金属及其氧化物催化臭氧化反应的研究进展

介绍了金属及其氧化物催化臭氧化降解水中有机物的应用及其反应机理的研究进展；探讨了影响催化剂催化活性和催化臭氧化效率的因素及金属及其氧化物的催化性能；分析了催化臭氧化过程的反应途径。     

3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的制备

通过系统的实验研究,探索出3 氯 2 羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)的最佳生产工艺条件:n(环氧氯丙烷)∶n(三甲胺盐酸盐)=0 95∶1,反应起始pH=7 5～8 0,反应温度采用分段控制(10℃,35℃),使用合适的催化剂,反应收率可达96%以上。通过连续水汽精馏对产品进行纯化,纯化后的产品中w(CHPTMAC)=69%,w(环氧氯丙烷)≤0 0005%,w(二氯丙醇)≤0 0015%,产品性能良好,已投入生产。     

活性炭臭氧化改性及其对噻吩的吸附热力学和动力学研究

 采用臭氧对椰壳活性炭、煤基活性炭进行氧化改性，研究了改性活性炭对噻吩的静态吸附热力学和动力学特征。结果表明，臭氧化改性提高了活性炭对噻吩的吸附容量和Langmuir、Freundlich 2种吸附等温线方程的相关性。根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、吉布斯吸附自由能和吸附熵。吸附热小于0，活性炭对噻吩吸附是放热反应。采用拟一级、拟二级速率方程来考察吸附动力学，并计算了这些动力学模型的速率常数，拟二级模型和实验数据之间有较好的相关性。同时对吸附机理进行了分析。     

沥青质与石英表面相互作用及润湿性改变机理

当沥青质与油藏岩石接触时,会使岩石表面的润湿性向亲油方向转变.对于利用沥青质甲苯溶液处理的石英片,考察了沥青质甲苯溶液的浓度、石英表面水膜及水膜中的金属阳离子对沥青质改变石英表面润湿性的影响,并用漫反射红外光谱分析了沥青质甲苯溶液处理前后石英粉表面化学性质的变化,以推断沥青质改变石英表面润湿性的机理.实验结果表明,石英片表面的亲油性随沥青质甲苯溶液浓度的增加而增强.与干燥石英片相比,表面附着水膜的石英片,经过沥青质甲苯溶液浸泡后,石英片表面的亲油性减弱;当水膜中含有金属阳离子时,石英片表面的油湿性增强.红外光谱分析表明,沥青质分子在干燥石英表面与硅醇羟基发生极性相互作用,在二价金属阳离子溶液处理石英表面之后,沥青质分子可在水合离子的离子桥作用下吸附于石英表面.     

活性炭吸附脱硫机理的硬软酸碱理论研究

以噻吩为吸附脱除对象,分别以环己烷、正庚烷或正癸烷为烷烃的模型化合物,环己烯和甲苯为烯烃和芳烃的模型化合物,模拟流化催化裂化汽油的组分,配制模型汽油。考察了活性炭在过硫酸铵氧化处理前后,对含不同竞争吸附质的模型汽油中噻吩的吸附脱除性能,并采用量子化学方法计算得到噻吩和竞争吸附质的化学硬度,根据硬软酸碱理论分析了不同吸附质与噻吩竞争吸附作用的强弱。结果表明,化学硬度与噻吩差别较大的烷烃(环己烷、正庚烷和正癸烷)与噻吩的竞争吸附作用/不明显,而化学硬度与噻吩较接近的环己烯和甲苯则与噻吩的竞争吸附作用较强,特别是甲苯。氧化处理后的活性炭由于表面含氧基团的增加导致表面局部化学硬度改变,也是它对噻吩的吸附作用增强的原因之一。     

Catalytic Effect of Activated Carbon and Activated Carbon Fiber in Non-Equilibrium Plasma-Based Water Treatment

Catalysis and regeneration efficiency of granular activated carbon （GAC） and activated carbon fiber （ACF） were investigated in a non-equilibrium plasma water treatment reactor with a combination of pulsed streamer discharge and GAC or ACF. The experimental results show that the degradation efficiency of methyl orange （MO） by the combined treatment can increase 22% （for GAC） and 24% （for ACF） respectively compared to pulsed discharge treatment alone, indicating that the combined treatment has a synergetic effect. The MO degradation efficiency by the combined treatment with pulsed discharge and saturated GAC or ACF can increase 12% and 17% respectively compared to pulsed discharge treatment alone. Both GAC and ACF show catalysis and the catalysis of ACF is prominent. Meanwhile, the regeneration of GAC and ACF are realized in this process. When H202 is introduced into the system, the utilization efficiency of ozone and ultraviolet light is improved and the regeneration efficiency of GAC and ACF is also increased.     

负载金属球形活性炭的制备及其噻吩吸附性能

以122型酚醛型弱酸性阳离子交换树脂为原料,首先进行阳离子交换,然后经炭化-活化制备了负载Ag、Cu和Ni等金属的球形活性炭材料,所得材料的孔结构和负载金属的形态分别采用低温N2吸附、X射线衍射和扫描电镜等方法进行了表征,结果表明制备的负载金属球形炭材料中金属以单质颗粒的形态存在,而其比表面积和孔容比未负载的材料略为下降。以噻吩-环己烷模拟溶液为考察对象,采用动态吸附方法,以穿透硫容为考察指标,评价了材料的吸附脱硫性能,并初步分析了其吸附机理。负载的球形炭材料的穿透硫容为1.46 mg•g^-1,而负载Ag、Cu和Ni金属颗粒的球形炭材料的穿透硫容分别提高到3.66、4.43、5.07 mg•g^-1。     

一种相对渗透率调节剂的静态吸附研究

油田进入中高含水期后,为控制产水量,可以注入相对渗透率调节剂(RPM)。RPM可以大幅降低水相渗透率,而对油相渗透率影响很小甚至没有影响。RPM在地层岩石中的吸附性能是评价其性能的重要指标,为此笔者通过室内试验分析了阳离子聚合物型相对渗透率调节剂链节的荷电性、地层水矿化度、固体表面润湿性对RPM吸附过程的影响。结果表明,RPM在石英砂及油砂上的吸附量主要受静电引力及固体表面润湿性的影响,聚合物链节及岩石带电性的匹配对RPM的吸附具有重要影响;RPM的吸附量随着矿化度的增大而增大;RPM在石英砂和油砂上的吸附均符合单层吸附规律,且在油砂上的吸附量远小于在石英砂上的吸附量;RPM的吸附可使石英片表面润湿性由油湿向弱水湿方向转变。      

阳离子醚化剂CHPTMAC的催化合成研究

以环氧氯丙烷和三甲胺为主要原科在水相条件下合成阳离子醚化剂CHPTMAC是一种经济实用的工艺路线。合成过程中的副产物对产品的应用性能影响明显,采用不同的催化剂可以降低副产物在产品中的含量,添加经过处理之后的金属氧化物可降低副产物的生成量,降低了产品纯化的难度,节约了后处理成本。     

燃油活性炭吸附深度脱硫的机理及研究进展

吸附法深度脱硫可以在常温常压下选择性脱除燃油中的含硫有机化合物,是一种很有应用前景的技术.在归纳燃油组成及硫的类型的基础上,介绍了国内外燃油活性炭吸附深度脱硫机理的研究进展,包括分子尺寸选择机理、酸性位吸附机理、络合吸附机理和催化氧化机理及其影响因素;同时对吸附脱硫工艺的研究前景进行了展望.