封悦霞
,
殷宁
,
李其峰
,
王军威
,
亢茂青
,
王心葵
高分子材料科学与工程
采用碳酸二甲酯(DMC)和1,6-己二醇(HD)为原料,三乙烯二胺为催化剂,通过酯交换反应合成了聚(碳酸1,6-己二醇)酯二醇(PHCDL).考察了反应条件对该过程的影响,得到了最优合成工艺条件:当三乙烯二胺的用量为1,6-己二醇(HD)的0.026%,常压下160 ℃反应3 h,然后180 ℃减压反应8h,得到目的产物PHCDL.三乙烯二胺为Lewis碱,该缩聚反应被推断为通过碱催化的醇解反应来完成的.
关键词:
聚碳酸酯二醇
,
碳酸二甲酯
,
三乙烯二胺
,
合成
,
机理
赵雨花
,
李其峰
,
王军威
,
亢茂青
,
王心葵
新型炭材料
采用原位聚合法和浇注模压工艺合成出一系列经不同方法处理的炭纤维( CF)/聚醚型聚氨酯( PU)弹性体。通过机械性能测试，热失重分析和扫描电子显微镜等手段研究不同处理方法和CF含量对CF/PU弹性体复合材料的物理机械性能、热性能和微观形态的影响。结果表明，偶联剂中以胺基硅烷KH5501、KH602和钛酸酯类TCAˉK44处理CF对CF/PU复合材料的机械性能改善效果明显；硝酸氧化的CF对复合材料的机械性能和热稳定性均明显改善；硝酸氧化处理CF与PU间的黏接性优于偶联剂处理CF/PU间的黏接性。
关键词:
炭纤维
,
聚氨酯
,
复合材料
,
机械性能
,
耐热性
李其峰
,
王军威
,
董文生
,
亢茂青
,
王心葵
,
彭少逸
催化学报
在系统研究PbO催化剂对苯胺与碳酸二甲酯反应合成苯氨基甲酸甲酯(MPC)的催化性能的基础上,考察了不同载体负载的PbO的催化性能,筛选出活性较高的SiO2载体. 以SiO2为载体,考察了不同活性组分对MPC合成的催化性能,优选出了具有较高催化活性的In2O3/SiO2催化剂. 在该催化剂的催化下,苯胺转化率可达75.98%,MPC选择性为78.24%.
关键词:
苯胺
,
碳酸二甲酯
,
甲氧羰基化
,
苯氨基甲酸甲酯
,
氧化铅
,
氧化铟
,
硅胶
,
负载型催化剂
徐金光
,
田志坚
,
王军威
,
徐云鹏
,
徐竹生
,
林励吾
催化学报
用水热合成法制备了锰取代的六铝酸盐催化剂,并比较了超临界干燥法和普通烘箱干燥法对催化剂结构及甲烷燃烧反应活性的影响. DTA-MS 结果表明,超临界干燥过程中,催化剂前驱物中的表面铝羟基部分被乙氧基取代. 这种表面修饰作用可保持铝分散的均匀性,使催化剂前驱物中碳酸锰和碳酸镧的分解温度明显降低,且氢氧化铝的脱水温度维持在较适宜的范围内; 焙烧后,易形成六铝酸盐相. 甲烷燃烧反应结果表明,用超临界干燥方法制得的催化剂对甲烷燃烧反应的催化活性明显高于用普通烘箱干燥方法制得的催化剂.
关键词:
水热合成
,
甲烷
,
催化燃烧
,
六铝酸盐
,
超临界干燥法
,
尿素
王军威
,
李国禄
,
王海斗
,
徐滨士
,
康嘉杰
材料热处理学报
利用盐浴氮碳共渗对45钢进行表面改性,采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和光学显微镜（OM）等测试手段对改性层的显微结构和组织性能进行了表征。基于球盘式接触疲劳试验机研究了改性层在不同状态下的接触疲劳性能,并采用扫描电子显微镜（SEM）对失效形貌进行了分析。结果表明：45钢氮碳共渗改性层的疲劳裂纹萌生于表面和次表面,失效形式以剥落和表面磨损为主;疏松的白亮层降低了改性层的抗接触疲劳性能,扩散层上保留的5～8μm致密白亮层能有效提高改性层的抗接触疲劳性能。
关键词:
氮碳共渗,45钢
,
滚动接触疲劳
,
硬度
,
失效机理
董晓素
,
李枫
,
赵宁
,
谭猗生
,
王军威
,
肖福魁
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62793-1
近年来,由于大气CO2浓度增加引起的温室效应正日益威胁着人类的生存与发展,CO2的捕获与利用是有望解决温室效应和能源危机的有效途径.CO2催化转化为甲醇成为众多研究者关注的焦点,这是因为甲醇不仅是一种重要的基本化工原料,也是一种洁净的绿色燃料和能源载体.Cu基催化剂广泛应用于CO2加氢合成甲醇反应,并表现出良好的催化性能.通常,金属催化剂的制备是采用H2对金属氧化物进行还原.然而,传统的气相还原过程伴随着强烈的热效应,且需要在高温(473-573 K)下进行,会引起表面铜颗粒长大并加速其聚集烧结,使得活性组分利用率下降.近年来,以NaBH4为还原剂的液相还原法逐渐受到人们的重视,该方法操作简单、快捷且条件可控,反应在低温下进行,放出的热量可在液相环境中迅速得到转移,大大抑制了铜颗粒的聚集.