外加电场制备氮化硼-硅橡胶复合导热材料

利用氮化硼片状颗粒的偶极距对电场有响应的性质,分别在直流电场和工频交流电场下制备了复合导热硅橡胶。分别用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)观测了氮化硼在硅橡胶中的取向情况。实验结果表明:氮化硼颗粒的高导热晶面(002)沿电场取向,取向度随填料含量的增加而降低。当体积分数为0.23时,直流和交流电场作用下制备的硅橡胶导热率较未加电场分别提高62%和152%。由于氮化硼颗粒同时具有形状、导热各向异性,电场辅助固化对提高其导热率具有显著效果。     

乙醇脱水固定床反应器数值模拟的研究

应用计算流体力学软件Fluent,选用多孔介质模型,对φ50 mm×500 mm的乙醇脱水固定床反应器建立了单管反应器整体反应数学模型,模拟了反应器内温度和浓度分布,并对模拟结果进行了实验验证。研究结果表明,催化剂床层上部的径向温差较大,最大温差可达50℃,是脱水反应发生的主要区域;在反应器内高温区域有利于产物乙烯的生成,低温区域则有利于乙醚的生成;在400℃、WHSV=1.0 h-1的条件下,温度分布的模拟值和实验值的偏差不超过10℃,反应器出口乙烯选择性的模拟和实验值分别为98.6%和96.9%,乙烯选择性相对误差1.8%。实验证实选用的模型能较准确模拟乙醇脱水反应器内温度和浓度的分布情况。     

陶瓷-Teflon AF2400复合油气分离膜组件

用陶瓷超滤膜管和Teflon AF2400溶液制备陶瓷管-Teflon AF2400复合膜.测试了该复合膜组件对H2,CO,CO2,CH4,C2H6,C2H4,C2H2七种故障气体的脱气性能,并与GP100聚四氟乙烯毛细管和聚酰亚胺(PI)平板膜进行了比较.结果表明,陶瓷管-Teflon AF2400复合膜组件可在10 h内实现7种故障特征气体的油气平衡,远远快于GP100和PI膜.该组件可以在500 kPa的压力下长时间正常工作,能够满足变压器油中溶解气体在线监测的需要.     

钯掺杂对SnO_2纳米纤维气体传感器的线性化改性

采用静电纺丝法制备了钯掺杂的SnO_2纳米纤维,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对其进行了物相分析、形貌观察和表面元素分布分析。钯掺杂SnO_2纤维粉体仍为四方相金红石结构,结晶度有所下降,晶粒减小。将此纤维粉体涂布于带加热丝的陶瓷管制成气体传感元件并在气相色谱仪上进行了流动态气敏性能测试。该传感器对变压器油中溶解故障特征气体的灵敏度降低,但是除H_2外线性响应范围明显增加。     

介孔氧化铝的合成及其催化乙醇脱水的性能

采用非离子模板剂P123,以异丙醇铝为铝源、乙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶法合成了介孔氧化铝,分别在500,600,800℃下进行培烧;采用XRD,BET,NH3-TPD,TEM等手段对其进行表征,并用于乙醇脱水制乙烯反应,研究了焙烧温度对催化剂形貌及催化性能的影响。实验结果表明,不同温度焙烧的介孔氧化铝晶形不同,800℃焙烧后为γ-Al2O3,其余为无定形;随焙烧温度的升高,介孔氧化铝的比表面积、孔体积和平均孔径基本呈减小趋势。800℃焙烧的介孔氧化铝具有更好的催化效果,将其用浸渍法进行铁改性,铁浸渍量为1%(以Fe2O3质量分数计)时催化性能明显提高,在反应温度380℃、乙醇含量99.7%(w)、液态空速2.5 h-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到98.2%和99.8%。     

