壳聚糖/海藻酸钙微胶囊的通透性能

以传统细胞培养的重要碳源葡萄糖与柠檬酸、氮源L-谷氨酸为小分子模型,以聚乙二醇为测定微囊膜截留相对分子质量的模型分子,研究了微胶囊通透性能,考察了制备条件对壳聚糖/海藻酸钙微胶囊通透性能的影响.结果说明:葡萄糖、柠檬酸和L-谷氨酸可以自由透过微囊膜扩散;采用20 mg/mL海藻酸钠溶液与相对分子质量5万、2 mg/mL壳聚糖溶液制备微胶囊,胶囊的截留相对分子质量为1500;降低成膜壳聚糖溶液浓度和壳聚糖分子量,增大微胶囊粒径均有利于提高壳聚糖/海藻酸钙微胶囊的通透性.     

不同原料气甲烷化制天然气的热力学分析

由于不同原料气组成不同,会对甲烷化过程造成不同影响。通过建立基于吉布斯自由能最小法的热力学模型,利用ASPEN Plus软件对合成气、焦炉煤气和煤热解气三种原料气CO甲烷化体系进行热力学分析,探讨了温度和压力及原料气组成(O_2、CH_4、CO_2和C_2H_4)对CO转化率、CH_4选择性和产率及积炭的影响,寻找出每种原料气甲烷化过程中的主导因素,确定出合适的工艺条件,优化甲烷化工艺。研究表明:低温高压有利于甲烷化反应的进行。合成气中CH_4对CH_4选择性和收率影响较小,所以可采用产品气循环工艺;但高温下CH_4和CO_2都导致积炭增加,应采用低温反应且严格控制CO_2含量。而对焦炉煤气来说采用较高压力即可消除甲烷对反应的影响;CO_2和C_2H_4对反应造成影响较小,可采用补碳工艺来平衡原料气中过量氢气。煤热解气本身含碳量高,CH_4、CO_2和C_2H_4均导致积炭加剧,因此不建议采用产品气循环工艺且要严格控制CO_2含量,并脱除C_2H_4等气态烃类化合物。从安全和催化剂失活方面考虑,焦炉煤气和热解气中应尽可能减少O_2含量。     

等离子体与Cu-Pd/S-1催化剂协同催化甲烷转化制低碳烯烃

采用等体积浸渍法制备了Pd、Cu-Pd改性的S-1催化剂,利用介质阻挡放电（DBD）等离子体反应器研究了甲烷无氧转化制低碳烯烃（C₂~C₄⁼）的性能,重点关注了乙烯的产量。探讨了Ar的添加和特定输入能量（SIE）对甲烷转化率以及产物分布的影响。实验结果表明,等离子体与催化剂协同催化与仅使用等离子体相比性能更优异,使乙烯选择性提高了3.1倍,C₂~C₄⁼的选择性提高了2.7倍;与S-1相比,Pd/S-1具有更高的乙烯选择性,这是因为在S-1上负载金属Pd有助于乙炔原位加氢生成乙烯;适宜的Pd负载量有利于提高烯烃选择性,而过高的Pd负载量倾向于不饱和烃的连续加氢,导致了烷烃的生成;与单金属Pd改性相比,Cu-Pd双金属改性抑制了乙烯的进一步加氢,提高了乙烯的选择性。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高倍透射电子显微镜（HRTEM）、X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行了表征分析。结果表明,Cu的加入使自身电子向Pd转移,增加了Pd电子密度;另外,Cu的存在提高了Pd的分散性。以2Cu-0.1Pd/S-1为催化剂时可以得到更优异的反应性能。     

非平衡负离子与ZnO-ZrO2固溶体协同催化CO2与H2O反应制甲醇

近年,CO₂加氢制甲醇技术初步克服了催化剂选择性低和稳定性差的难题,实现了工业化生产。然而作为氢源,氢气的廉价替代品却极少被报道。本文利用二元金属氧化物ZnO-ZrO₂固溶体作为催化剂,在负电晕等离子体的辅助下将CO₂和水蒸气转化为甲醇。结果表明,甲醇产量达到33.56μmol/h,是单独等离子体和单独催化剂条件下甲醇产量之和的1.4倍,催化剂与等离子体联用产生协同性。甲醇产量随反应电流和水蒸气流量的增大而增大,随CO₂流量的增加而降低。X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）和CO₂-程序升温脱附（CO₂-TPD）表征发现,催化剂在负电晕等离子体反应条件下晶面间距增大,氧空位增多,这增强了催化剂的CO₂吸附性能。CO₂-漫反射傅里叶红外光谱（CO₂-DRIFTs）分析结果表明,负电晕等离子体处理后的催化剂反应过程中会产生羧酸盐（COO^-）,是形成甲醇的主要中间物种。     