因此,液相还原法可制备出高铜分散度、高活性的催化剂.焙烧温度对铜基催化剂结构和催化性能的影响已得到广泛探究,但这仅限于含二价铜物种催化剂,焙烧温度对含多种铜价态催化剂的影响未见报道.由于液相还原法制备的催化剂含有还原态的铜物种(Cu0和Cu+),它们比Cu2+具有更强的流动性,因此在后续的焙烧过程中催化剂更容易发生烧结和聚集.本文采用液相还原法合成了Cu/Zn/Al/Zr催化剂,分别于423,573,723和873 K焙烧后用于CO2加氢合成甲醇反应,考察了焙烧温度对制备的铜基催化剂结构性质和催化性能的影响,并与传统共沉淀法制备的催化剂进行了对比.结果显示,随着焙烧温度升高,铜物种聚集作用增强,金属铜颗粒尺寸增大,873 K时烧结出现显著增强.由于比表面积随焙烧温度升高而减小,高温度焙烧的催化剂具有小的表面碱性位数目.焙烧温度会影响催化剂中铜物种与其它组分的相互作用,进而影响催化剂的还原.随着焙烧温度的升高,催化剂的还原温度逐渐降低,表面Cu+/Cu0的比例先增后减.CO2加氢活性评价显示,液相还原法制备的催化剂具有更高的催化活性,尤其是甲醇选择性;随着焙烧温度升高,催化剂的CO2转化率和甲醇选择性先增后减,CZAZ-573催化剂具有最高活性,且在1000 h长周期活性测试中表现稳定.CO2转化率与催化剂暴露金属铜的比表面积密切相关.相比Cu0,产物甲醇更容易在Cu+表面催化生成,催化剂表面的Cu+/Cu0比与甲醇选择性的变化规律一致.通过调控焙烧温度可得到高Cu比表面积以及高Cu+/Cu0比的催化剂,有利于CO2加氢生成甲醇.
关键词:
液相还原法
,
Cu/Zn/Al/Zr催化剂
,
二氧化碳加氢
,
甲醇
王军威
,
张志新
,
王心葵
催化学报
采用浸渍法、机械混合法和水热法制备了Mo/HZSM-5分子筛催化剂,考察了Mo含量和在线反应时间对丙烷芳构化反应的影响,并以IR, XRD, NH3-TPD和XPS等表征手段研究了Mo物种对HZSM-5分子筛结构和酸性的影响. 结果表明,水热法制备的催化剂丙烷芳构化活性最高,且具有较高的活性稳定性,在焙烧过程中Mo物种易在HZSM-5分子筛上分散,且比浸渍法更多地进入分子筛孔道内,并与分子筛产生强相互作用,使B酸中心减少, L酸中心增多.而浸渍法制备的催化剂的芳构化性能比相应的水热法催化剂低,活性稳定性较差,经焙烧后在分子筛外部形成结晶,进入孔道内的数量较少,对分子筛酸性的影响也低于水热法催化剂.
关键词:
氧化钼
,
HZSM-5分子筛
,
丙烷
,
芳构化
,
表征
Masatake Haruta
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62526-3
纳米金的催化性能受载体影响巨大,选择合适的载体或设计金属-载体界面精细结构能显著影响纳米金的催化性能.迄今发现各种载体包括酸、碱金属氧化物、碳材料以及有机聚合物均可作为纳米金的有效载体.相应的各种金催化剂均展现出独特的催化活性与选择性.一个典型的例子是核壳结构的Au/NiO催化剂,基于该催化剂催化异丁烯醛制备异丁烯酸甲酯的化工厂己于2008年开始兴建.金催化剂在AsH3气体传感器和汞收集器等环境分析方面也开始实际应用.因而,金催化剂的稳定性和使用寿命成为当前关注的焦点问题.目前报道的长寿命金催化剂典型例子有MINTEK催化剂和YD-3烟台催化剂,后者是由α-Fe2O3和La2O3改性氧化铝负载的金催化剂.中国科学院大连化学物理研究所张涛院士和王军虎研究员团队在近期研究中发现高温焙烧条件下Au纳米颗粒与羟基磷灰石(HAP)载体之间会发生金属-载体强相互作用(Strong Metal-Support Interaction简称SMSI)效应.SMSI效应导致载体对Au纳米颗粒形成包裹,可以有效提升Au纳米颗粒的抗烧结性能,但其对活性位的覆盖也会导致催化剂活性的下降.最近,该团队通过向载体HAP中添加TiO2进行修饰,成功设计开发出Au/HAP-TiO2催化剂.该催化剂上Au纳米颗粒与HAP接触的一侧被HAP薄层包裹,与TiO2接触的一侧裸露,呈现出独特的半包裹结构.通过这种纳米尺度的结构设计,该金催化剂经过8000℃的高温焙烧后不仅对一系列反应均表现出可观的催化活性和优异的抗烧结性能,且在模拟汽车尾气CO消除反应中表现出优于商业三效催化剂的反应稳定性.该工作为负载型纳米金催化剂的应用,特别是在高温催化反应中的实际应用提供了新途径,因此有望促进负载型金催化剂的实用化乃至商业化进程.
关键词:
金属-载体强相互作用
,
纳米金催化剂
,
超稳定性
,
高活性
