活性炭表面改性及其对CO_2吸附性能的影响

采用硝化-还原法对高比表面积活性炭进行改性以提高其对CO2的吸附性能。利用氮吸附、FT-IR、元素分析、XPS等方法对改性前后的样品进行表征,并通过高压吸附装置测试CO2吸附性能。结果表明,改性样品对CO2的吸附量在室温下和319.15K下分别为17.72mmol/g和14.01mmol/g,比原样分别提高了49%和70%(单位比表面积吸附量的增加幅度),这可能与改性样品的表面连接了碱性较强的伯氨基等含氮官能团有关。改性样品经4轮缓和条件下的吸附-脱附循环后,吸附量未明显下降,表明改性样品仍以物理吸附为主。     

Mg-MOF-74的氨改性及其吸附CO_2和水蒸气性能

采取了水热法合成Mg-MOF-74晶体,然后提出应用氨水对Mg-MOF-74晶体材料进行表面改性制得NH3@Mg-MOF-74,并对改性后的材料进行了表征以及吸附CO2和水蒸气性能测定。结果表明,与原始的Mg-MOF-74晶体相比,改性后的NH3@MgMOF-74材料其比表面积变小了,但其单位比表面积对CO2的吸附容量却增加了。尤其是在P/P00.0010压力范围内,其CO2吸附容量明显提高。在低压条件下它对CO2的吸附容量达到0.66mmol/g,比原始的Mg-MOF-74晶体材料的吸附量提高了65%。水蒸气吸附实验结果表明,NH3@Mg-MOF-74的水蒸气吸附量明显低于Mg-MOF-74的吸附量,在相对湿度RH=10%时,NH3@Mg-MOF-74对水蒸气的吸附容量降低了50%。表明它的憎水性能得到提高。     

一种新型破乳剂的合成及其破乳性能的评价

以丙烯酸和丙烯酸丁酯为原料,合成了非聚醚破乳剂。通过非聚醚破乳剂和聚醚破乳剂LE28酯化接枝共聚,制备了一种新型的两亲性的破乳剂。实验室破乳脱水试验表明,这种新型破乳剂对于埕岛平台稠油具有良好的破乳性能,其结果明显优于非聚醚破乳剂或聚醚破乳剂单独使用时的结果。     

环氧基多支链反应型乳化剂的制备及其性能

通过2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)、聚乙二醇(PEG)和环氧树脂(e-44)反应合成了一种新型的环氧基多支链反应型乳化剂,该乳化剂表现出优异的乳化性能。因其环氧值约为0.1mol/100g,可以作为自乳化环氧树脂应用。通过红外光谱分析和盐酸-丙酮滴定法研究反应历程,采用不同分子量的聚乙二醇来探究聚乙二醇分子量对乳化剂性能的影响。研究表明,乳化剂的C.P点、HLB值和CMCs随着聚氧化乙烯链段的增加而升高,Γ值减小,S-3乳化剂性能最佳。乳液性能研究表明,当e-44/S-3为20/100时,乳液的黏度、粒径、稳定性和环氧值为最佳。     

椰壳活性炭复合改性及其对模拟烟气中CO_2的吸附性能

以椰壳活性炭为载体,进行HNO3+TEPA复合改性和KOH+TEPA复合改性,并考察活性炭复合改性前后对模拟烟气中CO2的吸附性能,结果表明,KOH+TEPA复合改性后吸附性能提高,HNO3+TEPA复合改性后吸附性能降低。KOH+TEPA复合改性后的活性炭(OH-TEPA-AC)在303K条件下,对模拟烟气(10%(体积分数)CO2,90%(体积分数)N2)中CO2的静态吸附量从改性前的0.670mmol/g提高到1.182mmol/g。在303K条件下,活性炭OH-TEPAAC对模拟烟气中CO2的动态吸附量稳定在0.970~1.152mmol/g间,对引入水分的烟气中CO2的吸附量稳定在1.192~1.215mmol/g间,表现出良好的循环吸附性能及对水分的稳定性。动力学分析表明,OH-TEPA-AC对模拟烟气中CO2的平均吸附热值为-52.0kJ/mol,保证了工业实际应用的经济性。     

ESBR/SiO2胶乳的破乳动力学及复合材料性能

系统探究了NaCl和CaCl2溶液絮凝乳聚丁苯橡胶/白炭黑(ESBR/SiO2)胶乳的行为及破乳动力学,考察了硅烷偶联剂TESPT和NXT对复合材料力学性能、动态黏弹性能和流变性能的影响。研究发现,NaCl溶液破乳呈现匀速破乳、加速破乳的过程,而CaCl2溶液破乳则呈现匀速破乳、加速破乳和减速破乳3个阶段。白炭黑粒子对体系破乳效应的影响存在差异,这主要是因为二价Ca^2+对电荷中和能力比一价Na^+高,导致白炭黑的成核中心作用不同。此外,发现硅烷偶联剂NXT使白炭黑在橡胶基体中的分散性显著提高,使其复合材料的硫化性能得到优化,力学性能明显提高,在保持抗湿滑性能时滚动阻力明显降低。     

