碳氧化钼的制备及其氧还原性能研究

本文主要是以三聚氰胺和钼酸铵为原料,运用热解法制备得到碳氧化钼催化剂,并且对催化剂结构及性能进行了深入的剖析和研究。通过测X射线衍射和扫描电镜,对所制得的催化剂的结构形貌进行分析,并且用循环伏安、电化学阻抗和旋转圆盘电极测试了不同比例钼酸铵下生成的催化剂的氧还原催化性能,发现了在钼酸铵用量为2 mmol时生成碳氧化钼的氧还原催化性能最好。     

页岩气藏吸附及解吸附特征对产量的间接影响

通过页岩气数学模型模拟,研究吸附、解吸附过程中页岩气藏的物性变化规律。研究表明,页岩气藏物性受压力下降过程中的岩石膨胀作用和吸附气解吸附过程中的岩石收缩作用双重影响。压力的下降,引起岩石基质膨胀,导致基质孔隙度降低;吸附气的解吸附作用会使岩石基质产生一定程度的收缩效应,导致基质孔隙度增大。基质孔隙度在2种效应的耦合作用下逐渐变小;裂缝的渗透率在2种效应的耦合作用下会逐渐变大。裂缝孔隙度和基质渗透率的值很小,其变化可忽略。     

5-二茂铁基噁唑的合成研究

以二茂铁甲醛和对甲苯磺酰基异氰(TOSMIC)为原料,经过Van Leusen反应,一步合成目标化合物5-二茂铁基噁唑,通过~1HNMR、~(13)CNMR和ESI-MS对其结构进行表征,并对影响收率的主要因素进行考察。结果表明,在物料比n(TOSMIC)∶n(二茂铁甲醛)为1.1∶1、反应溶剂为甲醇、K_2CO_3用量即n(K_2CO_3)∶n(二茂铁甲醛)为2.0∶1、反应温度为65℃、反应时间为8 h的最佳条件下,目标化合物收率达到74.7%。该方法具有原料廉价易得、反应操作简单、收率高等优点,具有一定的应用价值。     

基于CO2循环的低碳高效白云石煅烧新工艺

白云石是一种广泛应用的冶金、建材和化工原料。针对白云石煅烧过程中CO₂排放严重等问题，构建了基于CO₂循环载热与资源化回收的白云石低碳煅烧竖窑新工艺。通过白云石（CaCO₃·MgCO₃）煅烧过程的Gibbs自由能变计算，发现提高煅烧温度（50~100 K）可有效克服CO₂对反应的抑制作用；通过纯CO₂环境中CaCO₃分解过程的热重实验分析，验证了CO₂循环煅烧白云石煅烧的可行性；通过化学反应动力学计算，解析了全CO₂组分环境下CO₂压力对CaCO₃·MgCO₃高温分解过程的影响，并发现提高CO₂压力可促进气固传热，从而提升分解速率和改善矿料分解均匀性；对CO₂循环煅烧工艺系统能-质平衡计算表明：该工艺理论能耗仅为140 kg/(t 煅白)，且煅烧过程的CO₂排放降低70%以上，环境效益显著。     

煤红外快速热解过程中床层对二次反应的影响

针对煤快速热解研究中样品添加量少(mg级)、焦油收集难等问题，本研究利用压片法制备微薄厚度(mm级)的煤层，并采用红外加热装置考察大添加量(g级)、微薄煤层的快速热解特性。对比堆积煤样和不同煤压片厚度(1.5~3 mm)与个数(1~2)的压片煤样热解特性发现，压片煤层热解过程的二次反应受到明显抑制，焦油产率急剧增加，在1000℃时达9.96%，为格金分析的1.5倍，实现油气产量的同步增长。模拟蒸馏分析发现，堆积状态下焦油以沥青质为主，而微薄煤层制焦油含大量轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油。GC-MS和FTIR分析表明，随煤层厚度和个数的减少，焦油组分和含量提高，芳香烃类和含氧官能团吸收增加，进一步验证煤快速热解过程中煤层厚度对焦油产率和品质的影响，揭示在二次反应充分抑制下煤高温热解的初级反应特性。     

