Catalytic behavior in CH4 decomposition of catalysts derived from red mud: Impact of residual Na2O

Catalyst samples for CH₄ decomposition were prepared from red mud (RM) by an acid-leaching neutralization precipitation approach. Water-washing the resultant precipitates multiple times, followed by drying at 105 °C and calcination at 500 °C, resulted in a threshold of residual Na₂O, equivalent to 96% Na₂O removal. Drying the precipitate at a higher temperature of 200 °C, followed by repeated water washing, provided a deeper Na₂O removal of 99% and made the resultant samples more active for the targeted reaction. Subsequently, four catalyst samples with a simulated red mud composition and NaOH contents from 0 to 0.3 wt% were prepared and the catalytic test results revealed that the Na₂O remaining in the RM-derived catalysts did not only inhibit their activation in CH₄ but also lower their maximal activities for CH₄ decomposition. Finally, two catalysts with the same simulated red mud composition and their Na impregnated respectively on Fe₂O₃ and a mixture support of Al₂O₃-SiO₂-TiO₂ were prepared and tested to explore the effect of Na distribution on the activation behavior of RM-derived catalysts for CH₄ decomposition. The activity testing results showed that it was the Na residual dispersed on iron oxides in the RM-derived samples to significantly inhibit the activation of CH₄ decomposition.     

Characteristics of reaction and product microstructure during light calcination of magnesite in transport bed

A gas-heating laboratory transport bed was adopted to simulate the industrial transportbed reactor for flash calcination of magnesite, and a method based on TG analysis of a reacted sample was further developed to calculate the decomposition rate or conversion of its containing MgCO₃. The study investigated how the conversion and product reactivity as well as microstructure vary with reaction conditions including temperature, particle size and times of re-calcination for powder magnesite. Magnesite powder (<150 μm) calcination is a quick reaction that reaches 98% decomposition of its containing MgCO₃ in 1—2 s,corroborating the feasibility of magnesite flash-calcination in transport bed reactors. The coloration time given by the citric acid chromogenic method was 17—55 s and 294 s for the obtained products from transport and fixed beds, respectively. This proves the obviously higher activity and thus improved microstructure of the product from transport bed. During the calcination process, the MgO grain size of the product gradually increases, and the surface structure changes from loose and porous to dense and smooth. This structural change can be completed within a few seconds.     

氮杂环卡宾-钯功能化的配位聚合物（NHC-Pd@Zn-L）：合成、表征及催化Suzuki-Miyaura交叉偶联反应

以\mathrm{1,3}-二(1-羧乙基)咪唑盐(HL)和Zn(NO₃)₂·6H₂O反应合成二维配位聚合物[Zn(L)₂] _n (Zn-L)，产物再与K₂PdCl₄在四氢呋喃溶液中反应引入氮杂环卡宾-钯（NHC-Pd）催化位点，制得催化剂NHC-Pd@Zn-L，并通过PXRD、TGA、ICP、SEM、EDS和XPS进行表征。结果表明，NHC-Pd@Zn-L具有良好的热稳定性且修饰后晶体的框架结构没有发生变化，Pd以NHC-Pd的形式结合在Zn-L中，并均匀分散在配位聚合物中。将NHC-Pd@Zn-L用于催化Suzuki-Miyaura交叉偶联反应，当以苯硼酸和溴苯为底物，催化剂用量为15 mg，乙醇为溶剂，碳酸钾为碱的条件下60℃反应6 h，产率达到>99%，而且催化剂易于回收并可循环使用3次。     

改性碱式氯化镁晶须/丁苯橡胶复合材料制备与性能研究

以工业活性轻烧氧化镁粉和盐酸为原料,采用水溶液法制备了碱式氯化镁晶须,继而采用硅烷偶联剂对碱式氯化镁晶须进行改性,然后将其与丁苯橡胶混炼得到改性碱式氯化镁晶须/丁苯橡胶复合材料,研究了改性碱式氯化镁晶须对丁苯橡胶力学性能及热学性能的影响。结果表明：采用水溶液法制备得到的碱式氯化镁晶须结构为Mg₂（OH）₃Cl·4H₂O,呈微细纤维状,分布较均匀,长径比大于20;改性碱式氯化镁晶须的加入,可以改善丁苯橡胶的机械强度和阻燃性能。     

