掺锰活性炭的制备及其电化学性能

分别采用催化法和物理法制得含锰氧化物的中孔活性炭(AC-Mn)和普通活性炭(AC),表征了活性炭的孔容、孔径分布、碘值和亚甲兰值等主要结构、性能指标,并对以这两种活性炭为原料制得的电极进行循环伏安、定电流充放电和交流阻抗测定.结果表明:AC-Mn的收率和碘值分别比AC降低了28.9%和12.4%,但业甲兰吸附值提高了19.8%.AC-Mn的中孔率显著提高,其中3.4nm-4.2nm的中孔增长率最大.AC-Mn电极比电容达93.8F/g.比末负载金属Mn的AC电极高近140%,显示出相对较高的能量密度和良好的准电容特性.     

废轮胎热解技术的现状及发展趋势

概述国内外废轮胎热解技术的研究现状及发展趋势,国外废轮胎热解采用移动床,固定床、流化床、烧蚀床、悬浮炉和回转窑等反应器,有代表性的热解工艺包括真空移动床,两段移动床、流化床、连续烧蚀床和回转窑热解工艺等;通常热解炭被粉碎处理作为炭黑使用,热解油作为燃料油使用,废钢丝网收再利用.国内对废轮胎热解技术的研究大多局限于微型和小型试验台研究,产业化应用研究水平相对于国外较低,尚末开发出技术成熟的中试规模以上的热解工艺.开发经济性更佳、资源利用更彻底的热解工艺将是今后废轮胎热解技术研究的重点.     

量子化学计算在煤炭清洁高效转化微观机制的应用

为推进实现碳达峰、碳中和的目标,煤炭作为我国能源结构的基础原料,其利用的清洁化、高效化需要持续深化内涵。量子化学作为解释微观结构及作用机制的重要理论,目前已被广泛应用于煤化学领域,为煤炭研究提供更多微观信息,以促进煤炭清洁高效利用技术的发展。基于此,概述了量子化学计算在优化煤炭模型分子结构、探讨煤炭清洁高效转化反应机理和明确反应影响因素作用机制3方面的应用,重点对煤热解、燃烧、气化及液化过程中存在的微观问题进行分析、梳理,涉及煤的热解和燃烧过程中的氮元素迁移转化机理、煤基特征官能团与CO₂的气化特性、煤液化微观机理中的氢转移反应,以及气氛和催化剂等因素的作用机制等,最后就匹配煤炭变质程度的演变模型、煤炭反应过程中的多因素作用影响机制、完整转化机理、催化剂优化、创新集成工艺等问题,对量子化学在煤炭清洁高效转化领域中有待深入挖掘的科学问题进行了总结与展望,力图为煤炭清洁转化利用技术的研究和应用提供启示。     

煤基活性炭定向制备:原理·方法·应用

依托丰富的煤炭资源,我国成为世界上最大的煤基活性炭生产国。简要回顾了我国煤基活性炭工业的起源和发展历程,介绍了煤基活性炭的制备方法、生产工艺及应用现状,分析影响活性炭合理应用的因素,着重讨论了活性炭定向制备的概念、原理、方法及应用,提出了我国活性炭工业发展面临的重要问题和亟待研究的课题。结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,依据其对气、液相中微量成分选择性吸附的能力,在国防、医药、食品、化工行业得到广泛应用,近年来在能源、环境领域发现极大的应用前景;物理活化法是煤基活性炭制备的基本方法,原煤破碎活性炭、柱状活性炭及压块活性炭工艺是目前煤基活性炭的主要工业生产工艺,尤其是压块活性炭工艺,由于产能大、产品质量高且稳定并适于配煤、添加剂调孔,已成为新建、扩建活性炭企业的首选;孔结构、表面化学、形状、机械强度、流体力学性能等是影响活性炭应用的主要因素,"活性炭定向制备"即以用途对活性炭组成、结构和性能的要求为导向,制备具有适宜组成、孔结构、应用性能的活性炭产品,按照煤基活性炭定向制备涉及的指标及相互关系、影响因素、调控方法及难度,以孔结构调节为中心开发煤基活性炭定向制备技术成为主要策略;孔结构调控是在保证活性炭孔隙充分发育的前提下根据应用需求调节活性炭不同尺寸孔在总孔容中的比例,筛选原料煤、配煤、添加剂、优化工艺参数等措施,可以在不同程度上控制炭化过程,使炭化向生成各向同性、非石墨化、反应活性高、初生孔隙发达炭化物的方向发展,为活化阶段活化剂-炭基质间反应速度的调变打下基础,易于孔结构调控;煤基活性炭定向制备技术已应用于低灰高比表面积活性炭、磁性活性炭及兼有双电层电容和法拉第电容的高容量电极炭的研制,此外,在单种活性炭难以满足应用途径对活性炭提出的综合性能指标要求的情况下,配炭或是一种有效的解决途径。活性炭孔结构的精准量化调控、中孔活性炭的制备、配炭等研究尚待进一步深入;活性炭应用研究,利用西部高碱煤中内源性碱(土)金属调控煤基活性炭孔结构,开发洁净活性炭生产工艺,是煤基活性炭定向制备面临的新课题。     

