新型储氧材料Ce0.6Tb0.1Zr0.3O2在三效催化剂中的应用研究

采用共沉淀技术制备出了Ce0.6Tb0.1Zr0.3O2固溶体,并对其进行了比表面积测试和XRD表征.将其用于全钯三效催化剂的制备,对三效催化剂的性能进行了评价.结果表明Ce0.6Tb0.1Zr0.3O2和Ce0.6Zr0.4O2的结构相似,物相均一性好,稳定性高,且具有较大的比表面积.含Ce0.6Tb0.1Zr0.3O2的三效催化剂具有较高的催化活性和较宽的空燃比窗口,HC、CO和NO的起燃温度分别为177℃、173℃和176℃,适于作为新一代三效催化剂的储氧材料.     

整装反应器起燃阶段传热的数学模拟

整装反应器已经广泛地应用于催化领域,其暂态传热特性对反应器的起燃有重要作用。本文研究了整装反应器在反应点火前起燃阶段的传热,通过对绝热反应器建立的简单一维传热数学模型的求解,分析了固相轴向导热、气流性质、催化剂性质及反应器设计参数对传热的影响,比较了用金属体和陶瓷体时基体热响应的不同。     

离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换性能研究

研究了苯乙烯系聚丙烯基阴离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换性能,考察了酸度、温度和流速等因素对交换性能的影响。实验结果表明,在pH值为3时交换性能最好。离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换以液膜扩散为主,交换速度很快,8min即可达到交换饱和,交换反应速率常数为0．015s^-1,离子交换过程服从Freundlish等温式。测定了纤维静态饱和交换量为257．6mg／g。温度和流速影响动态交换性能,使得穿透曲线和穿透时间发生改变。与离子交换树脂相比具有交换速度快、交换量大的优点,是一种交换性能优良的分离材料。     

一维四棱柱状Bi_2O_3纳米棒的微乳法合成及光性能

纳米氧化铋是一种重要的功能材料,其可控制备一直是研究的热点。以TritonX-100/正庚烷/正戊醇/水为微乳液体系,采用反相微乳法合成了一维四棱柱状Bi_2O_3纳米棒。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了煅烧温度和煅烧时间对Bi_2O_3样品晶型和微观形貌的影响。表征结果表明,随煅烧温度增加,产物由四方相β-Bi_2O_3向单斜相α-Bi_2O_3转变,样品为一维四棱柱状纳米棒,其直径为50～100 nm,长为300～600 nm。对前驱体的形成机制进行分析发现,定向附着、自组织和奥斯瓦尔德熟化在微乳体系合成纳米材料的过程中起到了重要作用。紫外-可见光谱(UV-Vis)分析表明,亚稳相β-Bi_2O_3(550 nm)相比稳定相α-Bi_2O_3(460 nm)具有更宽的可见光响应范围和更窄的禁带宽度(分别为2.30和2.74 eV),属于电子从价带跃迁到导带引起的吸收,为Bi_2O_3的直接带隙吸收。荧光光谱(PL)表明β-Bi_2O_3在400～600nm具有宽的发射谱带,466 nm处的强蓝带发射归属于Bi~(3+)的~3P_1→~1S_0跃迁和O~(2-)→Bi~(3+)荷移跃迁,562 nm处绿峰归属于晶体表面氧空位和生长过程中形成的缺陷。     

微波法制备γ-Al2O3蜂窝陶瓷涂层的实验研究

采用微波加热法制得了γ-Al₂O₃蜂窝陶瓷涂层及相应的三效催化剂.比较并详细分析了微波涂层（TC-B）与传统涂层（TC-A）在晶型、比表面积及三效催化剂活性上的差别.结论是.微波涂层的主要特性参数均达到或超过了传统涂层.以微波法制备γ-Al₂O₃涂层的工艺过程能耗少、周期短、生产成本低.     