撞击流反应器撞击面稳定性研究进展

撞击流技术因其良好的混合特性近些年用于强化制备超细粉体反应中的混合过程。撞击面的稳定影响反应器内的混合效果，所以本文对撞击面稳定性的研究进行了综述。撞击流反应器不同结构形式包括平面撞击流、轴对称撞击流和微型撞击流等。文中简述了撞击流稳定性的实验研究手段，分析轴对称撞击流反应器的径向偏转振荡的起止条件和不同喷嘴间距下的轴向偏移振荡规律，并且分析平面撞击流反应器的撞击面偏转周期以及偏转振荡的起止条件。得出轴对称撞击流与平面撞击流撞击面驻点的振荡对混合都有促进作用，并且偏移振荡周期不定，轴对称撞击面偏移振幅与喷嘴间距和雷诺数相关。平面撞击流的偏转振荡周期与进口流速成反比，反应器结构参数是撞击流稳定性的影响因素之一。根据轴对称撞击流偏移振荡对混合的促进作用，本文提出一种新型的预设流量波形双组撞击流反应器。新型撞击流反应器的独特结构克服了物料反应通道单一缺点，通过预设波形控制其进口流量，增大其撞击面偏移振幅，消除撞击面无序振荡，使流动轨迹扩展，扩大混合区域，并设计实验装置与方法讨论动态流量撞击流反应器撞击面稳定性对混合效果的影响。最后，本文对轴对称撞击流反应器的混合性能研究前景进行展望。     

PLA-g-GMA的制备及其对PLA/PPC共混体系性能的影响

采用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到聚乳酸(PLA)上,而后将接枝产物(PLA-g-GMA)与聚乳酸(PLA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)反应性共混,考察了接枝物中GMA加入量变化对PLA/PPC/PLA-g-GMA共混体系的力学性能、热稳定性能的影响,并对共混体系的断裂机理进行了研究。结果表明,PLA-g-GMA的引入能够在一定程度上改善PLA与PPC的相容性。随着接枝物中GMA加入量的增加,共混物的冲击强度、断裂伸长率及拉伸强度均呈现出先升高后降低的趋势,并在接枝物中GMA加入量为3%时达到最大值。扫描电镜结果显示,PLA-g-GMA引入后共混物的韧性断裂特征越发显著,其冲击断裂方式由脆性断裂过渡为韧性断裂。热失重分析结果显示,加入PLA-g-GMA后共混物的起始分解温度和完全分解温度均有一定程度的提高。     

自保护药芯焊丝明弧堆焊Fe-Cr-C-B-W合金的组织及性能

采用自保护药芯焊丝明弧堆焊技术制备五组不同钨含量的Fe-Cr-C-B-W合金. 借助金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计和磨损试验机分析堆焊合金的组织及性能. 结果表明，合金的显微组织由马氏体、残余奥氏体、M₇(C,B)₃，M₃(C,B)，Fe₃W₃C和WC组成. 大部分钨元素被迁移到晶界生成了比WC稳定性更好的Fe₃W₃C缺碳复合相，堆焊层中没有典型的初生WC硬质相颗粒生成. 随着钨添加量的增多，共晶硬质相M₇(C,B)₃，M₃(C,B)和Fe₃W₃C随之增多，间距减小，呈连续网状均匀分布. 当钨的添加量为12%时，堆焊层的耐磨性达到最佳.     

移动床活性焦烟气净化工艺中废活性焦的形成与特征分析

移动床活性焦低温干法烟气多污染物脱除技术在钢铁烧结烟气脱硫脱硝工艺中具有良好的适用性，但烟气净化过程中活性焦的损耗成为制约该技术推广应用的关键因素之一。以宝钢烧结烟气脱硫脱硝工艺中所产生的废活性焦为研究对象，通过考察其比表面积、孔容结构、灰分中重金属及碱金属含量、表面官能团特征及脱硫脱硝性能，探究烟气净化过程中活性焦组成、结构及表面性质的变化。结果表明，与新鲜活性焦相比，废活性焦粒度集中分布在0.2?5 mm，其表面的氮、氧、硫元素及过渡金属氧化物含量显著增加，比表面积由191.0 m2/g增加至499.0 m2/g，使废活性焦颗粒在150℃下脱硝率由20%提升到70%，120℃下穿透硫容由0.27 mg SO2/g提升至11.08 mg SO2/g，显示了良好的再利用潜力。     

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。