钴离子对阳离子交换树脂氧化裂解反应的催化作用

氧化裂解能有效增大放射性废阳离子交换树脂的减容比,但是较高的裂解温度易导致核素挥发。为了降低裂解温度,以硝酸钴和阳离子交换树脂为原料,制备了不同钴含量的含钴树脂,在热重分析仪上考察了钴含量对树脂裂解反应的影响。采用离子交换的方法掺入10～40 g/L的钴离子,可以使树脂共聚物基体裂解峰的峰值温度降低232～263℃,而对减容比的影响较小。通过对残渣的XRD、FT-IR、XPS及元素分析,发现由钴离子转化形成的氧化钴对共聚物基体的裂解具有催化作用,促进了硫键(—S—)的断裂,使裂解温度降低。     

离子交换树脂

离子交换树脂离于交换树脂是在立体结构的高分子基体上接上离子交换基团的高分子电介质，交换基团由接在基体上的固定离子和具有相反电荷的可移动的抗衡离子组成，离子间的交换是在树脂的抗衡离子和其它离子之间进行。离子交换树脂大体分为交换阳离子的阳离于交换树脂和交...     

阳离子交换树脂在矿井水除盐技术中的应用

为了有效去除矿井水中的盐分，降低其矿化度，以苯乙烯-二乙烯基苯共聚物SDB、1,4-环氧丁烷THF和乙二胺为主要原料，制备了一种适合矿井水除盐用的阳离子交换树脂LYH-01，并考察了不同因素对除盐效率的影响。结果表明：随着阳离子交换树脂LYH-01活化时间的延长、投加量的增大以及交换反应时间的延长，模拟矿井水的除盐效率均呈现出逐渐增大的趋势；而随着模拟矿井水初始矿化度的升高以及交换反应次数的增大，除盐效率则逐渐减小；另外，随着交换反应温度的不断升高，除盐效率则呈现出先增大后减小的趋势。阳离子交换树脂LYH-01还具有较强的再生能力，再生后的树脂除盐效率虽然略有降低，但在交换反应次数为2次时仍能使除盐效率达到73.6%，起到良好的除盐效果。     

应用电感耦合等离子体质谱法测定铜铅锌矿石中的铼的研究

阴离子交换树脂已被应用于酸法消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定铜铅锌矿石等地质样品中铼的分离富集,样品溶液中的Re O-4用树脂交换吸附后再用洗脱剂将Re O-4选择性洗脱,该方法流程长,影响其稳定性和准确性。本文以基体元素为吸附交换目标,用8 g的732强酸型阳离子交换树脂在2%硝酸介质条件下静态吸附1.5小时,可有效地消除基体元素的影响。用空矿(石英)稀释低含量铼的样品做空白试验,获得方法检出限为0.004μg/g,精密度(RSD)小于6%,加标回收率为96%~104%。本方法应用的732强酸型阳离子交换树脂在适宜酸度条件下,对矿石中除钨、钼以外的金属元素吸附率高达95%以上,降低了样品溶液离子强度和干扰元素浓度,实现了ICP-MS的直接测定,操作方法比阴离子交换吸附法简便。     

酸性阳离子交换树脂催化降解微晶纤维素的研究

以自制3种酸性阳离子交换树脂为催化剂,对微晶纤维素进行了降解实验研究。考察了催化剂的种类及用量、反应温度、反应时间、加水量等条件对降解反应的影响。结果表明,阳离子交换树脂A对微晶纤维素具有较好的催化降解作用。在微波辅助加热条件下,以A树脂为催化剂,离子液体[Amim]Cl为溶剂,当催化剂与微晶纤维素质量比为1∶1,反应温度为140~160℃,反应时间为20~40 min时,纤维素转化率可达到100%,同时总还原糖收率最高可达96.2%,葡萄糖收率最高可达78.6%。     

一种改性阳离子交换树脂催化剂及其制备方法和应用

正本发明公开一种改性阳离子交换树脂催化剂,以固体超强酸SO_4~2-/ZnO为改性剂,以作为载体的阳离子交换树脂的重量为基准,改性剂固体超强酸SO_4~2-/ZnO以锌元素计占催化剂载体质量的1%~10%。所述的基体阳离子交换树脂的交换容量为4.4~5.3mol/kg,水的质量含量为45%~50%,湿视密度为0.80~0.95g/ml,湿真密度为1.1~1.3g/ml。本发明催化剂用于合成醋酸仲丁酯的反应过程,酯化效率高、选择性稳定性好,且没有设备腐蚀和环境污染     

