固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的应用

固溶体由于产生了固溶强化等性能的变化,使其较单一组分金属的热稳定性、结构性能等方面有着显著的提升,因此在催化剂中具有广阔的应用前景.针对固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的应用,从固溶体的性质、制备方法等方面展开了综述,重点对反应机理和提高催化活性的措施进行了总结,对存在的问题进行了探讨.最后对固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇领域的研究方向进行了展望,并认为固溶体催化剂有望为CO2资源化利用各类反应中催化剂的研发提供一种新范式.     

直接接触式沸腾换热过程气泡混合均匀度评价

针对直接接触式沸腾换热过程中气泡群扰动的多相流体混合性能评价问题,提出一种基于图像处理技术与像素偏差理论量化混合复杂流体流型均匀性的精确检测与度量新方法。通过气泡群RGB图像的灰度矩阵进行偏差计算,精确地定量描绘了直接接触式换热过程中的气-液混合状态,其值大小反映了气泡群的分布状况,而不同工况下混合均匀时间的差异反映了不同多相体系的均匀性差异;对偏差序列进行正态性检验,发现其近似符合正态分布;运用混沌检测方法对序列进行混沌特征分析,发现整个混合过程是混沌的。通过一个简单的指标实现了复杂条件下气泡群的量化和表征,为多相流流型识别提供了新的分析思路并指导换热过程的混沌强化。     

电池级碳酸锂制备过程中磷酸锂除钙的研究

以工业级Li_2CO_3为原料,氢化分解法提纯制备电池级Li_2CO_3,初步探索了Li3PO4除Ca的可行性,研究了Li_3PO_4加入量、反应温度、反应时间对除Ca效果及产品产率的影响。研究表明,10 g量级Li_2CO_3原料反应得到的300 m L LiHCO_3溶液,加入1g Li_3PO_4,在50℃下反应2 h,Ca脱除率最高,所得Li_2CO_3产品中Ca含量接近电池级Li_2CO_3行业标准。     

水对室温熔盐[Bpy]BF_4结构与性质的影响

采用分子动力学模拟方法研究了298.15 K、0.1 MPa下摩尔分数为0.05~0.95的水对室温熔盐1-丁基吡啶四氟硼酸([Bpy]BF4)结构与性质的影响.获得了体系的径向分布函数、配位数和空间分布函数等微观结构及其密度、自扩散系数、电导率和粘度等物理化学性质.模拟密度与实验结果符合很好;体系中各组分间的径向分布函数和配位数均随水摩尔分数的增加有规律的变化;获得了各组分之间的三维空间分布情况;随水摩尔分数的增加,阴阳离子之间的相互作用被削弱,同时水与阴离子、阳离子及水分子之间的相互作用逐渐增强,水、阴离子和阳离子的自扩散系数增大,体系粘度降低,电导率升高.研究工作揭示了水对[Bpy]BF4中各组分的存在形式、相互作用及其对体系物理化学及输运性质的影响,为其在冶金与材料制备方面的应用提供理论依据和参考.     

工业硅炉外吹气精炼除硼研究进展

冶金法太阳能级多晶硅技术具有能耗低、成本低和环境友好等特点,正逐步取代投资大、成本高的化学法而成为全球研究的热点.硼是工业硅中最难去除的非金属杂质之一,本文阐述了工业硅的生产过程和吹气炉外精炼除硼的原理,综述了国内外工业硅炉外氧气、湿氢、湿氧、湿二氧化碳以及吹气-熔渣联合精炼等工艺技术,并对本课题组湿氧精炼除硼的研究进行了重点介绍,分析了吹气精炼过程硅的损失问题,最后指出吹气-熔渣联合法是冶金法炉外精炼的发展方向.     

