碳纳米管在乙二醇水溶液中的分散性

采用硫酸和硝酸混合酸对催化裂解法(CVD法)制备的多壁碳纳米管(CNTs)进行纯化,以超声仪为分散设备,分别研究了在乙二醇水溶液中加入不同类型的阳离子、阴离子、非离子型等表面活性剂对碳纳米管分散性的影响,通过记录碳纳米管悬浮液的稳定保存时间观察其分散性.结果表明:十六烷基三甲基溴化铵和乳化剂OP作为分散剂的分散效果最好.     

甲烷催化裂解制备碳纳米管过程中二氧化碳的影响

生物质发酵沼气含有高浓度CH₄,具有制备碳纳米管的潜力,但其中所含的大量CO₂对碳纳米管制备存在潜在影响. 研究了CH₄催化裂解制备碳纳米管过程中CO₂的影响,使用商用Ni基催化剂和水平管式炉装置开展碳纳米管制备试验,采用TPR、TPO、SEM、TEM等手段对催化剂和碳纳米管进行表征. 650 ℃时催化裂解效率最高,碳产物最大质量为催化剂质量的4倍,其中主要产物为多壁碳纳米管. CO₂对最佳催化裂解温度、催化裂解效率及多壁碳纳米管产量无显著影响,但CO₂的存在增加了碳纳米管内外径、长度和平滑度. 这可能是由于CH₄催化裂解产生无定形积碳,阻碍碳纳米管生长; 而CO₂与积碳反应清除积碳,促进了碳纳米管生长. 从CO₂的影响来看,沼气制备碳纳米管具有可行性.     

多壁碳纳米管的PEI修饰及NO吸附性能研究

采用CVD法以SBA-16为模板、以Fe为催化剂合成多壁碳纳米管,并对多壁碳纳米管进行羧基化,羧基化后的多壁碳纳米管分别与直链和支链结构的聚乙烯亚胺(PEI)作用.SEM、TEM及IR结果表明,羧基化后的多壁碳纳米管与PEI作用后,多壁碳纳米管表面具有酰氨基和吸附态的PEI.Ram an和XRD研究表明,PEI修饰后的多壁碳纳米管的结构并未改变.采用TG-MS对PEI修饰前后的碳纳米管进行的等温NO吸附-脱附实验表明,经支链PEI修饰的多壁碳纳米管,其NO选择性、吸附能力和吸附量较直链PEI修饰和纯化的多壁碳纳米管明显提高.     

氧化石墨烯-多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能研究

通过对原始多壁碳纳米管进行功能化处理,得到了羧基功能化的多壁碳纳米管,并利用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别对它们的形貌进行了观察.研究了在环氧树脂中加入多壁碳纳米管和氧化石墨烯总质量分数为0. 1%的前提下,不同比例的多壁碳纳米管与氧化石墨烯对环氧树脂纳米复合材料力学性能的影响.结果显示,氧化石墨烯和多壁碳纳米管确实能够改善环氧树脂复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、储能模量等力学性能,氧化石墨烯对于复合材料拉伸性能的提高要优于多壁碳纳米管,而多壁碳纳米管对复合材料弯曲性能的改善要优于氧化石墨烯.     

原位聚合法制备多壁碳纳米管/聚乙烯复合材料的研究

通过原位聚合法制备改性的多壁碳纳米管和聚乙烯复合材料.讨论偶联剂对催化活性、复合材料力学性能等的影响.实验表明:经过酸化和偶联剂改性的多壁碳纳米管通过二次负载钛系活性可达2.0×103g/g.h左右,分子量为2.0×105左右,当复合材料中多壁碳纳米管质量分数达2.5%时拉伸强度可超过30 MPa.     

