李冰
,
田鹏
,
李金哲
,
陈景润
,
袁扬扬
,
苏雄
,
樊栋
,
魏迎旭
,
齐越
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60557-9
以六亚甲基亚胺为模板剂,采用水热法合成了不同硅含量的磷酸硅铝分子筛SAPO-35,并利用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜、固体核磁、X射线光电子能谱和N2吸附-脱附等方法对样品进行了表征.研究了不同硅含量的SAPO-35分子筛在甲醇转化制烯烃反应中的催化行为,同时对比分析了具有相近硅含量的SAPO-35和SAPO-34分子筛在甲醇转化反应过程中积炭物种随反应时间的演变特征,尝试将分子筛结构和其积炭失活行为进行了关联.
关键词:
SAPO-35
,
甲醇制烯烃
,
SAPO-34
,
积炭物种
,
失活
向骁
,
吴鹏飞
,
曹毅
,
曹磊
,
王全义
,
徐舒涛
,
田鹏
,
刘中民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62836-5
随着柴油车数量的增加,NOx污染的控制成为了当今社会的一个重要议题,NOx可以导致酸雨,光化学烟雾以及慢性健康问题.目前,具有八元环孔口的含铜CHA型分子筛(包括Cu-SSZ-13和Cu-SPAO-34)具有优异的高温水热稳定性及宽温度范围内的活性和N2选择性,是最具有吸引力的氨选择催化还原催化剂,而且在欧洲和美国已经得到了应用.SAPO-34分子筛的一个重要缺陷就是在100 oC以下,对水较为敏感,这主要是由于Si–O–Al键的水解造成的.研究表明,在室温下接触水蒸气后,SAPO-34的结晶度和比表面积只能部分恢复,而如果长达数月甚至更长时间的接触后,分子筛将会遭受骨架坍塌等不可逆的破坏,到目前为止,Cu-SAPO-34的低温水热稳定性相关问题并未得到清楚的阐述.本文系统研究了不同铜含量和硅含量的Cu-SAPO-34催化剂的低温水热稳定性.结果显示,低温水热处理后,所有催化剂的NH3氧化活性和NH3-SCR活性(主要是低温活性)都有所下降.29Si MAS NMR结果表明,在低温水热处理过程中,骨架结构的破坏在所难免,但催化剂上铜含量的增加有助于Cu-SAPO-34的骨架结构和酸性的更好保持.EPR结果表明,当催化剂上铜含量较低时,孤立Cu2+的稳定性和SAPO分子筛骨架的稳定性呈现正相关的关系.具有较高铜含量(如3.67 wt%)的样品,尽管其骨架结构和酸性在低温水热处理过程中可以得到较好的保持,但活性Cu2+的量仍会有明显的下降.由于部分样品在低温水处理后,NH3氧化反应活性下降,我们推测CuO颗粒发生了聚结,从而抑制了催化剂的NH3氧化反应活性,N2O化学吸附实验也证实了该结论.在所有催化剂中,具有中等铜含量(1.37%)的高硅Cu-SAPO-34样品在低温水处理过程中的Cu2+量和酸性质均得到了较好的保持,所以其水处理后的NH3-SCR活性衰减最小.
关键词:
Cu-SAPO-34
,
低温水热稳定性
,
氮氧化物
,
选择催化还原
,
氨氧化
袁扬扬
,
王林英
,
刘红超
,
田鹏
,
杨淼
,
徐舒涛
,
刘中民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60960-3
由于具有独特的孔道结构、高的热稳定性及适宜的酸性,丝光沸石(MOR)被广泛应用于正构烷烃异构化、二甲苯异构化、烷基化、甲苯歧化与烷基芳烃之间的烷基转移以及二甲醚羰基化反应中.但是其单一的微孔孔道结构在催化反应中带来严重的扩散限制,导致微孔内部活性位点利用率低和容易积碳失活等问题,同时也限制了MOR在大分子催化反应中的应用.在分子筛中引入介孔或减小晶粒尺寸是克服扩散限制的有效方法,也成为目前分子筛领域的研究热点.早期的研究中主要通过水蒸气处理、酸处理或碱处理等方法来制备多级孔MOR.但是,对于富铝的MOR,通常需要通过多步处理才能引入介孔.一步法直接制备多级孔MOR是目前的研究热点和难点.虽然文献报道可以采用自制的具有随机分子量分布的阳离子聚合物为模板剂和双亲有机硅表面活性剂OS-12制备多级孔MOR,但是合成的多级孔MOR为具有较窄a-b截面的纳米纤维或纳米棒状MOR,其12元环主孔道中的扩散限制没有得到有效改善.研究者采用N,N,N',N'-四乙基-外,外-二环[2.2.2]辛-7-烯-2,3：5,6-联四氢吡咯二碘铵盐和N,N,N,N',N',N'-六乙基-1,5-戊二胺阳离子为结构导向剂或者多季铵盐表面活性剂C18H37N+(Me)2C6H12N+(Me)2CH2C6H4CH2N+(Me)(C4H7CH2OH)为封端剂合成了具有三维纳米尺寸的MOR.然而这些纳米MOR的合成使用了结构复杂、价格昂贵的模板剂或表面活性剂.因此,开发简便、经济的MOR纳米晶合成路线仍是一个巨大挑战.本文通过在凝胶中添加少量四乙基氢氧化铵(TEAOH)和商业化表面活性剂,在低温下采用一步水热法成功制备了20–50 nm颗粒自组装的多级孔MOR (MOR-M),这是多级孔MOR合成中无c轴优势生长的首例报道.