自适应搜索半径蚁群动态路径规划算法

针对用于路径规划的蚁群算法收敛速度慢、计算量大、对环境变化适应性低的局限性,提出了一种新型的自适应搜索半径蚁群路径规划算法。该算法可以根据环境复杂程度自动改变寻优半径,进行最优局部目标点的获取,然后调用改进蚁群算法获取局部区域内的最优路径,再重复循环获取新的最优局部目标点,直到找到全局目标点。仿真结果表明,提出的算法能够根据障碍分布情况自动选择合适的搜索半径,完成路径的动态规划,体现出良好的环境适应能力和较好的综合路径优化性能。     

基于经验模态分解的小波神经网络预测模型

针对小波神经网络(WNN)在非平稳、非线性时间序列预测上无法实现自适应多分辨率分析,且其预测精度有待提高的问题,提出基于经验模态分解的小波神经网络预测模型。首先,对非线性、非平稳时间序列进行经验模态分解(EMD),以降低时间序列的非平稳性;然后对EMD分析得到的固有模态分量(IMF)和余项分别构建WNN模型;最后,汇总预测结果,得到预测值。通过数据验证,新模型的预测精度高于BP神经网络和WNN。     

磷铁真空蒸馏行为分析研究

为了了解磷铁在真空蒸馏过程中的物相变化规律,本文通过热力学计算,得到磷铁在压力为10~10~5Pa下的化学反应吉布斯自由能和分解反应温度的关系。计算表明磷铁的分解反应主要分三个阶段:(1209~1350 K)FeP生成Fe、Fe_3P和P_2;(1350~1693 K)主要是Fe_2P发生分解生成P_2、Fe_3P和Fe;当温度高于1693 K时,Fe_3P开始分解生成P_2和Fe。并在1373,1473,1573,1673 K等温度条件下,恒温60 min,对磷铁进行了真空蒸馏实验,考察其残渣物相及元素含量变化。结果表明,当温度由1373升高到1673 K时,磷不断减少,由16.3%降到了10.75%,磷铁物相变化为FeP→Fe_2P-Fe_3P→Fe,与热力学计算结果相符。实验证明,可以通过真空蒸馏的方法回收磷铁副产中的磷。     

柠檬酸溶胶-凝胶法制备Cu-ZnO-ZrO_2催化剂:pH对其性能的影响

采用溶胶-凝胶法以硝酸盐、柠檬酸为原料,加入氨水调节溶液pH,制备出一系列Cu-ZnO-ZrO_2催化剂。并通过粉末XRD、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)、N_2吸附-脱附(BET)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)、SEM、TEM及傅里叶变换红外光谱(FTIR)对干凝胶及催化剂进行了理化性能测试,并在高温高压固定床反应器上进行催化剂活性评价。讨论了溶液pH对干凝胶结构及催化剂性能的影响。结果表明:pH为0.5制备得到的干凝胶中存在未配位的游离羧酸,又有部分羧酸通过羧基与金属离子进行了配位,而pH为4、6、8、10制备得到的干凝胶中不存在游离羧酸,羧酸均通过羧基与金属离子进行了配位。pH的改变调控着Cu~(2+)、Zn~(2+)、Zr~(4+)与柠檬酸之间的配位能力,pH为6时制备得到的催化剂具有较大的比表面积以及铜分散度,比表面积为92.5 m~2/g,铜分散度为18.63%,并表现出较好的CO_2加氢合成甲醇催化性能,CO_2转化率为24.7%,甲醇选择性为42.3%。     

高分子药剂对硅孔雀石表面疏水性改性浮选影响试验研究

针对硅孔雀石天然可浮性差,表面多孔和高孔隙度,性质变化不均匀,并且亲水性强,难溶解的特性,通过XRD、SEM检测硅孔雀石原矿性质和表面形态,核心地提出了硅孔雀石改性高分子聚合物吸附-中间金属铜离子联接-捕收剂吸附的试验方案.高分子活化剂通过对硅孔雀石表面有机改性,使其能够吸中间金属铜离子,在硅孔雀石浮选改性中起着至关重要的作用.通过硫酸铵、乙二胺磷酸盐、高分子药剂实际浮选试验情况分析对比,发现高分子药剂和硫酸铵共同使用时试验效果最好,最终硅孔雀石的回收率达到了86.9％的良好指标.