【摘 要】
：
硫化氢由于其剧毒,本身的资源价值一直未被充分认识。目前,常采用克劳斯方法处理H2S废气,该方法虽回收了硫资源,却将宝贵的氢转化为水,造成氢资源的极大浪费。如果能从产生的H2S废气中再进一步得到石油炼制所需的H2,那么就既解决了石油和天然气工业中产生的H2S废气污染问题,又实现了H2S资源的高值转化,还可以减少传统重整制氢带来的化石资源消耗和CO2排放问题。因此,直接分解H2S制氢气和硫,以替代克劳
论文部分内容阅读
硫化氢由于其剧毒,本身的资源价值一直未被充分认识。目前,常采用克劳斯方法处理H2S废气,该方法虽回收了硫资源,却将宝贵的氢转化为水,造成氢资源的极大浪费。如果能从产生的H2S废气中再进一步得到石油炼制所需的H2,那么就既解决了石油和天然气工业中产生的H2S废气污染问题,又实现了H2S资源的高值转化,还可以减少传统重整制氢带来的化石资源消耗和CO2排放问题。因此,直接分解H2S制氢气和硫,以替代克劳斯方法,是一条既能处理H2S废气又能回收H2的理想路线,具有巨大的社会经济与生态环境效益。然而,H2S的直接分解反应因受热力学平衡限制,即使高温下,其平衡转化率很低（如1130°C时也仅有20%）;另一方面,因表观活化能（Ea’）高至495.62k J/mol,在动力学上也很难进行。本文就上述难题提出微波催化低温高效分解H2S新方法,并研制了一系列的新型高活性核壳微波催化剂。同时对催化剂的吸波性能和催化性能进行了系统研究,并进行了XRD、TEM、XPS、FT-IR、BET等表征和分析。具体如下:（1）通过溶剂热法制备出含碳MoO2纳米颗粒,再对其进行TiO2包覆原位生成新型的MoC@TiO2核壳微波催化剂。在微波辐照下,650°C时,MoC@TiO2催化剂上的H2S转化率达到94.2%,远高于传统热反应条件下H2S平衡转化率;（2）通过溶剂热法制备出含碳MoO2纳米颗粒,再对其进行BN包覆原位生成Mo2C@BN新型核壳微波催化剂。在微波辐照下,650°C时Mo2C@BN催化剂上的H2S转化率达到99.9%,几乎完全分解。令人惊讶的是,Mo2C@BN催化剂的H2S转化率远高于传统热反应条件下H2S平衡转化率;（3）通过溶剂热法制备出含碳MoO2纳米颗粒,再采用化学惰性材料Zr O2对其进行包覆生成新型MoC-Mo2C@Zr O2核壳催化剂。微波辐照下,650°C时,MoC-Mo2C@Zr O2催化剂的H2S转化率达到99.9%,远高于H2S平衡转化率;（4）发现了微波选择催化效应可以打破微波催化直接分解H2S反应的化学平衡限制。微波电磁场与H2S极性分子之间的相互作用,更加有利于促进其活化;而H2和S是非极性分子,不能被微波激活。因此,微波选择性催化作用表现为选择性加速H2S分解可逆反应的正反应。发现了微波直接催化效应,微波辐照下,MoC@TiO2、Mo2C@BN和MoC-Mo2C@Zr O2微波催化剂直接分解H2S的Ea’分别降至23.16、14.69和14.46 k J/mol。
其他文献
溴化锂吸收式制冷系统中LiBr-H2O溶液对不锈钢、铜和铜合金都具有较强腐蚀性,直接影响制冷系统的使用寿命且造成系统性能下降。钛合金具有耐腐蚀性极好、密度小、硬度大等优点,成为一种代替铜合金制造换热管的良好选择。但是钛导热系数仅为18.7W·m-2·K-1,远低于铜铜导热系数401W·m-2·K-1。因此,研究钛管外液膜流动行为及相关传热特性,开发高换热性能钛材管有着十分重要意义。本文通过对水平管
离子通道膜中纳米孔道的大小与密度是影响其盐差能转换的重要因素,然而,现有技术对于孔径孔密度的调控存在操作复杂、成本高等问题,因此,制备孔径和孔密度可控、孔道排列规整的纳米通薄膜仍旧是技术难点。由于嵌段共聚物的特殊性,通过合理设计和精准合成,可用于制备理想的离子通道膜。本文通过合理的分子设计,合成了可用于制备纳米通道薄膜的嵌段共聚物,并通过核磁共振氢谱、红外光谱、凝胶渗透色谱测试对其结构、分子量、多
