一元和三元型含水硫铝酸钙热力学研究

根据温元凯算法的主体思想,计算了一元和三元型硫铝酸钙的Gibbs自由能和其反应Gibbs自由能分别为G3oCaO.Al2O3.CaSO4.12H2O=-8 984.805 kJ/mol和G3oCaO.Al2O3.3CaSO4.6H2O=-10 076.685 kJ/mol。铝酸钠溶液脱硫反应的Gibbs自由能△G1o=-195.265 kJ/mol,△G2o=-187.725 kJ/mol,两式中△Gor<<0。由计算结果可知,有望实现以生成三元型硫铝酸钙的形式脱硫,使脱硫的效率提高3倍,且降低Al2O3损失。     

二氧化碳和水蒸气重整制甲醇的热力学分析

二氧化碳和水蒸气重整制甲醇是有效利用二氧化碳资源的重要途径,具有重要的经济和环保意义。从热力学角度进行分析,找出合理的反应条件,以提高甲醇的选择性和收率,对指导CO2和H2O反应具有重要意义。文中基于Gibbs最小自由能原理对该体系的热力学平衡进行了相关计算,分析了温度、压力、原料配比H2O/CO2等条件对该反应体系平衡组成的影响。结果表明:改变温度对体系的平衡组成影响不大,而体系的平衡组成随着压力和原料配比H2O/CO2的增大而增大。得到优化反应条件为初始原料摩尔比n(H2O)/n(CO2)为7∶3,温度约为500 K,压力为8 MPa。这对二氧化碳水蒸气重整制甲醇反应条件的优化具有一定的指导价值。     

铝合金微弧熔凝Al2O3形核及转变热力学分析

微弧氧化是在铝合金表面原位制备陶瓷膜层的一项新技术.针对陶瓷膜层在形成过程中的两次相变,分析计算Al2O3液相中的形核过程以及γ-Al2O3向α-Al2O3转变过程Gibbs自由能的变化,分析相变驱动力与温度及过冷度的关系.研究结果表明:约在1200K左右过冷度时,可从液相Al2O3直接析出γ-Al2O3晶核,γ-Al2O3形核Gibbs自由能的变化符合T模型,α-Al2O3的形核行为可采用D-R模型计算,α-Al2O3和γ-Al2O3的均质形核率具有相同的数量级;微弧放电区域的热影响作用可造成γ-Al2O3向α-Al2O3的转变,温度为1500K时转变驱动力比1100K时增大了约12.3%.     

无水硫铝酸钙在石膏和氢氧化钙水溶液中的水化试验研究

基于无水硫铝酸钙水化固液反应的机理,分别在20℃和60℃恒温条件下研究了不同的n(C4A3S∶C SH2∶CH)对C4A3S的水化程度以及水化产物的影响.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表征水化试样的矿物种类和微观结构.研究结果表明,CH对C4A3S的水化有一定的抑制作用,温度的升高都有利于C4A3S的水化.在溶液中有CH存在的条件下,温度的提高使得C4A3S在水化早期形成AFm相;由于C SH2量充足,最终的水化产物为AFt相.(在本文缩写中,C=CaO,A=Al2O3,H=H2O,S=SO3,S=SiO2)     

高温煤气非催化氧化系统热力学分析

为了探索高温焦炉荒煤气(COG)制还原气的实验条件,运用HSC-chemical软件中的最小吉布斯自由能法,对焦炉荒煤气非催化部分氧化过程进行了绝热等压热力学计算.研究了荒煤气初始温度、H2O/COG和O2/COG比,压力对反应体系平衡组成的影响,综合考虑了体系绝热反应温度,有效气体产率,有效转化率,能耗等因素,得出适宜的操作条件为初始温度600℃,O2/COG,H2O/COG分别为0.20,0.186左右,压力为常压或微负压.此时焦炉荒煤气转化率约为99%,绝热反应温度约为955℃,有效气体产率接近90%,平均产H2约1.54 mol/mol,增氢2.55倍.分析了H2O/COG=0.186,O2/COG变化时平衡产物的生成规律.     