镨铽掺杂铈锆复合氧化物的氧缓冲作用

采用溶胶-凝胶法制备三效催化剂促进剂Ce0.6Zr0.4O2、Ce0.6Zr0.35Pr0.05O2-y和Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y(x=0.05,0.10,0.15),将其作为水洗层的储氧组分.制备的三效催化剂的活性测试表明,在铈锆氧化物固溶体储氧材料中掺杂少量Pr和Tb,可降低三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度.以C3H6的转化率为水洗层氧缓冲能力的探针,实验发现,含储氧材料的水涂层在贫氧气氛中,起到氧缓冲的作用,提高C3H6的转化率.通过实验和理论推导得出表征三效催化剂氧缓冲能力大小的参数K.此方法简单可行,表征的结果与以起燃温度表征的三效催化剂氧化还原活性的实验结果相一致.     

铈锆固溶体制备方法的研究进展

对铈锆固溶体制备方法的研究进展进行了总结和评述。目前所报道的固溶体的主要制备方法有共沉淀法、溶胶-凝胶法、氧化物高能球磨法、表面活性剂模板法、溶液燃烧法、化学削锉法以及络合法等：其中共沉淀法工艺简单,所得固溶体粒度均匀,便于工业化生产。     

聚丙烯纤维共辐射接枝苯乙烯的研究

以60Co γ射线为辐射源,在氮气保护下对聚丙烯(PP)纤维和苯乙烯-二乙烯苯在甲醇介质中进行共辐射接枝。结果表明,当接枝液中苯乙烯质量分数为20％-30％,辐射总剂量为25-50 kGy时,PP纤维的接枝率高。二乙烯苯相对苯乙烯的质量分数为2％时,纤维的接枝率和玻璃化转变温度最高,分别为701％和161.5℃。接枝反应离开辐射源后存在一定程度的后效应,放置一定时间和接枝液中加入适量无机酸均可有效提高PP纤维的接枝率。在相同条件下,用乙醇替代甲醇可以达到相近的接枝率。     

阳离子交换纤维对铟的吸附解吸性能

用阳离子交换纤维吸附的方法研究了铟的富集及回收。测定了溶液的pH值、温度、吸附时间等因素对吸附的影响,研究了吸附的热力学和动力学特性。结果表明阳离子交换纤维在pH=2～3.5时,吸附能力最好,等温吸附服从Freundlich经验式,吸附动力学符合Ho准二级速率方程,颗粒内扩散是速率控制步骤之一,膜扩散也共同影响着吸附过程。在287～350K条件下,铟吸附摩尔分数为0.6～1.2mmol/g的吸附焓变为35.68～32.36kJ/mol,自由能变为-16.63～-21.10kJ/mol,吸附熵变为181.9～156.6J/（K.mol）,吸附速率常数为k287K=0.09379g/（mg.min）,k300K=0.1159g/（mg.min）,k321K=0.4046g/（mg.min）和k350K=0.6678g/（mg.min）。吸附活化能为28.28kJ/mol。303K下用0.5mol/L的硫酸溶液可定量洗脱,洗脱率达99%。     

LLM-105晶体形貌分子动力学模拟

为了研究在真空和溶剂二甲基亚砜(DMSO)条件下,1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)的晶体生长形貌,采用分子动力学模拟方法构建了LLM-105在DMSO溶剂中"双层结构"模型,采用平衡形态法和晶体生长法预测了真空中LLM-105的晶体形貌,通过修正附着能分析了DMSO环境下LLM-105的主要控制晶面及其生长速率;通过径向分布函数和晶面结构分析不同晶面与DMSO之间的相互作用;分析了LLM-105粒子的成核能垒。结果表明,LLM-105晶体的4个主要生长晶面为(0 1 1)、(0 2 0)、(1 1 0)和(1 0-1),其中(0 2 0)、(0 1 1)晶面为控制晶面;加入溶剂DMSO后,修正附着能分析得出溶剂中4个晶面附着能远小于真空条件下,说明选择合适的极性溶剂有助于抑制爆发式成核,控制LLM-105的晶体形貌,其中(0 1 1)晶面线性生长速率最小;径向分布函数和晶面结构分析表明,DMSO中H原子与LLM-105(0 1 1)晶面中N原子之间具有较强的氢键和范德华力相互作用;扩散系数分析表明,修正附着能随溶剂扩散系数的增大而减小,溶剂DMSO在(0 1 1)晶面上扩散系数最大,导致该晶面成核能垒高,不容易聚集成核。