Ni-W2C催化葡萄糖氢解制备低碳二元醇反应机理研究

采用HPLC、LC-MS、GC-MS等分析手段对不同工艺条件下Ni/W₂C催化葡萄糖加氢转化的中间产物及终产物进行定性定量分析，研究了葡萄糖加氢转化过程的反应机制和历程。研究发现：葡萄糖加氢转化过程中同时平行发生了加氢、异构和逆向羟醛缩合（氢解）三类反应；葡萄糖发生加氢反应能够得到六元醇且其不会再进一步转化，发生逆向羟醛缩合反应主要生成乙二醇（C₂产物），发生异构反应则可生成果糖，其进行逆向羟醛缩合的产物则为1,2-丙二醇和甘油（C₃产物）；高浓度葡萄糖条件下，其异构产物果糖发生脱水反应生成的5-HMF浓度过高发生聚合，进而导致结焦。根据葡萄糖加氢转化的反应网络，提出了调控反应过程中C₂产物和C₃产物分布的策略，并通过增加催化剂用量来加快果糖脱水的竞争反应速率(加氢、氢解)，进而实现了高浓度（10%，质量分数）葡萄糖的加氢转化。此外，葡萄糖加氢转化过程中存在明显的浓度效应，反应物浓度越低，越有利于发生逆向羟醛缩合反应，反之则有利于发生加氢反应。     

生物质与煤共燃研究(Ⅰ)生物质的低温热解

介绍了生物质与煤共燃的研究流程及其主要的研究方法，通过对三种主要农业剩余生物质（锯屑，谷壳和花生壳）热解过程中的失重率变化，物理性质变化，工业分析变化，元素分析变化和发热量变化的研究发现，三种生物质在热解温度220℃-300℃，热解时间30min-60min下进行低温热解时，热解过程主要受热解温度控制，受热解时间控制较弱，随热解温度升高，热解时间延长，生物质的热失重率逐渐升高，生物质逐渐变得易于研磨。在工业分析上挥发分逐渐减少，固定碳及灰分不断提高，水分含量大幅下降；在元素分析上O元素的含量不断下降，C元素的含量不断上升，从而发热量不断增加，研究表明，当热解温度为270℃-300℃时，热解生物质的各项性质可与煤接近。     

三种生物质的热解动力学研究

为进一步研究生物质的热解动力学,在氮气气氛和不同的加热速率下对马尾松、棉杆和杉木试样进行了热分析实验.结果表明,由于生物质中矿物质对热解的催化作用,灰分含量越高,热解温区越低;用占生物质质量约10%的碳酸钠对生物质进行处理后,其热解温区也明显降低;用Ozawa-Flynn-Wall法计算的活化能随转化率的增加而增加,这是由于生物质中不同成分如半纤维素与纤维素等的热解特性不同所致;联合运用Satava法和Ozawa-Flynn-Wall法确定了低温区和高温区热解的最佳机理函数,发现Avrami-Ero-feev方程、Jander方程和Zhuralev,Lesokin and Tempelmen(Z-L-T)方程分别可以用来很好地描述不同温区的热解过程.热解机理是随机成核和随后生长或三维扩散.除了高温催化段以外,在其他温区用两种方法计算的活化能均很接近.     

生物质颗粒活性炭脱除烟气中SO_2/NO_x的实验研究

利用颗粒成型机将锯末致密化成型颗粒,制取了高机械强度的生物质颗粒活性炭,通过气体吸附仪和电镜-能谱仪测量分析了该活性炭品质,并利用立式固定床管式炉系统对其进行了烟气脱污实验。在低温工作范围70~90℃内,锯末活性炭脱硫效率维持90%以上、脱硝效率70%以上,工作周期在2 h左右;再生后其脱硫脱硝效率不会下降;锯末活性炭适合较低的工作温度(70~90℃左右)及中温(130℃);用氨水浸泡锯末活性炭可以增大锯末活性炭的脱硝效率。     

皮胶原纤维固载Zr(IV)对水体中苯羧酸的吸附特性

制备皮胶原纤维固载Zr(IV)吸附剂(ZLCF),并考察ZLCF对水体中苯甲酸(BA)、邻苯二甲酸(o-PA)、对苯二甲酸(p-PA)和间苯二甲酸(m-PA)的吸附特性.研究表明:这4种苯羧酸的吸附平衡同时符合Langmuir和Freundlich方程,但随着它们的羧基数量和位置的不同,其吸附容量也随之变化.总体看,ZLCF对所研究的苯羧酸均具有较大的吸附容量.当苯羧酸溶液(10 m1)的初始浓度为6 mmol/L、吸附温度为293 K时,ZLCF(0.05 g)对BA、o-PA、m-PA和p-PA的吸附容量分别达0.4616、0.5892、0.4912和0.3138 mmol/g.吸附动力学研究表明:BA的吸附符合拟一级速率方程,边界层扩散为主控步骤;而o一PA、m-PA和p-PA的吸附符合拟二级速率方程,化学吸附为主控步骤.     

微波改性吸附剂的低浓度SO2吸附模型研究

以精炼炉渣和粉煤灰为原料,采用微波改性工艺制作吸附剂,研究改性吸附床层高度、流速和入口浓度等因素对穿透曲线的影响,并提出了改性吸附剂固定装置吸附过程的简化数学模型。结果表明,改性吸附剂的计算值与试验值相吻合,说明所采用的模型具有一定的准确性。     

改性膨润土在废水处理中的应用

膨润土是一种由蒙脱石构成的粘土矿物，广泛地应用于工业、农业和其他领域。目前膨润土已开始应用于废水处理中，但是未经改性的膨润土对去除废水中有机物和脱色效果较差，故一般用于废水处理的膨润土都要经过改性，增大其比表面积，提高吸附能力。对国内外膨润土在废水处理领域的应用及研究现状、改性方法、活化方法等做了概述，并展望了其应用前景。     

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型（three pseudocomponent model）通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中，利用非线性最小二乘法，在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数（活化能、指前因子、反应级数）。通过研究发现，纤维素（cellulose）分解反应级数接近1，与前人结果相一致。木质素（lignin）分解级数与生物质种类有关，接近于1或3。半纤维素（hemicellulose）的分解过程最复杂，其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准，对3种三组分模型进行比较，发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。     

吸附分离法脱除环氧丙烷中微量水的研究

研究了用预处理后的5A分子筛、002×7K吸附树脂脱除环氧丙烷中微量水。结果表明,在合适的操作温度、进料线速率等条件下,5A分子筛和002×7K吸附树脂都能使环氧丙烷中水含量降到符合GB/T14491 2001要求的工业用优级环氧丙烷标准,002×7K吸附树脂在一定条件下性能更为优异。实验还考虑了吸附剂循环利用情况,结果表明,前70次再生后的吸附剂吸附分离效率略有下降。