管再鸿
,
卢胜梅
,
李灿
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60831-2
碳纳米管的独特性质，特别是其一维有序的管腔结构所形成的限域环境在催化反应中的应用引起了广泛的兴趣.已有将常规的液相氢化反应和气相反应限域于碳纳米管内的研究报道，并且大多数的研究结果显示限域于碳纳米管内的反应活性和/或选择性有明显提高，但多数研究没有对此给出清晰的解释.金鸡纳碱修饰的Pt催化剂催化的α-酮酸酯不对称氢化体系被认为是多相不对称催化领域发展的里程碑.早期的研究是简单的将碳纳米管作为Pt催化剂的载体用于α-酮酸酯不对称氢化反应，取得了中等的活性和对映体选择性.我们研究组发展了一种催化剂制备方法，可选择性的将Pt纳米粒子限域于碳纳米管管腔内或担载在碳纳米管管外，并将所制备的碳纳米管Pt催化剂应用于α-酮酸酯多相不对称催化反应中，发现封装于管腔内的管内型Pt纳米粒子的催化性能显著高于负载在管腔外壁的管外型Pt纳米粒子的催化性能.然而，对于管内型Pt催化剂催化性能增强的原因并不清楚. CO化学吸附和高分辨投射电镜(HRTEM)的表征结果表明管腔内外的Pt纳米粒子的大小和形貌没有明显区别.本论文在上述研究基础上，采用X射线光电子能谱(XPS)，氢气程序升温脱附(H2-TPD)，紫外可见光谱(UV-Vis)等表征手段研究了Pt纳米粒子担载于碳纳米管内和管外形成的催化剂在α-酮酸酯的不对称氢化反应中催化性能差异的原因. XPS测试结果表明，管内型和管外型Pt催化剂的载体的碳物种分布没有显出差异，但催化活性中心Pt纳米粒子的Pt物种组成不同.经225 oC H2还原后管外型Pt催化剂不存在高氧化态的Pt物种，而管内型Pt催化剂在400 oC H2还原仍然具有7%的高氧化态Pt物种.相应的催化反应结果表明，具有这种稳定的高氧化态Pt物种有利于获得高对映体选择性.参比催化剂商业化的Pt/AC和Pt/Al2O3的XPS测试结果也表明，对映体选择性高的Pt/Al2O3催化剂具有较高含量的高氧化态Pt物种.同时我们发现高氧化态Pt物种有利于催化剂对手性修饰剂和反应底物的吸附.虽然文献中一般认为Pt0是该反应的活性中心，但我们认为这些高氧化态的Pt物种有利于纳米粒子和手性修饰剂之间的相互作用，从而提高反应的对映选择性.我们进一步研究了表明高氧化态的Pt物种能存在于碳纳米管管腔内的原因.发现在催化剂制备过程中所使用的还原剂甲酸钠中残留的钠离子能稳定碳纳米管管腔内高氧化态Pt物种.我们采用H2直接还原制备了不含钠离子的参比管内型Pt催化剂.该参比催化剂的对映体选择性与管外型Pt催化剂相当，明显低于管内型Pt催化剂.同时该参比催化剂对手性修饰剂和底物的吸附能力弱于管内型Pt催化剂.以上结果清晰的表明了碳纳米管内由钠离子稳定的高氧化态Pt物种在α-酮酸酯多相不对称催化反应中的重要作用.然而，我们发现高氧化态Pt+物种含量的差异并不能很好的解释管内型和管外型Pt催化剂反应活性的差异. H2-TPD的结果表明相比于管外型Pt纳米粒子催化剂，管内型Pt纳米粒子具有更高的活化氢分子的能力，相应的催化反应结果表明，管外型Pt催化剂的反应活性随H2压力的降低而显著降低，而管内型Pt催化剂在0.1 MPa H2条件下仍然具有较高活性.简单的动力学模拟结果表明，在0.1 MPa H2条件下，碳纳米管管腔能显著富集H2.
关键词:
碳纳米管
,
α-酮酸酯
,
不对称氢化
,
铂纳米粒子
,
氧化态
刘俭国
中国材料进展
doi:10.3969/j.issn.1674-3962.2006.06.009
钛制再沸器是维尼纶生产厂醋酸精馏系统中的重要设备,使用工况苛刻、复杂,投入使用2年后,发现管板与换热管接头连接处焊缝产生腐蚀开裂.从钛制再沸器的选材、设计、制造、运行状况、使用条件、应力状态等几方面入手,分析管板接头焊缝产生腐蚀开裂的原因是:①工作介质醋酸酐和甲酸含水量低,不能维持钛在沸腾醋酸中的钝态;②在环境介质中,钛制再沸器管板接头焊缝长期受交变应力的作用,导致管板焊缝开裂.提出了避免钛制再沸器管板接头腐蚀开裂的4项措施.
