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高温煅烧Mo改性的Fe/MgO催化剂用于制备管径分布均一的单壁碳纳米管

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催化学报 2008年第7期29卷 617-623页

作者：温倩骞伟中魏飞清华大学化工系绿色反应工程与工艺北京市重点实验室北京100084

研究了在以甲烷化学气相沉积法制备单壁碳纳米管的过程中高温煅烧预处理(900℃煅烧10h)对Mo改性Fe/MgO催化剂的作用.发现这种预处理有利于Fe在催化剂中的稳定和分散,从而制备出管径均一的单壁碳纳米管.采用能谱元素分析、高分辨透射电镜... 详细信息

研究了在以甲烷化学气相沉积法制备单壁碳纳米管的过程中高温煅烧预处理(900℃煅烧10h)对Mo改性Fe/MgO催化剂的作用.发现这种预处理有利于Fe在催化剂中的稳定和分散,从而制备出管径均一的单壁碳纳米管.采用能谱元素分析、高分辨透射电镜、X射线衍射、比表面积测量、拉曼光谱和热重分析对样品进行了表征.结果表明,在碳纳米管生长的过程中,铁元素在催化剂表面富集,单壁碳纳米管生长于富集铁的纳米颗粒上,并存在碳管直径与铁颗粒尺寸的依赖关系.Mo存在时可煅烧形成FeMoO4复合氧化物,后者比MgFe2O4相更加稳定.Mo/Fe比例对提高单壁碳纳米管的生长密度、纯度与管径均一性等均有明显影响.上述研究对进一步精确控制制备单壁碳纳米管有重要意义.

关键词：单壁碳纳米管化学气相沉积铁-钼/氧化镁催化剂煅烧管径分布

正戊烷热稳定性和材料相容性对超临界ORC系统设计的影响

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工程热物理学报 2020年第4期41卷 803-808页

作者：戴晓业史琳骞伟中清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 清华大学化学工程系绿色反应工程与工艺北京市重点实验室北京100084

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)在可再生能源和工业余热领域都有着良好的应用前景,特别是超临界ORC系统目前得到广泛关注。工质的热稳定性和材料相容性是工质的重要物性,对系统设计有很大的影响。本文以正戊烷为例,对热稳定... 详细信息

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)在可再生能源和工业余热领域都有着良好的应用前景,特别是超临界ORC系统目前得到广泛关注。工质的热稳定性和材料相容性是工质的重要物性,对系统设计有很大的影响。本文以正戊烷为例,对热稳定性和材料相容性对超临界ORC系统设计的影响进行研究。提出了一种冷凝器改造装置方案,并建立ORC系统仿真模型对其改善效果进行验证;计算结果表明本文提出的改造方案可以明显改善正戊烷热分解带来的负面影响。同时对中高温工况下正戊烷的材料相容性进行实验研究。实验结果表明,304不锈钢相对铜材料有更优的相容性,从材料相容性角度来说是更合适的蒸发器材料。三元乙丙橡胶(EPDM)被证明会吸收正戊烷,因此不能用于正戊烷超临界ORC系统中;聚四氟乙烯(PTFE)相比氟橡胶(FKM)有更优的相容性,从材料相容性角度来说是更合适的膨胀机出口密封材料。

关键词：有机朗肯循环热稳定性材料相容性系统设计

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序言:庆祝杨裕生院士九秩华诞专辑

电化学 2022年第11期28卷 1-3页

作者：张浩曹高萍骞伟中张强防化研究院北京100191 清华大学化学工程系北京100084

杨裕生,江苏如皋人,核试验技术专家、分析化学家、电化学专家。1952年毕业于浙江大学化工系,1960年底于苏联科学院地球化学与分析化学研究所留学回国。1963年奉调参加核试验基地研究所的筹建,历任该所研究室副主任、主任、副所长、所长... 详细信息

杨裕生,江苏如皋人,核试验技术专家、分析化学家、电化学专家。1952年毕业于浙江大学化工系,1960年底于苏联科学院地球化学与分析化学研究所留学回国。1963年奉调参加核试验基地研究所的筹建,历任该所研究室副主任、主任、副所长、所长、核试验基地科技委主任,1988年被授予少将军衔。1990年调任防化研究院研究员,1995年当选中国工程院院士。杨裕生先生在核试验技术、放射分析化学等领域,开创了中国核爆炸烟云取样和分析研究,领导建立了我国的核烟云取样技术,在首次核试验中任取样队长,荣立二等功;在氢弹发展阶段,建立了高空火箭取样和无人机取样技术。