采用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜、透射电镜、N2物理吸附、核磁共振、热重及NH3程序升温脱附等多种表征手段对合成样品的物理化学性质进行了研究.考察了合成参数对产物形貌和孔结构的影响,发现TEAOH的加入和较低的晶化温度是合成MOR-M的关键因素,而表面活性剂的作用则是进一步抑制晶粒的过度生长.仅添加双季铵盐表面活性剂C12-2-12时得到的为c轴优势生长的纳米片状多级孔MOR.与常规MOR相比, MOR-M具有较短的扩散路径、较大的外比表面积和丰富的介孔结构,在大分子苯和苯甲醇苄基化反应中表现出较常规MOR和具有更长c轴长度的纳米片状MOR更高的活性和目标产物选择性.在二甲醚羰基化制备乙酸甲酯的反应中, MOR-M亦表现出较高的活性及抗失活性能,积碳速率显著下降.
关键词:
纳米晶组装
,
丝光沸石
,
四乙基氢氧化铵
,
表面活性剂
,
催化活性
李涛
,
田鹏
,
孙宏
,
宫庆
,
刘振伟
,
汪海燕
,
宗秋丽
机械工程材料
采用力学性能试验、化学成分分析、金相检验、能谱分析及冲击断口形貌观察等方法,分析了X80M钢热轧板卷冲击性能不合格的原因.结果表明:冲击性能不合格是因为板卷中存在严重的带状组织,该组织是以板条马氏体为主的脆性组织,存在明显的锰、硅元素偏析,它是冲击时的起裂源;带状组织中存在较多铌和钛的碳氮化物夹杂物,夹杂物呈方形,最大尺寸达到13μm,进一步降低了冲击韧性;解决或减轻带状组织的最有效手段是在板卷生产时减少或消除铸坯中的枝晶偏析程度.
关键词:
X80M热钢轧板卷
,
冲击性能
,
带状组织
,
马氏体
,
夹杂物
刘丽艳
,
孙一丹
,
于湛
,
田鹏
,
张向东
,
姜丽宏
,
李成宇
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30461
通过高温固相法合成了Dy3+,Tm3+单掺杂的四硼酸锌(ZnB4O7)磷光体,测定了室温下这2个磷光体经60Co γ-射线辐照后的三维热释光谱.从三维热释光谱可以观察到:这2个磷光体的主发光峰均位于218℃;ZnB4O7:Tm3+磷光体的主热释光峰的发射波长为366、453、475、651和754 nm,ZnB4O7∶Dy3+磷光体的主热释光峰的发射波长为480、573、665和755 nm,分别为稀土离子Tm3+和Dy3+的特征跃迁发射.对于Tm3+掺杂的ZnB4O7磷光体,热释光发射强度较高,在辐射剂量学领域有潜在的应用.利用峰形法,评估了ZnB4 O7∶Tm3磷光体在218℃时发光峰的动力学参数,其陷阱深度E为1.64 eV,频率因子为3.42×1016 s-1,遵循二级动力学.
关键词:
高温固相法
,
四硼酸锌
,
稀土
,
热释光
乔昱焱
,
吴鹏飞
,
向骁
,
杨淼
,
王全义
,
田鹏
,
刘中民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62775-X
以正丁胺为模板剂首次合成了纯相的SAPO-34分子筛.考察了硅投料量、硅源种类以及晶化温度等条件对所得样品性质的影响.发现反应温度为200°C时,不加入硅源,合成产物为磷酸铝层状相kanemite;加入硅溶胶后,产物中开始有SAPO-34晶体出现,且随着硅投料量的增加,kanemite逐渐消失,SAPO-34分子筛成为主要产物,最终在SiO2/Al2O3摩尔比为0.6-1.4时得到纯相的SAPO-34.不同的硅源对SAPO-34产品的形貌和尺寸影响较大.反应温度为160°C时,合成体系中无法晶化得到SAPO-34,当提高至240°C后,由于层状相在高温下不能稳定存在,此时可以在较宽的硅投料区间内合成得到纯相SAPO-34产品.在200和240°C时,考察了使用同样的初始凝胶合成SAPO-34样品的晶化过程.发现在200°C时,合成体系中最初大量生成了kanemite,随后逐渐减少,SAPO-34晶体开始生成并最终成为唯一产物.而在240°C时,无机原料很快被溶解,之后大量的SAPO-34晶体快速生成,产物的收率和相对结晶度迅速增加,且整个晶化过程中并无层状相生成.这再次证明了高温对层状相的生成有着明显的抑制作用,因此提高晶化温度可以成为一种有效调节产品晶相的方法,特别是在容易产生层状相杂质的合成体系中.鉴于胺热合成方法的诸多优点,例如较高的收率、较好的吸附分离及催化反应效果,几种伯胺(正丁胺、正丙胺、环己胺)被用于充当模板剂和溶剂来合成得到了SAPO分子筛产品.其中,正丙胺为一种新的合成SAPO-34的模板剂.对SAPO-34产品进行X射线衍射、X射线荧光分析、扫描电镜、N2物理吸附、NH3程序升温脱附、热重和固体核磁共振等表征.结果显示,得到的SAPO-34产品具有很好的结晶度、孔结构以及合适的酸性.使用氨甲基化反应对正丁胺合成的SAPO-34进行催化反应评价.结果显示,该样品对甲胺和二甲胺具有很高的择形选择性,是一种具有潜在前景的甲胺合成催化剂.