ABS树脂湿法挤出工艺及其力学性能的研究

采用湿法挤出工艺,即将乳液聚合合成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)接枝共聚物经凝聚和过滤后得到的ABS接枝共聚物湿粉料与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)以一定的比例投入湿法挤出机内挤出造粒,直接获得了ABS树脂。考察了ABS接枝共聚物湿粉料含水量、ABS树脂中橡胶含量、抗氧剂含量、挤出机温度及螺杆转速等因素对ABS树脂力学性能的影响。结果表明,挤出温度过高明显引起物料降解,ABS树脂的冲击强度减小,拉伸强度降低;ABS接枝共聚物湿粉料含水量对ABS树脂的性能没有明显影响;透射电子显微镜分析表明,橡胶粒子在SAN基体中分散均匀;湿法挤出的最佳工艺参数为,挤出温度:180℃,螺杆转速:200 r/min,抗氧剂含量:0.154%(质量分数,下同)。     

强酸性阳离子交换树脂催化合成二甲基硅油的研究

以八甲基环四硅氧烷(D4)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,强酸性阳离子交换树脂为催化剂,通过平衡反应合成了二甲基硅油。通过单因素试验法考察了反应温度、反应时间、阳离子交换树脂的氢离子含量、粒径及用量对二甲基硅油黏度的影响,并考察了阳离子交换树脂催化剂的连续使用寿命。结果表明,适宜作合成甲基硅油催化剂的强酸性阳离子交换树脂的氢离子质量摩尔浓度为5 mmol/g、粒径为0.6～0.8 mm,最佳添加量为反应物质量的6%,反应时间为5 h,反应温度为80～90℃,阳离子交换树脂的连续使用寿命为200 h左右。     

阴离子交换树脂分离钴镍的中试研究

一、引言由于钴镍在工业、技术、国防等方面的重要性,迄今国内外对其分离和提取方法仍在进行广泛的研究、应用阴、阳离子交换树脂以及两性交换树脂分离和提取钴、镍已有大量报导。该法因具有产品纯度高,回收率高,对环境污染少、易于连续化、自动化等优点而受到重视。但是,在使用阳离子交换树脂分离钴、镍时,钴镍对阳离子交换树脂的分配系数虽有所不同,但差异较少。尽管可以根据其微小差异,选择适当的淋洗剂和     

稻草纤维填充ABS复合材料的制备及性能研究

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂为基体,稻草纤维为填充材料,在不添加偶联剂的情况下,通过模压成型法制备了ABS/稻草纤维木塑复合材料。采用万能力学试验机、热失重分析仪、扫描电子显微镜、凝胶渗透色谱仪、旋转流变仪研究了模压温度和纤维含量对ABS/稻草纤维木塑复合材料性能的影响。结果表明,ABS/稻草纤维木塑复合材料的最佳模压温度和最佳纤维比例分别为170℃和100/30;当模压温度为210℃时,稻草纤维碳化严重,其表面硅制层脱落,纤维与树脂的界面结合强度降低,但纤维呈致密的网状结构,有利于冲击应力的吸收;ABS的相对分子质量随模压温度的升高而减小,树脂基体冲击性能增强;当模压温度为170~190℃、纤维含量为30~40份时,纤维在树脂基体中的强度和分散性较好,力学性能较高。     

全氟三乙胺热解机理的实验与理论研究

氟胺类物质是最有希望作为哈龙替代品的含氮化合物之一,全氟三乙胺作为典型的氟胺类物质具有良好的灭火效果。为研究全氟三乙胺热解机理,在管式加热炉内对全氟三乙胺进行热分解,通过GC-MS分析全氟三乙胺在不同温度条件下的热解产物,并用Gaussian软件对其热解反应路径进行理论计算。结果表明：保持停留时间为10 s,全氟三乙胺的初始热解温度为600℃,750℃完全热解,热解产物有C₄F₉N、C₃F₇N、C₂F₆和C₃F₈,热解温度较低时C₄F₉N体积分数最大,热解温度较高时C₃F₇N体积分数最大。在全氟三乙胺热解反应路径计算中,全氟三乙胺分子中的C—C键断裂后存在1条反应路径,可生成实验产物中的C₃F₈;全氟三乙胺分子的C—N键断裂后存在3条反应路径,可生成实验产物中的C₃F₇N、 C₄F₉N和C₂F₆。全氟三乙胺热解后产生的CF₃自由基可与H、OH自由基发生反应,从而产生灭火作用。此外,其热解产物C₄F₉N和C₃F₇N具有CN双键,更容易与燃烧活泼自由基·OH、·H发生化学作用,对研究全氟三乙胺的灭火机理具有十分重要的意义。     

