甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池阳极催化剂研究进展

综述了以甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极催化剂研究进展,介绍了传统的镍基复合催化剂,添加其它过渡金属Cu、Co、Fe等的复合催化剂和新型的钙钛矿型离子电子混合导体阳极材料体系的性能,提出了阳极极化、催化活性、积碳等存在的问题,展望了以甲烷为燃料的SOFC应用前景.     

改性双马来酰亚胺的应用研究

用正交实验法优化工艺条件,以二氨基二苯醚(ODA)与顺丁烯二酸酐(MA)反应合成了二苯醚双马来酰亚胺,产品收率达94.51%,纯度为99.40%。通过DSC、TG分析和拉伸性能测试比较了四种由二苯醚双马来酰亚胺,二苯甲烷双马来酰亚胺分别与二元胺,二烯丙基双酚A,环氧树脂共聚得到的产物的耐热性及力学性能。二苯醚双马来酰亚胺与二元胺及二烯丙基双酚A的共聚物的初始热失重温度,失重60%的温度,650℃时残炭率及其与环氧树脂共聚物的拉伸强度均优于二苯甲烷双马来酰亚胺体系。结果表明,二苯醚双马来酰亚胺的综合性能优于二苯甲烷双马来酰亚胺。     

高效、清洁、高附加值原则指导下适度、有序发展煤化工产业

针对我国可持续发展面临的能源瓶颈,指出适度、有序发展煤化工产业是我国现有能源结构环境下的必然选择。在低碳理念指导下,提出了煤炭资源的分质利用原则、高能效利用原则、综合利用原则、因地制宜利用原则和高附加值利用原则,比较分析了煤的各种化学转化途径,阐述了含氧醇醚材料替代石油路线、煤制芳烃、煤/天然气/煤层气制备乙炔等具有前景的清洁、高效转化过程,期望为煤化工产业的健康、有序发展提供科学思路。     

煤化度对煤层气成藏特性影响规律的研究

综述了煤层气的成因类型和成气过程的研究现状,说明生物成因和热成因是煤层气的2种主要成因类型,且煤层气生成过程以热成因为主,生物成因为辅。通过分析不同煤化度煤层气的生成过程,说明在整个煤化作用过程中煤层气的生成大致经历了4个阶段,即由植物遗体转化为泥炭阶段、褐煤转型阶段、长焰煤～瘦煤转化阶段以及贫煤～无烟煤阶段。从煤化度角度阐述了不同煤化度煤层气的贮藏特性,即不同煤化度煤层气存在较大差异,特别是不同煤层气吸附、解吸特征的差异影响了其吸附成藏、解吸、渗流及产出的整个过程;煤吸附CH4的能力随着煤化度的增加呈现先急剧增加后缓慢减小的趋势。最后分析了不同煤化度煤层气存在成藏差异的原因,说明煤化学结构、煤物理结构以及成煤过程中地质条件的差异是导致不同煤化度煤层气富集成藏差异性的主要原因。     

中国煤层气发电技术发展和应用现状

煤层气发电是煤层气利用的重要途径之一,以中国"十一五"期间煤层气发电的进展为背景,研究并分析了燃气发电设备在煤层气发电方面应用的优缺点以及适用范围,重点对基于内燃机的联合循环和热电(冷)联产系统方案进行分析,指出内燃机发电机组在煤层气发电方面的应用较为广泛,大规模煤层气发电项目大多采用联合循环热电发电形式,较小规模则采用热电冷联产方案,并结合具体案例进行经济分析。最后,对煤层气发电项目发展方向进行了展望。     

液相SO3体系中过氧化物引发甲烷的自由基部分氧化反应

以过氧化物为引发剂,在SO3体系中进行甲烷的自由基反应研究。进行了引发剂的筛选,考察了反应温度、引发剂加入量、反应时间对甲烷自由基氧化反应的影响,并对反应机理进行探讨。最终确定K2S2O8为最佳引发剂,反应最优工艺条件为：温度T=333 K,初始压力P=4 MPa,时间为6 h,搅拌速度500 r/min,催化剂用量0.018 5 mol/L。该工艺条件下甲烷转化率为34.72%,目的产物收率为33.17%。     

Transient isotopic labeling studies using12CH4/13CH4 over alkali-promoted molybdate catalysts in the oxidative coupling of methane

The methane coupling reaction was investigated over MnMoO₄ and alkali (Li, Na, K)-promoted MnMoO₄ at 700°C using¹²CH₄/¹³CH₄ transient isotopic labeling experiments under steady-state reaction conditions. The variations observed in the surface residence times of CH₄, CO, and CO₂, ethane and ethylene were used to help explain selectivity differences previously reported in the oxidative coupling of methane over alkali-promoted molybdate catalysts.     

SrxCa1-xNiAl11O19催化剂的制备及其催化甲烷燃烧活性研究

用异丙醇盐水解法制备SrxCa1-xNiAl11O19(x=1.0,0.75,0.5,0.25,0)催化剂,通过X射线衍射、比表面积分析等实验技术及甲烷燃烧,对催化剂的结构和性质进行了考察。研究了掺杂不同量的钙离子对催化剂的结构以及对甲烷催化燃烧活性的影响。结果表明,催化剂在1 200℃焙烧后可以形成完整的六铝酸盐晶型,同时具有较高的催化性能和高温稳定性,不同量的Ca离子掺杂对于催化剂的比表面积有较大的影响。Sr0.25Ca0.75NiAl11O19催化剂具有较好活性,其起燃温度(T10%/℃)为590℃,完全转化温度(T90%/℃)为730℃。     

甲烷液相氧化酯化过程中非水醋酸混合溶液酸度测定

为从理论上分析非水醋酸混合溶液酸度对甲烷液相氧化酯化反应的影响,建立了 Hammett 指示剂-紫外可见光分光光谱法测定醋酸混合溶液酸度的方法,并考察了相同浓度下不同酸性助剂的醋酸混合溶液对甲烷液相氧化酯化反应影响.结果表明,室温下,以三氯甲烷、甲基紫分别为溶剂和指示剂,可以表征醋酸混合溶液的酸度.改变醋酸混合溶液的中酸性助剂的种类和比例,可以有效调控醋酸混合溶液的酸度,而且醋酸混合溶液的酸度与甲烷液相氧化酯化反应有一定关联.     

甲烷在发烟硫酸体系中部分氧化反应的热力学研究

对于甲烷在发烟硫酸溶液中液相部分氧化生成硫酸单甲酯的反应体系,采用密度泛函理论(DFT)进行了体系的热力学计算。在密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)水平下结合极化连续模型(PCM),优化出了硫酸溶液中各种可能存在化合物的稳定结构,并在此基础上计算了硫酸溶液中各化合物在不同温度下的热力学性质,探讨了甲烷在发烟硫酸体系中各种可能的反应途径。计算结果表明,甲烷在发烟硫酸溶液中部分氧化生成硫酸单甲酯的反应途径是可行的,其中发烟硫酸中游离的SO3起了很重要的作用。