袁瑞雪
,
李杨
,
闫浩兵
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王欢
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宋健
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张中申
,
樊卫斌
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陈建刚
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刘忠文
,
刘昭铁
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郝郑平
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60180-7
采用溶胶-凝胶法制备了一系列钒氧化物催化剂,并用于CO2氧化异丁烷脱氢反应.采用X射线衍射、低温N2吸附-脱附、O2程序升温氧化、程序升温表面反应和原位傅里叶变换红外光谱等方法研究了催化剂的性质.反应结果表明,尽管所有钒氧化物催化剂的丁烯选择性都大于85%,但随着催化剂组成和制备方法的改变,催化活性和稳定性差异显著.其中,12 wt% V2O5/Ce0.6Zr0.4O2(7 wt%)-Al2O3的催化活性最高,而6 wt% V2O5-Ce0.6Zr0.4O2(7 wt%)-Al2O3的稳定性最佳.关联分析催化反应结果与催化剂表征表明,钒氧化物的催化活性取决于VOx物种的结晶度和分散度,而催化剂表面所积重质焦炭的特性是决定催化剂稳定性的关键.非稳态反应和原位光谱结果确认, CO2氧化异丁烷脱氢遵循Mars-van Krevelen氧化还原机理.
关键词:
异丁烷
,
氧化脱氢反应
,
二氧化碳
,
五氧化二钒
,
三氧化二铝
李杨
,
张中申
,
王俊慧
,
麻春艳
,
杨洪玲
,
郝郑平
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60914-7
异丁烯用途广泛,被认为是除乙烯和丙烯外最重要的基础化工原料.异丁烯的来源主要是石油裂化过程中产生的碳四馏分,但随着对其需求量的逐年增加,分离法已逐渐无法满足,因此异丁烷直接脱氢工艺逐渐受到工业界和学术界的重视.铬系和铂系催化剂是两类传统工业催化体系,但铬对环境污染严重,铂作为贵金属成本较高,而且现有工艺大多存在催化剂稳定性较差需要反复再生的问题.近年来碳材料用于烷烃氧化脱氢反应的研究较多,并表现出较高的活性和稳定性,甚至有研究组提出金属催化剂在反应中快速生成的活性积碳(active coke)可能是真正的催化活性中心.但氧化脱氢反应不同于直接脱氢,需在反应中加入氧气,这在实际生产中会带来一系列问题：考虑到烷烃的爆炸极限,实际应用时反应气必须稀释,这不利于产物的收集；而且氧气会导致反应物过度氧化产生CO和CO2等副产物,也限制了氧化脱氢工艺在工业上的应用和发展.
我们研究组将椰壳碳、煤质碳和碳纳米管等碳材料作为催化剂用于催化异丁烷直接脱氢反应,发现碳催化剂表现出较高的催化活性：在625 oC,椰壳碳上异丁烷转化率和异丁烯选择性分别为70%和78%,连续反应3d后仍能维持34%的转化率,且选择性基本不变.与铬基催化剂相比,碳催化剂在稳定性方面表现出更大优势.我们进一步采用N2吸脱附、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等手段对反应前后的碳催化剂进行了详细表征. N2吸脱附结果表明,椰壳碳比表面积高达1190.2 m2/g,这可能是其具有较高催化活性的原因；而结合催化剂活性数据,对比反应前后椰壳碳催化剂比表面积和异丁烷转化率可知,两者呈现近乎线性的相关性,进一步证实比表面积大小对碳催化剂催化活性有重要影响. XPS谱图证明椰壳碳在反应前表面除了有少量硅(0.73%)外,不存在金属氧化物等杂质,证实碳材料无需负载氧化物等即可表现出较高的催化活性；反应后沉积的积碳附着在催化剂表面,使硅含量降低至0.47%；催化剂中氧含量也由4.43%降低至3.78%,同时有碳酸盐生成. FTIR谱图进一步证实反应前的椰壳碳表面有丰富的有机官能团,但反应开始后有机官能团很快消失,而催化剂仍保持较高的催化活性,因此有机官能团并非碳催化剂催化活性高的必要因素,这与文献中已报道的结果不同. FE-SEM照片中观察到反应后椰壳碳催化剂表面形成积碳,随着反应时间延长积碳明显增多,这与XPS结果一致.
碳材料具有来源广泛、绿色环保等显著优势,可作为一种新的催化体系应用于异丁烷直接脱氢反应,无需负载其他物质或添加氧化性气体即可表现出良好的催化活性和稳定性,其比表面积对催化活性有重要影响,反应中产生的积碳导致催化剂比表面积下降进而降低其催化活性,而有机官能团的存在对催化活性影响不大.