全氟三乙胺热解机理的实验与理论研究

氟胺类物质是最有希望作为哈龙替代品的含氮化合物之一,全氟三乙胺作为典型的氟胺类物质具有良好的灭火效果。为研究全氟三乙胺热解机理,在管式加热炉内对全氟三乙胺进行热分解,通过GC-MS分析全氟三乙胺在不同温度条件下的热解产物,并用Gaussian软件对其热解反应路径进行理论计算。结果表明：保持停留时间为10 s,全氟三乙胺的初始热解温度为600℃,750℃完全热解,热解产物有C₄F₉N、C₃F₇N、C₂F₆和C₃F₈,热解温度较低时C₄F₉N体积分数最大,热解温度较高时C₃F₇N体积分数最大。在全氟三乙胺热解反应路径计算中,全氟三乙胺分子中的C—C键断裂后存在1条反应路径,可生成实验产物中的C₃F₈;全氟三乙胺分子的C—N键断裂后存在3条反应路径,可生成实验产物中的C₃F₇N、 C₄F₉N和C₂F₆。全氟三乙胺热解后产生的CF₃自由基可与H、OH自由基发生反应,从而产生灭火作用。此外,其热解产物C₄F₉N和C₃F₇N具有CN双键,更容易与燃烧活泼自由基·OH、·H发生化学作用,对研究全氟三乙胺的灭火机理具有十分重要的意义。     

Mechanism and kinetics study on removal of Iron from phosphoric acid by cation exchange resin

Iron element is one of the main impurities in wet-process phosphoric acid and it has a significant impact on the subsequent phosphorus chemical products. This paper studied the feasibility of using Sinco-430 cation exchange resin for iron removal from phosphoric acid. The specific surface area and the total exchange capacity of resin were 8.91 m~2·g~(-1) and 5.18 mmol·g~(-1), respectively. The sorption mechanism was determined by FTIR and XPS and the results indicated that iron was combined with-SO_3 H in resin. The removal process was studied as a function of temperature, H_3 PO_4 content and mass ratio between resin and solution. The unit mass of resin to remove iron was 0.058 g·g~(-1) resin when the operating parameters were T = 50 ℃, H_3 PO_4 content = 27.61 wt%and S/L = 0.1, respectively. Kinetics study demonstrated that pseudo-second-order reaction model fits this study best and the calculated activation energy of overall reaction is 29.10 kJ·mol~(-1). The overall reaction process was mainly controlled by pore diffusion.     

磁性纳米粒子类型和质量浓度对微波热解含油污泥的影响

鉴于传统微波吸收剂在协同微波热解含油污泥时存在热解效率较低、处理成本较高等问题,本文引入磁性纳米粒子作为新型微波吸收剂,探究了磁性纳米粒子种类和质量浓度在强化微波热解含油污泥中的作用效果和规律。实验结果表明：(1)在6种磁性纳米粒子(Zn Fe₂O₄、Fe₃O₄、Ni、Ni Fe₂O₄、γ-Fe₂O₃和Co₃O₄)中,添加Zn Fe₂O₄的实验组热解终温最高,为284℃,气、液相产物最多,分别为382m L和10.5m L;(2)当微波功率为800W、微波加热时间为20min时,添加纳米Zn Fe₂O₄实验组的热解终温在质量浓度5.0mg/g时最高;(3)随着纳米Zn Fe₂O₄质量浓度的增加,气相热解产物中H₂、CH...     

灰分在印染污泥热解气化中的协同催化机理

印染污泥中含有大量的金属基组分。选取其中的主要金属氧化物组分,分别进行单组分与多组分添加开展催化热解实验,采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热解-气质联用、热质联用分析手段,研究金属基组分对印染污泥的催化热解效应,探索了各金属基组分在热解过程中的协同催化作用机理。结果表明,不同金属基化合物在热解过程中显示了不同的催化热解温度区间和催化性能,对热解的催化协同效应是Fe₂O₃、ZnO、CaO和Na₂CO₃四种组分共同作用的效果。协同作用可以分为两个阶段：250~500℃为主热解区,各金属基组分都发挥着催化剂的作用,促进大分子化合物的裂解;在600℃之后的高温热解区间,Fe₂O₃等组分可与原料中的碳成分发生还原反应,造成热重曲线明显失重峰,进一步提升残渣的裂解特性。     

市政污泥中低温气化及重金属迁移转化特性

利用管式炉进行了污泥CO₂气化实验,并与N₂热解实验进行对比,系统研究了污泥中低温气化及重金属迁移转化特性。研究发现：热解过程中各可燃气体释放速率峰值出现的时间顺序为CO峰 < H₂次峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰,气化过程中为CO主峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰 < CO次峰。在450~550℃的区间内,气化和热解的冷煤气效率、样品失重率及残渣含碳量均相近,温度超过550℃冷煤气效率差距逐渐增大,温度超过700℃,样品失重率及残渣含碳量差距逐渐增大。气化温度为850℃时,冷煤气效率达87%。在450~700℃的区间内,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的残留率均随温度增加呈缓慢降低的趋势,在700~850℃区间,上述重金属的残留率下降较快。Cd的残留率在450~550℃区间缓慢下降,550~700℃区间快速降低,700~850℃区间缓慢降低。气化残渣中Cr、Ni、Zn、As、Cd的稳定形态所占比例相较于污泥原样明显提高,而Pb、Cu的稳定形态所占比例与污泥原样相近。污泥中温（700℃）气化时,冷煤气效率约为50%,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As的残留率约为高温（850℃）下的1.2倍,Pb约为2.7倍,Cd为7.5倍,残渣中各重金属的稳定形态比例与高温时接近,环境危害性小。     

