彭功名
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易德莲
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伍林
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欧阳兆辉
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曾丹林
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颜晓潮
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陈黎
材料导报
以HZSM-5为原料,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性与高温氨气掺氮的两步法制备了氮化HZSM-5分子筛.采用元素分析、N2吸附、X射线衍射、原位漫反射红外等技术对材料的结构性能进行了研究.结果表明,经APTES改性后的掺氮HZSM-5分子筛的晶型结构保持完整,且孔结构保持良好.原位漫反射红外实验表明,改性的掺氮分子筛存在不同的氮物种,氮原子取代或部分取代氧原子,以-NH2、-NH-的形式进入分子筛骨架,形成Si-NH2、Si-NH-Al以及Si-NH2-Al物种.由此,提出了相应的掺氮机理:高温焙烧的过程中,有机胺的分解产生活性位,与氨气一起参与氮化反应,生成了相应的氮物种.程序升温脱附实验表明改性后的分子筛的强酸位急剧减少,而碱量增加.这种两步制备法有效地促进了氮原子的掺杂并进入骨架.
关键词:
分子筛
,
氮化
,
原位漫反射红外
曾丹林
,
陈诗渊
,
张崎
,
刘胜兰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.017.013
主要综述了纤维素微球的基本制备方法,包括反相悬浮、乳化-固化、喷雾干燥、气体抗溶剂、微流通道.其中微流通道法更易于精确操控,微球粒径均一,在纤维素微球的制备方法中占有突出优势.将微球的合成过程概括为溶解、分散、固化等阶段,而纤维素溶剂、分散剂、固化再生的方法都将影响微球的最终形貌.从化学改性、共混改性两方面出发,探讨了纤维素微球常用的改性手段及最终改性的效果.详细介绍了纤维素微球在生物载体、金属及染料的吸附、色谱分析、示踪标记等方面的应用,展望了未来纤维素微球材料发展方向.
关键词:
纤维素
,
微球
,
改性技术
朱涵庆
,
陈阳
,
周勇
,
张崎
,
曾丹林
,
王光辉
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.16.013
用 N-甲基咪唑和氯代正辛烷为原料,首先合成出中间体[Omim]Cl,然后与几种典型的金属氯化物按不同的物质的量比合成出了一系列的离子液体,采用红外光谱对其进行表征,并考察了离子液体对正辛烷中二苯并噻吩的萃取脱除效果。对几种不同的离子液体的脱硫性能进行了初步比较,并针对[Omim]Cl·2FeCl3离子液体详尽考察了剂油体积比、萃取时间、萃取温度、硫化物的种类、重复利用次数等因素对脱硫率的影响。结果表明,萃取温度为25℃,萃取时间为20 min,剂油体积比为1∶20时,[Omim]Cl·2FeCl3对 DBT 的脱除率高达99.20%,并且对4种不同含硫组分的脱除能力：DBT>BT>T>3-MT。且离子液体再重复使用5次后,对 DBT 的脱除率还能够达到89.56%,离子液体经回收之后,对 DBT 的脱除率没有明显的下降,表明再生效果良好。实验数据对咪唑离子液体的萃取脱硫性能研究和反应条件的优选提供了重要信息。
关键词:
离子液体
,
OmimCl·2FeCl3
,
模型油
,
萃取脱硫
邱江华
,
王光辉
,
王宁
,
曾丹林
,
陈阳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.18.017
采用溶胶-凝胶法分别制备了La+、Ce3+和Pr+改性的SiO2负载型磷钼酸作为催化剂,并对催化剂进行了傅里叶红外光谱、X射线衍射和孔隙结构等表征,同时考察了催化剂在温和条件下对模型油的催化氧化脱硫性能.结果表明:催化剂保持了磷钼酸的Keggin型结构,稀土离子的改性明显促进了磷钼酸活性中心的分散和催化剂孔径、比表面积的提高;二苯并噻吩的催化氧化反应符合表观一级动力学规律,且La-Mo/SiO2、Ce-Mo/SiO2和Pr-Mo/SiO2催化二苯并噻吩氧化的活化能分别为30.29 kJ/mol、33.41 kJ/mol和35.15 kJ/mol.
关键词:
磷钼酸
,
改性
,
稀土元素
,
氧化脱硫
,
动力学研究
邱江华
,
王光辉
,
曾丹林
,
包云成
,
张玉琴
材料导报
采用印刻法制得煤沥青基中孔活性炭,并以硝酸为氧化剂对其进行了表面氧化改性.考察了硝酸浓度、氧化温度和氧化时间对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响.结果表明,活性炭的孔隙结构和表面含氧基团的浓度随氧化改性条件的变化而改变.在硝酸浓度65％、氧化温度60℃、反应时间3h的最佳条件下,活性炭的平均孔径基本上没有变化,比表面积和表面含氧基团的浓度大幅提高.而且,活性炭的中孔率和收率也达到最大值.然而,过度的氧化改性导致了活性炭孔壁的严重坍塌,使其比表面积和表面含氧基团的浓度明显下降.