对我国活性炭工业发展的思考与建议

阐述了目前我国活性炭工业发展的现状和存在的问题,提出为实现活性炭工业与环境的协调与健康发展,应尽快成立行业协会,规范、协调活性炭企业的市场行为;开发活性炭新产品和下游产品;拓展活性炭应用技术服务领域;保护活性炭原料资源。     

添加剂及原料煤对煤基磁性活性炭性能的影响

采用不同磁性添加剂及不同煤化程度的原料煤制备煤基磁性活性炭;分析测定了不同活性炭的孔隙结构、磁性能、碘值和亚甲蓝值,表明Fe3O4可大幅提高其碘值和亚甲蓝值,对磁性能的影响仅次于铁粉;在相同工艺条件下,内蒙保日褐煤所制活性炭的碘值、亚甲蓝值和中孔、微孔孔容及磁性能、吸附性能均优于其它原料煤制备的磁性活性炭。     

低温煤焦油中正十二烷-甲苯-苯酚的相平衡及分离

低温煤焦油组分的分离对其充分利用具有重要的作用。分别以正十二烷、甲苯和苯酚为模型化合物,采用实验和Aspen Plus模拟两种方法得到了低温煤焦油中脂肪烃-芳烃-酚类三元体系的液液平衡关系,并模拟了N,N-二甲基甲酰胺（DMF）水溶液萃取分离该体系时的典型三元相图。结果表明,Aspen Plus采用UNIF-LL法模拟得到的三元相图与实验测定结果吻合较好。甲苯在正十二烷-甲苯-苯酚体系中作为共溶溶剂,促使三元体系成为均相。根据正十二烷、甲苯和苯酚在DMF中的溶解性差异,结合Hansen溶度参数理论,通过在DMF中添加不同含量的H₂O以调节萃取剂的极性,可使正十二烷和甲苯依次从均相体系中分离。通过对萃取温度、剂油比和萃取剂含水量进行优化,最终在303.15 K,剂油比为1.5时,以DMF对模型油进行单级萃取,可以得到纯度为93.2%的正十二烷;相分离后向萃取相中添加DMF量30%的H₂O,可分离出纯度为93.4%的甲苯。     

新型含银配合物的合成与表征

合成了一种由银直接连接Anderson型钼氧酸盐阴离子形成的新型二维配合物,并用单晶X射线衍射仪测定了其晶体结构,用元素分析仪及红外光谱等进一步表征了化合物的结构。含银配合物为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=1.1676(3)nm,b=1.2205(4)nm,c=1.2566(6)nm;α=95.313(5)°,β=113.974(5)°,γ=117.079(3)°;V=1.3695(9)nm3,Z=1。配合物中,相邻的4个{Fe(OH)6Mo6O18}3-之间存在两种连接方式,一种是被孤立的{AgO6}八面体通过端氧沿b轴连接起来;另一种则是被2个共边相连的{AgO6}八面体通过端氧沿b轴桥连起来。这两种连接方式沿c轴方向交替排列形成了二维网状结构。     

Labview环境下温湿度监控系统实现

描述了在Labview环境下利用微软的Internet Explorer来对远程目标温湿度进行监控的系统开发设计方案,给出了实现远程报表生成以及数据库查询等功能的具体操作过程。