氨基改性CO2固体吸附材料的研究进展

以固态胺吸附剂和CO2吸附性能为主线,综述了改性剂的类型以及氨基负载的碳基、沸石、硅基、聚合物等CO2固体吸附剂的研究进展及优缺点,并对改性的硅基吸附剂的吸附性能的影响因素进行了讨论,如水的存在、温度以及CO2分压等,指出改性剂的选择以及分子筛的物理化学性质是未来CO2吸附的研究趋势.     

金属有机骨架化合物的二氧化碳吸附性能的研究进展

能源与环境是人类生存和发展的必要条件,两者协调发展是社会实现可持续发展的重要保证。近几年来,人类赖以生存的化石燃料所带来的负面影响逐渐受到社会的关注,而化石燃料燃烧所释放出的CO2是造成温室效应的主要原因。因此在低碳经济环境下开发出高效环保的碳捕获和封存技术,对能源循环利用及环境保护起到至关重要的作用。使用胺溶液进行洗涤及吸收CO2是工业上捕获和存储(CCS)最常用的技术之一(例如从电厂烟气中分离CO2),该法可以大幅减少CO2的排放量,但同时也会增大工厂的能源消耗(25%～40%),从而大幅增加额外成本。胺洗涤的其他缺点包括碱溶液对设备的腐蚀、溶剂的损失、大量产热引起的胺降解以及捕获之后不易被分离出来。另一种捕获CO2的方法是采用高温下吸收(化学吸附)的固体材料如碱金属陶瓷、固体胺、层状双氢氧化物或钙基吸附剂,但此类方法的能量消耗和对水分子及其他组分的敏感性限制了其应用范围。此外,采用聚合物或无机膜,在不同的机制下选择性分离混合气体也是一种可行的方法,但很难获得具有高稳定性、高选择性和高通量的薄膜,并且提高膜的吸附分离作用和选择性非常必要。对于固体吸附剂而言,高压下多孔材料对CO2的捕获是以吸附剂与被吸附物相互作用为主,而在低压或低CO2浓度下的选择性捕获主要受吸附剂与被吸附物相互作用以及吸附剂对CO2的化学亲和力两者共同影响。金属有机骨架化合物(MOFs)具有高结晶度、高比表面积和可调的孔隙结构,在气体吸附尤其是CO2捕获方面展示出巨大的潜力。相对于活性炭、沸石等固体吸附剂来说,MOFs具有更高的吸附选择性。将其应用于碳捕获和封存技术中,可以大幅拓宽CO2吸附剂的可选择范围,在提高吸附选择性的同时,也可以有效地降低成本。目前,有望采用MOFs材料捕获CO2的场合包括发电厂的碳捕集、天然气中CH4/CO2的分离、交通工具排放的CO2的收集甚至直接从空气中捕获。因此,研发能够高效吸附分离CO2的MOFs材料对于缓解环境压力意义重大。本文概括了CO2吸附模型的建立方法,提出了几种提高MOFs对CO2捕获量的策略。如提高开放金属位点的密度、掺杂金属或氮原子、调节孔径或进行氨基功能化以及合成MOFs复合材料等,并比较了不同方法对于改善低压条件下CO2吸附量的影响,有望将其应用于捕获燃烧后烟道气、汽车尾气以及其他小型排放源中的CO2。     

高温吸碳材料的合成

用硅酸锂溶液与氢氧化锂水热反应,利用高温固相反应在不同温度下合成了硅酸锂材料,用X射线粉末衍射技术表征了合成材料,用差热-热重技术分析了硅酸锂材料吸收CO2的性能。结果表明,在350、450、550℃温度下煅烧,材料中生成物相的是Li2SiO3和Li2CO3。合成出的材料在常温空气和CO2环境下具备一定的吸碳能力。在650、750℃煅烧分别生成了Li4SiO4和Li2SiO3。合成温度较高时,Li4SiO4生成量较高,对CO2的吸收值也相应提高。     

不同硅源对硅酸锂高温吸收CO2的影响

以廉价、具有丰富孔结构的天然矿物硅藻土或人造沸石为硅源,与Li2 CO3采用高温固相法来合成可在高温直接吸收CO2的硅酸锂材料.考察了硅源和焙烧温度时硅酸锂材料高温吸收CO2性能的影响.采用XRD分析了合成材料的相组成,用同步热重分析仪(TG-DSC)研究了硅酸锂材料吸收CO2的性能.实验结果表明,以人造沸石为硅源,没...     

钙基吸收剂捕集CO_2循环吸收特性研究进展

工业CO2排放量增加导致的气候变化引起了全球性的关注。在CO2捕集技术中,利用钙基吸收剂循环反应捕集CO2技术以其经济性及良好的适应性而备受关注。主要评述了钙基吸收剂循环反应特性,分析和总结了该技术存在的问题以及改进方法,阐述了基于该技术的反应器的特性和研究现状,展望了未来钙基吸收剂循环吸收CO2技术的发展方向。     

烟气中低浓度二氧化碳吸附捕集中试试验研究

采用廉价的工业硅胶,通过三塔八步工业试验,对燃煤烟道气中低浓度CO2进行了吸附捕集,探讨了置换时间、吸附周期、顺放时间等工艺条件对产品气中CO2浓度的影响,结果表明,置换时间与吸附周期对CO2浓度影响最大,其次为顺放时间与产品气流量,返流工艺影响最小.采用工业硅胶可以在保证产品气流量的情况下,将产品气浓度提高至74%以上,有利于进一步降低CO2减排成本.     