Nb-F/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了Nb-F/HZSM-5固体酸催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、热分析等技术考察了催化剂的结构和表面酸性,并与乙醇催化脱水制乙烯的反应活性、稳定性进行了关联。实验结果表明,Nb-F的添加并没有破坏HZSM-5分子筛的特征结构;随Nb-F负载量增加,催化剂的比表面积、孔体积和孔径逐渐减小,酸量逐渐减少。单纯负载Nb2O5的Nb/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯的活性明显下降。在进料为质量分数50%的乙醇溶液、反应温度230℃、WHSV=1.4h-1、反应时间4h的条件下,Nb2O5负载量(w)为2%、F负载量(w)为0.2%的Nb-F/HZSM-5催化剂(Nb-F/Z-2)的活性和HZSM-5分子筛相当;HZSM-5分子筛和Nb-F/Z-2催化剂上乙烯收率在50h内分别由开始时的97.5%和89.7%降到56.2%和88.6%,Nb-F的添加有效延长了催化剂的使用寿命。     

外加直流电场制备导热硅橡胶

运用氢氧化铝和氧化铝颗粒偶极距对电场响应的性质,分别以氢氧化铝和氧化铝填料制备了复合导热硅橡胶。通过建立单元体导热模型并运用有限元分析法研究了填料含量对复合导热材料有效导热率的影响规律。实验结果表明:外加直流电场下制备的氢氧化铝和氧化铝为填料的复合导热硅橡胶的有效导热率分别平均提高了约30%和11%,填料体积分数增至40%~50%时电场效应逐渐消失。这说明各形状、密度等不同的各向同性填料在电场作用下沿电场方向形成链状结构,复合材料沿电场方向的有效导热率可以得到一定程度提高。     

杂醇对La/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯反应的影响

分别考察了异丙醇、异丁醇和异戊醇对2.0% La/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯反应的影响,结合NH₃-TPD、BET、TG等催化剂表征结果,对杂醇的影响机理进行了深入分析。研究表明,所考察的3种杂醇在2.0% La/HZSM-5作用下均能发生脱水反应生成诸多易聚合的烯烃类产物,对其催化乙醇脱水的性能产生了明显的影响;而且随着加入杂醇的碳原子数的增加,催化剂的积炭情况逐渐加重,催化性能也有明显下降的趋势。2.0%La/HZSM-5与HZSM-5原粉相比,具有较大的比表面、孔容和表面酸量,拥有强度更强的弱酸中心和强度较弱的强酸中心,催化含杂醇的乙醇脱水制乙烯反应时其催化性能和抗积炭能力得到了明显提升。     

Mo/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛为载体、采用等体积浸渍法制备了不同Mo负载量的Mo/HZSM-5催化剂,采用BET,XRD,NH3-TPD,H2-TPR,TG等方法考察了Mo负载量对催化剂的结构、表面酸性和还原性的影响,并与催化剂的乙醇脱水反应活性和稳定性进行了关联。实验结果表明,随Mo负载量的增加,催化剂的比表面积和孔体积逐渐减小、总酸量减少、中强酸量逐渐增加。Mo负载量为5.0%(w)的Mo/HZSM-5催化剂(MHZ-5.0)的中强酸量较多,催化活性最佳;Mo负载量为10.0%(w)的Mo/HZSM-5催化剂中部分Mo抽提了骨架铝,破坏了分子筛骨架结构,催化活性下降。在反应温度250℃、重时空速3.0 h-1、0.1 MPa、MHZ-5.0催化剂6 g、50%(w)乙醇溶液进料的条件下反应200 h后,乙醇转化率和乙烯选择性仍维持在97%以上,远高于HZSM-5分子筛原粉,说明Mo的添加不仅提高了催化剂的活性还有效延长了催化剂的使用寿命。     

不同合成方法对Fe_2O_3/γ-Al_2O_3表面性质及乙醇脱水性能的影响

在沉淀法合成γ-Al2O3的不同阶段引入铁源:原位合成、氧化铝前躯体γ-AlOOH浸渍合成、γ-Al2O3浸渍合成。不同合成方法对Fe2O3/γ-Al2O3的比表面、孔容和孔径存在一定的影响,而且使催化剂表面的铁物种和酸量分布产生差异,其中γ-Al2O3浸渍法中铁元素主要以易还原的Fe2O3形式负载在γ-Al2O3表面,拥有最大的中强酸量和酸密度,催化乙醇脱水的性能最好。