关键词:
中孔活性炭
,
氧化改性
,
表面含氧基团
田永胜
,
王光辉
,
赵磊
,
邱江华
,
曾丹林
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.16.005
分别以聚乙二醇(PEG6000)及正硅酸乙酯(TEOS)为模板剂和硅源,采用沉淀法制备了 SiO2负载型磷钼酸(HPMo)催化剂 PEG-HPMo/SiO2,对催化剂进行了 FT-IR、XRD、FE-SEM 等表征。采用 NLDFT 平衡模型对吸附-脱附等温数据进行处理,计算了催化剂的孔径分布及比表面积。研究结果表明：催化剂 PEG-HPMo/SiO2含有HPMo 的 Keggin 结构且具有较高的脱硫活性。当催化剂用量0.06 g、H 2 O2用量0.04 mL、反应温度70℃、反应时间35 min 时,10 mL 模型油中的苯并噻吩(BT)基本被完全脱除；催化剂重复使用6次后,催化剂的催化活性没有明显降低。
关键词:
聚乙二醇
,
PEG-HPMo/SiO2
,
氧化脱硫
,
苯并噻吩
邱江华
,
王光辉
,
曾丹林
,
包云成
,
张玉琴
材料导报
采用印刻法制得煤沥青基中孔活性炭,并以硝酸为氧化剂对其进行了表面氧化改性,考察了硝酸浓度、氧化温度和氧化时间对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响.结果表明,活性炭的孔隙结构和表面含氧基团的浓度随氧化改性条件的变化而改变.在硝酸体积分数65％、氧化温度60℃、反应时间3h的最佳条件下,活性炭的平均孔径基本没有变化,比表面积和表面含氧基团的浓度大幅提高,活性炭的中孔率和收率也达到最大值.然而,过度的氧化改性导致了活性炭孔壁的严重坍塌,比表面积和表面含氧基团的浓度明显下降.
关键词:
中孔活性炭
,
氧化改性
,
表面含氧基团
马斐
,
夏峥嵘
,
陈昌青
,
颜家保
,
曾丹林
,
陈红祥
高分子材料科学与工程
废旧胶粉(WRP)的表面改性是胶粉成功应用于热塑性弹性体的关键因素.文中对废旧胶粉的改性方法作了简要介绍,重点综述了改性胶粉表面性能的表征.改性废旧胶粉的表面性质包含交联度、表面润湿性、表面化学结构及形貌等,可以通过溶胀度、接触角、红外光谱、能谱及扫描电子显微等方法来表征.展望了胶粉在热塑性弹性体中的应用前景.
关键词:
废旧胶粉
,
改性
,
表征
,
热塑性弹性体
田永胜
,
王光辉
,
龙娟
,
崔佳伟
,
金伟
,
曾丹林
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62558-5
随着全球工业的快速发展,化石燃料的消耗量日益增加,从而导致有毒污染物的排放量随之增加.燃料油中的含硫化合物燃烧后会形成SOx.SOx排放到大气中会形成酸雨污染环境.因此,超清洁燃料的生产迫在眉睫.目前主要的脱硫工艺为加氢脱硫(HDS).HDS能够有效脱除燃油中的硫醚、硫醇和二硫化物等含硫化物,但对于芳香族硫化物及其衍生物(如苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等)的脱除效果较差,而且HDS需要在高温、高压且有合适催化剂存在的条件下进行反应.因此,开发操作简单、反应条件温和、能够高效脱除芳香族硫化物及其衍生物的脱硫工艺已成为目前研究的热点.催化氧化脱硫(CODS)能够在温和条件下高选择性脱除芳香族硫化物及其衍生物,作为HDS的有效补充,在深度脱硫领域的应用得到了广泛认可.目前适用于CODS的催化剂有分子筛、甲酸、过氧化物酶、氧化钼和杂多酸等.其中,含钼(VI)催化剂在CODS中表现出良好的性能,得到了广泛的研究和应用.在CODS中,催化剂载体同样起着重要作用.从实际应用角度出发,无定形二氧化硅在制备过程及经济性方面存在着不可替代的优势.到目前为止,无定形SiO2负载磷钼酸(HPMo)作为CODS催化剂的研究鲜有报道.本课题组以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为介孔模板剂,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,通过沉淀法直接合成了功能化含HPMo介孔复合材料HPMo-SiO2.采用XRD,FT-IR,31P-NMR和XPS等测试手段对所制备的材料进行了表征.结果表明,作为催化活性位点的钼以磷钼酸的形式存在,磷钼酸的Keggen结构在负载过程中没有遭到破坏,并且活性磷钼酸能够均匀分散在二氧化硅载体上.HPMo-SiO2的比表面积为365.0 m2/g,总孔容为1.237 cm3/g,平均孔径为12.91 nm.本文系统研究了模型油脱硫反应条件、催化剂循环使用次数及催化反应动力学.结果表明,HPMo-SiO2具有高效的脱硫活性,在反应温度为55oC,催化剂与模型油质量比为0.7%,反应时间为10 min的条件下,二苯并噻吩(DBT)脱除率可达100%;在反应温度为60oC,催化剂与模型油质量比为1.0%,反应时间为30 min的条件下,苯并噻吩(BT)脱除率可达100%.同等反应条件下,DBT的反应活性大于BT.DBT及BT的氧化脱除反应均符合表观一级动力学模型,且DBT脱除反应的表观活化能小于BT脱除反应.所制备的催化剂经过10次循环使用,DBT脱除率仍可以达到95.2%(BT为95.7%),说明所制备的HPMo-SiO2催化剂具有高活性和强稳定性.通过气质联用及微库仑仪对反应产物进行了分析,结果表明,BT和DBT的氧化产物分别为苯并噻吩砜(BTO2)和二苯并噻吩砜(DBTO2),且氧化产物全部被催化剂吸附,油品中没有含硫化合物的存在,因此不需要后续的氧化产物分离操作,提高了整个脱硫工艺的经济性,并且有效减少了分离操作带来的油品损失.
关键词:
介孔二氧化硅
,
磷钼酸
,
氧化脱硫
,
苯并噻吩
,
二苯并噻吩
