【摘 要】
:
二氧化钛是一种性能优异的陶瓷材料,具有耐高温、酸碱、腐蚀的特性,在无机陶瓷分离膜方向有着广阔的应用前景。本文利用不同钛源制备得到TiO2纳米粒子,再以该粒子为原料制备陶瓷分离膜,探究其在多孔材料领域的应用。具体内容如下:以钛酸四丁酯为原料通过溶胶-凝胶法成功合成了不同粒径尺寸(10~60nm)的TiO2粒子。实验中以硝酸为抑制剂,无水乙醇为分散剂,探究了表面活性剂种类、温度和滴加时间、氢离子浓度、
论文部分内容阅读
二氧化钛是一种性能优异的陶瓷材料,具有耐高温、酸碱、腐蚀的特性,在无机陶瓷分离膜方向有着广阔的应用前景。本文利用不同钛源制备得到TiO2纳米粒子,再以该粒子为原料制备陶瓷分离膜,探究其在多孔材料领域的应用。具体内容如下:以钛酸四丁酯为原料通过溶胶-凝胶法成功合成了不同粒径尺寸(10~60nm)的TiO2粒子。实验中以硝酸为抑制剂,无水乙醇为分散剂,探究了表面活性剂种类、温度和滴加时间、氢离子浓度、抑制剂种类等条件对粒径及粒径分布的影响,结果表明:表面活性剂的加入可以降低粒子粒径且SDBS效果最佳;温度在45℃以上时会增加粒子的团聚,延长滴加时间可降低粒径;氢离子浓度在0.2~0.25mol/L时粒径最小;乙酰丙酮和硝酸混合使用时溶胶稳定性最高且得到的粒子尺寸可达10nm以下。通过沉淀-胶溶法以硫酸氧钛为原料成功合成尺寸在40~60nm TiO2粒子,实验中以去离子水为溶剂配制TiOSO4溶液,探究了沉淀剂和反应时间、沉淀过程表面活性剂加入量、胶溶过程氢钛比以及胶溶过程中表面活性剂种类和配比对粒径的影响,实验发现:碳酰胺作为沉淀剂时得到的粒子粒径较小;沉淀时间延长,粒径逐渐增加;沉淀过程中加入DBS与碳酰胺的质量比宜在2%~2.5%;稀硫酸与偏钛酸沉淀的氢钛比控制在1.5~2时粒径较小;阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸纳降低粒径效果较佳,其在溶胶过程中与沉淀粒子的质量比宜控制在2.5%~3%。二氧化钛粒子制备陶瓷膜的研究中,通过溶胶-烧结法成功制得小孔径分离膜,对膜管性能的测试探究发现:TiO2粒子添加量为1%的膜管渗透通量较高,添加量增加截留率相差无几;固态粒子烧结法和溶胶-烧结法两种制膜方法中,后者膜性能更优;使用溶胶-烧结法将涂膜次数增加到三次和四次时可以提升对PEG-600的截留率,其中涂膜四次渗透通量下降严重;二氧化钛粒子和聚脲共同制备得到的有机-无机复合膜对截留率有着较高的提升,对PEG-600的截留率可以达到34%以上,同时渗透通量下降并不严重;复合膜制备中二氧化钛膜基层为两层和三层对截留率影响不大,但基层为三层时膜管渗透通量较低。
其他文献
目前,影响原油粘度的关键因素尚不能由实验方法完全解决。而模拟计算粘度的方法主要侧重于纯化合物或简单的二元混合物的研究,但能够适用于原油全组分粘度模拟计算的方法有待研究。因此,本文运用平衡分子动力学(Stokes-Einstein法)研究原油中各模型化合物及原油中各组分以及全组分之间的粘温性能关系,具体研究内容如下:首先论文采用了平衡分子动力学模拟方法(EMD),模拟计算了正十六烷、十氢萘、苯、苯胺
油田开发过程中,生产井大量出水成为现今油田开采面临的严峻问题。近年来,我国大部分油田都进入开采的中后期,油田出水现象突出,调剖堵水作业己经成为了提高油田采收率的最有效途径之一。而就高温高盐油田而言,普通的堵水剂体系往往存在热稳定性差,耐盐能力弱等问题。目前,国内外众多堵水剂体系也多数因为不耐高温,稳定性差等缺陷难以得到广泛应用。本文从单体结构的选择出发,通过共聚合对聚丙烯酰胺进行改性研究,分别对所
