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酸洗改性对USY分子筛结构及煤催化热解性能的影响

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洁净煤技术 2023年第5期29卷 21-27页

作者：吴卓卓杨志远鞠晓茜李银艳段欣博周安宁西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021

煤热解获得轻质芳烃(如苯、甲苯、二甲苯等)对煤化工洁净高效生产具有重要意义。以商业USY分子筛为母体,考察酸种类、酸浓度对USY分子筛结构及煤催化热解性能的影响,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气吸脱附等表征手段分析改性USY... 详细信息

煤热解获得轻质芳烃(如苯、甲苯、二甲苯等)对煤化工洁净高效生产具有重要意义。以商业USY分子筛为母体,考察酸种类、酸浓度对USY分子筛结构及煤催化热解性能的影响,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气吸脱附等表征手段分析改性USY分子筛的织构、形貌,研究了酸处理对USY分子筛结构的影响;利用Py-GC/MS探讨了改性USY分子筛对神府煤催化热解产物的影响。结果表明:USY分子筛的结晶度随酸浓度的增加而降低,在保证USY分子筛晶体结构良好的条件下,盐酸的最大浸渍浓度为0.4 mol/L,硫酸和磷酸浓度为0.2 mol/L。盐酸改性可提高USY分子筛的平均孔径和介孔孔容。酸洗改性USY分子筛有利于煤催化热解轻芳烃的生成,尤其是对萘系生成具有较好的选择性。HCl-USY-0.4催化效果最好,催化热解产物中苯系、甲苯、二甲苯、萘系相对含量分别为11.39%、9.36%、11.68%、31.27%。

关键词： USY分子筛酸洗煤催化热解轻质芳烃

酸洗-电沉积联用技术回收垃圾焚烧飞灰中的重金属

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环境工程学报 2023年第5期17卷 1580-1588页

作者：刘嘉豪马红钦谷星朋天津大学化工学院天津300072 天津化工过程安全与装备技术重点实验室天津300072

垃圾焚烧飞灰中的重金属浸出能力强、毒性大,属于危险废物,若处置不当将会对环境造成严重污染。采用酸洗-电沉积联用技术,考察硝酸浓度、液固比和酸洗时间对重金属去除率的影响,研究电沉积电压和时间对酸洗废液中重金属回收率的影响,同... 详细信息

垃圾焚烧飞灰中的重金属浸出能力强、毒性大,属于危险废物,若处置不当将会对环境造成严重污染。采用酸洗-电沉积联用技术,考察硝酸浓度、液固比和酸洗时间对重金属去除率的影响,研究电沉积电压和时间对酸洗废液中重金属回收率的影响,同时评估处理后飞灰的浸出毒性。结果表明,在浓度为2 mol·L^(-1)、液固比为25的硝酸中浸渍洗涤60 min条件下,酸洗能成功去除飞灰中95.26%的Zn、83.06%的Pb、72.62%的Cu和97.85%的Cd;在电压为14 V,电沉积4 h的条件下可回收酸洗废液中95.80%的Zn、99.04%的Pb、79.95%的Cu和90.37%的Cd。对Zn、Pb、Cu、Cd的连续提取和浸出毒性测试表明,处理后飞灰易浸出组分占比降低,残余态物质占比提高,重金属浸出质量浓度符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)要求,可直接进行填埋或作为非危废固体进行资源化利用。本研究结果可为飞灰中重金属脱除和回收利用提供参考。

关键词：垃圾焚烧飞灰酸洗电沉积危险废物重金属

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酸洗脱矿对浮萍热解产物特性的影响

农业工程学报 2021年第2期37卷 235-241页

作者：朱有健陈奕名刘韵陈伟杨伟杨海平黄振赵海郑州轻工业大学能源与动力工程学院郑州450000 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074 中国科学院可再生能源重点实验室中国科学院广州能源研究所广州510000 中国科学院成都生物研究所成都610000

对高含灰浮萍进行酸洗脱矿处理,然后使用固定床反应装置在400~900℃下进行热解试验,研究酸洗脱矿处理对固、液、气三相产物产率及组成的影响。结果表明,酸洗处理可以有效的脱除生物质中绝大部分碱和碱土金属以及大部分的磷,并大幅提高浮... 详细信息

