邓澄浩
,
冷莉
,
周静红
,
周兴贵
,
袁渭康
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60899-3
在生物柴油生产过程中大量副产的甘油是重要的生物质转化平台化合物.通过甘油氢解制备高附加值的1,3-丙二醇是甘油的资源化利用的重要途径,能够显著提高生物柴油产业的经济效益,同时也是探究更复杂的糖醇类化合物氢解的模型反应.因此,甘油氢解制备1,3-丙二醇成为当前学术界的研究热点.通常,以Re或W为助剂修饰的贵金属催化剂是有效的甘油选择性氢解制1,3-丙二醇的催化剂,其中,双金属Ir-Re催化剂是目前最高效的催化剂之一.甘油氢解反应是典型的结构敏感性反应,它的催化性能依赖于双金属催化剂的结构,而后者受制备工艺条件如热处理方式及条件的影响.最近,我们报道了以直接还原法(即浸渍-还原法)制备的Ir-Re催化剂为合金结构,在甘油氢解中表现出更为优越的反应活性及目前报道中最高的1,3-丙二醇生成速率,并提出了可能的双功能反应机理,即催化剂表面的Re-OH酸性位和Ir均为甘油氢解的活性位.本文采用直接还原法制备KIT-6(具有三维有序介孔孔道结构的SiO2)负载的双金属Ir-Re催化剂,进一步研究还原温度对Ir-Re/KIT-6的结构及其催化性能的影响,揭示催化剂表面酸性在甘油氢解反应中的重要作用并阐明其构-效关系.结果显示不同还原温度(400–700 oC)制备的催化剂的比表面积、孔体积及孔径数据基本一致,表明还原温度对Ir-Re/KIT-6的织构性质的影响很小.根据程序升温还原和透射电镜-能量散射点扫描结果可知,不同温度还原后的催化剂表面Ir和Re均以金属态形式存在,同时两者存在直接的相互作用,形成了Ir-Re合金；而漫反射红外图谱上CO吸附峰的红移以及峰形的显著变化也印证了Ir-Re合金结构的形成. TEM结果显示,在400–700oC还原后得到的Ir-Re合金纳米粒子均匀分布于KIT-6上,尺寸基本一致(2.5–2.8 nm),与CO化学吸附结果一致.此外, NH3-程序升温脱附结果表明催化剂的酸量随着还原温度的升高而逐渐增大,但酸强度没有明显变化,这可能是由于高温还原进一步促进了Ir和Re的相互作用,在原子尺度上混合更为均匀所致. Ir-Re催化剂上甘油氢解反应结果显示,随着还原温度由400提高到600 oC,所制催化剂的活性先增加而后趋于稳定.由此可以认为Ir-Re催化性能的差异与Ir分散度和酸强度的关联较小,主要是由于催化剂表面酸量所致.直接关联酸量与反应活性(以反应时间内的平均1,3-丙二醇生成速率表示)可以看到,反应活性随着酸量的增加而线性增大,表明Ir-Re/KIT-6的表面酸量直接影响了甘油氢解反应速率的快慢,即酸位Re-OH直接参与了催化反应.众所周知, Re金属活化H2的能力很弱,而金属Ir在反应中起到催化加氢的作用.实验结果很好地印证了Ir-Re合金催化甘油氢解反应的双功能反应机理,即酸位Re-OH与金属Ir协同参与氢解反应,分别作为甘油吸附位和H2活化中心,因此提高催化剂的表面Re-OH的数量将是进一步提高催化活性的途径之一.总的来说,在400–700 oC还原得到的Ir-Re/KIT-6催化剂具有Ir-Re合金结构.还原温度对催化剂的织构性质、金属纳米粒子的尺寸、Ir的分散度及表面酸强度的影响不大,但还原温度的升高有利于Ir和Re的相互作用,显著提高了催化剂的表面酸量,因而提高催化活性.此外,表面酸量和反应活性的线性关系表明酸位Re-OH参与Ir-Re合金催化甘油氢解反应,印证了双功能反应机理.