不同有机物对硝酸盐氮测试的影响

研究了红糖、葡萄糖、乙酸钠、甲醇、乙醇、乙酸、丙酸、丁酸、正戊酸、混合有机溶剂等10种不同有机物对麝香草酚光谱法和离子色谱法测试硝酸盐氮的影响。结果表明,溶液中含有红糖或葡萄糖时,均会对麝香草酚法测试硝酸盐氮造成影响,使得测试结果偏大;在无硝酸根离子存在时,红糖和葡萄糖的质量浓度与硝酸盐氮的测试浓度非线性相关;而乙酸钠、甲醇、乙醇、乙酸、丙酸、丁酸、正戊酸和混合有机溶剂则对麝香草酚法测试硝酸盐氮没有影响。实验发现,红糖和葡萄糖在浓硫酸的作用下与麝香草酚发生Molisch反应,形成有色复合物和红棕色不溶性沉淀。实验采用离子色谱法测试硝酸盐氮时,红糖和葡萄糖等糖类有机物对测试结果均无影响。     

海藻酸钙固定化零价铁抗团聚及堵塞的作用机制

以海藻酸钠（SA）、氯化钙、微米零价铁（MZVI）为原料，制备了海藻酸钙（CA）固定化MZVI填料（CAZ），通过静态烧杯实验和动态PRB模型实验，探讨了CA运用对Cr(Ⅵ)的去除性能的影响，并通过电镜扫描分析了CA避免团聚、堵塞机制。实验结果表明，CA凝胶颗粒的运用能显著提升MZVI的除Cr(Ⅵ)性能，CAZ相比MZVI对Cr(Ⅵ)的去除率和反应速率分别提升7.1倍、23.0倍；MZVI利用率的提高是CAZ反应器处理Cr(Ⅵ)水量显著大于MZVI反应器的主要原因，MZVI反应速率的提高是CAZ反应器出水Cr(Ⅵ)浓度显著低于MZVI反应器的主要原因。电镜扫描结果表明，SA与氯化钙交联形成的CA具有丰富的骨架孔道结构，具有骨架支撑作用，能有效克服MZVI颗粒因重力作用导致团聚、降低比表面积的缺陷。CA表层固定的MZVI颗粒与Cr(Ⅵ)反应生成的(Fe_xCr_1-x)(OH)₃ 络合沉淀会冲破CA表层外壳，释放到零价铁-渗透反应墙（Fe⁰-PRB）系统中，导致PRB反应初期出现堵塞现象；大部分MZVI颗粒被固定在CA内部，CA内部有较多孔隙结构，这些孔隙结构会控制(Fe_xCr_1-x)(OH)₃ 络合沉淀释放，从而缓解了Fe⁰-PRB后期长期运行持续堵塞的问题。     

基于FEFLOW的某深埋长隧洞典型段涌水量预测

涌突水危害是在隧洞建设过程中最为棘手的问题之一。建立隧洞涌水量预测计算模型,成功预测隧洞涌水位置和涌水能力有助于优化隧洞施工方案,并能减少施工事故。该文以某深埋长隧洞为例,基于有限元数值模拟软件FEFLOW,结合隧洞穿越段地下水含水介质特性、岩体水文地质结构、地下水流动系统特征,建立了地下水流数值模型,进行了模型识别。验证期模拟及实测的地下水位拟合良好。利用模型计算了某深埋长隧洞典型段的涌水量。最后比较分析了数值法、解析法以及水均衡法计算结果的差异,三者计算结果趋于一致,验证了数值模拟计算方法的可行性。     

热处理工艺对30MnCrNiMo高强钢组织与性能的影响

借助全自动淬火膨胀仪测定钢的Ac₁、Ac₃相变点,通过对试验钢进行淬火+亚温淬火+回火热处理和淬火+回火热处理,研究了两种热处理工艺下30MnCrNiMo高强钢的组织与性能。结果表明:30MnCrNiMo高强钢的Ac₁、Ac₃相变点分别为653、807 ℃。采用淬火+亚温淬火+回火的热处理工艺所获得的马氏体和铁素体复相组织比直接淬火+回火得到的全马氏体组织更为细小、均匀,试验钢的屈服强度为1499 MPa,伸长率为14.0%,室温、-40 ℃冲击吸收能量分别为35.5和29.5 J,钢的塑性和冲击性能显著提升,有效改善了30MnCrNiMo高强钢的强韧性能。     

反相乳液体系中丁腈橡胶的可控加氢反应

采用水合肼/过氧化氢/硼酸氧化还原体系对丁腈橡胶(NBR)进行催化加氢,考察了反相乳液体系加氢反应温度、自由基调节剂种类及用量等因素对NBR加氢度和氢化丁腈橡胶(HNBR)凝胶含量的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪对HNBR进行了表征。结果表明,在反相乳液体系中可进行NBR加氢反应。当反应温度为50～60℃时,在体系中加入最佳亲水性调节剂丙烯酸和疏水性调节剂2,6-二叔丁基对甲酚反应5 h后,可制得加氢度为86%、凝胶质量分数小于5%的HNBR。