关键词:
SAPO-34分子筛
,
正丁胺
,
伯胺
,
合成
,
高温
,
氨甲基化反应
李鑫磊
,
狄国标
,
田鹏
,
杨春卫
,
沈开照
,
王立坚
材料开发与应用
本文采用不添加微合金元素的成分设计,利用超快冷(UFC)的大冷速的特点,最大限度地发挥控制冷却的作用,有效控制冷却过程,改善钢材的微观组织,获得良好的综合力学性能.为生产高强度TMCP交货E36船板提供一种低成本工艺路线.
关键词:
TMCP
,
超快冷
,
船板
,
显微组织
汪朝军
,
田鹏
,
刘勇
,
周凯
,
吴超
,
赵威
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2011.06.005
通过有机硅液体压力注入的方式,对交联聚乙烯(XLPE)电缆的水树缺陷进行绝缘修复,并分析其修复效果和原理.通过加速水树老化实验,使电缆介质损耗因数达2％左右,绝缘电阻低于3500 MΩ,利用压力注入式修复装置把修复液注入缆芯对水树缺陷进行填充和修复,比较了修复前后的介质损耗、击穿电压和电场强度等.结果表明:该修复液能在较短时间内渗透到电缆绝缘层内部与水反应,大幅度提升绝缘性能,使其恢复到新电缆的水平；通过显微镜观察发现,水树空洞被反应生成的有机化合物所填充,达到了消除绝缘层微孔中水分的效果.
关键词:
水树老化
,
硅氧烷
,
修复
,
介质损耗
,
有限元法
周帆
,
田鹏
,
刘中民
,
刘广宇
,
常福祥
,
李金哲
催化学报
以氯化胆碱为模板剂,采用水热合成法在较短的晶化时间内合成了OFF/ERI共晶体ZSM-34, 考察了各种合成条件对产物的影响. 通过调变合成参数可以获得不同ERI含量的ZSM-34. 用X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线荧光分析等对合成产物进行了表征. 吸附实验显示,所合成的分子筛具有较大的孔容,其对正己烷的吸附容量为11.4%. HZSM-34分子筛对甲醇转化制烯烃(MTO)反应具有良好的催化活性和高的乙烯选择性,低碳烯烃(乙烯+丙烯)选择性高达86.0%, 并且在反应过程中始终维持在较高的水平,不受甲醇转化率降低的影响. 高温水蒸气处理后的分子筛酸性降低,大大抑制了MTO初始反应中丙烷的选择性,而初始低碳烯烃的选择性则明显提高.
关键词:
ZSM-34
,
分子筛
,
水热合成
,
甲醇转化制烯烃
,
氯化胆碱
龚晓钟
,
汤皎宁
,
徐松志
,
田鹏
稀有金属材料与工程
在草酸电解液中用二次阳极氧化法制备多孔阳极化氧化铝(PAA)模板.通过对各种工艺参数(如电流密度、氧化时间、电解液浓度等)的调整,最终获得孔洞分布均匀、孔径基本一致、孔口呈六边形的PAA模板.同时在不剥离膜的情况下去除阻挡层,使原残留的铝成为基底,起电极作用.在非水体系中,用模板直流电沉积成功地制备了稀土单质Nd纳米线.经过SEM观测,PAA模板孔径在60nm 左右,去阻挡层前后变化不大,制备的Nd纳米线排列有序,尺寸一致:EDS测定表明纳米线为单质Nd及少量Nd2O3纳米线,单质Nd含量为92.73wt%;XRD分析图谱显示所得到的单质Nd及Nd2O3纳米线都为六方结构.
关键词:
金属材料
,
纳米线
,
稀土单质钕
,
非水体系
,
电沉积
,
阻挡层
,
氧化铝模板
