摘要：3D打印是一种数字化设计制造手段,可将多维制造转变为由下至上的二维叠加。借助3D打印技术可突破传统催化材料成型方法局限,大大降低复杂几何形状规整催化材料的制造难度。其中3D规整催化材料的功能化处理与几何构型设计是影响规整催化材料催化性能的重要因素。综述了3D打印规整催化材料功能化及其强化反应传质的研究进展,讨论了传统规整催化材料成型工艺和3D打印成型工艺的技术特点,概述了3D打印规整催化材料直接功能化与后处理功能化(包括涂覆法和二次生长法)的制备策略,分析了3D打印规整催化材料的几何构型对反应传质的影响,为研发高性能3D打印规整催化材料提供参考。

摘要：针对传统钛硅分子筛存在选择性差、活性低和合成重现性差等问题,从“钛状态”和“晶内孔结构”入手,中国石油化工集团有限公司开发了具有自主知识产权的系列空心钛硅分子筛(HTS)催化材料,支撑国内首套环己酮氨肟化和丙烯环氧化技术实现了工业化。由于模板剂四丙基铵阳离子(TPA+)无法进入分子筛晶内,推测分子筛晶内缺陷溶解和溶解的硅钛物种沿着分子筛外表面再结晶是产生晶内空心和形貌变化的根本原因。综述了近年来HTS在结构设计、催化性能强化和催化氧化应用方面的研究进展,重点归纳总结了HTS在工业中的应用情况。

摘要：时频电磁法(TFEM)是一种应用于油气勘探领域,可同时实现时间域和频率域电磁一体化勘探的可控源电磁方法。本文引入水平电流场源定义的广义视电阻率,结合TFEM的发射源特征,实现TFEM频率域视电阻率的求取;分析不同偏移距、发设距水平电场振幅和视电阻率特征,验证了方法的可行性。TFEM频率域视电阻率的求取和基于模型的研究,为TFEM勘探采集参数的设计和采集数据的处理提供科学的借鉴和参考。

摘要：催化裂化工艺由汽油生产方案拓展到低碳烯烃生产方案,反应温度大幅度上升,导致热裂化反应更加严重,甲烷和乙烷产率显著增加.为此,将反应器出口温度高于530 ℃定义为超高温催化裂化反应系统,并对如何抑制该系统中的热裂化反应进行研究,提出抑制热裂化反应技术思路,由此对超高反应温度下的催化裂化反应系统进行概念设计,为降低甲烷和乙烷产率的超高反应温度下的催化裂化反应系统开发提供设计基础.

摘要：新型催化剂的研发模式正从过去以实验设计、试错为主向理论设计指导转变,基于催化剂组成结构信息与反应性能建立的构效关系是催化剂设计的重要基础。多种超高分辨电子显微技术、表面分析技术、核磁共振技术、光谱表征技术、基于同步辐射光源的高分辨谱学等技术为研究催化剂活性中心本质提供了重要手段。概述了近20年来催化剂表征技术的发展概况及构效关系的研究方法,重点介绍了原子尺度与原位表征技术的进展,以及表征技术在分子筛、加氢催化剂、重整和丙烷脱氢催化剂、脱硫吸附剂等典型催化剂研究中的应用情况,以期为研究人员更好地研究催化剂构效关系提供导引和启发。

摘要：开合式建筑钢结构厂房是一种新型建筑钢结构形式,使用过程中可实现结构的开合,以满足现代生产工艺的要求。以某开合式建筑钢结构厂房工程为例,分析刚架与钢托梁连接设计构造、屋面支撑及刚性系杆布置、开合式钢结构厂房驱动系统和基础选型等方面的设计问题。采用PKPM软件对该结构进行建模计算,并分析其受力性能,结果表明,各项控制指标均满足要求。其结构设计技术先进,节材节能,有效降低建筑能耗,满足建筑钢结构厂房的功能性要求。