镍基核壳结构催化剂的制备及其在甲烷二氧化碳催化重整中的应用

核壳结构由于其独特的物理化学特性具有解决镍基催化剂烧结和积炭等问题的潜力。本文综述了镍基核壳结构催化剂的制备方法,系统地归纳了不同核壳结构的镍基催化剂在甲烷二氧化碳催化重整反应中的应用,评述其特点并对其应用前景进行了展望。     

ACA液芯微胶囊制备工艺优化

采用响应面法优化工艺条件,制备具有较好机械强度的海藻酸盐-壳聚糖-海藻酸盐(ACA)液芯微胶囊。首先,通过Plackett-Burman方法对相关影响因素的效应进行评价,筛选出有显著效应的壳聚糖浓度、壳聚糖溶液pH值和柠檬酸钠溶液pH值3个因素;其次,采用最陡爬坡实验接近具有最好膜强度的中心点区域;最后由中心组合实验和响应面分析确定主要影响因子的最佳条件。在优化工艺条件下验证膜的机械强度,膨胀率-14.62%与优化结果-15.41%接近,优化结果与实际情况较好吻合。在优化条件基础上进行传质性能和细胞生长特性实验,研究结果表明ACA液芯微胶囊比ACA固芯微胶囊具有更好的传质特性,将ACA液芯微胶囊进行细胞包埋,液芯微胶囊较固芯微胶囊具有更高的细胞密度。     

新工科人才培养导向的化工类延伸式实践教学模式的构建与运行

为适应新形势对高素质化工专业人才的需求,本科实践教学中构建了以拓展、连贯、多样为特色的延伸式实践教学模式,形成了传统实践为基础、拓展实践为延伸、支撑课程为保障的一体化延伸实践教学体系,通过"认知-工程-综合-应用"连贯化延伸式实践教学平台和多样化的延伸式实践组织形式开展实践教学,采用"任务分解-任务分工-自主学习-检查讨论"的任务驱动型实践教学方法,并形成了"执行-评价-改进"的运行机制和"精准指导-以赛促教-课程教改"的质量机制。延伸式实践教学模式的实施实现了本科教育"理论知识向工程能力转化、专业知识向综合能力转化、开放思维向应变能力转化",为工科人才培养探索了新的路径。     

介质阻挡放电等离子体处理载体对CO甲烷化Ni/SiO2催化剂性能的改进

以经介质阻挡放电等离子体处理的SiO₂为载体,用浸渍法制备了Ni/SiO₂催化剂,并进行了CO甲烷化反应评价。与载体未经处理的常规Ni/SiO₂催化剂相比,载体经处理的催化剂在400℃下的CO与H₂转化率均提高了约6%,且在经700℃烧结6 h后,活性仍高于常规催化剂。XRD、TEM和H₂-TPR结果表明,载体经处理的催化剂,Ni颗粒粒径更小、粒径分布更集中,Ni与SiO₂之间的相互作用更强,证明等离子体处理使SiO₂更有利于促进Ni的分散。     

壳聚糖/海藻酸盐微胶囊膜的物质扩散性能研究

针对微囊化细胞三维培养研究背景,以壳聚糖、海藻酸钠为微载体制备材料,采用脉冲电场液滴工艺制备海藻酸钙微球,使之与壳聚糖溶液通过聚电解质络合反应生成选择透过性微囊膜.以传统细胞培养的重要碳源葡萄糖与柠檬酸、氮源L-谷氨酸为小分子模型,以聚乙二醇为测定微囊膜截留相对分子质量的模型分子,开展微胶囊传递性能研究.结果表明,葡萄糖、柠檬酸和L-谷氨酸可以自由透过微囊膜扩散,并且柠檬酸和L-谷氨酸能通过竞争螯合Ca2+引起微囊凝胶结构解聚;采用20 mg/mL海藻酸钠溶液与5万相对分子质量、2 mg/mL壳聚糖溶液制备微胶囊,囊膜的截留相对分子质量为1 500.     

冷等离子体强化制备镍催化剂及应用

Ni催化剂因资源丰富、价格低廉、高活性和高选择性已被广泛应用于各类催化反应(如水汽转化反应)中。但是Ni催化剂常因积碳、烧结和中毒而失活。冷等离子体技术具有简捷高效、经济节能、绿色低碳的特点,制备催化剂时会影响无机盐的分解,使晶体成核与生长过程中具有与热分解非常不同的特性。等离子体用于催化剂制备对于解决Ni催化剂的应用短板有一定的促进作用。等离子体制备的催化剂Ni颗粒尺度小,分散度高,因此具有较高的活性;等离子体制备的催化剂具有单一的表面结构,抑制了积碳的形成和H2S的吸附,具有比较优异的抗积碳和耐硫性能;等离子体还会增强Ni金属与载体的相互作用,抑制了Ni颗粒的迁移,因此具有优异的抗烧结性能。