水玻璃的磁化改性对水玻璃砂性能的影响

研究了水玻璃流速和流量对水玻璃的磁化改性效果及磁化改性对水玻璃砂表面强度的影响。     

蠕虫型介孔SiO_2的改性及对CO_2吸附性能的研究

有机胺为氨基改性剂,采用浸渍的方法对蠕虫型介孔SiO2(MSU-J)改性。利用FT-IR,N2吸附/脱附,元素分析,TG及TEM进行表征。测定对CO2的吸附性能,结果表明,有机胺修饰前后MSU-J的介孔结构没有发生变化,孔径,孔容及比表面积有所降低。改性前后MSU-J对CO2的吸附性能发生显著变化,由物理吸附转化为以氨基为活性中心的化学吸附,且吸附温度,氨基的含量对吸附量均有影响。稳定性实验表明,有机胺改性MSU-J材料重复使用6次,对CO2吸附量无明显下降。     

Au@HZIF催化剂制备及其CO_2催化加氢性能

采用传统浸渍法与纳米粒子封装法,将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的金纳米粒子负载到杂化沸石咪唑酯骨架材料(HZIF)上,通过红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和N2物理吸附脱附等手段对负载前后的样品进行了表征,并研究了该催化剂对CO_2氢化反应在不同条件下的催化效率。结果表明:纳米粒子封装法所制备的Au@HZIF材料具有较好的催化性能与稳定性,并具有一定的再生性能。     

羟基吡啶型离子液体及其复配体系对CO_2的吸收性能研究

合成并考察了羟基吡啶型离子液体(IL)与1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)进行复配对二氧化碳(CO_2)的吸收性能。研究结果表明,由四丁基氢氧化磷([P4444][OH])与3-羟基吡啶(3-Hp)制得的羟基吡啶型IL[3-羟基吡啶四丁基磷盐([P4444][3-Op])]有较好的吸收性能,吸收容量达到1.06mol CO_2/mol IL,DBU与[P4444][3-Op]复配后的[P4444][3-Op]/DBU对CO_2的吸收容量可达到1.2mol CO_2/mol IL,采用复配方式能有效提高羟基吡啶型IL的吸收容量。     

MEA、DEA浸渍改性SBA-15对CO_2吸附性能的研究

为实现CO_2的高效捕集,采用浸渍法将MEA、DEA分别负载到介孔材料SBA-15的孔道内,研究改性前后样品对CO_2吸附性能的影响,其中主要分析不同温度下CO_2吸附量的变化情况。通过X射线衍射(XRD)、低温N2吸附-脱附(BET)、热重分析(TGA)等手段对所得样品进行表征。结果表明,MEA、DEA均负载到SBA-15的孔道内部,且没有破坏介孔结构;经MEA、DEA改性后样品的吸附性能显著提高,最大吸附量分别提高了51%和75%。     

纳米TiO_2掺杂炭膜的制备及其CO_2分离性能

以钛酸丁酯为原料、聚乙二醇为稳定剂,采用溶胶—凝胶法制备含球形TiO2纳米粒子的溶胶,将其与碳前驱体聚糠醇均匀混合后涂敷于多孔Al2O3基体表面,最后经炭化处理制得TiO2-C/Al2O3复合膜。采用SEM、TEM、XRD、粒径分析等手段对样品进行表征,并测定炭膜对CO2、N2和CH4的渗透性能。结果表明,聚乙二醇能有效控制钛酸丁酯的水解,不仅有利于形成粒径小而均匀的球形纳米TiO2粒子,而且可促进TiO2粒子在聚糠醇中的均匀分散。TiO2粒子的掺杂明显提高了炭膜的CO2渗透率及渗透选择性。其中,CO2渗透率、CO2/N2选择性和CO2/CH4选择性分别可达7.0"10-8mol·m-2·s-1·Pa-1、34和64。TiO2的掺杂有利于产生更多渗透通道,但也会阻断炭材料本身的渗透通道,因此TiO2的掺杂量存在最佳范围。     

水性环氧乳化剂的合成及其乳化性能

以环氧树脂E-51和聚乙二醇(PEG)为原料在引发剂过硫酸钾的作用下合成了水性环氧乳化剂,探讨了反应温度、反应时间、引发剂添加量、E-51与PEG用量比对合成效果的影响,优化了合成条件,并研究了优化条件下制备的乳化剂对E-51的乳化效果.结果表明:优化的合成条件为引发剂添加量0.3%几环氧当量与羟基当量比1.00:1....     

