制备工艺对淀粉基碳分子筛性能的影响

以淀粉为碳源,F127为结构导向剂,通过KOH活化一步合成法制备系列碳分子筛,采用SEM、TG、FT-IR和N_2吸附-脱附等技术对原料和碳分子筛样品的结构、表面官能团和性能进行表征。结果表明,温度、F127与淀粉添加质量比和KOH浓度对碳分子筛样品的孔隙结构性能影响显著。在KOH浓度为0.75 mol·L~(-1)、m(F127)∶m(淀粉)=4∶3、搅拌时间12 h和反应温度45℃时制备的碳分子筛孔径分布集中,BET比表面积达1 228.972 5 m~2·g~(-1),单点孔容0.807 113 cm~3·g~(-1),单点微孔体积0.636 869 cm~3·g~(-1)。     

炭化工艺对酚醛树脂基碳分子筛性能的影响

以工业酚醛树脂为碳源,三嵌段聚合物F127为模板剂,制备碳分子筛。采用N_2吸附-脱附对制备的碳分子筛进行表征,研究炭化制备工艺对碳分子筛孔径分布的影响。结果表明,炭化温度、炭化时间和炭化升温速率对碳分子筛孔径分布影响较大。在炭化升温速率为1℃·min~(-1)、炭化温度800℃和炭化时间1 h条件下制备的碳分子筛孔径分布最为集中,BET比表面积716.59 m~2·g~(-1),单点总孔容0.557 75 cm~3·g~(-1),单点吸附微孔孔容0.301 81 cm~3·g~(-1)。     

制备工艺对蔗糖基碳分子筛结构的影响

以蔗糖为碳源,F127为表面活性剂,采用K₂CO₃活化合成蔗糖碳前体,在氮气保护下炭化制备碳分子筛。通过SEM、FTIR和N₂-吸/脱附手段对碳分子筛样品进行表征,优化样品制备工艺过程。结果表明,在炭化温度为800℃下,活化剂K₂CO₃浓度为0.5mol/L,F127/蔗糖质比1：3,反应温度45℃,反应时间12h制备的碳分子筛表面孔结构显著,孔隙发达,比表面积高达1366.4423m²/g,孔容为0.865796cm³/g,孔径集中在0.64nm。     

制备工艺对酚醛树脂基炭分子筛性能影响

以工业酚醛树脂㈣为碳源,三嵌段聚合物F127作为模板剂制备炭分子筛材料。采用TG、SEM、FTIR和N_2-BET等表征手段对制备的炭分子筛进行了表征,研究了前驱体制备工艺对炭分子筛孔径分布的影响。结果表明,F127用量、搅拌时间、反应温度对炭分子筛孔径分布影响很大。在酚醛树脂与F127质量比1:1,反应温度45℃,搅拌时间6 h,800℃炭化条件下制备的炭分子筛孔径分布最为集中,BET比表面积和单点总孔容分别为716.59 m~3·g~(-1)和0.55775 cm~3·g~(-1)。     

玉米淀粉微球制备条件优化及其载药性研究

以玉米淀粉为主要原料制备了玉米淀粉微球,通过正交优化淀粉微球的制备条件,结果表明,玉米淀粉微球的最佳制备条件:淀粉浓度为12%、反应温度为55℃、交联剂用量为0.26g·g~(-1)、油水比为4.5∶1、乳化剂用量为0.04g·mL~(-1)。然后以玉米淀粉微球为载体,研究其对亚甲基蓝的载药性能,将载药量和包封率作为双重指标,考察了亚甲基蓝浓度、载药时间以及载药温度3个因素对玉米淀粉微球载药性的影响。结果表明,载药时间为100min,载药温度28℃时,亚甲基蓝浓度为0.06mg·mL~(-1)时,玉米淀粉微球载药量和包封率分别为2.6mg·g~(-1)和13.2%。     

K_2CO_3活化空心莲子草制备活性炭及表征

以入侵生物空心莲子草为原料,以K_2CO_3为活化剂,经一步共混活化法制备活性炭。研究了K_2CO_3与空心莲子草质量比、活化温度及活化时间对活性炭得率及吸附性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)对不同温度下得到的活性炭进行了表面形貌观察。实验结果表明,K_2CO_3活化空心莲子草的最佳活化条件为:质量比为1.5,活化温度及时间分别为800℃,3.0h,此时活性炭得率为13.79%,其碘吸附值及亚甲基蓝吸附值分别为1477mg·g~(-1)和384mg·g~(-1)。当氮气流量在20~100ml·min-1范围内变化时,K_2CO_3的回收率相差不大,且其回收率均能达到80%以上。SEM结果表明活化温度对活性炭孔结构具有明显影响。     

