陈昶名
,
吴晓东
,
尉文超
,
高宇曦
,
翁端
,
石磊
,
耿春雷
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60881-6
V2O5-WO3/TiO2催化剂目前已广泛用于电厂和工业锅炉燃烧废气脱硝,但燃烧原料煤及石油中含有的杂质元素碱金属与碱土金属元素可吸附在催化剂上,不仅会减少催化剂酸性位的数量,还会与催化活性元素结合生成惰性物种,导致催化剂失活。因此,已有许多有关钒钨钛催化剂碱中毒的研究,从催化剂的氧化还原能力、酸性位损失及表面孔结构等方面进行了讨论。但这些研究大多集中在碱中毒对活性组分V2O5的影响及中毒催化剂的活性变化,很少涉及催化剂中WO3的作用,也缺乏有关不同活性元素与钾盐反应的实验证据。本文采用过量浸渍法制备了不同钒和钨含量的钒钨钛催化剂,研究了氯化钾对其氨法选择性催化还原(NH3-SCR)活性的失活效应。利用感应耦合等离子体、N2吸附、拉曼光谱、H2程序升温还原、NH3吸附红外光谱和NH3氧化活性等手段对新鲜和中毒催化剂的性质进行了表征,特别探讨了V2O5和WO3对催化剂抗碱中毒能力的贡献。
催化剂活性测试结果表明, V2O5含量越高,活性温度窗口越宽,而且含有WO3的三元催化剂活性高于V2O5/TiO2二元催化剂。催化剂的BET比表面积和孔结构取决于TiO2载体,随活性组分配比变化不大,说明催化剂物理结构性质并非影响活性的主要因素。原位红外光谱及H2程序升温还原测试结果表明,随V2O5含量提高,催化剂表面Br?nsted酸性位数量及氧化还原能力提高。作为反应的主要活性物种, V2O5在碱中毒处理后变成惰性的偏钒酸钾KVO3,使催化剂中Br?nsted酸性位减少,热稳定性下降,并削弱了催化剂的氧化还原能力,因此低钒含量的催化剂容易严重中毒失活。在高钒负载量(3%)时,部分V2O5在碱中毒后得以保留,从而使催化剂保持了一定的脱硝催化活性。
另外, WO3能给催化剂表面提供热稳定的酸性位,虽然WO3自身的氧化还原能力差,但其能改善V2O5的分散性,从而提高V2O5-WO3/TiO2催化剂的活性。除此之外, WO3在催化剂碱中毒过程中还能扮演牺牲剂,与钾反应生成钨酸钾(K2WO4),即在V2O5与钾离子结合形成KVO3的同时,部分WO3也会与钾反应形成K2WO4,可以使三元催化剂保留更多的活性V物种。因此,在所研究的催化剂中,高钒负载量的V2O5-WO3/TiO2催化剂表现出最好的抗碱中毒能力。
活性影响因素分析表明,对于新鲜催化剂,其表面吸附的NH3量足够多,催化剂活性与表面酸性相关度不大,脱硝效率主要取决于催化剂的氧化还原能力。但是,对于碱中毒处理后的催化剂,其表面吸附NH3的能力大大削弱,这时脱硝效率除了受催化剂氧化还原能力影响,在很大程度上也依赖于催化剂的表面酸性。
关键词:
氧化钒
,
氧化钨
,
选择性催化还原
,
碱失活
,
活性位
,
牺牲剂
杨志威
,
陈立民
,
耿春雷
,
唐伟忠
,
吕反修
,
苗晋琦
,
赵中琴
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.037
线形同轴耦合式微波等离子体CVD装置是一种利用微波天线产生轴向分布的等离子体柱的新型微波等离子体CVD装置.由于它产生的等离子体是沿微波天线分布的,因而可避免石英管式、石英钟罩式以及不锈钢谐振腔式微波等离子体CVD装置中等离子体的分布容易受到金属工件位置干扰的缺点.本文将首先讨论线形同轴耦合式微波等离子体CVD装置的工作原理,其后介绍利用此装置进行的金刚石薄膜沉积实验的初步结果.实验结果表明,利用线形同轴耦合式微波等离子体CVD装置,可在金属衬底上沉积出质量较好的金刚石薄膜.
关键词:
线形同轴耦合
,
微波等离子体
,
CVD
,
金刚石薄膜
黑立富
,
唐伟忠
,
樊凤玲
,
耿春雷
,
吕反修
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.007
本文介绍了利用线形同轴耦合式微波等离子体CVD法在硬质合金微型钻头(微钻)上沉积金刚石涂层的初步实验结果.微型钻头的直径为0.5mm,其中WC晶粒的尺寸约为0.5μm.在沉积前,先用Murakami溶液(10gKOH+10gK3[Fe(CN)6]+100ml H2O)对微钻刻蚀10min,使其表面粗化,然后用硫酸-双氧水溶液(10ml98wt%H2SO4+100ml 38%m/vH2O2)对其浸蚀60s,以去除其表面的Co.在金刚石涂层过程中发现,由于微钻尖端在微波电磁场中产生较集中的辉光放电现象,因而在微钻尖端很难获得金刚石涂层.针对这种金刚石涂层过程中的"尖端效应",尝试使用了金属丝屏蔽的方法以改变微钻周围的微波电磁场分布,克服了上述金刚石涂层过程中的"尖端效应",首次成功地采用微波等离子体CVD法在微钻上沉积了厚度为1.5μm的金刚石涂层.
