【摘 要】
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采用油酸铁热分解法制备出不同尺寸(4?19nm)的γ-Fe2O3纳米颗粒,在350℃下,于5％CO/He、5％CO/10％H2/He和5％CO/20％H2/He的三种气氛中,使用原位XRD反应装置研究了γ-Fe2O3纳米颗粒的碳化过程与物相变化规律,同时结合Raman、CO-TPR和TEM等手段对样品进行了表征.结果表明,γ-Fe2O3纳米颗粒完全碳化后会形成稳定比例的χ-Fe5C2和θ-Fe3C的混合相;在相同碳化气氛下,随γ-Fe2O3颗粒尺寸增大完全碳化所需时间缩短,尺寸较小的γ-Fe2O3颗粒表面
【机 构】
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中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001;中国科学院大学,北京100049;中科合成油技术有限公司国家能源煤基液体燃料研究中心,北京101407;中国科学院山西煤炭化学研
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采用油酸铁热分解法制备出不同尺寸(4?19nm)的γ-Fe2O3纳米颗粒,在350℃下,于5％CO/He、5％CO/10％H2/He和5％CO/20％H2/He的三种气氛中,使用原位XRD反应装置研究了γ-Fe2O3纳米颗粒的碳化过程与物相变化规律,同时结合Raman、CO-TPR和TEM等手段对样品进行了表征.结果表明,γ-Fe2O3纳米颗粒完全碳化后会形成稳定比例的χ-Fe5C2和θ-Fe3C的混合相;在相同碳化气氛下,随γ-Fe2O3颗粒尺寸增大完全碳化所需时间缩短,尺寸较小的γ-Fe2O3颗粒表面残留炭较多,会抑制碳化反应进程,碳化相中θ-Fe3C相对含量随γ-Fe2O3纳米颗粒尺寸增大而增高;相同尺寸的γ-Fe2O3颗粒在不同气氛下碳化,完全碳化所需时间随H2分压增大先缩短后略有延长,碳化相中θ-Fe3C相对含量随H2分压增大而增高.通过调节γ-Fe2O3颗粒尺寸和碳化气氛可定向制得合适比例的χ-Fe5C2和θ-Fe3C混合相,这一结果有益于费托合成铁基催化剂中的铁碳化物活性相结构的优化.
其他文献
利用热重分析仪和管式炉实验,研究了煤矸石与半焦的富氧混烧特性,考察了半焦混烧比例、O2含量和反应温度对燃烧特性和污染物排放特性的影响.结果表明,混烧半焦和提高O2含量均可显著改善混合燃料的燃烧性能,当半焦混烧比例为75％时,着火和燃尽指数最高.随半焦混烧比例增大,CO和SO2转化率均逐渐降低.提高反应温度,CO转化率降低,SO2转化率增大,NO转化率呈现先升高然后降低或缓慢增加趋势.反应温度为900℃时,混烧半焦可降低燃烧过程的NO排放量.其余反应温度下,混烧半焦会增大NO转化率.随O2含量升高,混合燃料
二甲醚羰基化反应是在二甲醚分子中定向插入一氧化碳的重要增碳反应,在工业生产中具有重要意义.近年来,研究发现廉价的丝光沸石可催化二甲醚羰基化反应,且具有较高的反应活性和十分优异的羰基化产物选择性,因此,得到了广泛的研究.本文对丝光沸石催化二甲醚羰基化的研究进行综述,介绍了羰基化反应的机理,并总结丝光沸石内部酸性位点调控的各种方法以及对羰基化反应的影响.
在“碳达峰、碳中和”的背景下,甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃具有零二氧化碳排放、100％碳原子利用和富产氢等优势,是碳一化学和催化领域中一个热点研究课题.本综述基于作者在甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃反应的研究工作,结合2018?2021年的相关文献,对目前甲烷无氧芳构化反应和甲烷无氧直接制备烯烃、芳烃和氢气反应的世界各国研究现状进行综合评述.重点讨论活性位确认、反应中间体、反应机理、催化剂性能及提升等工作.最后对甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃的研究前景进行了展望.
采用密度泛函理论方法,研究了膦配体(L)配位催化活性中间体HCo(CO)2L的电子效应和位阻效应,对α-己烯氢甲酰化反应区域选择的影响.膦配体具有强吸电子能力,可提高HCo(CO)2L的稳定性;同时PPh3配体具有大的空间位阻,抑制了α-己烯吸附配位至HCo(CO)2L、以及C=C双键与C o–H键以支链反应路径加成.形成支链烷基Co中间体过渡态反应能垒(B-TS1)与形成直链烷基Co中间体过渡态(L-TS1)的反应能垒差(ΔΔE)为2.73 kcal/mol,表明前者发生相对困难,有利于按直链路经反应.