摘要：催化石油加工副产物双环戊二烯(DCPD)加氢得到的四氢双环戊二烯(THDCPD)是一种高能量密度燃料,在航空航天领域具有重要应用价值.传统DCPD加氢催化剂在反应中存在使用寿命短和重复使用性差等问题.金属有机框架(MOFs)作为一种周期有序多孔材料,有望成为用于DCPD加氢的新型高效催化剂.通过引入介孔或大孔来构建等级孔MOFs(HP-MOFs),可以克服微孔对DCPD等大客体分子的扩散限制,促进底物分子向HP-MOFs内部活性位点转移.此外,加入合适的金属组分(如价格相对低廉的Ru)到HP-MOFs,可以使金属的原子利用率最大化,优化活性位点的分散性和稳定性,进一步协同提升催化性能.因此,发展HP-MOFs与金属组分间异质结构的调控方法,建立构效关系至关重要.本文采用软模板法制备了HP-UiO-66(Ce),设计和构建了介孔UiO-66(Ce)负载钌纳米簇(NCs)异质材料,并用于催化DCPD加氢反应.X射线衍射(XRD)、扫描电镜、透射电镜、氮气吸脱附和DCPD加氢结果表明,与微孔和大孔UiO-66(Ce)相比,介孔UiO-66(Ce)独特的结构在催化剂制备和DCPD加氢中显示出独特的优势:(1)具有配体缺失缺陷的Ce-oxo簇促进了Ru^(3+)的有效吸附;(2)微孔框架的约束作用实现了Ru NCs的有效固定和均匀分散,抑制了Ru NCs的团聚和流失,保证了催化剂的稳定性;(3)介孔结构为DCPD和H_(2)底物分子提供了高效的传质通道,也有利于暴露更多的活性中心,促进DCPD与H_(2)底物分子的吸附和活化.此外,通过优化合成条件,可以精确控制Ru NCs活性位点的电子结构、分布和微环境.XRD和X射线光电子能谱结果表明,Ru NCs和Meso-UiO-66(Ce)之间Ru-O-Ce强异质界面的形成导致了晶格畸变,Ru@Meso-UiO-25-200中Ru^(0)和M-O占比最多,主要来源于还原处理得到的Ru NCs和Ru-O-Ce异质界面中Ru‒O键的形成,且样品中Ru0的含量与Ru^(3+)吸附温度呈反相关趋势,与样品还原温度呈正相关趋势.密度泛函理论计算结果表明,金属Ru0作为主要活性位点,极大地促进了DCPD和H2的吸附,并激活了催化剂上吸附的DCPD的C=C键,促进了DCPD两个C=C双键的“共吸附”和连续化加氢过程.因此,介孔UiO-66(Ce)和Ru NCs异质结构的构建,在低温(60℃)下仅用35 min就实现了DCPD催化加氢得到四氢双环戊二烯(THDCPD)(100%转化率和~100%选择性),且循环使用6次后性能基本保持不变,表现出较好的活性和稳定性.综上,本文通过等级孔和异质结构的构筑,证明了介孔结构在大底物分子催化反应中的结构优越性,并进一步揭示了催化剂合成条件、结构和性能之间的关系,为理性设计新型MOFs基功能材料在催化、吸附、储能等方面的应用提供新思路.

摘要：分别采用热失重法和加压差示扫描量热法考察了不同结构屏蔽酚的热稳定性及其高温抗氧化性能,采用基于密度泛函理论的分子模拟方法计算了屏蔽酚分子的抗氧化特征参数,运用遗传算法建立了屏蔽酚分子结构参数与高温氧化诱导期之间的定量关系方程。结果表明,相对分子质量是影响屏蔽酚热稳定性的关键因素;所建立的定量结构与性能关系方程具有明确的物理化学意义,交叉检验相关系数R CV^(2)为0.914,具有较好的预测能力;揭示出S原子Mulliken负电荷数、O—H键解离能和分子最高占据轨道能量是影响屏蔽酚高温氧化性能的关键分子结构特征参数,且三个参数影响高温抗氧化性能的权重大小依次降低。从改善抗氧化性能的角度出发,应该设计开发具备如下结构特征的含硫屏蔽酚:S原子Mulliken负电荷较多、O—H键解离能较低、分子最高占据轨道能量较高。这为新结构高性能屏蔽酚类抗氧剂产品的设计开发指明了方向。