关键词:
甘油氢解
,
铱-铼合金
,
双功能反应机理
,
表面酸性
,
还原温度
秦旭
,
陈智勇
,
楼永平
钢铁
以彩色薄板为原料,用冷弯成型法生产拱型建筑型材(简称冷弯成拱)是冷弯型钢生产领域的新技术、新发展.此项新技术在国内外应用越来越广,但迄今关于冷弯成拱的力能参数的研究处于空白状态.本文重点研究与冷弯成拱过程有关的力能参数及冷弯成拱原理.以实际和理论为基础,建立冷弯成拱的力学模型.从该力学模型出发推导出冷弯成拱过程中立辊及锥辊的冷弯成型力、冷弯成型功及冷弯成型功率的一般公式.
关键词:
冷弯成拱
,
力能参数
,
研究
卢允庄
,
王如竹
,
姜周曙
,
吴静怡
,
许煜雄
工程热物理学报
本文对一台余热驱动的带有水蓄冷器的单吸附器吸附空调系统进行了实验分析,研究了系统的吸附制冷过程和水蓄冷器的作用与影响,并对该吸附制冷系统中的吸附式蓄冷这种无能量损失的蓄冷方式的放冷过程进行了实验分析,比较了蓄冷式系统和双吸附器连续制冷系统的制冷性能及其优缺点.
关键词:
吸附制冷
,
蓄冷
,
余热
卜恒勇
,
卢晨
材料保护
综述了冷喷涂过程中粒子速度和临界速度的模拟计算及实际测定的方法,分析了冷喷涂中影响临界速度的因素,指出合理利用数值计算方法并结合粒子和基体本身的物理性质来设计喷管几何结构、优化涂层制备工艺参数以提高涂层性能将是冷喷涂发展的主要方向之一.
关键词:
冷喷涂
,
临界速度
,
粒子速度
,
影响因素
陈健
,
梁欢
,
刘雪飘
材料热处理学报
采用真空感应熔炼技术浇铸CuNiCoBe合金,利用光学显微镜、硬度计、电导仪,研究固溶、冷变形和时效处理工艺对CuNiCoBe合金组织和性能的影响.结果表明,CuNiCoBe合金较为合适的固溶温度为960℃;时效前冷变形有利于加快时效进程、缩短时效时间;冷变形量越大,合金时效后的室温硬度越高,达到时效硬化峰值的时间越短,峰值后硬度下降的幅度越大;总体说来冷,预冷变形亦有利于提高合金时效后的电导率,提高幅度平均约为10%.经960℃保温1.5 h固溶处理+60%冷变形+490℃保温2.5 h时效处理后的CuNiCoBe合金的硬度可达377 HV30,比未冷变形时提高了124%.
关键词:
CuNiCoBe合金
,
冷变形
,
时效
,
硬度
,
电导率
莫冬传
,
吕树申
,
何振辉
工程热物理学报
针对某间歇剧烈放热的设备,设计了一套某带相变蓄冷换热器的泵驱两相环路热控系统,并对相变蓄冷换热器进行优化设计.经过比较,拟采用石蜡与膨胀石墨的混合物为相变材料(PCM),在大大提高材料热导率时,又可保持较大的相变潜热.为了提高换热效率,应尽量避免PCM的融化距离过深,同时应优先减小外管壁与PCM间的接触热阻.相变蓄冷换热器的最优管间距与蓄冷时间、冷凝传热系数和接触表面传热系数等因素密切相关,本相变蓄冷器的最优管间距选为30 mm.通过动态模拟,可以得到相变蓄热换热器内不同时间的温度分布,确认所设计的相变蓄冷换热器可以满足要求,并为储液器的设计提供了相变蓄热换热器内不同时间的空泡率.
关键词:
换热器
,
相变材料
,
高热流密度