中子探测,是人类认识宇观与微观世界的关键技术;在退役核设施及放射性废物、聚变反应堆、核爆试验、核电站及散裂中子源装置等发生核裂变、核聚变瞬态核过程的场所,测量中子的场合就必然伴随着gamma射线本底的干扰,因此中子探测涉及到强gamma本底辐射下的n/γ甄别技术。n/γ甄别探测,主要有单晶闪烁体、液体闪烁体和更具有低成本与大尺寸制备优势的有机塑料闪烁体三类。然而,现有的有机塑料闪烁体中子探测器尚未
荧光生物传感器的构建关键在于荧光探针的设计。DNAzyme作为一种核酸酶,非蛋白酶,对反应条件（如温度,pH）要求不苛刻,具有高特异性识别及剪切效果,且不容易引起机体的免疫反应,非常适合于生物传感的构建用于体内或体外生物分子的分析检测。G-三联体是G-四联体折叠过程中形成的中间体,它具备G-四联体相似的化学性质,且相比G-四联体更容易设计,与Th T结合后在一定激发下能发射强荧光,更适合于荧光探针
癌症,具有很高发病率和死亡率,给许多家庭和整个社会都带来巨大的痛苦和负担。但是,临床研究表明,如果能够及早发现癌症然后通过配合恰当的治疗手段,绝大多数患者是可以治愈并且没有复发的风险。三磷酸腺苷（ATP）是一种至关重要的多功能生物分子,主要位于线粒体中,参与了许多细胞过程。据报道,癌症组织中的ATP浓度异常高于正常组织,因此,ATP可以作为癌症的生物标志物。沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIFs）是一种
CO氧化在化学能量转换和气体污染物控制中具有重要的意义,它是水汽变换反应的基础步骤,是燃料电池中从重整H2中去除CO的关键步骤。CO催化氧化作为一个重要的催化模型反应,对催化研究具有重要意义。CO催化氧化低能耗、对低浓度CO消除效果好。负载型贵金属催化剂因其CO氧化催化活性高、低温效果好等优点而被广泛关注,但也存在价格昂贵,活性组分易流失等缺点。近年热点关注的单原子催化剂虽做到了贵金属原子的最大利
本文研究Stokes方程的基于梯度重构方法的自适应有限元方法.分别选取CrouzeixRaviart（CR）有限元和分片常数元离散速度场和压力场.针对CR元,本文提出了一种超收敛点团重构方法（SCR）,利用样本点处的函数（速度场）值最小二乘拟合一个线性函数,将这个函数梯度定义为重构点处的梯度值.另外,本文还利用SCR对压力场进行了函数值重构,即使用样本单元上的数值解最小二乘拟合一个线性函数,这个函
鲜莲子是一种有效的中医药材和滋补品,随着鲜莲子及其产品的需求量大幅提升,莲子栽种规模和莲子相关产品的销量也大量增长,这为莲子生产及加工企业带来了较大的机遇,但随之而来的也有较大的挑战。虽然国内目前已经研发成功了多种型号的半自动、全自动莲子去壳机,相对于传统的手工去壳法,在效率上有着大幅提升,但因为莲子外形及尺寸各异,在生产中会因施加机械力而导致莲子去壳失败或者损伤莲仁。针对上述问题,本文提出了一种
对于连接结构来说,螺栓连接的松动失效是最为普遍的失效方式之一。在工程实际中,螺栓松动失效相对于疲劳断裂往往发生时间更早,伴随着这个过程的是螺栓预紧力逐渐变小。在早期阶段,螺栓连接结构中螺栓和螺母出现细微滑动,对于整体结构体系工作性能的降低并不显著。然而,随着工作时间的增长,螺栓张紧力会进一步下降,由此而导致一系列问题,如密封性变差,甚至造成疲劳断裂。因此,对螺栓连接结构松动现象的内在原因进行分析,
随着全球绿色能源发展日新月异,从环境振动中俘获能量并为微机电系统供能已成为学术界和产业界研究开发的热点。压电俘能器具有加工难度低、俘能效果好且应用范围广等优势,因此备受研究人员的青睐。悬臂梁式压电俘能器仅在环境激振频率与其固有频率相近时才可产生可观的响应电压,而环境中激振频率一般较低,传统压电梁的固有频率远大于环境中激振频率,难以满足共振条件。为解决以上问题,本文以两种周期结构压电梁为研究对象,利