采用柠檬酸络合-多次浸渍法制备了一系列ZrO₂负载LaCo_0.7Cu_0.3O₃钙钛矿结构的催化剂。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、程序升温还原(TPR)等技术对催化剂进行表征,并采用加压微型固定床反应器对其合成气转化制低碳醇的催化性能进行评价。结果表明,催化剂前驱体经还原后形成了氧化镧修饰的氧化锆载体负载CoCu合金颗粒(Co-Cu/ZrO₂-La₂O₃),CoCu合金颗粒与氧化镧修饰的氧化锆载体之间的共同作用使催化剂显示了优良的醇选择性,特别是C₂₊醇的选择性。

以3,4:9,10-苝四酸二酐为原料,合成了两种新型的苝酰亚胺衍生物:N-(1-己基庚基)-N'-苯基-3,4:9,10-苝四酸二酰亚胺和N-(1-己基庚基)-N'-苯基-1,7-二(4-叔丁基苯氧基)-3,4:9,10-苝四酸二酰亚胺,其结构经¹H NMR和MS表征。用紫外可见吸收光谱和荧光光谱研究了它们的光学性质,研究结果表明苝核海湾区供电子基团的引入,使得苝核的最大吸收波长发生了明显的红移,Stokes位移达到了29 nm。

研究了碱处理对ZSM-11分子筛的微观结构、酸性质和催化裂解性能的影响。采用不同浓度的氢氧化钠对ZSM-11分子筛进行碱处理,得到了级孔ZSM-11分子筛。用XRD,SEM,TEM, NH₃-TPD,N₂低温吸附-脱附等手段对碱处理后的分子筛进行了表征。以正十二烷为模型燃料,在550 ℃、4 MPa的条件下评价了分子筛的催化裂解性能。结果表明,碱处理导致HZSM-11分子筛晶粒内形成介孔、比表面积和酸量增加。碱处理的ZSM-11分子筛表现出较高的催化裂解活性。其中,用浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液处理的HZSM-11分子筛,催化活性最高。与未处理的HZSM-11分子筛相比,正十二烷的平均转化率提高了约58%。

采用共沉淀法制备铁钨复合氧化物催化剂,用于NH₃选择性催化还原NO,考察了Fe/W物质的量之比、反应空速、SO₂和H₂O对催化剂脱硝活性的影响,同时运用SEM、XRD、BET、NH₃-TPD等表征手段对催化剂的微观形貌、晶型、比表面积、孔结构参数及表面酸性进行了分析。实验结果表明当n(Fe):n(W)=4:1时,催化剂的反应活性最佳,其在300~400 ℃温度范围内及GHSV=75 000 h^-1 条件下NO转化率仍保持在90%以上,同时其也显示出较强的抗SO₂和H₂O中毒性能。通过表征发现Fe与W之间强烈的相互作用,较大的比表面积和催化剂较强的酸性是催化剂催化活性较好的主要原因。

针对传统悬浮聚合制备聚苯乙烯颗粒粒径分布宽、有效粒子收率低的问题,采用过硫酸铵/磷酸钙复合分散剂体系,在无外加表面活性剂情况进行苯乙烯悬浮聚合,制备了聚苯乙烯珠粒。通过对聚合稳定性、聚苯乙烯珠粒粒径及分布的测定与分析,考察了磷酸钙、过硫酸铵的用量及比例对悬浮聚合的影响,并分析了过硫酸胺对悬浮聚合的分散稳定机理。结果表明,当过硫酸铵和磷酸钙的用量分别为单体质量的0.01%和1.00%时,悬浮聚合体系稳定,得到的粒子透明性好,平均粒径为1.35 mm,粒径分布窄;通过改变过硫酸铵和磷酸钙的用量,可以调节聚苯乙烯珠粒的平均粒径。

采用共沉淀-高温固相法制备了富锂正极材料Li[Li_0.2Ni_0.2Mn_0.6]O₂,并使用Zr(OC₃H₇)₄进行了ZrO₂包覆改性。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和电化学测试手段讨论了ZrO₂包覆对材料的结构、形貌和电化学性能的影响。ZrO₂能均匀覆盖在Li[Li_0.2Ni_0.2Mn_0.6]O₂颗粒表面,包覆后材料的电化学性能有一定的改善。包覆质量分数0.5%的ZrO₂样品表现了提高的循环和倍率性能。首次放电容量(0.1 C,2.0~4.8 V)高达250.8 mAh·g^-1,循环45周(0.2 C)容量保持为201.6 mAh·g^-1,2.0 C倍率放电容量可达123.2 mAh·g^-1。

乳酸乙酯具有无毒、溶解性好、不易挥发、有果香气味等特点,是极具开发价值和应用前景的"绿色溶剂"。由于乳酸乙酯的特性,国内外学者渐渐致力于开发更高效更环保的制备方法。连续流化催化精馏是利用乳酸和乙醇酯化、粉末状大孔强酸性交换树脂作为催化剂,随反应物流动的连续催化精馏方式,是一种更优的高效而环保的乳酸乙酯生产方式。首次利用连续流化催化精馏制备乳酸乙酯,并旨在研究连续流化催化精馏与间歇精馏制备乳酸乙酯的对比来突出前者的优势,对连续流化催化精馏的产物进行精馏提纯,得到更高纯度的乳酸乙酯,为连续流化催化精馏制备乳酸乙酯的优势提供了可靠的理论依据,并在食品工业等高纯度要求的工业中的运用起到了推进作用。