响应面法优化低DE值麦芽糊精的制备工艺

采用中温α-淀粉酶酶解地瓜淀粉,制备了低水解程度(DE值)的麦芽糊精。通过单因素实验,研究了反应温度、反应时间、加酶量和淀粉浓度对产物DE值的影响。在单因素实验的基础上,设计了四因素三水平的响应面实验,建立了数学模型。通过二次回归模型和各因素交互作用的响应曲面图分析,得到制备低DE值麦芽糊精的最优工艺条件:反应时间30 min、反应温度60℃、加酶量20 U·g~(-1)、淀粉浓度20%。     

Co3O4电极材料的制备及其电容性能研究

采用水热法,通过控制反应时间制备出不同形貌和尺寸的Co_3O_4材料。利用XRD和SEM对其结构和形貌进行表征,采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗等方法测试了其电化学性能。结果表明,随着反应时间的延长, Co_3O_4材料的晶粒尺寸增大,形貌由不规则颗粒状变为正立方体,其比电容不断降低。在电流密度为0.2 A·g~(-1)时,反应5 h、 10 h和15 h所制备的Co_3O_4材料的比电容值分别为153.3 F·g~(-1)、 99.3F·g~(-1)和51.1 F·g~(-1)。当电流密度从0.2 A·g~(-1)增大到1.8 A·g~(-1)时,反应5 h、 10 h和15 h所制备的Co_3O_4材料的比电容值分别为96.3 F·g~(-1)、 91.3 F·g~(-1)和27.1 F·g~(-1),其比电容保持率分别为62.8%、 91.9%和53.0%。水热反应5 h所制备的Co_3O_4材料具有最好的比电容。     

阳离子改性淀粉絮凝剂的制备及应用

以糯玉米淀粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为阳离子醚化剂,采用预干燥干法制备高取代度季铵型阳离子淀粉絮凝剂.考察了醚化剂用量、氢氧化钠与醚化剂摩尔比、反应温度及反应时间对取代度的影响,优化出制备高取代度阳离子淀粉的最佳工艺条件为:醚化剂的加入量为绝干淀粉量的52.5%,氢氧化钠与醚化剂摩尔比为1.2,反应温度80℃,反应时间5 h.将阳离子淀粉对玫瑰花色素酒精废液进行絮凝脱色性能测定,结果表明当阳离子淀粉量浓度为1250 mg·L-1、取代度为0.3342时,脱色率达78.42%.     

交联淀粉胶粘剂的合成研究

以乙二醛为交联剂与土豆淀粉制备了交联淀粉胶粘剂。考察了土豆淀粉浓度、乙二醛浓度、反应温度和反应时间对胶粘剂性能的影响,并采用红外光谱对树脂结构进行了表征。研究结果表明:当土豆淀粉浓度为3%、乙二醛浓度为1.2%、反应时间3 h、反应温度70℃时,所制备的交联淀粉胶粘剂综合性能最佳。     

K2CO3活化空心莲子草制备活性炭及表征

以入侵生物空心莲子草为原料,以K₂CO₃为活化剂,经一步共混活化法制备活性炭。研究了K₂CO₃与空心莲子草质量比、活化温度及活化时间对活性炭得率及吸附性能的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）对不同温度下得到的活性炭进行了表面形貌观察。实验结果表明,K₂CO₃活化空心莲子草的最佳活化条件为：质量比为1.5,活化温度及时间分别为800℃,3.0 h,此时活性炭得率为13.79%,其碘吸附值及亚甲基蓝吸附值分别为1477 mg·g^-1和384 mg·g^-1。当氮气流量在20～100 ml·min^-1范围内变化时,K₂CO₃的回收率相差不大,且其回收率均能达到80%以上。SEM结果表明活化温度对活性炭孔结构具有明显影响。     

高灰熔点煤的加压催化气化：K2CO3催化活性及钾回收特性

以高灰熔点煤和含钾催化剂的灰渣为研究对象,分别考察了加压固定床反应器中K₂CO₃催化半焦水蒸气气化的反应性和灰渣中钾催化剂的回收特性。实验结果表明煤中添加K₂CO₃能够促进碳的转化,随着K₂CO₃负载量和气化温度的增加,碳转化率增大,CH₄收率增加。在3.5 MPa和800℃下,K₂CO₃负载量为15%时,碳转化率达到96.1%,CH₄收率达到0.24 m³·（kg C）^-1。灰渣中钾催化剂的回收率随碳转化率的增加先升高后减小,这与催化剂在灰渣中的存在方式有关。通过优化水洗和消解条件,高碳转化率下灰渣中的钾催化剂的总回收率高达96.5%。     

制备活性炭负载K2CO3用于催化餐饮废油合成生物柴油

以K₂CO₃为催化剂,工业碱木质素(KL)为活性炭(AC)前体,在管式电阻炉中经一步共混活化(K₂CO₃/KL质量比为0.6、活化温度800℃、N₂流量100cm³/min、活化时间2h)制备K₂CO₃/AC固体碱催化剂,用于餐饮废油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的固体碱催化剂进行了X-射线衍射(XRD)、BET表面积及扫描电镜(SEM)表征。考察了反应温度、催化剂用量、反应时间、醇油摩尔比等因素对餐饮废油转化为生物柴油产率的影响。结果表明当反应时间2h、反应温度60℃、醇油摩尔比15:1、催化剂为原料油质量的3.0%时,生物柴油最大产率为87.5%。考查了催化剂的循环利用效果,结果表明催化剂能循环利用3次,第3次利用时生物柴油的产率仍达到80.7%。     