关键词:
金刚石涂层
,
微钻
,
线形微波等离子体CVD设备
耿春雷
腐蚀与防护
在钢筋阻锈剂设计准则的基础上，研制出JD系列钢筋阻锈剂，探讨了其阻锈机理，采用硬化砂浆的方法检测了JD系列钢筋阻锈剂的阻锈效果，研究了添加该阻锈剂对混凝土凝结时间和抗压强度的影响。结果表明，JD系列钢筋阻锈剂在0．3％掺量下，就能具有优良的阻锈效果，同时对混凝土的力学性能没有不良影响。
关键词:
钢筋混凝土
,
低掺量
,
阻锈效果
,
力学性能
刘素田
,
黑立富
,
耿春雷
,
唐伟忠
,
吕反修
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.03.015
采用自行研制的Q-500金刚石涂层沉积设备,同时采用两种不同结构的等离子体炬对经酸碱二步法处理后的硬质合金钻杆(YF06)分别进行了金刚石涂层的沉积,并对沉积后的样品表面进行了分析和研究.初步的研究结果表明:等离子体炬的结构对金刚石涂层的沉积影响很大,改进前的等离子体炬所产生的弧柱不稳,导致沉积温度波动幅度大,而改进后的等离子体炬能产生稳定的弧柱,沉积温度变化不大并且沉积的金刚石涂层具有大面积、均匀性好和高质量的特点.
关键词:
强电流直流扩展弧
,
等离子体炬
,
改进
,
金刚石涂层
,
均匀性
耿春雷
,
顾军
,
徐永模
,
翁端
材料导报
大多数油气田都会含有C0_2/H_2S等腐蚀性气体,而CO_2/H_2S腐蚀是油气田采集、运输、处理过程中主要的腐蚀介质.综述了CO_2/ H_2S腐蚀机理以及影响因素,并在此基础上介绍了防腐蚀涂层技术、缓蚀剂技术、过滤吸附技术以及新型牺牲阳极技术等国内外常用的防腐措施在防止C0_2/H_2S腐蚀中的应用,并指出各种新的防止CO_2/H_2S腐蚀的方法将会不断被提出并得到应用.
关键词:
防腐技术
,
CO2/H2S腐蚀
,
油田气
孙坚
,
耿春雷
,
张作泰
,
王秀腾
,
许零
材料导报
工业固废的综合利用已经成为建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施.详细介绍了近几年来我国工业固废产生和处理的总体情况；概括与总结了粉煤灰、炉渣、尾矿、副产石膏、赤泥以及煤矸石等几种总产生量较大、品种较为集中的大宗工业固废的利用现状；同时以煤矸石为例详细介绍了其综合利用概况以及产业化情况,特别是利用其制备高性能混凝土、新型耐火材料、新型功能材料等高值产品将是未来的重要发展方向；最后.展望了我国大宗工业固废资源化利用技术的发展趋势.
关键词:
工业固废
,
综合利用
,
资源化
,
煤矸石
耿春雷
,
顾军
材料导报
生活垃圾和污泥给环境带来了巨大的压力,现有的处置方式不能够满足社会发展的要求,同时水泥生产过程不仅消耗大量资源和能源,还对环境造成严重污染.研究表明,城市生活垃圾焚烧灰、污泥的化学成分与水泥生产所用的原料在一定程度上相似,所以国内外在生态水泥生产方面已经开展了大量的研究工作.生态水泥由于其特殊性而被用于制备混凝土和地基改良固化剂等.最后指出生态水泥的发展是实施可持续发展战略的重要组成部分,是将各大城市建成生态化城市必不可少的重要环节,而RDF技术将成为研究重点和发展趋势.
关键词:
生活垃圾
,
污泥
,
原燃料
,
生态水泥
耿春雷
,
翁端
,
徐永模
腐蚀与防护
钢筋混凝土阻锈剂是提高钢筋混凝土耐久性的一项重要技术.本工作利用电渗的方法快速评价渗透迁移型钢筋混凝土阻锈剂(MCI)的效能.采用32V的电渗电压促使氯离子快速渗透(ACIM)到钢筋表面并引起钢筋腐蚀,然后采用线性极化法对钢筋腐蚀状态进行测试,最后以阻锈剂的抗氯离子渗透性能和阻锈效能来评价阻锈剂的综合效能.结果表明,氯离子的快速渗透和电化学测试仅需几天的时间,试验结果很好地反映不同阻锈剂掺量的阻锈效能,是一种适合于工程建设需要的快速评价方法.
关键词:
钢筋混凝土
,
阻锈剂
,
加速氯离子渗透
耿春雷
,
徐永模
,
翁端
材料导报
混凝土中钢筋的镑蚀是引起钢筋混凝土结构失效的主要原因之一.概述了混凝土中钢筋腐蚀的机理,介绍了当前国内外发展和应用的钢筋保护技术,包括阻锈剂技术、电化学保护技术、高性能混凝土技术、钢筋覆膜技术、混凝土表面涂覆技术等.阐述了各种保护技术的优缺点,指出应该因地制宜地采用不同混凝土钢筋保护技术,并且讨论了不同应用条件下适用的钢筋保护技术,其中钢筋阻锈剂是最简单和实用的方法,适用于多种保护场合.
关键词:
钢筋锈蚀
,
阻锈剂
,
电化学保护
,
高性能混凝土
