摘要：目前国际上主要采用甲醇和空气为原料生产甲醛,分为银法催化和铁钼法催化。银法催化产品浓度不高,而铁钼法兼具生产能力高和可生产高浓度甲醛的优点,但在国内使用率不高,有很大优化提升的空间。文章通过Aspen Plus软件模拟铁钼法甲醇氧化制甲醛精制工段,对流程进行优化搭建,提高产品采出和浓度。通过循环工艺高效利用系统中的水,并得到两股浓度分别为41%和72%的甲醛产品出料。运用Aspen Plus软件中的灵敏度分析工具对甲醛精馏塔理论板数、进料板位置和回流比进行了分析和参数优化,为甲醛的高效清洁生产提供理论依据。

摘要：结合微波驱动原理、聚离子液体(PIL)及形状记忆聚合物的结构特性,目的是设计合成完全基于聚合物、能在微波驱动下快速回复的聚离子液体/聚乙烯醇(PVA)形状记忆复合材料。首先合成了乙烯基咪唑功能性离子液体单体([Vi Et Im][BF4],ILM),之后在含有戊二醛的PVA溶液中对ILM进行原位聚合生成PIL,将PIL引入到交联PVA中,形成聚乙烯基咪唑PIL/PVA形状聚合物复合材料(SMPC)。用核磁对ILM和PIL的结构进行了表征,证明了所合成目标化合物的结构准确性。介电性能测试结果显示PIL/PVA有较高的介电常数和介电损耗,当P[Vi Et Im][BF4]含量从0增加到30%时PIL/PVA复合材料的介电损耗因子呈增大趋势,可见PIL是一种有效的微波吸收介质。弯曲法测试结果表明该复合材料在微波驱动下具有很好的形状记忆效应,所有复合材料的形变固定率都接近100%且形变回复率都高达80%以上,且PIL的含量和微波输出功率的大小对材料回复率和回复时间有显著影响。140 W的微波足以驱动PIL/PVA SMPC发生回复,280 W下40 s内可以完成,微波功率增大到420 W时SMPC在20 s内可回复到起始形状。

摘要：分别以1,3,5-三异丙苯和正辛烷为不同分子尺寸催化裂解原料,以1-己烯为叠合原料,评估了合成的多级孔ZSM-5分子筛催化剂上催化裂化反应和烯烃叠合反应的耦合机制。模型化合物催化裂解反应结果表明,在合成的多级孔ZSM-5分子筛上不同尺寸分子裂解性能受到抑制,1,3,5-TIPB裂解能力下降,正辛烷裂解初始转化率由70%降低到20%。而多级孔ZSM-5分子筛的1-己烯叠合催化活性得到提升,高于工业ZSM-5分子筛,叠合产物以二聚物为主。分子筛中强酸酸量的降低可抑制催化裂化反应的进行,促进C_(6)烯烃低聚为二聚物和三聚物(航空煤油的理想成分)的能力。因此,从抑制催化裂化的角度进行催化剂设计,可有效提高催化剂的烯烃叠合反应性能。

摘要：以煤沥青为原料、空气为氧化剂、碱性水溶液为介质,考察了液固比、固碱比及反应时间等对煤沥青氧化率的影响。在此基础上,本文将煤沥青氧化液体产物(LP)直接与丙烯酸(AA)通过溶液聚合法制备出高吸水树脂。通过单因素与正交设计实验确定各因素对树脂吸水性能的影响,进而确定出合成树脂的最佳反应条件。同时,对合成树脂进行了结构表征与反应机理分析。结果表明,LP同丙烯酸、过硫酸铵和N-N´-亚甲基双丙烯酰胺在温度为75℃、时间为30min的最佳反应条件下合成的树脂具有最大吸水值,而红外吸收光谱证实合成的树脂含有LP中芳香组分的芳环特征吸收峰。其中,在去离子水与0.9%(质量分数)NaCl水溶液中最大吸水倍率分别为613.3g/g与42.2g/g,而合成树脂的机理是LP中的苯多酸与AA和N,N´-亚甲基双丙烯酰胺通过酯基联结而成。该研究为高效利用煤沥青探索出一条可供选择的新途径。

摘要：选择一种催化效果较好的功能化离子液体作为催化剂,研究了甲醇(MeOH)与三聚甲醛(TOX)合成聚甲醛二甲醚的工艺。在单因素实验基础上,采用响应面分析法的中心组合设计原理,利用软件Design-Expert 8.05b考察了反应温度、反应釜压、原料摩尔比(nMeOH/nTOX)、催化剂用量,以及因素间的交互作用对聚甲醛二甲醚产率的影响,建立了聚甲醛二甲醚产率的二次线性回归方程,获得了最优工艺条件。在反应温度100℃、N2压力2.061 MPa,nMeOH/nTOX=1.687,催化剂质量分数1.751%的最优工艺条件下,聚甲醛二甲醚产率为56.49%,与响应面模型预测值56.82%非常吻合,说明采用响应面法得到的优化方案有效、可靠。