新型SiO_2基微/介孔材料的合成及其对集成电路生产中VOCs废气的吸附研究

采用新型SiO2基微/介孔材料为吸附剂,针对集成电路(Integrated Ciruit,IC)产业中废气排放的特点,以丙酮、苯、甲苯为挥发性有机化合物(VOCs)的典型,进行了一系列吸附实验.用气相色谱定时测取VOCs获得动态穿透曲线,就各VOCs分别在SiO2基微/介孔材料、疏水沸石、活性炭3种吸附荆上的吸附以及SiO2基微/介孔材料对3种不同VOCs的吸附进行了研究,同时考察了水蒸汽脱附对该材料吸附性能的影响.实验结果显示,该吸附剂在对VOCs的吸附中较疏水沸石FX-I和活性炭有着明显的优势,主要表现在透过时间的延迟和传质区长度的缩短.     

不同锂源对LiFePO4正极材料性能的影响

分别以Li2CO3,LiCl为锂源与FeC2O4·2H2O和NH4H2PO4混合,常温机械活化后在惰性气氛中经高温烧结,合成出纯相LiFePO4正极材料.采用X射线衍射仪,扫描电镜和电化学测试等对样品进行了表征,考察了不同锂源及合成温度对LiFePO4的物理特性和电化学性能的影响.结果表明,以Li2CO3、LiCl为锂源均能合成出橄榄石型LiFePO4正极材料,但以LiCl为锂源合成的样品中含有Fe2P2O4、LiFe5O8等微量杂质;其中以Li2CO3为锂源在650℃下烧结12h合成的样品具有优良的电化学性能,室温下以0.1和1C倍率放电,首次放电比容量分别为153.9和126.5mAh/g,循环性能较好.     

MOFs材料改性及其吸附二氧化碳的研究进展

化石燃料燃烧后产生的二氧化碳气体的大量排放引起了人们的极大关注.CO2吸附捕获具有技术可靠、成本低等特点,应用前景广阔.金属有机骨架材料(MOFs)具有良好的化学稳定性和热稳定性,以及独特微孔结构而成为一种高效的CO2吸附材料.重点介绍了使用MOFs进行CO2吸附捕集的最新研究进展,总结了MOFs材料的制备、改性方法及...     

CaO/γ-Al2O3吸附剂吸附CO2的性能研究

采用浸渍法制备了以γ-Al2O3为载体的CaO/γ-Al2O3吸附剂,并在自制吸附剂评价装置上,研究了不同CaO负载量对CaO/γ-Al2O3吸附剂吸附性能的影响。利用XRD及BET对CaO/γ-Al2O3吸附剂的物相及结构进行了表征。实验结果表明,CaO/γ-Al2O3吸附剂对CO2有较好的吸附性能,并且CaO/γ-Al2O3吸附剂的比表面积、孔容随着CaO负载量的增大而减小。当CaO的负载量为25%(wt,下同)时,CaO/γ-Al2O3吸附剂的静吸附容量达到最大值,4.95mol/kg。     

超高/极高真空校准装置的研制

超高/极高真空校准装置由极高真空(XHV)系统、超高真空(UHV)系统、流量分流系统和供气系统四部分组成。使用磁悬浮涡轮分子泵和非蒸散型吸气剂泵组合抽气,在XHV校准室获得了10-10Pa的极高真空;提出了分流法校准真空规的方法,使校准下限延伸到10-10Pa;利用非蒸散型吸气剂泵对惰性气体无抽速的特性,使用惰性气体校准时,减小了校准下限的不确定度;提出了采用线性真空计测量激光小孔分子流流导的方法,减小了小孔流导的测量不确定度。校准装置复合了分流法、压力衰减法和直接测量法对真空规进行校准,压力校准范围为10-1Pa~10-10Pa,合成标准不确定度为0.41%~3.5%。     

耐热强韧性环氧树脂基体的性能

本文用脂环族三官能度环氧树脂TDE-85改性双酚A型环氧树脂达到提高耐热性与强韧性的目的。研究了TDE-85含量对树脂基体性能的影响规律,结合动态介电分析法(DDA)确定的固化工艺制备并测试树脂基体性能,实验结果表明,改性环氧树脂体系的力学性能、热性能及冲击强度均有较大幅度的提高,与普通双酚A型树脂相比,相同固化体系作用下拉伸强度、断裂延伸率、弯曲强度及冲击韧性分别提高49.05%、50.0%、36.24%及19.53%;DMA测试结果显示其热稳定性好,Tg提高大于10℃以上,71℃时储能模量E′下降4.5%。并通过红外光谱学进行了分子结构与性能的相关分析。     

