ZSM-5沸石膜用于生物油的脱水分离及其再生过程研究

在水热条件下通过无模板剂法合成了连续的ZSM-5沸石膜，并将其用于生物油的渗透汽化以进行高效脱水分离。ZSM-5沸石膜在强酸性、多组分的生物油体系中保持了很好的化学稳定性和优异的分离选择性，但在分离过程中面临着较强的膜污染问题，导致了膜通量的大幅下降。ZSM-5沸石膜的再生研究表明，膜的渗透通量随着再生温度的升高而逐渐提高。当再生温度为220℃时，ZSM-5沸石膜的渗透通量可以恢复至初始的88%。再生的机理研究表明，ZSM-5沸石膜中大量的晶内孔在生物油体系中极易被污染，从而导致渗透通量迅速下降；而相对较大的晶间孔却难以被完全堵塞，水分子在被污染的ZSM-5沸石膜中主要通过晶间孔进行渗透。上述结果表明，通过合理调控ZSM-5沸石膜的晶间孔的数量和尺寸大小可有效提升ZSM-5沸石膜在生物油中的渗透汽化脱水分离性能。     

三元硝酸熔盐高温粘度的计算

三元硝酸熔盐是一种重要的传热蓄热介质,粘度物性数据对其在工业中应用非常重要.但是由于硝酸熔盐熔点高,腐蚀性强,测试条件苛刻,粘度测量结果偏差较大,故利用计算方法确定熔盐粘度.本文首先通过大量实验数据拟合了纯物质KNO3,NaNO3和NaNO2的粘度,再利用Arrhenius混合规则确定的经验公式计算三元硝酸熔盐的粘度.与前人实际测量值进行比较.结果发现:利用简单经验公式估算的结果与实际测量值比较接近,表明这种熔盐热物性变化受外界影响较小,可以利用Arrhenius简单混合规则确定熔盐粘度.     

磺酸根对聚羧酸系减水剂分散性能的影响

合成了一系列不同磺酸根含量和相近聚合度的聚羧酸系减水剂,系统研究了其在水泥颗粒表面的吸附性能,对水泥颗粒表面Zeta电位的影响,对水泥净浆流动度与流变学的影响和颗粒间的斥力总位能.结果表明:随着聚羧酸系减水剂磺酸根含量增加,其在水泥颗粒表面的吸附量呈先增加后减小的趋势,水泥颗粒的Zeta电位绝对值呈增加趋势,对水泥颗粒的分散性能呈先增加后减小趋势;水泥颗粒间的斥力总位能也呈先增加后减小趋势,这进一步从理论上解释了聚羧酸系减水剂分散性能差异的原因.     

1-(3-氨丙基)-2-甲基咪唑的催化合成、表征及应用

环氧树脂用的咪唑类固化剂多为固体和假性液体(低温下易析出的低熔点固体),工业应用不便。为了制得常温及低温下均呈液体的便于工业应用的咪唑固化剂,以1-氰乙基-2-甲基咪唑作为基本原料,骨架镍为催化剂,液氨为副反应抑制剂,乙醇作为溶剂,加压催化氢化合成液体咪唑固化剂1-(3-氨丙基)-2-甲基咪唑,考察氢气压力、液氨用量和催化剂循环使用次数对产率的影响,并通过元素分析、核磁共振氢谱和红外光谱对产物进行确证。结果表明,优化的反应条件为:反应温度100℃,氢气压力5 MPa,m(1-氰乙基-2-甲基咪唑)∶m[骨架镍(湿重)]∶m(液氨)∶m(乙醇)=139∶27.8∶42.5∶278,此条件下,产率可达96%。产物低至-35℃也不凝固,能良好地固化环氧树脂,表现出优异的工业适用性和固化性。     

通过廉价硅源制备二氧化硅微球及其粒径控制

将廉价的硅酸钠作为硅源生产二氧化硅微球有着重要的意义。以硅酸钠为硅源,聚乙二醇（PEG）为结构导向剂,在超声波辅助下,成功合成出高分散的二氧化硅微球。探索了PEG及超声波对产物形貌的影响,讨论了反应温度、pH、PEG相对分子质量与产物粒径的关系。结果表明,PEG能够引导产物成球,超声波可以提高产物的分散性,升高温度及pH会降低产物粒径,增加PEG的相对分子质量会提升产物粒径。当控制温度为40 ℃、pH为3.5、聚乙二醇相对分子质量为2 000时,所得的产品分散性较好,粒径为6.34 μm。     

