室内模拟硫化氢对聚合物粘度影响研究方法的建立

针对配注污水中因硫化氢气体的存在导致所配聚合物溶液粘度损失严重,其含硫化氢污水取样后室内很难存储问题,开展室内合成硫化氢,建立室内研究硫化氢对聚合物粘度影响实验方法。该研究方法为:盐酸与硫化钠反应后生成一定量的硫化氢,以氮气为载气通入聚合物溶液中,考察硫化氢对聚合物溶液粘度的影响。通过控制载气流量、吹脱温度、酸滴加速度确定硫化氢的最佳生成条件,从而确定硫化氢对聚合物粘度影响的最佳室内模拟条件。通过实验研究最终确定反应温度为80℃、氮气流量为0.1L/min、盐酸在5min内滴加完成,在该反应条件下可以准确评价硫化氢对聚合物溶液粘度影响。     

金矿矿渣中各种金属的分离与提取

采用硫化氢系统分析法,分离、分析了繁峙某矿业公司金矿矿渣中的各种金属。实验结果表明:该矿渣中主要含有Fe、Hg和微量的Cu,用NH3CO3可以将其从尾矿中分离提取出来,分离提取Fe、Hg、Cu后的金矿矿渣基本不含污染环境的金属,可以避免对环境的污染。     

Fabrication of polymer/ZnS nanoparticle composites by matrix-mediated synthesis

Zinc sulfide nanoparticles are obtained as primary particles in a polymer matrix by a matrix-mediated synthesis. Two types of matrix polymer are synthesized via the copolymerization of hydrophobic, cation-exchange, and cross-linking monomers. The ZnS nanoparticles are affected by the composition of the matrix polymer, and especially by its hydrophobicity. In a low-hydrophobicity copolymer matrix, aggregates of ZnS nanoparticles are observed in the matrix using transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD). In a high-hydrophobicity cation-exchange copolymer matrix, primary particles of ZnS with 2–5 nm diameters are observed in the matrix by TEM. However, the ZnS pattern is not distinguishable in XRD measurements because the particle sizes are too small to diffract X-rays.     

微生物白云岩形成机制研究进展与存在问题

近年来,有关微生物白云岩沉淀作用机制的研究拓宽了沉积学中"白云岩问题"研究的视角。硫酸盐还原反应、产甲烷作用、有机分子水解等一系列可促进沉淀白云石的微生物代谢机制的发现,延伸了微生物白云石(岩)形成模式;有关可溶解硫化物催化白云石沉淀的研究,不但强调了硫酸盐还原反应机制,也为重新认识硫酸盐还原反应促进白云石沉淀机理提供了新线索。在现代环境中,微生物席内的原生白云石沉淀的发现,将微生物过程引入地表环境原生白云石沉淀作用和机理的研究,可能为寻找地层记录中的微生物白云石提供了更多有益的工作手段和思考途径。然而更加复杂的白云岩地层记录说明,运用微生物白云石去解释复杂的地质记录还存在着较多的局限性。     

TiAl基羰基硫水解催化剂的中毒机制与抗氧性能研究

高炉煤气脱硫是实现钢铁行业多工序全流程超低排放的关键。高炉煤气中主要有机硫组分是羰基硫（COS）,常用γ-Al₂O₃基催化剂水解脱除,但是其抗氧性能有待提高。采用共沉淀法制备了Ti_0.5Al和K_0.2Ti_0.5Al催化剂,考察了催化剂在含氧气氛下的COS水解催化性能,并分析了氧体积分数对COS转化率和H₂S产率的影响规律。活性测试结果表明,Ti_0.5Al催化剂的初始COS转化率接近90%,随着反应时间增长效率逐渐降低至60%以下;K_0.2Ti_0.5Al催化剂在0.5% （体积分数） O₂的气氛下持续反应22 h后,其COS转化率仍可保持在93.44%。表征结果显示,催化剂失活后比表面积大幅减小,表面碱性显著减弱。此外,活性中心Al原子硫酸化是导致催化剂失活的主要原因,而硫酸盐的沉积为次要原因。原位红外结果表明,K的引入可显著减弱O₂在催化剂表面的吸附,并且阻断中间过渡物种的氧化,这是K提高催化剂抗氧性能的关键。     

Thermoelectric properties and thermal stability of metal-doped cuprous sulfide thermoelectrics

Mn doping and S-evaporation are strategies used to improve the thermoelectric properties and thermal stability of cuprous sulfide thermoelectric materials. Cu_1.8S and Mn-alloyed Cu_1.8S powders were prepared via ball milling, and different samples were obtained via current-assisted sintering at different times. It was found that Mn and S-evaporation optimized the carrier concentration and thus improved the figure of merit (ZT) of the samples. The introduction of pore defects induced by S-evaporation also improved the ZT. The maximum ZT of the optimized sample reached 0.89 at 500 °C. Mn in the samples reacted with oxygen to form an oxide film on the surface of the block, which inhibited the kinetic process of Cu_1.8S decomposition and improved the thermal stability of the samples. However, the reaction between Mn and oxygen led to a continuous loss of metal cations in the material, resulting in changes in the thermoelectric properties.     