关键词:
碳
,
直接脱氢
,
异丁烷
,
异丁烯
,
多相催化
张功庭
,
盛光敏
,
黄利
材料导报
在介绍了金属材料包中格效应的基础上,总结了金属包申格效应的表征方法,对造成材料包申格效应的一些影响因素进行了介绍和总结,阐述了产生包申格效应的相关机理,提出了消除或减小包申格效应的方法,并为包中格在今后的工业生产实践中的应用指明了一些方向,这也是包申格效应的研究重点.
关键词:
包中格效应
,
影响因素
,
机理
刘海涛
,
王任甫
,
杨景红
,
牛佳佳
材料开发与应用
利用单轴屈服试验法研究了高强度10CrNi5MoV钢的包申格效应.结果表明,随着拉伸预塑性应变量的增大,10CrNi5 MoV钢的包申格效应显著增大,在约0.9％预塑性应变量时趋于饱和,此时包申格效应因子为0.72;包申格效应的产生主要与位错运动和背应力有关,热处理均可显著减弱10CrNi5MoV钢的包申格效应.
关键词:
包申格效应
,
屈服强度
,
位错
,
热处理
高尚青
黄金
doi:10.11792/hj20160718
为确保申家峪尾矿库坝体的安全稳定，根据尾矿库工程地质和水文地质的实际情况，对申家峪尾矿库的渗流条件进行了符合实际情况的假设，并建立了反映主要坝体结构和周边岩体特性的三维有限元模型。通过MIDAS／GTS NX计算软件的数值模拟，分析了尾矿坝终期标高340 m时正常工况下坝体的渗流特性和正常运行条件下的渗流情形；评价分析了尾矿库在终期堆积标高时的渗流稳定性，并为坝体抗滑稳定验算提供了准确的浸润面位置。通过工程分析证明，利用MIDAS／GTS NX计算软件可以较好地模拟尾矿库的渗流特性，对尾矿库的安全生产有一定的参考价值和指导意义。
关键词:
尾矿库
,
有限元
,
渗流稳定性
,
浸润线
牛超
,
臧顺来
机械工程材料
采用简单剪切试验装置和三维数字散斑应变测量分析系统,对SPCC冷轧钢板和AA6061铝板两种材料进行了简单剪切试验,对其包申格效应进行了测试.结果表明:简单剪切试验能够较为容易地实现反向加载,且能得到较大变形时的力学特性,同时散斑应变测量方法由于能够获得试样表面的整体应变场,保证了剪应变测量的准确性;两种材料在不同的预应变下,正向加载阶段剪应力-剪应变关系曲线重合性较好;且随预应变的增加,反向屈服应力增加;通过比较等向强化模型预测结果和试验测试结果,显示两种材料均存在明显包申格效应、瞬态效应,而SPCC钢板表现的更为明显永久软化效应.
关键词:
金属薄板
,
包申格效应
,
简单剪切
,
数字散斑
储荣邦
,
桑保华
电镀与涂饰
阐述了第三代核电站(AP1000)建设对装置可靠性的要求,指出核用不锈钢镀硬铬的难点及镀层的性能指标,介绍了南通市申海工业技术科技有限公司在此方面的经验,包括前处理工艺,杂质控制措施,大尺寸、复杂结构零件的均镀技术,以及大批量生产时的稳定性和质量控制.
关键词:
核电站
,
不锈钢
,
镀硬铬
,
可靠性
,
纯度
,
均匀性
,
前处理
,
质量控制
张弗天
,
车成卫
,
靳达申
材料导报
概要介绍了金属材料学科1996年立项的面上项目的总结情况,在详细分析基金成果各种指标的基础上,对能体现基础研究特点的成果进行了排序和初步分析,并从管理角度评速了一些有特色的总结.还指出在结题报告中应该注意的一些问题.论述了定期评述结题项目的意义,以及建立成果评价规范的重要性.希望通过制度化、规范化的结题管理,奖优惩劣,促进基金事业的健康发展.
关键词:
基金项目
,
结题
,
评述
李林
,
徐德根
,
刘建忠
,
阳知乾
高分子材料科学与工程
通过双螺杆挤出制备聚甲醛(POM)/超支化聚酯(HBP)共混物.采用傅里叶变换红外光谱、高压毛细管流变仪、差示扫描量热仪、热失重仪及万能试验机研究了POM/HBP的分子间的相互作用、流变行为、结晶性能、热稳定性及力学性能.研究表明,POM与HBP存在相互作用,HBP羟基特征吸收峰从3385 cm-1移动到3440 cm-1,出现蓝移现象,氢键被破坏.流变行为表明HBP对POM具有增塑作用,使POM的非牛顿流动指教减小到0.57,熔体表现黏度降低.差示扫描量热分析表明HBP含量为1％和2％时,POM的结晶温度、结晶速率、结晶度均降低,而含量为4％和6％时,POM的结晶速率、结晶度均增加.力学性能测试表明HBP能同时实现POM的增韧增强,冲击强度可提高近50％,拉伸强度提高到67 MPa.
关键词:
聚甲醛
,
超支化聚酯
,
氢键
,
结晶行为
,
增强增韧