对高含灰浮萍进行酸洗脱矿处理,然后使用固定床反应装置在400~900℃下进行热解试验,研究酸洗脱矿处理对固、液、气三相产物产率及组成的影响。结果表明,酸洗处理可以有效的脱除生物质中绝大部分碱和碱土金属以及大部分的磷,并大幅提高浮萍C含量和热值,显著提升了样品的燃料特性。热解试验结果表明酸洗后浮萍固体和气体产率分别降低了1.43%~8.02%和2.81%~19.89%,液体产率提高了1.63%~16.72%,且液体产率和固体产率变化趋势在700~900℃更为显著。酸洗减少了主要气体CO、CO_(2)、CH_(4)、H_(2)的产率,但对CO2减幅更为显著,因此气体中可燃组分比例增加且气体热值相比原样增加5%~155%;酸洗显著提升了热解炭中固定碳和C含量且灰分和O含量显著降低,焦炭品质得到了极大地改善;此外,酸洗使得热解油中酚类、呋喃类和羰基化合物含量有所降低,但在400~600℃时使醇醚含量显著增加。

关键词：热解焦炭生物油浮萍酸洗

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酸洗处理对生物炭性质及其吸附生物油的影响

林业工程学报 2023年第3期8卷 99-104页

作者：单保臻谢海洋李蔷张昊严姗姗高雯然张书南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

为了研究酸洗处理对生物炭性质的影响及其对生物油浆体系中生物炭吸附生物油的影响,笔者采用HCl酸洗处理,分别制备了对松木原料酸洗和对热解炭化料酸洗的生物炭,同时在相同的热解条件下制备了仅水洗处理的生物炭作为实验对照。采用傅里... 详细信息

为了研究酸洗处理对生物炭性质的影响及其对生物油浆体系中生物炭吸附生物油的影响,笔者采用HCl酸洗处理,分别制备了对松木原料酸洗和对热解炭化料酸洗的生物炭,同时在相同的热解条件下制备了仅水洗处理的生物炭作为实验对照。采用傅里叶红外光谱、比表面积及孔径分析、X射线衍射、拉曼光谱等手段对上述3种生物炭进行表征,并利用3种生物炭吸附生物油,利用气相色谱-质谱联用分析被不同生物炭样品吸附的生物油的成分差别。实验结果表明,松木原料酸洗对热解炭的性质影响更大,炭表面的C O和C—O含量增加,比表面积也更大,而晶体结构和石墨化程度变化不大。3种生物炭均对生物油有较好的吸附性能,对糖类、酚类、酸类、酮类、醛类都有较强的吸附力。由于酸洗预处理松木原料的生物炭具有较高含量的C O和C—O、较大的比表面积,对生物油有更高的吸附能力,也对生物油中酸类、酮类的吸附选择性更好。生物炭能够通过氢键和静电作用吸附易促进结焦的酸类、酮类,通过π-π相互作用吸附易结焦的酚类,有利于抑制生物油浆的结焦,推动生物油浆的广泛应用。

关键词：生物炭酸洗吸附生物油生物油浆

酸洗处理对NaEuTiO4的结构、形貌以及电化学性能影响

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无机化学学报 2020年第9期36卷 1690-1700页

作者：朱德澄陈亦新季崇星朱贤雨李德成苏州大学能源学院苏州215006

采用溶胶-凝胶法合成了具有层状钙钛矿结构的NaEuTiO4(NETO),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)和充放电循环测试等方法对用稀硝酸溶液酸洗处理后的NETO在结构、形... 详细信息

采用溶胶-凝胶法合成了具有层状钙钛矿结构的NaEuTiO4(NETO),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)和充放电循环测试等方法对用稀硝酸溶液酸洗处理后的NETO在结构、形貌和电化学性能方面的变化做了表征。研究结果表明,对于NETO而言,除了文献报道的Na+→Li+离子交换路径外,还存在着Na+→H+→Li+的离子交换路径,即NETO中的Na+可以跟稀酸中的H+发生离子交换。交换后得到的化合物HEuTiO4可以在电池中通过电化学反应的方式转化为LiEuTiO4。通过这样的路径得到的LETO具有相同优异的电化学性能,其中酸洗12 h的NETO具有最佳的电化学性能,经过300次循环后,其可逆容量约为213.2 mAh·g^-1,而且表现出良好的倍率性能。

关键词：锂离子电池负极材料稀土钛基酸洗

酸洗预处理对大洋玄武岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成的影响

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地球化学 2022年第4期51卷 404-416页

作者：张少威赵思宇杨阳赵太平中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640

玄武岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素可以用来识别地幔源区组成。全球90%以上的幔源岩浆产出于海底,因此目前学术界对地幔地球化学组成的认识绝大多数建立在对大洋玄武岩研究的基础上。然而幔源岩浆喷发到海底之后,会不可避免地与海水发生不同程... 详细信息