为对多管循环流化床蒸发器中的热效率进行研究,构建了汽-液-固透明多管循环流化床蒸发系统。研究了液体循环流量、热通量、颗粒加入量、颗粒性质等参数对蒸发器热效率的影响。结果表明:随着液体循环流量、颗粒加入量和热通量的增加,热效率均增大;且随着热通量的增加,热效率增大的幅度较大,说明在较高热通量时,热量的利用率较高。完全流化时,颗粒的密度和导热系数越大,热效率越高。操作为强制循环,循环泵消耗功率随颗粒加入量的增加而增长的幅度不大。

介绍了黄磷脱砷工艺及该工艺中黄磷-双氧水分相器的基本结构、工作原理、优点和应用,着重研究了分相器旋流腔内流场特性。由于通过实验的方法无法全面地揭示其流场性质,采用计算流体力学的方法,用Gambit对该分相器进行几何建模、网格划分和边界条件的定义,应用Fluent软件,选用雷诺应力模型(RSM模型)作为湍流模型对黄磷-双氧水分相器进行了数值模拟计算,得到分相器内部流场、速度场和压力场的信息,还有黄磷体积分数等物理量的变化规律,并将数值模拟分离效率与实验结果进行了比较,分析了分相器内部流场的分布规律和两相流的分离特性,为黄磷-双氧水分相器的工业化放大设计提供参考依据。

研究了乙醇脱水塔内的两相共沸精馏和汽液液三相共沸精馏过程。利用Aspen plus模拟软件对乙醇脱水塔内4种工况的精馏曲线、共沸剂浓度分布、回流量和再沸器能耗进行了分析比较。结果表明,苯做共沸剂时,脱水塔内两相共沸精馏和汽液液三相共沸精馏的精馏曲线、共沸剂浓度分布、回流量和再沸器能耗相近,脱水塔精馏曲线都跨越了精馏边界,并且共沸剂在塔内大多数板上都有较高浓度分布。而环己烷做共沸剂时,两相共沸精馏工况和汽液液三相共沸精馏工况条件下的脱水塔内精馏曲线、共沸剂浓度分布、回流量和再沸器能耗有较大差别。汽液液三相共沸精馏工况条件下,环己烷在塔内大多数板上有较高浓度分布,起到较好的脱水作用,而两相共沸精馏工况条件下脱水塔内共沸剂仅分布在塔顶几块塔板上,塔内多数板上没有起到共沸剂作用。

基于COMSOL+Multiphysics 3.5平台建立了诊断用PEMFC二维分布参数模型。在所建立诊断用模型的基础上,进行了阴极欠气、膜干和水淹3种典型故障的嵌入研究。通过对比故障发生前后PEMFC内部相应物理量的变化,验证了故障嵌入的可行性。最后,应用小波分析故障诊断方法,对PEMFC端口电压信号进行相关的数字信号处理,识别了3种典型故障, 初步达到了故障诊断的目的,验证了利用模型发展相关诊断方法的有效性。

利用硫铁填料床能同时脱氮除磷,提高城市污水厂出水水质。针对其长期运行填料板结导致填料床堵塞问题,利用硫-硫铁耦合填料床对污水进行脱氮除磷,通过硫填料床脱氧、改变硫铁填充方式以及反冲洗防止填料床堵塞,实现稳定运行。试验结果表明,利用硫自养填料床脱氧,在滤速为0.55~1.37 m/h下,出水溶解氧(DO)浓度均低于0.4 mg/L,最低浓度达0.29 mg/L,溶解氧去除率均在90%以上。硫铁耦合填料床脱氮除磷,在滤速为0.4~1.2 m/h下,出水总磷浓度均低于0.2 mg/L;当滤速低于0.9 m/h时,出水NO₃^--N浓度低于2.5 mg/L,两种硫铁耦合填料床的脱氮负荷为1 000 mg NO₃^--N/(L·d)。完全混合硫铁耦合填料床运行50 d后反应器出现堵塞,后续运行进水压力达53 kPa,填料球分置硫铁耦合填料床运行100 d左右未出现堵塞,适时反冲可以进一步解决填料床堵塞。

以金属氯化物(氯化铜、氯化锌、氯化锡)为金属源,二氧化硒为前驱体,乙二醇为溶剂,在不同表面活性剂(PVP、聚氧乙烯月桂醚、聚乙二醇1 000、聚山梨酯80)和不同工艺(制备时间和制备温度)的条件下,采用溶剂热法一步合成六角片状的CZTSe纳米晶体颗粒,并采用X射线衍射仪、紫外可见分光光度计与SEM等手段对CZTSe纳米颗粒的物相、性能、形貌进行表征。实验结果表明,通过加入表面活性剂PVP并控制温度(200 ℃)和合成时间(30 h)可以取得禁带宽度约为1.5 eV、分布均匀、结构为六方片的晶粒,其与太阳能电池所需的最佳禁带宽度相近,有望在新一代太阳能电池中得到应用和推广。

过表达了木糖还原酶、木糖醇脱氢酶和木酮糖激酶基因的重组工业酿酒酵母菌株KAM-6X内缺失了编码对硝基苯磷酸盐磷酸化酶的PHO13基因,接着通过EMS诱变和进化工程筛选,获得了一株高效利用木糖的菌株,命名为PE。有氧条件下,在含50 g/L木糖和100 g/L木糖的YPX中最大比生长速率分别为0.299和0.282 h^-1,分别比出发菌提高了95.43%和102.87%,同时PE菌株能在前24 h内耗掉36.12 g/L木糖,48 h内耗掉70.25 g/L木糖。微好氧条件下副产物产量降低,糖醇转化率最高达到0.382 g/g,证明PE是一株高效利用木糖发酵的工业酵母菌株。