热解温度对无烟煤焦微观结构和脱硝特性的影响

在氮气气氛和600～1000℃条件下, 使用水平管式炉对龙坪无烟煤进行了热解制焦实验, 利用拉曼光谱分析了热解煤焦的微观结构变化, 使用热重分析仪(TGA)进行了无烟煤焦的程序升温脱硝实验, 研究了热解温度对无烟煤焦微观结构和脱硝特性的影响。研究结果表明:热解温度对无烟煤焦的微观结构有显著的影响, 随着热解温度升高, 煤焦的拉曼光谱G峰与D1峰的位置差逐渐减小, 谱峰积分面积逐渐缩小, 积分面积比值I_D1/I_G和I_D3/I_G先增大后减小, I_G/I_All先减小后增大。热解温度还对无烟煤焦的脱硝特性有明显的影响, 无烟煤随着热解温度升高由炭化向初步石墨化转变, 由于活性结构数量的减少和碳结构变得更加有序, 无烟煤焦的脱硝反应性不断降低, 脱硝反应活化能增大。     

磷化钨催化剂C5石油树脂加氢性能探索

采用共浸渍和氢气程序升温还原法, 以γ-Al₂O₃为载体,制备负载W质量分数30%（以WO₃计）的磷化钨催化剂,对催化剂进行XRD、BET、SEM和TG/DTA表征,考察催化剂的C₅石油树脂加氢反应性能,并研究助剂Ni和Co对催化剂结构和加氢反应活性的影响。结果表明,助剂的加入能改善催化剂表面活性组分的分散性和增加WP/γ-Al₂O₃催化剂的比表面积,对WP/γ-Al₂O₃催化剂活性组分与载体之间的相互作用也可能存在影响,Co或Ni对磷化钨催化剂C₅石油树脂加氢反应均有不同程度的改善作用。     

铁镍复合助剂对煤热解过程中氮迁移规律的影响

为了减少煤炭燃烧过程中NO_x的排放,在管式炉中进行了煤与金属助剂（FeCl₃、NiCl₂）的热解实验,研究了助剂负载量、热解温度、助剂添加方式对氮迁移及N₂产率的影响并且对复合助剂作用机理进行了探讨。结果表明：随着助剂负载量的增加,氮脱除率及N₂产率呈现先增加后趋于稳定的趋势,且负载量以0.8%Fe复合1.0%Ni为最佳。在700~1000℃的热解温度范围内氮脱除率及N₂产率随热解温度的增加而增加。对煤进行溶胀处理添加复合助剂后,氮脱除率及N₂产率要优于未经处理的煤样。铁基助剂与镍基助剂在催化煤热解氮迁移过程中形成互补,铁基助剂的添加增加了镍基助剂的活性,弥补了单助剂的劣势,且复合助剂相比于单助剂有更强的氮脱除效果并且N₂产率达到最高39%。铁镍复合助剂对煤中N-5转化为N₂的催化效果更加明显,因为复合助剂对吡咯的内氢转移和开环有更强的催化作用。本研究能够为煤炭洁净化利用提供理论和实验依据。     

大庆罐底油泥热解特性及污染物释放特性

大庆罐底油泥属于高含油污泥,资源回收潜力大,同时具有黏度大、黏结性强、成分复杂、自然沉降慢等特性。本文对大庆油田高含油污泥的热解特性及污染物释放特性进行研究,分别测试了不同热解终温和升温速率下气/液/渣三相产品的品质和成分。结果表明,热解气中C₂H₄的释放量明显高于其余气体。CO₂气体仅在700℃处出现一个峰值,H₂在700℃之前释放量偏低,在700~800℃之间大量释放;热解终温和升温速率的增加会导致热解油低链烃类的大量生成,中链烃类呈现先增加后降低的趋势;热解终温会对固相产物中的SiO₂和CaCO₃产生一定的影响,而升温速率对固相产物几乎无影响。采用在线烟气分析仪测试了气相产物中的N、S、Cl小分子污染物的释放特性。HCN、NH₃在600℃时向NO_x转化;600℃以下绝大部分含氯化合物会发生释放;含硫污染物成双峰释放,600℃以上的峰主要源于硫酸盐的分解。