摘要：设计了一套基于PLC和物联网的微波合成分子筛控制系统,该系统以西门子S7-200 smart PLC作为控制器,以Tlink云平台为物联网开发平台,通过传感器实时采集现场的温度、压力等信号传递给PLC,经PLC内部程序处理后发送给DTU无线物联网模块,利用4G物联网技术将采集的数据传输至云服务器,并在云服务器上搭建工业物联网监控平台。通过手机APP软件和PC端与云服务器连接,最终实现设备的远程监控。系统测试运行结果表明:系统运行稳定可靠,验证了数据传输的稳定性和可行性,能实时远程监控微波合成分子筛设备的运行。

摘要：催化过程在化工生产中起着至关重要的作用,开发高性能催化材料是提升催化效率的有效策略之一.然而,多数催化过程伴随的强烈放热或吸热效应往往影响材料的催化效率,甚至可能导致失活.近年来,相变储热材料(PCMs)因具有较好的热管理和能量存储性能,在热催化、光催化、生物催化和电化学领域展现出广阔的应用潜力.将PCMs与催化材料相结合,形成PCMs@Catalysts复合材料,可以提升能源利用效率和强化催化反应过程.利用微胶囊技术,可以实现这种复合材料的储热区及催化区的分区组装及功能集成,其中催化材料壳层不仅增强了PCMs热导率和稳定性,还能够有效防止PCMs相变过程的泄漏.同时,PCMs芯材通过吸收/释放反应过程的热量和控制壳层催化材料的温度达到提升催化效率的目的.本综述旨在深入介绍相变材料在强化催化反应方面的最新进展,并为PCMs@Catalysts复合材料的理性设计和可控制备提出见解.本文系统地总结了PCMs@Catalysts复合材料的制备方法及其在热催化、光催化、生物催化和电化学领域的应用进展.PCMs@Catalysts的制备方法主要包括物理法和化学法.物理法,如喷雾干燥法和空气悬浮法,主要通过物理手段将外壳溶液均匀地包覆在PCMs内核表面,形成厚度适中的外壳.而化学法,如原位聚合法、原位沉淀法、悬浮聚合法、诱导氧化法和溶胶-凝胶法等,则通过在PCMs表面原位生长致密的氧化物壳层来实现复合材料的构筑.在应用方面,PCMs组分提升催化反应性能的作用机制主要包括以下三种.(1)自蓄热驱动催化效应:PCMs材料在催化反应中高效储存来自环境余热或太阳能等外界热源的热能,并在移除热源后持续稳定地释放潜热以驱动催化反应的进行.(2)原位温度调节效应:由PCMs芯材存储反应过程中的热量以调节催化材料壳层微环境温度,进而调控催化剂床层温度,防止催化过程热失控并延长催化剂使用寿命.(3)热流/电子协同效应:PCMs释放的热流能够加速催化材料表面底物分子的热运动和光生电子/空穴的迁移,进而克服反应物转化的能量势垒;热流和光生电荷的协同效应有助于提高太阳能的利用率和反应物的转化率.综上,本文系统地总结了PCMs@Catalysts复合材料的合成制备方法、协同作用机制及其在不同催化领域的应用进展.展望未来,PCMs@Catalysts复合材料研究应在保证其综合力学性能的基础上,进一步提高催化性能和储/放热效率.本文旨在为PCMs@Catalysts的理性设计和精准构筑提供参考,也为其在工业领域的规模化应用提供借鉴.