玄武岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素可以用来识别地幔源区组成。全球90%以上的幔源岩浆产出于海底,因此目前学术界对地幔地球化学组成的认识绝大多数建立在对大洋玄武岩研究的基础上。然而幔源岩浆喷发到海底之后,会不可避免地与海水发生不同程度的相互作用,导致其同位素组成发生变化。X射线衍射分析显示,对大洋玄武岩样品进行酸洗处理,可以有效去除样品中的次生蚀变矿物,大大降低海水蚀变作用对大洋玄武岩同位素组成的影响。本文系统汇总了前人已发表的大洋玄武岩样品酸洗前后的Sr-Nd-Pb-Hf同位素数据,结合本文对西南印度洋洋中脊玄武岩样品开展的Sr和Nd同位素分析,发现酸洗前后大洋玄武岩的Sr、Pb同位素组成的变化较大,其变化范围明显超过实验测试的误差,而Nd-Hf同位素组成变化相对较小。通过汇总国际玄武岩标样BCR-2、BHVO-2等样品酸洗前后的Sr、Pb同位素数据发现,酸洗处理可显著提高标样数据的重现性。因此,当使用大洋玄武岩的同位素组成讨论其母岩浆及地幔源区地球化学组成时,我们建议在测试分析同位素前对样品和国际标样均进行酸洗处理。除此之外,本文总结了不同酸洗方法对酸洗效率的影响,推荐使用6 mol/L的HCl至少进行3次酸洗处理,每次20 min,以去除海水蚀变对大洋玄武岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成的影响。

关键词：大洋玄武岩酸洗 Sr-Nd-Pb-Hf同位素海水蚀变

酸洗Pt-Fe和Pt-Co催化剂在CO氧化反应中的对比研究（英文）

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Chinese Journal of Catalysis 2017年第7期38卷 1261-1269页

作者：徐红倪可李小昆朱胜范果红安徽工业大学化学与化工学院安徽马鞍山243002

负载型纳米催化剂表面结构与其催化性能之间关系的研究一直受到广泛关注.由于其结构复杂使得人们在研究催化剂构效关系时遇到了很多困难.近年来,大量研究发现反转催化剂在众多反应中表现出优越的催化性能.反转催化剂是将过渡金属氧化物... 详细信息

负载型纳米催化剂表面结构与其催化性能之间关系的研究一直受到广泛关注.由于其结构复杂使得人们在研究催化剂构效关系时遇到了很多困难.近年来,大量研究发现反转催化剂在众多反应中表现出优越的催化性能.反转催化剂是将过渡金属氧化物负载于其它金属表面.和传统金属/氧化物催化剂相比,反转催化剂更能突出氧化物在催化反应中的重要作用.众多研究表明,在氧化物-金属界面处存在特殊的作用,这种作用可以改变氧化物的电子特性和化学性质,进而产生较高的催化性能.傅强等人创建了金属氧化物负载于Pt表面的反转催化体系,其表现出了高的低温CO氧化反应性能.在氧化物和Pt之间的界面限域效应可以稳定氧化物中配位不饱和的金属阳离子.这种配位不饱和的氧化物提供了活化O_2的活性位.目前,反转催化剂的研究主要集中在单晶模型体系中,在负载型催化剂中的研究还较少.我们以炭黑(CB)为载体,将还原后的Pt-Fe和Pt-Co催化剂经过酸洗制备了一种表面富Pt核为合金的结构.考察了酸洗后的Pt-Fe和Pt-Co催化剂经过不同温度氧化后的结构变化,并讨论了其结构与CO完全氧化反应(COOX)和CO选择氧化反应(CO-PROX)性能的关系.X射线粉末衍射(XRD),电感耦合等离子体发射光谱(ICP),透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征结果表明,还原后的Pt基催化剂经过酸洗可以选择性去除纳米粒子表面的3d过渡金属,形成表面富Pt体相为合金的结构.将酸洗后的Pt-Fe和Pt-Co催化剂在不同温度下空气中氧化,发现近表层的Fe(Co)会扩散到粒子表面上,形成过度氧化的Fe_2O_3(Co_3O_4)表面结构.氧化后的催化剂在COOX和CO-PROX反应中表现出截然不同的催化性能.酸洗后的Pt-Fe(Pt-Co)催化剂经过不同温度氧化后在COOX反应中活性都较差,室温下的CO转化率只有不到30%,CO完全转化的温度超过100 ℃,相当于纯Pt催化剂的活性.这说明Pt表面过度氧化的Fe_2O_3(Co_3O_4)对CO氧化反应的促进作用不明显.而氧化后的催化剂在CO-PROX反应中表现出较高的活性,250 ℃(或350 ℃)氧化后的酸洗Pt-Fe催化剂室温下的CO转化率接近100%,250 ℃(或350 ℃)氧化后的酸洗Pt-Co催化剂室温下的CO转化率也达到了70%.结合表征和反应结果,我们认为氧化处理形成的表面过度氧化的金属氧化物(Fe_2O_3,Co_3O_4)在COOX的催化性能较差.通入CO-PROX反应气后,气氛中大量H_2的存在和Pt表面的氢溢流效应可以使得表面Fe_2O_3,Co_3O_4在室温下被还原成配位不饱和的FeO,CoO.这种配位不饱和的氧化物在表面Pt的限域作用和大量H_2气氛下比较稳定,并且具有较强的活化解离O_2的能力,进而提高了CO-PROX反应的活性.为了进一步证实催化剂表面氧化物与其催化性能的关系,我们在室温下进行了两种反应气的循环实验测试.测试结果表明,对于氧化后的酸洗Pt-Fe催化剂,COOX反应中的表面Fe_2O_3和CO-PROX反应中的表面FeO可以通过变换反应气氛实现两种氧化物的相互转变,并表现出完全不同的催化性能.对于氧化后的酸洗Pt-Co催化剂,CO-PROX反应中形成的CoO表面结构在COOX反应中也比较稳定,在两种反应气中表现出相似的催化性能.

