进行了分类,并对MOF材料的合成方法和粒径调控机理进行了比较,其中,重点介绍了溶剂热合成法的优点.同时,系统地总结了MOF材料在吸附分离研究中存在的问题和局限,并对先进的基于MOF材料的复合膜制备技术进行了展望;总结了MOF在气体储存分离、液体吸附分离以及膜分离方面的应用.最后,针对复合膜的制备提出了通过改变MOF合成方式改善MOF材料与有机膜相容性的思路.     

高温质子导体Ba(Ce0.8Zr0.2)0.9Y0.1O3-δ的合成与性能

采用低温燃烧法合成掺Zr的新型高温质子导体Ba（Ce0.8 Zr0.2）0.9Y0.1O3-δ陶瓷粉体。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及激光粒度仪分别对粉体的晶型、微观形貌和粒度分布进行分析。通过控制柠檬酸用量与金属离子摩尔总量的比，直接制备出具有斜方晶钙钛矿结构的纯Ba（Ce0.8 Zr0.2）0.9Y0.1O3-δ超细粉体，且粉体粒度分布均匀，平均粒径为5．55μm。粉体烧结性能实验结果表明，粉体在1200℃发生烧结，在1300℃下烧结致密，相对密度达到94．32％。     

陶瓷中空纤维透氧膜的制备与性能

应用相转化法制备了La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-α(LSCF)氧离子-电子混合传导陶瓷中空纤维膜, 该陶瓷中空纤维膜具有由多孔层和致密层组成的非对称结构. 经 1300℃的4h烧结后, 可得到致密的LSCF陶瓷中空纤维膜. 烧结后, LSCF粒度变大而其钙钛矿型晶相结构没有发生变化. LSCF中空纤维膜的透氧速率大大高于一般管式膜的氧透量.     

脱噻吩精制焦化苯工艺的研究进展

概述了从焦化苯中脱除噻吩的工艺方法,比较了它们的优缺点,并提出了今后的研究方向。     

PSF-TEPA膜基固态胺制备及CO2吸附性能研究

在空间站和载人深潜器等长期密闭空间中,CO_2体积分数的增加严重影响室内人员的身体健康。文中研究采用浸润的方法将四乙烯五胺(TEPA)负载在非对称结构聚砜(PSF)中空纤维膜的指状孔道内制得PSF-TEPA中空纤维膜基固态胺,系统考察其在模拟人类工作环境下吸附低体积分数CO_2的性能。结果表明:PSF-TEPA膜基固态胺中TEPA的最佳负载量为47. 11%,此时CO_2穿透吸附容量与饱和吸附容量分别达到56. 58 mg/g和85. 10 mg/g(20℃),二者比值高达66. 49%;在5—50℃范围内,固态胺吸附性能随温度和体积分数的升高而增大,温度为50℃、CO_2体积分数为0. 55%时,饱和吸附量达到102. 13 mg/g;经6次循环再生,PSF-TEPA饱和吸附量略有降低,但趋于稳定。PSF-TEPA膜基固态胺对CO_2优良的吸附效果和稳定的再生性能,使其在低体积分数CO_2脱除方面有较大的应用前景。