液态排渣立式旋风炉燃烧中脱硫研究

对液态排渣立式旋风炉燃烧中脱硫进行了实验研究．首次发现燃煤锅炉可以在液态排渣的高温条件下实现燃烧中脱硫，脱硫产物为硫铝酸钙，脱硫效率受燃烧温度、煤的灰分和煤灰中铝含量的影响．合适的脱硫温度为 １２００ ℃～１４００ ℃．适用于含硫小于 １．５％的煤．     

三氟氯氰菊酯微乳体系的热力学稳定性研究

研究了三氟氯氰菊酯原药/环己酮、乳化剂、醇、水微乳体系形成过程的热力学函数。结果发现,在微乳液形成过程中,助表面活性剂醇从油相进入微乳液界面层的△G<0,△H=0,为无热效应过程,△G由△S决定。△G随温度的升高而增大,有利于微乳液的形成和微乳区的增大。     

氢/氩热等离子体裂解煤碳-氢-氧-氩多相多组分体系的热力学分析

采用Gibbs自由能极小化法对等离子体裂解煤制乙炔碳-氢-氧-氩多相多组分体系的化学反应平衡组成进行了计算,结果表明,在C-H-Ar平衡体系中,惰性组分氩的存在降低了乙炔的最高平衡产率,氩在5000 K以下基本不电离,典型组成为C:H:Ar=1:13.39:0.6的液化石油气裂解反应体系的最佳反应温度区间为2800~3200 K. 在C-H-Ar-O多相平衡体系中,氧作为杂质同样降低了乙炔的平衡产率,体系中氧以CO的形式存在,典型组成为C:H:O:Ar=1:8.638:0.160:3.339的煤裂解反应体系的最佳反应温度区间为3000~3200 K.     

迭代最小二乘回归方法估算蒙脱石标准生成Gibbs自由能ΔG0f的研究

将迭代最小二乘法应用于硅酸盐矿矿物标准生成Ｇｉｂｂｓ自由能△Ｇ＾０ｆ的估算,以克服早期指数回归方法的一些局限性。     

(C_4H_(10)N_2H)_3HSiMo_(12)O_(40)纳米颗粒的摩擦学研究

在醇-水体系中,以H4S iMo12O40和哌嗪为原料制备了组成为(C4H10N2H)3HS iMo12O40的纳米颗粒,以透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外可见分光光度计(UV)、热分析仪(TG-DTA)等测试手段,对纳米颗粒的形貌、组成和结构进行了表征,并在机械式四球长时抗磨损试验机上考察了其摩擦学性能。分散型实验结果表明,化合物在有机溶剂中良好分散(除乙醚外),红外/紫外光谱和X射线粉末衍射表明,所合成的纳米颗粒具有杂多酸Keggin骨架结构无机核,透射电镜分析表明,颗粒平均粒径约为10 nm,热分析显示分解温度范围为200~425℃,作为新型有机/无机复合纳米润滑油添加剂,最佳添加浓度为0.35%时,在测试条件为负荷294 N,时间30 m in,转速1450 r/m in条件下,使磨斑直径减小22.7%,摩擦系数减小14%。     

H6P2W18O62/SiO2催化合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(H)-酮

采用溶胶凝胶法将Dawson型磷钨酸负载于SiO2上,制备的负载型催化剂H6P2W18O62/SiO2,通过FTIR、XRD、SEM、TGA对其进行表征。结果表明,该Dawson型磷钨酸可以较均匀地分散在SiO2载体上,且在催化合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(H)-酮的Biginelli反应中表现出较高的催化活性。最佳反应条件为:在固定苯甲醛用量为0.04 mol条件下,n(苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1∶1.5∶1.5,催化剂用量为反应物总质量的2.0%,反应温度为80℃,反应时间为75 min。在最优条件下,产品平均收率可达82.3%,催化剂重复利用10次后收率仍达57.2%。     