Ni-Fe-P化学镀层的制备及其在CO_2和H_2S/CO_2环境中的耐蚀性能

为了改善石油天然气行业含CO2和H2S/CO2的腐蚀液中油套管的耐蚀性,在N80钢表面制备了Ni-Fe-P化学镀层,考察了Ni-Fe-P镀层的形貌、成分及相结构,并研究了其在模拟油田采出水(饱和CO2环境)和含H2S/CO2的腐蚀液中的耐蚀性。结果表明:制备的Ni-Fe-P镀层为非晶态结构的高磷镀层;Ni-Fe-P镀层有较高的抗CO2腐蚀性能;在含H2S的腐蚀液中加入CO2会加速Ni-Fe-P镀层的腐蚀;在含H2S/CO2的腐蚀液中,Cl-加速了Ni-Fe-P镀层钝化膜的破坏。     

烯丙基功能化离子液体的制备及其分离CO_2性能

合成了一系列烯丙基修饰的咪唑类离子液体,使用FT-IR和1 H-NMR对产物结构进行表征。在常温、常压下,对合成的离子液体进行分离CO2性能研究。结果表明,烯丙基修饰的咪唑类离子液体捕获CO2容量高、速度快,与烷基修饰咪唑类离子液体比较,CO2捕获容量提高15%~50%,捕获速度提高30%~60%。     

梳型有机硅改性聚醚破乳剂的研究

以十四醇为起始剂在氢氧化钾催化下,与环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)反应,生成单羟基聚醚即SP型破乳剂(SPDE)。以甲基乙氧基硅油(MESO)为主链,在侧基上引入SPDE,合成梳型有机硅破乳剂(MEDE)。考察了PO与EO的加料比对破乳剂脱水率的影响,结果表明:m(PO)∶m(EO)为5∶2,头m(PO)∶尾m(PO)为1∶1时,得到的MEDE的脱水率达90%,将原油的表面张力下降50%。     

乳化炸药稳定性及其破乳机理研究

为研究乳化炸药储存稳定性及其破乳机理,通过乳胶基质储存试验,采用显微照相法观测乳化炸药储存过程中乳状液的变化,采用甲醛还原法测定乳胶基质析晶量随时间的变化,并对硝酸铵的结晶进行理论分析。结果表明,乳化剂是影响乳化炸药储存稳定性的关键因素,提出了炸药乳状液破乳机理;析晶量随时间的关系也表明乳化剂是影响乳胶基质存储稳定性的重要因素。认为使用高分子乳化剂增强油膜厚度和抑制硝酸铵析晶是提高乳化炸药稳定性的有效方法,同时将研究结果与工业生产实际相结合,对得到的结论进行了检验。通过本文的研究,达到了深入认识影响乳化炸药储存稳定性的因素以及破乳机理的目的。     

纯硅MFI型分子筛膜的原位合成及其CO_2/N_2混合气体分离性能研究

通过多孔α-Al_2O_3载体的处理或修饰改变其表面物化性质,并采用原位水热晶化法合成纯硅MFI分子筛(silicalite-1)膜.SEM、XRD和接触角的检测结果表明,未经处理、经过H_2O_2处理或带有氧化锆中间层的α-Al_2O_3载体为亲水性表面,其上不能形成连续的分子筛膜层;而经过3-氯丙基三甲氧基硅烷(3-CP-TMS)、十二烷基三甲氧基硅烷(DMS)修饰或带有壳聚糖中间层的α-Al_2O_3载体为疏水性表面,其上可以形成连续、致密的分子筛膜层,用DMS修饰或带有壳聚糖中间层的α-Al_2O_3载体上形成的分子筛膜有一定的择优取向.疏水性的载体表面是形成连续纯硅MFI分子筛膜层的先决条件,而合理的H_2O/Si比是保证分子筛完全覆盖载体表面形成致密膜层的重要因素.将载体经DMS修饰后原位水热合成的纯硅MFI分子筛膜应用于CO_2/N_2混合气体分离过程表明,合成的膜对CO_2具有分离选择性.     

负载型CO_2吸附剂的研究进展

近年来,温室效应引起的气候变化已成为一个全球性的问题,而二氧化碳(CO_2)是引起温室效应的最主要因素。综述多种负载型CO_2吸附剂的研究进展。首先介绍负载型锂基、负载型钙基吸附剂的CO_2吸附性能研究,重点介绍负载不同元素的钙基吸附剂,并且综述不同研究方法的优缺点;另外简单介绍负载型钾基、负载型钠基CO_2吸附剂,以期对CO_2的吸附研究起到一定的指导和帮助。     

聚丙烯酰胺接枝改性TiO_2粉体及其性能

为了提高纳米TiO2粉体的亲油性和光催化性,采用溶胶-凝胶法制得纳米TiO2粉体,经γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)改性后,通过聚丙烯酰胺(PAM)在MPS-TiO2粉体表面进行原位接枝聚合,制得基于共价键结合的PAM-MPS-TiO2复合光催化剂,采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、分散性实验和光催化实验等分析手段对改性前后的TiO2粉体进行表征。结果表明,改性后TiO2粉体的亲油性显著增强;在有机溶剂中的团聚现象减少,分散性提高;与纯TiO2粉体相比,MPS-TiO2粉体表现出较高的光催化活性,PAM-MPS-TiO2粉体次之,经紫外光照2 h,二者均可将甲基橙几乎完全降解去除。