氨基化多壁碳纳米管的制备

以羧基化多壁碳纳米管为原料,经酰氯化、酰胺化和霍夫曼消去反应制备了氨基化多壁碳纳米管,并与己二酸己二胺盐进行了原位聚合反应,还采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、拉曼光谱仪、热重分析仪(TG)和X-射线光电子能谱仪等对产物进行了表征.结果表明:氨基化多壁碳纳米管每1 000个表面碳原子中有91个转化为氨基,但氨基化多壁碳纳米管的热稳定性较多壁碳纳米管显著下降;聚己二酸己二胺功能化氨基化多壁碳纳米管复合材料的成功制备,表明碳纳米管上的氨基仍具有缩聚反应活性.     

钯/多壁碳纳米管催化剂制备及催化Suzuki反应研究

采用乙二醇或甲醛为还原剂制备了多壁碳纳米管负载的钯催化剂,并研究了负载催化剂在Suzuki偶联反应中催化合成联苯的性能,考察了反应条件如溶剂、还原剂、底物及反应温度等对均相Suzuki反应的影响.     

多壁碳纳米管/氧化亚铜的制备及其对N-甲酰吗啉的光催化性能

采用液相还原法制备多壁碳纳米管/氧化亚铜（MWCNTs/Cu₂O）复合微球。利用傅立叶变换红外光谱仪（IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等对样品进行官能团分析、物相分析和形貌观察,结果表明：多壁碳纳米管以纵横穿插方式与氧化亚铜形成复合微球。对比氧化亚铜和多壁碳纳米管/氧化亚铜对目标有机物N-甲酰吗啉的光催化活性,结果表明：多壁碳纳米管/氧化亚铜复合催化剂的催化效果明显优于氧化亚铜。     

以焦化苯为碳源制备碳纳米管的研究

以工业副产品—焦化苯为碳源,以二茂铁为催化剂前躯体,以噻吩为生长促进剂,采用催化裂解（CVD）法,在合适的工艺条件下,制备了碳纳米管（CNTs）,采用TEM,XRD和Raman对所得碳纳米管进行表征,考察其形貌及石墨化程度,结果表明：在一定工艺条件下,以焦化苯为碳源可以制备出形貌规整、长径比大、缺陷少且纯度高的碳纳米管。还探讨了反应温度和反应时间对碳纳米管形貌和产率的影响。     

CVD金刚石厚膜力学性能

CVD金刚石厚膜的力学性能对CVD金刚石厚膜刀具的寿命有重要影响.研究了微波等离子体CVD和热丝CVD法制备的金刚石膜断裂强度以及耐磨性等力学性能,利用比重测量、SEM、X-ray、拉曼光谱等方法对两种厚膜进行了测试.结果表明微波等离子体CVD制备的金刚石厚膜质量、比重和断裂强度要明显高于热丝CVD法制备的金刚石膜,并且具有更好的耐磨性.内部的空洞等缺陷以及晶界的非金刚石相碳含量较多是造成热丝CVD厚膜性能低下的主要原因.     

碳载固定床湿法催化过氧化物氧化法处理酚类废水

采取湿法催化过氧化物氧化法,提出独特的碳载固定床装置。通过一定的预处理将钴固载在活性炭上制成炭载钴,研究该水处理剂的湿式催化和吸附富集作用。利用活性炭吸附污水中的有机物对苯二酚和钴的催化氧化作用降低对苯二酚的分解活化能,结合Fenton反应机理探论了C02 非均相催化反应机理,开发出一种很有开发前景的有机废水处理技术,实验结果满意。     

二氧化碳加氢一步法制低碳烯烃催化剂的研究

采用水热合成法制备了CuO-ZnO/SAPO-34复合催化剂,以CuO-ZnO为甲醇合成催化剂,以SAPO-34分子筛为甲醇脱水催化剂,研究了催化二氧化碳加氢一步法制备低碳烯烃的方法。通过XRD、TEM、SEM、IR和固定床反应活性评价,系统地考察了复合催化剂的物化性质和催化反应性能。在反应温度270℃、压力3.5MPa、n(H2)∶n(CO2)=4∶1、体积空速为1 600h-1的反应条件下,该催化剂表现出较好的活性和选择性。CO2的转化率可达到18.71%,乙烯、丙烯的产率分别达到9.27%和4.76%。     