木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展

木质素是一种广泛存在于植物中的天然酚类高分子,具有来源广泛、含氧官能团丰富、含碳量高等优点。对木质素进行修饰改性、复合、热解炭化能够获得性能优异的木质素衍生吸附材料,在废水处理中具有广泛的应用前景。本文对木质素的分子结构特点进行了概述,总结了木质素基吸附剂的种类及其制备方法,详细介绍了木质素基吸附剂的修饰改性方法,如金属离子、含N、O、S官能团表面修饰以及复合改性等,并综述了木质素基吸附剂在染料、药物、重金属废水处理中的应用研究。最后,对木质素衍生吸附材料目前存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望,如何实现木质素衍生吸附剂的可控制备和规模化生产,提高吸附剂在实际环境中的适用性是未来的主要研究内容。     

精氨酸精制重结晶过程控制与优化

研究了L-精氨酸在无外加影响因素的条件下,结晶温度、结晶时间、搅拌速度及降温速度对L-精氨酸重结晶的影响。研究结果表明,在相同的条件下,L-精氨酸的结晶温度控制在60℃,结晶率可达88%以上;慢速搅拌有助于晶体的生成;采用在高温时快速冷却,待降至一定温度后,再慢速冷却降温,可以保证L-精氨酸结晶体的颗粒度较为均匀;L-精氨酸的结晶时间在5 h附近为宜。通过重结晶过程的控制和优化可以有效改善精氨酸的产品品质,进一步缩小与国际先进水平的产品品质差距。     

纳米锑掺杂氧化锡制备中超临界CO_2干燥的工艺优化及动力学

纳米锑掺杂氧化锡(ATO)具有优越的光电性能,在制备过程中前驱体干燥处理至关重要。为掌握ATO前驱体的超临界CO2干燥工艺特性,研究了超临界干燥的时间、温度、压力和CO2流量等工艺参数对纳米ATO粒径、比表面积等的影响,进一步探讨了超临界CO2流量对干燥动力学的影响规律,并拟合了干燥曲线方程。结果表明:温度35~40℃、压力10~14 MPa、CO2流量1.2~1.8 L·h-1、干燥5~6 h,最终能够获得平均粒径20~30 nm、高比表面积的纳米ATO材料;流量对干燥速率有明显影响,醇分比0.4为干燥速率由恒速转为降速的临界点,醇凝胶干燥动力学方程能够很好地描述ATO醇凝胶干燥工艺过程。研究结果可为湿法制备纳米材料的湿凝胶干燥工业化生产和控制提供参考。     

氨基磺酸系陶瓷分散剂在黑泥/水界面的吸附分散作用

氨基磺酸系陶瓷分散剂(ASP)与木质素磺酸钙(木钙)、萘磺酸盐甲醛缩合物(fdn)及磺化丙酮甲醛缩合物(saf)相比具有明显分散降黏效果。测定了四种分散剂在黑泥表面的吸附等温线及其对黑泥颗粒表面Zeta电位的影响,结果表明ASP既有较大的饱和吸附量,又能提高黑泥颗粒的Zeta电位,通过静电排斥和空间位阻协同作用表现出优良的分散性能。通过加入脲、氯化钠及柠檬酸钠研究了ASP在黑泥/水界面的吸附作用力,发现吸附过程的主导作用力是络合作用,同时氢键吸附也是重要的吸附作用力。     

二次生长法制备微纤复合纯硅分子筛膜

以正硅酸乙酯为硅源,采用二次生长法制备了不锈钢微纤复合纯硅分子筛膜,考察了载体预处理方式、晶化温度和晶化时间对分子筛膜性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和ASAP-2020自动吸附仪对其形态和微观结构进行分析表征。结果表明,采用阳极氧化法预处理载体所制备的纯硅分子筛膜较采用高温煅烧法预处理的膜表观形态更为连续规整。随着晶化温度从100℃升高到160℃或晶化时间从12 h延长到96 h,分子筛膜表面更加致密,晶体颗粒尺寸增加。不锈钢微纤复合纯硅分子筛膜的比表面积、总孔容和微孔孔容分别为93.24 m2?g?1、0.0654cm3?g?1和0.0382 cm3?g?1,微孔孔容占总孔容的58%,相应的纯硅分子筛膜负载量为23.3%(wt)。