支链12-冠-4衍生物的合成及对Li离子配合的研究

以羟甲基-12-冠-4和1,6-二溴己烷、1,10-二溴癸烷为原料,在KH催化下,分别合成一溴己氧基12-冠-4和一溴癸氧基12-冠-4;将一溴癸氧基12-冠-4与硫脲加到无水乙醇中,反应过夜合成至今还未见报道的巯基癸氧基12-冠-4,并对其进行表征确认。在不同的pH条件下,分别比较了3种化合物对Li+和Na+的选择配合情况。结果表明,一溴己氧基12-冠-4和一溴癸氧基12-冠-4对Li的配合比都是1∶1,在氯仿中的萃取率不随冠醚环上支链的长短变化而变化,但随pH的增大而增大,达峰值97.69%后趋于稳定;巯基癸氧基12-冠-4由于巯基水解的效应对Li配合物的萃取能力稍差,且随pH的增大而减小,在75.76%后趋于稳定。同时它们对钠的萃取能力则较差。由此可见,12-冠-4对Li具有很好的选择配合能力,该研究为冠醚更广应用提供了一定的基础。     

中间体2-氨基-4-二甲氨基-6-三氟乙氧基均三嗪的合成

以三聚氯氰为原料，分别与氨水、二甲胺及三氟乙醇反应，合成2-氨基-4-二甲氨基-6-三氟乙氧基均三嗪。考察了原料配比，溶剂选择，反应时间，反应温度等因素对产品产率的影响，并通过试验得到了该反应的优化了工艺条件。胺化条件：n（三聚氯氰）：n（氨水）：n（二甲胺）=1：2：1．8～1．9，反应时间30min；醚化条件：n（2-氨基-4-二甲氨基-6-氯均三嗪）：n（氢氧化钾）：n（三氟乙醇）=1：1：1．1，反应时间2h。在此条件下，收率达到88．7％。     

异丁腈合成2-异丙基-4-甲基-6-羟基嘧啶的研究

介绍了以异丁腈为原料 ,与氯化氢、氨气反应合成异丁脒盐酸盐 ,在水溶液中同乙酰乙酸甲酯反应合成 2 异丙基 4 甲基 6 羟基嘧啶的工艺路线 ,总收率达到 83% ,含量达到 98%以上。     

MnS_2O_6－MnSO_4－H_2O水盐体系相平衡研究

用湿渣法测定了ＭｎＳ２Ｏ６－ＭｎＳＯ４－Ｈ２Ｏ三元水盐体系在１０℃和５０℃下的相图，并提出从该体系中分离出ＭｎＳ２Ｏ６和ＭｎＳＯ４的途径。     

6-氯苯并二氢吡喃-4-酮的合成研究

以对氯苯酚和3-氯丙酸为起始原料,在相转移催化剂三乙基苄基氯化铵催化下,合成对氯苯氧丙酸(1),然后用浓硫酸环化合成6-氯苯并二氢吡喃-4-酮(2)。考察了催化剂的用量、原料配比和反应时间对1收率的影响,适宜条件为:n(三乙基苄基氯化胺):n(对氯苯酚):n(3-氯丙酸):n(氢氧化钠)=0.023:1:1.3:1.3,反应时间为3h,收率为30.9%。此合成方法操作简便、安全、反应时间短且成本低。     

MnS_2O_6－MnSO_4－H_2O水盐体系相平衡研究

用湿渣法测定了ＭｎＳ２Ｏ６－ＭｎＳＯ４－Ｈ２Ｏ三元水盐体系在１０℃和５０℃下的相图，并提出从该体系中分离出ＭｎＳ２Ｏ６和ＭｎＳＯ４的途径。     

H4SiW12O40/SiO2催化一锅法合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(H)-酮

采用一锅法Biginelli反应以H4SiW12O40/SiO2为催化剂,以苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素为原料,无水乙醇为溶剂合成了4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(H)-酮。探讨了原料摩尔比、反应温度、催化剂用量及反应时间对收率的影响。结果表明,固定苯甲醛用量为0.04 mol的条件下,n(苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1∶1.5∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的2.0%,反应温度为90℃,反应时间为60 min,产品平均收率可达71.7%。通过熔点的测定,IR,1HNMR和MS对合成的3,4-二氢嘧啶酮化合物进行了表征。