大庆渣油催化裂解反应规律研究

在小型固定流化床反应器装置上详细考察了大庆常压渣油催化裂解反应产物低碳烯烃随反应温度、剂油比和水油比变化等反应条件的变化规律。实验结果表明反应温度、剂油比、水油比均对目的产物低碳烯烃的产率有显影响，随反应温度、剂油比和水油比的增加，烯烃产率均存在最大值。在优化操作条件下，丙烯质量产率超过20％，总低碳烯烃质量产率超过44％，并且丙烯产率大于乙烯产率。     

加氢尾油非临氢降凝动力学模型

结合加氢尾油催化裂解反应体系,利用集总的方法,建立了加氢尾油非临氢降凝五集总动力学模型。以催化降凝装置上得到的实验数据为根据,用Marquardt++算法编写Matlab语言程序进行优化计算,得到了加氢尾油非临氢的反应速率常数、指前因子和活化能。结果表明：该模型对原料和反应条件变化有较好的适应性,能较好预测不同条件下的产率分布和产品组成。     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性.     

三段炭层吸附床联合脱除烟气污染物的实验研究

利用秸秆活性炭颗粒在三段炭层的吸附床反应器中进行了燃煤烟气脱硫、脱氮、脱汞的联合脱除实验研究。首先对实验所用炭（包括新炭和再生后炭）进行了活性炭品质分析,并讨论了烟气流经3段炭层吸附床时,脱硫脱氮段工作温度对脱硫、脱氮和脱汞效率的影响特性。实验结果表明,在所选三种工作温度中,90℃时脱硫层内以物理吸附为主,脱氮层吸附还原NOx的同时具有脱硫副反应,总脱硫效率可达98％,脱氮效率可达60％;经过冷却的烟气达到脱汞炭层时温度降到50℃,由氯化锌浸泡处理的炭层内同时发生催化氧化脱汞及汞的物理吸附,下层炭工作温度在130℃时,总脱汞效率达55％。该结果可指导干法烟气污染物的防治。     

振动流化干燥性能的研究

本文首先对小型连续式振动流化床干燥实验装置的工作原理作了说明,并就振动流化条件进行了理论分析。在此基础上,对振动流化床的振动参数和床层温度分布进行了测定及讨论。我们选用活性炭和阳离子交换树脂这两种颗粒物料分别在振动流化床上作了大量干燥性能实验,分析研究不同工况对干燥速率的影响。经系统总结,找出了强化干燥的四大因素。     

乙炔氢氯化反应无汞催化剂的制备及应用

以硝酸处理过的椰壳活性炭做载体,锡、铜等金属氯化物为活性组分,采用等体积溶液浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的无汞Sn-Cu/C催化剂和不同助剂添加量的Sn-Cu-M/C催化剂,并用X射线衍射（XRD）和物理化学吸附仪对其进行了表征。采用常压固定床反应器考察了催化剂的优化反应工艺条件。结果表明．采用酸处理后的活性炭的比表面积与孔径都有明显增加,且催化剂的金属活性组分在载体表面分散均匀。优化反应工艺条件为：反应温度170℃,体积空速30 h-1,原料配比V （HCl）/V （C2 H2）＝1．05。在该条件下考察催化剂的催化反应性能,结果表明,S n-C u/C催化剂的初活性可以达到98％以上,选择性达99％。在添加不同量的助剂组分后,在同样反应条件下,催化剂的活性及稳定性均有较大提高,在反应近20 h后,催化剂乙炔转化率达到98％,选择性达到99％。     

沸石择形催化合成甲胺的工艺研究

制备了经阳离子改性的合成丝光沸石催化剂，以氨和甲醇为原料，在常压固定床上进行了合成甲胺反应研究，考察了工艺条件对催化剂催化性能的影响，并通过正交试验筛选出最佳工艺条件，结果表明，经钙，镁离子交换的丝光沸石催化剂具有较高活性的良好选择性，甲醇转化率＞90％，对二甲胺的单程选择性＞40％。自制的钙离子改性丝光沸石催化剂的催化性能优于目前国内工业化的甲胺生产催化剂。