摘要：通过直接电化学法,本文利用MXene表面官能团的诱导能力,在外加电场的作用下,将苯胺单体与MXene共同修饰在不锈钢电极表面,成功制得具有三维结构的MXene/聚苯胺复合电极材料。采用SEM、XRD、XPS、FTIR和Raman光谱对复合电极材料的表面形貌、物相结构和组成进行了表征,并在1mol/L H_(2)SO_(4)中详细研究了该电极材料的电容性能。结果表明,得益于MXene的掺杂,MXene/聚苯胺复合电极表现出较好的电子传导能力和优异的电容性能,在10mV/s的扫描速率下电容可达417F/g,当扫描速率增至200mV/s时,其电容保持率为52%,比纯PANI电极高31%。该复合电极材料具有良好的循环稳定性,在1.0A/g的电流密度下循环2000次后电容保持率可维持在83.4%。此项研究工作可为三维MXene复合材料的构建提供设计思路。

摘要：采用浓硫酸一步法合成了磺酸功能化超高交联聚合物固体酸,成功解决了两步法中聚合反应速度过快的问题,并简化了合成步骤。改变硫酸用量合成了不同样品并通过FT-IR、XRD、XPS、N2吸脱附等对样品进行了结构表征。通过实验设计对反应过程进行了分析,结果表明,虽然是一步法直接合成,但存在两个反应,聚合与磺化,且二者为竞争性反应。将制备的样品用于纤维素水解,评估了其催化活性并对水解条件进行了优化。

摘要：采用乳液聚合的方法,利用Fox方程进行设计合成了玻璃化温度可控型聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)[P(MMA-BA)]。借助激光粒度分布仪得到了控制乳液的粒径分布与大小的工艺条件;利用差热扫描量热仪(DSC)测定了聚合物的玻璃化温度(Tg)。实验发现所测的Tg与实验设计值有一定的偏差,为此对Fox公式进行了适用性的修正,理论设计和实测结果达到了很好的吻合。重点探讨了丙烯酸粘结料树脂玻璃化温度与导电填料的配比对电热膜电阻值稳定性的影响。利用扫描电子显微镜观察分析导电网络。结果表明,非晶态丙烯酸高聚物的PTC效应显著,消除了导电填料在温度升高过程中的NTC效应。

摘要：以磁性碳纳米球(Fe 3O 4@C)为载体,2-羟甲基-12-冠醚-4为吸附单元,采用表面离子印迹技术设计并制备了对Li^+具有选择性吸附的磁性碳基锂离子印迹材料(Li^+-IIP-Fe 3O 4@C)。首先,采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对Fe 3O 4@C进行改性,得到硅烷化Si-Fe 3O 4@C。接着用甲基丙烯酸(MAA)对Si-Fe 3O 4@C进行功能化,得到形貌规整且具有较高MAA接枝度的PMAA-Fe 3O 4@C。然后,借助催化剂对甲苯磺酸将2-羟甲基-12-冠醚-4接枝到PMAA-Fe 3O 4@C的表面,进一步在二甲基丙烯酸乙二醇酯的交联聚合下得到Li^+-IIP-Fe 3O 4@C。动力学吸附和等温吸附结果表明,Li^+的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型。Li^+-IIP-Fe 3O 4@C在25 ℃下对Li^+的最大吸附容量达到22.26 mg g^-1。Li^+相对于Na^+,K^+和Mg^2+的选择因子分别为8.06、5.72和2.75。经6次吸附-解吸循环,Li^+-IIP-Fe 3O 4@C的吸附容量仅降低了8.8%,表现出优异的再生性能。

摘要：基于煤基炭膜设计了一种新型电控膜分离系统,在煤基炭膜电极上采用电控离子交换(ESIX)技术,使铅离子进行周期性的吸/脱附过程,并结合液路系统实现废液中低浓度铅离子的连续分离。实验中分别考察了膜电极施加电位、铅离子初始质量浓度、再生液pH值对炭膜铅离子分离效果的影响,进而评价膜电极的分离性能。实验结果表明:膜电极施加电位时,铅离子的吸、脱附效率与未施加电位时相比分别提高了2.2倍和2.3倍;随着膜电极吸附/脱附时所加电位分别增大至-0.5 V和1.1 V,铅离子的吸、脱附效率不断增大,且施加电位时,经炭膜处理后的溶液中铅离子质量浓度为0 mg/L,去除率为100%;随着铅离子初始质量浓度的增加,铅离子的吸附量不断增加;由再生实验可得,再生液pH=3时脱附效率高达99%.