CO2 absorption and regeneration of alkali metal-based solid sorbents

Potassium-based sorbents were prepared by impregnation with potassium carbonate on supports such as activated carbon (AC), TiO₂, Al₂O₃, MgO, SiO₂ and various zeolites. The CO₂ capture capacity and regeneration property were measured in the presence of H₂O in a fixed-bed reactor, during multiple cycles at various temperature conditions (CO₂ capture at 60 °C and regeneration at 130–400 °C). Sorbents such as K₂CO₃/AC, K₂CO₃/TiO₂, K₂CO₃/MgO, and K₂CO₃/Al₂O₃, which showed excellent CO₂ capture capacity, could be completely regenerated above 130, 130, 350, and 400 °C, respectively. The decrease in the CO₂ capture capacity of K₂CO₃/Al₂O₃ and K₂CO₃/MgO, after regeneration at temperatures of less than 200 °C, could be explained through the formation of KAl(CO₃)₂(OH)₂, K₂Mg(CO₃)₂, and K₂Mg(CO₃)₂·4(H₂O), which did not completely converted to the original K₂CO₃ phase. In the case of K₂CO₃/AC and K₂CO₃/TiO₂, a KHCO₃ crystal structure was formed during CO₂ absorption, unlike K₂CO₃/Al₂O₃ and K₂CO₃/MgO. This phase could be easily converted into the original phase during regeneration, even at a low temperature (130 °C). Therefore, the formation of the KHCO₃ crystal structure after CO₂ absorption is an important factor for regeneration, even at the low temperature. The nature of support plays an important role for CO₂ absorption and regeneration capacities. In particular, the K₂CO₃/TiO₂ sorbent showed excellent characteristics in CO₂ absorption and regeneration in that it satisfies the requirements of a large amount of CO₂ absorption (mg CO₂/g sorbent) and fast and complete regeneration at a low temperature condition (1 atm, 150 °C).     

铁离子改性碳分子筛对氮气/甲烷分离性能的研究

针对碳分子筛对氮气/甲烷分离体系分离比低的问题,采用浸渍法以市售空分碳分子筛（CMS）为基体,制备了分离氮气/甲烷的铁离子改性碳分子筛。通过静态吸附量、分离比、吸附动力学及热力学性质考察了铁离子负载量对碳分子筛吸附分离氮气/甲烷性能的影响。结果表明：铁（Ⅲ）的负载减小了CMS的比表面积、微孔体积和孔径,使CMS超微孔的孔径分布呈现更集中的趋势。这种集中性以动力学性能下降为代价,明显提高了碳分子筛对氮气/甲烷的吸附分离比。在303 K、0.7 MPa条件下,综合性能优异的0.3%铁改性CMS具有6.03的氮气/甲烷吸附分离比。     

K2CO3/γ-A12O3催化剂在棉籽油制备生物柴油中的应用

利用等体积浸渍法制备K₂CO₃/γ-A1₂O₃负载型固体碱催化剂,应用于棉籽油和甲醇酯交换反应制备生物柴油。对催化剂使用前的保存条件、水分、重复使用性能、游离脂肪酸影响以及失活和再生进行了分析。结果表明,固体催化剂K₂CO₃/γ-Al₂O₃具有较好的抗水性,酸度对催化剂影响明显,重复使用4次未经活化的催化剂,催化活性明显降低,催化剂应密封保存。K₂CO₃/γ-A1₂O₃负载型固体碱催化剂经济实惠且催化效果良好。     

Al_2(SO_4)_3-NH_3·H_2O法大孔拟薄水铝石的制备及其应用

在Al3+浓度0.6 mol·L-1、反应温度60℃和p H=9条件下,研究了硫酸铝滴定氨水(酸滴碱法)、氨水滴定硫酸铝(碱滴酸法)、p H摆动法和并流法成胶方式对共沉淀法制得的拟薄水铝石物化性能的影响。采用X射线衍射、N2吸附-脱附和扫描电镜等对拟薄水铝石进行表征。结果表明,成胶方式对拟薄水铝石物理性能影响显著,采用并流法成胶方式制得的拟薄水铝石比表面积374 m2·g-1,孔容0.89 cm3·g-1,孔径6.4 nm且分布集中,结晶度高,纯度好,能够满足加氢催化剂载体所用拟薄水铝石的物化性能要求。以并流法成胶方式得到的拟薄水铝石制备的Pd/Al2O3催化剂用于裂解汽油双烯烃选择加氢时表现出优异的加氢性能。