关键词：导电碳框架纳米羟基磷灰石反应界面改性隔膜氧化还原反应动力学锂硫电池

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中试规模间二甲苯氨氧化过程研究

化学工程 2003年第6期31卷 26-28页

作者：骞伟中刘唐王雷汪智国汪展文魏飞金涌清华大学化工系反应工程研究室北京100084

在 5 0 0t/a间苯二腈热态流化床中试装置中 ,研究了工艺条件对间苯二腈质量的影响。研究表明 ,尾气中氨体积分数随氨 /间二甲苯的比例降低而降低 ;当氧氨比在 1.1— 1.2 5时 ,尾气中二氧化碳随氧氨比升高而降低 ;而当氧氨比在 1.2 5— ... 详细信息

在 5 0 0t/a间苯二腈热态流化床中试装置中 ,研究了工艺条件对间苯二腈质量的影响。研究表明 ,尾气中氨体积分数随氨 /间二甲苯的比例降低而降低 ;当氧氨比在 1.1— 1.2 5时 ,尾气中二氧化碳随氧氨比升高而降低 ;而当氧氨比在 1.2 5— 1.5时 ,二氧化碳随氧氨比升高而升高。控制合适的氧氨比 ,可有效降低尾气中氨和二氧化碳体积分数。氨比在 5— 6变化时 ,间苯二腈中的间二甲苯、苯甲腈、间甲基苯甲腈质量浓度均小于 0 .1g/L。氨比及氧氨比的控制为尾气治理和降低消耗提供了依据。

关键词：氨氧化间苯二腈尾气处理流化床

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用不同催化剂在流化床中合成甲醇

石油化工 2007年第10期36卷 985-989页

作者：李琰骞伟中魏飞北京市绿色反应工程与工艺重点实验室清华大学化工系北京100084

在流化床中利用合成气（V（H2）：V（CO）=2）合成了甲醇，对比了C302，C306，LP201催化剂对甲醇合成反应的催化性能。考察了反应温度、氢碳比、CO空速对合成反应的影响；并对反应前后不同催化剂进行了X射线衍射（XRD）表征。研究结果... 详细信息

在流化床中利用合成气（V（H2）：V（CO）=2）合成了甲醇，对比了C302，C306，LP201催化剂对甲醇合成反应的催化性能。考察了反应温度、氢碳比、CO空速对合成反应的影响；并对反应前后不同催化剂进行了X射线衍射（XRD）表征。研究结果表明，甲醇合成存在最佳的反应温度（210～250℃）；增加压力，有利于CO转化率和甲醇选择性的提高，但使用不同催化剂时，甲醇选择性的变化趋势不同，相对于LP201催化剂，C302催化剂更适合较高压力，C306催化剂在低温下活性较好；甲醇的选择性与空速、氢碳比、压力均有关，提高空速、增加氢碳比均有利于提高甲醇的选择性，降低流化床中的气体返混，抑制甲醇的二次裂解。XRD表征结果表明，低氢碳比时，流化床中的催化剂无积碳。

关键词：流化床甲醇合成气催化剂

水促进Co／Mo／Al2O3催化剂上碳纳米管的生长

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物理化学学报 2011年第10期27卷 2462-2468页

作者：崔超婕骞伟中魏飞北京市绿色反应工程与工艺重点实验室清华大学化工系北京100084

对水促进Co/Mo/Al_2O_3催化剂裂解乙烯生长碳纳米管(CNTs)的研究发现,通入体积分数((?))为0.6%的水蒸汽在1h内可将CNTs的生长倍率从3.7 g·g^(-1)提高至70 g·g^(-1).水的作用在于恢复被无定形碳包覆的催化剂颗粒的活性,水的加入量由于... 详细信息

对水促进Co/Mo/Al_2O_3催化剂裂解乙烯生长碳纳米管(CNTs)的研究发现,通入体积分数((?))为0.6%的水蒸汽在1h内可将CNTs的生长倍率从3.7 g·g^(-1)提高至70 g·g^(-1).水的作用在于恢复被无定形碳包覆的催化剂颗粒的活性,水的加入量由于其积碳(促进固体碳生成)和消碳(去除固体碳)的竞争作用存在最佳值,不同反应时间下乙烯的转化率与有效催化剂含量的分析表明,在CNTs生长后期,水的催化促进作用减弱.将催化剂的相对性与CNT聚团的相对密度关联发现,反应后期的CNTs主要在聚团内部缠绕生长,催化剂被包覆失活,拉曼测试与差热热重分析表明,生长阻力导致所得CNTs缺陷增多,CNT聚团密度变化与CNT缺陷间存在对应关系.聚团内外CNTs的生长阻力不同,生长倍率不同,导致产品纯度不均匀.