关键词:
钛再沸器
,
交变应力
,
胀接
,
焊接
李正刚
,
杨厚君
,
李朝志
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.06.014
介绍了某电厂锅炉高温再热器发生失效的基本情况,通过化学元素分析、机械性能试验、宏观检查、金相分析和电子探针微区成分分析等试验表明,管子外表面存在较明显的结垢现象,氧化物下的金属金相组织出现深2～3个晶粒的沿晶腐蚀裂纹,沿晶腐蚀产物中存在S元素.综合分析认为,其失效类型为高温硫腐蚀,并提出了预防措施.
关键词:
锅炉
,
再热器
,
金相分析
,
高温腐蚀
,
防止措施
袁新民
,
冯斌
腐蚀与防护
DG-670/140-8型超高压锅炉低温再热器发生大面积爆管.根据爆管再热器内表面腐蚀形貌、腐蚀特征和腐蚀产物的试验分析结果,推断氧腐蚀是引起爆管的根本原因,不纯物质的带入和停运等促进了氧腐蚀.提出了对凝汽器查漏封堵,加强水质监督、减少汽水携带、加强停炉保护、管材升级等防范措施.
关键词:
低温再热器
,
爆管
,
氧腐蚀
,
锅炉
谢国胜
,
尹志民
,
张德屯
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.z1.117
采用化学元素分析、力学性能试验、金相分析及断口扫描电镜观察等方法对某电站锅炉末级再热器管泄漏失效的原因进行了分析.结果表明,焊接质量不良,存在未熔合焊接缺陷,在退刀槽应力集中处萌生裂纹,进而扩展,是导致泄漏的原因.
关键词:
锅炉
,
再热器
,
失效
,
裂纹
王甲安
,
李剑平
,
李建
,
戴斌
,
张锦文
,
石岩
材料热处理学报
通过宏观检查、化学成分、力学性能、显微组织及扫描电镜与能谱分析,结合设计、制造、安装等阶段存在的隐患分析,深入研究了某电厂SA213-TP347H高温再热器管频繁爆管原因.结果表明:高温再热器管子在弯管处存在不同程度的机械损伤缺陷.爆管管样化学成分、硬度、拉伸性能符合ASTM A213/A213M的规定;爆口处显微组织为奥氏体,晶界处存在含Cr和Nb成分析出物.备品备件硬度偏高,显微组织有明显的孪晶和较多滑移线,加速了敏化,晶界急剧贫Cr化.综上分析,高再频繁爆管的原因既有设计上的因素,也有制造质量的影响,而弯管未进行固溶处理,加速了贫Cr区的形成从而导致晶界抗腐蚀性能降低,导致晶间腐蚀所引起.
关键词:
SA-213-TP347H钢
,
爆管
,
制造质量
,
固溶处理
,
晶间腐蚀
王志武
,
雷燕
,
寇莉莉
材料保护
电厂的12Cr2MoWVTiB钢高温再热器管实际运行中易出现氧化失效,为了对其实施有效的监督,采用扫描电镜、电子探针和X射线衍射对高温高压水蒸气下运行5.0×10~4h形成的氧化膜形貌、结构、成分及物相进行了分析.结果表明:氧化膜蒸汽侧形貌呈丘状或蘑菇云状,氧化膜基体侧呈方解石状,氧化膜横断面呈石状;氧化膜结构明显分为3层,外层、中间层和内层氧化膜均由粗大的柱状晶构成,各柱状晶层间有大量孔洞,而内层氧化膜与基体结合处氧化膜晶粒为细小等轴晶;O元素含量从外层氧化膜到靠近基体处,存在正的浓度梯度分布,而Fe,Cr,Mo元素含量存在负的浓度梯度分布,Cr,Mo元素在紧靠基体的氧化膜侧产生富集,含量均高于钢基体中的含量;氧化膜物相为Fe_3O_4和FeCr_2O_4.
关键词:
氧化膜
,
特征
,
12Cr2MoWVTiB钢
,
高温再热器管
李辛庚
,
齐慧滨
,
王学刚
,
何家文
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.06.003
对TP304H(0Cr19Ni9)钢锅炉再热器管内壁水蒸气氧化和外壁烟气高温腐蚀的锈层截面进行了观察与分析,确定了锈层的结构、成分和生长规律,并据此估算了管子的使用寿命.研究发现TP304H再热器管内壁在高温水蒸气环境下氧化产物层由外层和内层两部分组成,在外层与内层之间存在大量孔洞,并且外层发生了明显的剥落,剥落层厚度约为100μm.再热器管外壁则遭受含硫气氛的高温腐蚀和烟气冲刷磨损两种形式的破坏,烟气冲刷加剧了腐蚀的进行.
关键词:
高温腐蚀
,
TP304H
,
锅炉再热器管
,
剩余寿命