在5％H2S/N2气氛,不同预硫化温度下制备了系列硫铁催化剂,并在5MPa的1％H2S/H2气氛、360℃下研究了其催化萘的加氢活性.借助MES、XRD和XPS等表征手段,探究了催化剂在不同预硫化温度及反应条件下组分转变规律.结果表明,预硫化过程是硫由表面向内部,依照FeS2→FeS、Fe1?xS→Fe3S4→Fe2O3顺序渗硫的过程,而升高温度有利于硫向体相内的传递;接触1％H2S/H2气氛后晶粒由外向内各组分均快速转化为Fe1–xS的过程;调控预硫化条件可以实现活性组分Fe1–xS的含量高、晶粒小,于
利用高分辨透射显微镜分别对煤和生物质快速热解炭黑、天然气非催化部分氧化小试装置炭黑和工业装置炭黑、商业天然气炉法炭黑和煤焦油炉法炭黑等六种样品的形貌结构进行了表征;基于常压热重分析仪非等温法(50?800℃)对炭黑的着火点、氧化反应速率进行了研究,获得了炭黑的氧化反应动力学参数.研究表明,不同的炭黑理化性质差异较大,煤和生物质快速热解炭黑的球形度更高,粒径较大;天然气非催化部分氧化小试装置炭黑在较低温度下形成,呈现被碳囊包裹的形态;天然气非催化部分氧化工业装置炭黑呈现中空结构,粒径较小.非催化部分氧化小试
采用煤矸石(CG)作含碳载体、淀粉作补充C源、硝酸镍作Ni源,借助液相浸渍结合碳热还原工艺制备Ni/C/CG复合型微波吸收材料;研究碳热还原温度对材料组成、微观结构与性能的影响.结果表明,碳热还原温度会影响碳与Ni的结晶状态及Ni微粒大小,进而对材料的电磁性能特别是介电性能产生显著影响.得益于良好的阻抗匹配特性与强的微波衰减能力,在600?800℃较宽的温度范围内制备得到的Ni/C/CG复合材料均显示出优良的微波吸收性能.其中,800℃热处理样品的最低反射损耗可达?20.9 dB,相应的有效带宽为3.8
利用小试精馏装置对生物油模型化合物进行蒸馏实验,通过调节系统的真空度将生物油模型化合物分别在常压和减压状态下进行蒸馏,分析并总结了馏分中各组分的变化规律.结果表明,随着系统内真空度的不断升高,生物油模型化合物的总馏出率不断增加且结焦率不断降低,水分更容易被蒸出,馏分中有机物的初馏温度降低而馏出率增加.因此,增大真空度可有效分离生物油模型化合物的组分并降低蒸馏的能量损耗;当真空度为?0.08 MPa时,生物油模型化合物的蒸馏效果最好,其中,乙酸和糠醛的馏出率分别可达99.50％和65.88％、苯酚和愈创木酚
以碳酸丙烯(PC)和甲醇为原料,经酯交换反应合成的多功能、环保的碳酸二甲酯(DMC)是一种绿色、节能的合成方法.CaO固体碱催化剂对该反应具有良好的催化性能,但其再生性不理想.以F-Ca-Mg-Al水滑石(LDHs)为原料,制备了一系列不同NaF用量的固体碱催化剂,并对其进行了表征和酯交换反应测试.与不加氟的FCMA-0催化剂相比,经氟改性后的催化剂的比表面积、碱量、催化活性等性能均有明显提高.催化活性由高到低依次为:FCMA-0.8>FCMA-0.4>FCMA-1.2>FCMA-1.6>FCMA-0,这
随着现代社会的快速发展,人们对能源的需求与日俱增,目前,发展中国家仍以化石燃料为主要能源投入,其燃烧产生的二氧化碳排放带来的温室效应和环境问题已引起举世关注.因此,通过对二氧化碳进行捕集、封存与转化利用,实现碳减排和碳中和目标成为目前研究的热点.其中,二氧化碳基高分子材料的制备在实现二氧化碳资源化利用的同时,也为聚合物的绿色生产提供了新思路.基于此,本文综述了二氧化碳在聚氨酯中的资源化利用现状,着重对其在材料中的物理、化学应用进行了阐述,并详细介绍了在转化利用过程中的制备技术和方法.