关键词：碳纳米管:水: 生长倍率:聚团结构:堆积密度:缺陷

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催化精馏合成异丙苯过程催化剂装填结构研究

化学工程 2003年第1期31卷 46-48页

作者：骞伟中汪展文魏飞金涌李东风清华大学化工系北京100084

为考察不同催化剂装填结构对催化精馏合成异丙苯过程的影响 ,在热态反应器中进行苯烃化催化精馏合成异丙苯的研究。反应器直径为 3 0mm ,高 2 0 0 0mm ,所用催化剂为 β改性沸石分子筛。操作压力0 .7MPa ,温度 43 0— 480K ,苯质量空速 ... 详细信息

为考察不同催化剂装填结构对催化精馏合成异丙苯过程的影响 ,在热态反应器中进行苯烃化催化精馏合成异丙苯的研究。反应器直径为 3 0mm ,高 2 0 0 0mm ,所用催化剂为 β改性沸石分子筛。操作压力0 .7MPa ,温度 43 0— 480K ,苯质量空速 4— 6h- 1 ,苯烯摩尔比 1.1— 2 .2 ,回流比 9— 2 0。催化剂装填结构由不锈钢填料与催化剂颗粒组成 ,三种装填结构的空隙率分别为 85 .1% ,81.6%和 79.4%。结果表明 ,对于异丙苯合成体系 ,装填结构对催化精馏的总体效果起决定性影响。在催化剂装填总量不变的前提下 ,异丙苯的选择性与丙烯的转化率均随催化剂装填结构空隙率的提高而提高。在优化条件下 ,异丙苯的选择性达97% ,丙烯转化率接近 10 0 %。

关键词：催化精馏合成异丙苯催化剂装填结构研究丙烯选择性转化率

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电池型电容器技术发展趋势展望

发电技术 2022年第5期43卷 748-759页

作者：魏少鑫金鹰王瑾杨周飞崔超婕骞伟中清华大学化学工程系北京市海淀区100084

发展可再生能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的最重要保障之一。然而,太阳能、风能等新能源出力的不稳定性对储能器件的能量特性和功率特性都提出了更高要求。首先,对传统锂离子电池和超级电容器的技术特征进行论述,提出在新的电网储... 详细信息

发展可再生能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的最重要保障之一。然而,太阳能、风能等新能源出力的不稳定性对储能器件的能量特性和功率特性都提出了更高要求。首先,对传统锂离子电池和超级电容器的技术特征进行论述,提出在新的电网储能要求下发展电池型电容器技术的必要性。然后,从正极材料的改进、负极材料的改进,以及极片结构、集流体与极耳的革新3个方面,详细讨论了电池型电容器关键材料的技术发展方向。最后,提出储能器件的三大核心要素及其“二合一”或“三合一”效应的搭配,以满足对成本、安全性、功率特性和能量特性的多样化需求,并对电池型电容器的发展趋势进行了展望。

关键词：可再生能源储能电池型电容器锂离子电池超级电容器三维集流体泡沫铝

甲醇芳构化中催化剂酸性对脱烷基、烷基化和异构化反应的影响

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物理化学学报 2013年第6期29卷 1281-1288页

作者：张金贵骞伟中汤效平沈葵王彤黄晓凡魏飞清华大学化工系北京市绿色反应工程与工艺重点实验室北京100084 华电煤业集团有限公司煤化工事业部北京100031

在Zn/P/ZSM-5催化剂上研究了甲醇、二甲苯、甲苯和甲醇等不同进料下芳烃产品分布随反应积碳的变化,发现催化剂积碳对芳构化反应、脱烷基反应和烷基化反应的影响不同.在不同硅铝摩尔比(Si/Al比)和Zn负载量的Zn/P/ZSM-5催化剂上进行甲醇转... 详细信息

在Zn/P/ZSM-5催化剂上研究了甲醇、二甲苯、甲苯和甲醇等不同进料下芳烃产品分布随反应积碳的变化,发现催化剂积碳对芳构化反应、脱烷基反应和烷基化反应的影响不同.在不同硅铝摩尔比(Si/Al比)和Zn负载量的Zn/P/ZSM-5催化剂上进行甲醇转化,考察催化剂酸性位点强度、密度和类型与芳烃收率和产品分布之间的关系,发现当强酸位点酸密度下降时,脱烷基反应最先被抑制,其次是芳构化反应和异构化反应,而烷基化反应却不受影响.在Si/Al比为14,3%(w)Zn负载量的Zn/P/ZSM-5催化剂上可得到75%左右的芳烃收率,二甲苯收率在35%左右,具有重要的工业应用前景.

关键词：甲醇 ZSM-5分子筛芳构化脱烷基烷基化异构化