当今,世界原油重质化和劣质化趋势加重,原料中硫含量明显上升。在这种燃料需求不断增加、环保法规日益严格和原料劣质化的多重压力下,我国炼油业面临巨大挑战,尤其对加氢脱硫(HDS)技术提出了极高的要求。HDS技术的关键和发展核心是催化剂,传统浸渍法制备的金属硫化物催化剂由于制备过程缺乏有效控制,导致组成复杂且不明确,多种活性组分共存,很难获得其活性相的确切微观结构信息,造成对活性相结构认识难以深入,不利
脂肪酸酯含有C12~C18的碳链,可通过合适的催化剂体系转化为芳烃。ZSM-5分子筛广泛应用于芳构化反应,但是因孔道狭窄、酸性太强影响脂肪酸酯芳构化的芳烃收率和稳定性。本论文通过水热合成制备ZSM-5分子筛,对其进行碱处理和Zn改性调控孔道结构和酸性,并采用油酸甲酯作为反应物,在同一反应条件下考评各分子筛的催化性能,探究孔道结构及酸性质对催化性能的影响。首先,通过水热法合成粒径为150 nm左右的
催化油浆因烯烃、硫组分的存在,限制了其在绿色船舶燃料油和高附加值产品碳纤维、针状焦等方面的应用。浆态床加氢作为催化油浆提质优化进而实现绿色高效转化的重要途径之一,有望通过烯烃组分的饱和以及硫组分的脱除来实现催化油浆的高效利用。而实现催化油浆的高效转化利用的关键在于选择合适催化剂,并实现其高度分散提高催化活性。因此本文主要围绕催化剂活性相的制备展开制备条件的优化,通过模拟油浆体系的催化加氢,提高对催
我国煤炭储量丰富但石油资源匮乏,利用煤/重油加氢共炼技术能有效提高煤炭和重质油的利用率,为轻质燃料油的生产提供途径,极具发展前景。然而煤与重油配制的油煤浆为固液分散体系,具有热力学不稳定性,在储存、输送和预热过程中会出现煤粉沉积等现象,引发管路堵塞和设备损害等系列工程问题。本文首先讨论了温度、煤粉性质、原料油性质以及非离子表面活性剂对油煤浆稳定性的影响,并探讨了提高油煤浆稳定性的方案。然后研究了剪
山梨醇是非常重要的化工平台化合物,异山梨醇是山梨醇的一种脱水产物,非常具有市场应用前景。由山梨醇脱水生成异山梨醇主要是经过两步脱水反应。关于由山梨醇脱水制备异山梨醇的研究课题,主要有两方面问题有待深入探讨,一个是高效、可循环利用的催化剂的挑选;另一个是山梨醇脱水反应的动力学相关问题的研究。当前,浓硫酸作为酸催化剂催化山梨醇脱水制备异山梨醇在工业上已有广泛应用。本文在此基础上,对浓硫酸催化山梨醇脱水
低碳烯烃(主要是乙烯和丙烯)是石油化工行业重要的基础原料之一。目前,低碳烯烃的来源主要是靠蒸汽裂解和催化裂解工艺,为生产低碳烯烃作出了巨大的贡献。近年来,由于低碳烯烃需求量的不断增加且化石能源储量有限,故有必要探索一种新的技术路线增产低碳烯烃。生物乙醇具有价格低廉、来源广泛以及可再生等优点,以生物乙醇为原料制备低碳烯烃被视为是一种极具发展前景的重要技术,实现了有机化工和生物化工的紧密结合,受到广大
Y型分子筛由于其具有三维微孔结构、较高比表面积、良好的水热稳定性以及较强的酸性,是催化裂化催化剂中的重要组分。然而,在面对较重组分的裂化过程时,由于分子筛仅具有狭窄的微孔结构,重油大分子无法进入孔道,导致结焦生碳以及催化剂效率不高的问题。人们尝试在Y型分子筛中引入介孔制备出等级孔Y型分子筛,以提高扩散。常规合成等级孔分子筛的方法有模板法以及后处理法,然而这些方法一般具有成本昂贵、操作复杂或者产生过
随着能源消费的快速增长以及环境污染的日益加剧,人们对可再生清洁能源的需求也与日俱增。氢气作为一种理想的二次能源,具有绿色、环保、能量密度高等优点,因此被认为是化石燃料的理想替代品,而电催化分解水制氢则被认为是最有前景的制氢技术之一。而近年来研究发现氨作为一种有前景的氢载体和燃料电池的可能燃料,其具有一系列吸引人的特性:17.6 wt%的高氢容量以及比液化氢高50%的比能量密度;易于在环境温度和略微