活性碳纤维负载型脱硫剂在矿井气体环境条件下的应用

H₂S作为煤炭开采过程中经常会出现的气体,对煤矿的生产安全造成不利影响,必须进行脱除工作。然而煤矿中还可能存在其他组分的气体,这些气体可能会一定程度上影响H₂S的脱除。本文选取活性碳纤维分别负载氢氧化钠及氧化铜,并选取两种材料的最佳负载量。之后,模拟煤矿实际条件,探讨复合脱硫剂在实际矿井气氛条件下的脱硫性能。结果表明,煤体在受热情况下会产生的多组分混合性气体,这些气体会对脱硫剂性能产生极大的影响,当煤体温度升高,其产生的CO、CO₂等气体呈指数增大,并且会产生少量的CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂等气体,随着这些气体生成量增大,脱硫剂脱硫性能开始下降。且在矿井气体氛条件下SO₂气体的产生受到了抑制,特别在煤气组分含量大的情况下,SO₂气体甚至晚于H₂S气体出现。此外通过测量脱硫剂失活后的表面pH,发现即便在一些气体氛围下脱硫剂的脱硫时间更短,其脱硫后产物的表面pH极为相近,说明煤体产生的酸性气体CO以及CO₂等可能也被吸附到脱硫剂的表面上生成酸性物质。     

含重质油污泥非均相氧化降解特性及其强化机制

含油污泥广泛产生于石油开采、炼制与使用过程中。对含油污泥进行资源化与无害化低碳处理一直是行业的难题。以传统水洗处理后的含重质油污泥残渣为例,本文系统研究了采用过一硫酸盐-高铁酸盐-FeS（PFI）氧化体系对其进行氧化降解的规律及过程强化机制。结果表明PFI氧化体系能够对含重质油组分（胶质、沥青质等）的油泥残渣进行降解,将大分子物质转化为小分子有机物。然而,由于油泥固相颗粒多孔孔道吸附等原因,会有一部分的重质组分残留于孔道内,难以降解去除。此外,油泥经PFI氧化后,所得固体表面会覆盖一层二次产物氧化铁薄层,阻碍氧化剂分子进一步与石油分子的接触,从而降低氧化效果甚至终止氧化过程。采用表面酸性调控方法可以大幅度溶解氧化铁薄层,增加氧化剂与有机物的接触机会,从而强化残留重质油有机物降解率。     

N-Positive ion activated rapid addition and mitochondrial targeting ratiometric fluorescent probes for in vivo cell H2S imaging

Heterocyclic compound quinoline and its derivatives exist in natural compounds and have a broad spectrum of biological activity.They play an important role in the design of new structural entities for medical applications.Similarly,indoles and their derivatives are found widely in nature.Amino acids,alkaloids and auxin are all derivatives of indoles,as are dyes,and their condensation with aldehydes makes it easy to construct reaction sites for nucleophilic addition agents.In this work,we combine these two groups organically to construct a rapid response site(within 30 s)for H₂S,and at the same time,a ratiometric fluorescence response is presented throughout the process of H₂S detection.As such,the lower detection limit can reach 55.7 nmol/L for H₂S.In addition,cell imaging shows that this probe can be used for the mitochondrial targeted detection of endogenous and exogenous H₂S.Finally,this probe application was verified by imaging H₂S in nude mice.     

低Cr钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为研究

目的研究低Cr钢(3%～9%)在60℃的CO_2/H_2S环境中的腐蚀行为。方法将三种低Cr钢(3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)加热到900℃之后,保温40min,进行水冷。对热处理之后的钢试样(依次编号3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)进行高温高压CO_2/H_2S腐蚀模拟实验,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物膜的微观形貌和成分以及物相组成进行分析。结果 3Cr、5Cr、9Cr钢的腐蚀速率分别为0.0443、0.0372、0.0060 mm/a,且腐蚀速率随着Cr含量的增加而降低。3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H钢的腐蚀速率分别为0.1527、0.0445、0.0070mm/a,其腐蚀速率也是随着Cr含量的增加而降低。其中,3Cr-H钢的腐蚀速率是3Cr钢的3.4倍,耐蚀性能变化明显。5Cr-H钢的腐蚀速率是5Cr钢的1.19倍。9Cr-H钢的腐蚀速率与9Cr钢相比,几乎没有差别。六种材料的腐蚀产物均为FeS化合物,并没有发现典型的FeCO_3晶体(CO_2腐蚀产物)。3Cr、5Cr、3Cr-H、5Cr-H钢的腐蚀产物均为双层膜结构,9Cr、9Cr-H钢的腐蚀产物为单层膜结构。结论热处理未影响腐蚀速率随Cr含量的变化趋势,基体中Cr含量越高,腐蚀产物膜中的Cr富集量越大,从而有助于降低其腐蚀速率。热处理对3Cr钢的显微组织及其腐蚀行为影响最为显著,不仅加剧了其均匀腐蚀,而且促进了点蚀的发生,这是因为热处理后,显微组织中析出第二相含Cr的碳化物,使部分区域出现了贫Cr的现象。