锰基高强度高塑性高阻尼形状记忆合金的性能研究

采用磁悬浮熔炼、测定试样形状记忆效应（SME）和双程形状记忆效应（TWSME）、金相法、示差量热分析（DSC）、断口形貌观察和自由震动波衰减曲线等方法研究了高强度高塑性高阻尼Mn基形状记忆合金的记忆特性以及Cu、Ni、Fe、Cr、Ti、N等元素对合金性能的影响。结果表明,Cu溶入越多,合金的SME越高;适当的时效热处理可强化合金提高其SME;含Ti、N元素的合金的SME最好,回复率达73％,TWSME回复率达21％。所研究的合金都有明显的双程形状记忆效应。淬火状态的合金有高的塑性,延伸率达25％,并有良好的阻尼抗震能力。淬火时效状态的合金有高的强度极限,尤其是高的屈服极限（σ=320～475MPa）、适当的塑性（δ为4．2％～5．0％）,合金元素还能提高所研究合金的抗氧化和抗腐蚀能力。     

高强高导高耐热铜合金的研究进展与展望

高强高导高耐热铜合金作为现代高新技术用关键材料之一,已被广泛应用于轨道交通、电子通信和导航控制等众多领域.本文以服役温度超过300℃的Cu-Ag、Cu-Ni-Si、Cu-Cr-Zr、Cu-Al2 O3和Cu-Cr-Nb等高强高导高耐热铜合金为对象,概述了它们的合金设计原则、制备特点和相关物理特性,分析了它们开发应用中所存在的问题,并对它们的发展趋势进行了讨论和展望.     

Al与cBN在高温高压下的相互作用

将立方氮化硼(cBN)微粉和铝(Al)微粉按照体积比7:3的比例进行混配, 在高温(1300～1500℃)、高压(5.5GPa)条件下进行烧结. 利用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线色散能谱(EDS)对烧结体的物相构成、显微结构以及各组分元素的分布进行了分析. 实验结果表明, 1300℃, Al尚未与cBN反应; 当温度升至1400℃时, Al与cBN反应生成AlN和AlB₂; 温度进一步升高至1500℃, 反应产物增多, 产物种类不变. TEM和EDS分析表明, 在反应过程中Al扩散进入cBN的表层, B扩散进入富Al的区域, 生成新相AlN和AlB₂.     

组合式高阻箱及高压表检定装置

介绍一种既是高压分压箱 ,又是高值电阻器的装置。它与通用型的 QJ36电桥、检流计、高压电源一起组成了一台高阻箱、高压表检定装置 ,适合于省、局级计量机构及大型企业计量机构使用。     

高稳定度高功率密度主被动锁模YAG激光器

从理论上和实验上，将一声光驻波调制器插入纯被动锁模ＹＡＧ激光谐振腔内，使其特性显著地改进，即锁模几率达到百分之百，锁模阈值明显地降低，锁模脉冲列的稳定性显然提高。并用雪崩晶体管串供Ｐｏｃｋｅｌ盒选取单脉冲用的高压方波。在此基础上，再经两级激光放大及二、三倍频谐波发生器，研制出一台高稳定度高功率密度主被动锁模ＹＡＧ激光器的超短激光脉冲光源     

高粘度高光泽苯丙乳液制备研究

采用阴离子及非离子复合乳化剂体系,单体预乳化工艺,连续滴加法制备高光泽苯丙乳液.通过调节制备过程中单体的种类和摩尔配比、乳化剂的用量及阴离子非离子的配比、引发剂的用量来改变苯丙乳液的光泽和粘度.丙烯酸丁酯20.6%、苯乙烯20.6%、甲基丙烯酸甲酯1.8%、丙烯酸2.0%,水相中去离子水54%、乳化剂3%、阴离子与非离子乳化剂配比为2:1、引发剂0.3%,聚合温度80℃,滴加时间45min时制得了高粘度光泽为79%的苯丙乳液.     

高强高模PVA纤维的横纹结构

选取不同转化率下无乳化剂乳液聚合制得的聚乙烯醇(PVA)进行凝胶纺丝,经相同后处理工艺处理后,得到两种纤维,光学显微镜下观察到低转化率下制得的纤维有横纹,高转化率下的无横纹。采用纤维强伸仪、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射及差示扫描量热(DSC)对纤维力学性能、表面形貌和内部结构进行分析,结果表明,两种纤维都具有较高的力学性能,内部较致密,横纹纤维较无横纹纤维结晶度高,表面较光滑。理论推测横纹由拉伸过程中形成的柱晶结构引起。     

高强高导Cu-Fe合金的研究进展

综述了高强高导Cu-Fe合金的强化方法、制备、形变工艺及性能等的研究进展。结合形变及时效处理,提出了如何利用快速凝固中Cu-Fe合金的液相分离控制合金的凝固组织、合理开发三元及多元合金和采用电磁搅拌方法提高Cu-Fe合金的综合性能是未来研究的重要方向。