关键词：铂-铁铂-钴酸洗 CO氧化表面氧化物

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酸洗对龙口油页岩化学结构的影响分析

哈尔滨工业大学学报 2018年第1期50卷 68-74页

作者：刘辉闫永宏方航韩冰曹庆喜吴少华哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

为研究脱灰对龙口油页岩的影响,采用HCl→HF→HNO3三级酸洗法脱灰,用XRD以及FT-IR法分别分析酸洗前后矿物质和化学结构的变化.结果表明:油页岩含氧官能团主要包含醚氧、羧基、羟基和羰基4类,酸洗制得的有机质纯度较高,酸洗后油页岩灰分... 详细信息

为研究脱灰对龙口油页岩的影响,采用HCl→HF→HNO3三级酸洗法脱灰,用XRD以及FT-IR法分别分析酸洗前后矿物质和化学结构的变化.结果表明:油页岩含氧官能团主要包含醚氧、羧基、羟基和羰基4类,酸洗制得的有机质纯度较高,酸洗后油页岩灰分的质量分数低于1%.酸洗对油页岩的化学结构产生影响,酸洗过程发生了水解反应,油页岩烷基醚、芳基醚含量减少;酸洗破坏了含氧官能团与无机盐之间的离子交联作用,将有机盐转化为有机酸,羧酸和酚羟基含量显著上升;羟基结构在酸洗前后都以环羟基、OH—O和OH—OH这3种形式为主,酸洗对环羟基、OH—O影响较大,对OH—OH影响很小;脂肪族在酸洗后部分CH伸缩振动和不对称的CH3伸缩振动转变成不对称的CH2伸缩振动,脂肪链长度增加.

关键词：油页岩酸洗 FT-IR XRD 脂肪结构含氧官能团

酸洗对316L不锈钢表面形貌、耐蚀性能及表面光学常数的影响

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中国腐蚀与防护学报 2021年第4期41卷 461-468页

作者：伊光辉郑大江宋光铃厦门大学材料学院厦门361005

分别研究了酸洗时间对316L不锈钢表面形貌、表面光学常数及其在3.5%NaCl溶液中耐蚀性能的影响。结果表明,适当酸洗可提升316L不锈钢耐腐蚀性能,但是过度酸洗则容易出现点蚀,耐腐蚀性能的提高是因为酸洗后316L不锈钢表面形成了富含Cr_(2)... 详细信息

分别研究了酸洗时间对316L不锈钢表面形貌、表面光学常数及其在3.5%NaCl溶液中耐蚀性能的影响。结果表明,适当酸洗可提升316L不锈钢耐腐蚀性能,但是过度酸洗则容易出现点蚀,耐腐蚀性能的提高是因为酸洗后316L不锈钢表面形成了富含Cr_(2)O_(3)的钝化膜,点蚀的出现是因为其表面出现的微孔促进了点蚀的形核。酸洗液残留于表面会使316L不锈钢局部表面生成更厚的钝化膜,具有不同的光学常数,从而导致宏观表面白斑的出现。

关键词： 316L不锈钢酸洗白斑电化学椭偏