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锂钠镁共存硫酸盐体系多温相图及其应用

化工学报 2024年第6期75卷 2123-2133,F0002页

作者：赵志星姚智豪于雪峰杨游胜曾英于旭东成都理工大学材料与化学化工学院四川成都610059 青海盐湖工业股份有限公司青海格尔木816000 矿产资源化学四川省高校重点实验室四川成都610059

针对硫酸钠亚型盐湖卤水钠锂比高、镁锂比高带来的锂分离难题,通过开展锂钠镁共存硫酸盐体系多温相图研究,获取锂钠镁硫酸盐之间的作用关系和结晶析出规律,并应用于指导降低卤水中钠镁含量工艺设计。采用等温溶解平衡法获取了四元体系Li... 详细信息

针对硫酸钠亚型盐湖卤水钠锂比高、镁锂比高带来的锂分离难题,通过开展锂钠镁共存硫酸盐体系多温相图研究,获取锂钠镁硫酸盐之间的作用关系和结晶析出规律,并应用于指导降低卤水中钠镁含量工艺设计。采用等温溶解平衡法获取了四元体系Li_(+),Na_(+),Mg^(2+)//SO_(4)2--H_(2)O 303.2、318.2 K固液相平衡数据,采用X射线粉晶衍射法(XRD)测定了共饱点的平衡固相类型。复盐分析:采用XRD、扫描电镜(SEM)和热重分析法(TG-DSC)进行了各复盐的晶体结构分析、晶体形貌表征和热分析。研究发现,四元体系Li_(+),Na_(+),Mg^(2+)//SO_(4)^(2-)-H_(2)O303.2、318.2 K下均为复杂体系,相图均包含4个四元共饱点、9条单变量曲线和6个结晶区。303.2 K时,该体系相图结晶区为:Na_(2)SO_(4)、Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·H_(2)O、MgSO_(4)·7H_(2)O、Na_(2)SO_(4)·MgSO_(4)·4H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·3Na_(2)SO_(4)·12H_(2)O;318.2 K时,该体系相图结晶区为:Na_(2)SO_(4)、MgSO_(4)·7H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·H_(2)O、Na_(2)SO_(4)·MgSO_(4)·4H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·Na_(2)SO_(4)、Li_(2)SO_(4)·3Na_(2)SO_(4)·12H_(2)O。对比该四元体系288.2、298.2、303.2、318.2、323.2 K多温相图发现,温度对体系的影响主要表现在水合盐和含锂复盐的结晶形式及各盐类结晶区面积的变化。根据四元体系多温相图中含锂复盐(Li_(2)SO_(4)·Na_(2)SO_(4)、Li_(2)SO_(4)·3Na_(2)SO_(4)·12H_(2)O)、白钠镁矾(Na_(2)SO_(4)·MgSO_(4)·4H_(2)O)和三元体系Na_(+),Mg^(2+)//SO_(4)2--H_(2)O多温相图中盐类的结晶规律,给出了硫酸钠亚型盐湖脱钠镁及白钠镁矾的分离加工建议。

关键词：相平衡溶液溶解性白钠镁矾含锂复盐

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一锅法光热催化升级转化聚乳酸制备氢气和丙酮酸

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 149-158页

作者：向媛张进黄飞肖楠天范怡怡张俊豪郑珩陈金伟张帆四川大学化学学院环保型高分子材料国家地方联合工程实验室四川成都610065 四川大学材料与工程学院四川成都610065 西南化工研究院股份有限公司四川成都610225

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解高分子材料,近年来已广泛用作常规塑料的替代品.然而,其在自然环境中生物降解往往需要较长时间,这不仅延长了降解周期,还导致了碳资源的浪费.光热催化技术不仅可以利用清洁的太阳能资源原位产生活性氧化还... 详细信息

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解高分子材料,近年来已广泛用作常规塑料的替代品.然而,其在自然环境中生物降解往往需要较长时间,这不仅延长了降解周期,还导致了碳资源的浪费.光热催化技术不仅可以利用清洁的太阳能资源原位产生活性氧化还原物种,同时通过引入热源改善纯光或纯热催化效率低和产物选择性差等难题,有望在塑料催化升级转化过程中发挥作用.本文通过原位光沉积方法分别在二氧化钛(TiO_(2))、氮化碳纳米片(A-V-PCN)和硫化镉(CdS)半导体载体上制备了一系列铂基光热催化剂,铂纳米粒子的平均粒径约2 nm.对铂基光热催化剂的光热催化乳酸水溶液的析氢反应进行了综合评价和比较.结果表明,铂基光热催化剂的光热催化制氢性能远优于纯光催化和纯热催化.其中,CdS半导体负载的铂基催化剂(Pt/CdS)对聚乳酸光热催化转化表现出最优的催化活性,在150°C时,Pt/CdS催化产氢速率分别是Pt/TiO_(2)和Pt/A-V-PCN的1.2倍和4.8倍.变温光电流密度响应、莫特-肖特基以及荧光光谱测试结果表明,提高温度可以有效地抑制光生载流子的复合,从而大幅度提高光热催化转化效率.对不同光热催化剂的液相产物和能带结构进行分析发现,具有合适带隙的CdS半导体能够高选择性地催化生成丙酮酸.相比之下,TiO_(2)和A-V-PCN半导体上由于形成羟基自由基,导致丙酮酸被进一步氧化分解为乙醛和少量的甲酸.原位电子自旋共振表征和理论计算结果进一步揭示,CdS有助于关键中间体(碳中心自由基)的形成和连续脱氢,从而促进了Pt/CdS高选择性制备丙酮酸,并有效抑制过氧化产物的累积.将Pt/CdS催化剂应用于实际聚乳酸塑料时,其光热催化反应的制氢速率为200±17.5 mmol·gcat^(-1)·gplastic^(-1),丙酮酸在液体产物中的选择性为98.1%,产率达到100±11.5 mmol·gcat^(-1)·gplastic^(-1).循环稳定性实验和反应前后的催化剂表征结果表明,Pt/CdS催化剂在光热反应条件下具有较好的稳定性.综上,本工作实现了一锅法光热催化转化聚乳酸为氢气和高附加值含氧化合物丙酮酸,发展了一种高效高选择性转化塑料废弃物为高附加值化学品的光热催化策略,为废塑料碳资源的绿色循环利用提供了解决思路.

关键词：塑料升级回收光热催化制氢聚乳酸丙酮酸

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分子筛催化反应过程高效化的技术进展

化工进展 2024年第1期43卷 1-18,F0003页

作者：王达锐孙洪敏王一棪唐智谋李芮范雪研杨为民中石化(上海)石油化工研究院有限公司绿色化工与工业催化全国重点实验室上海201208

以分子筛为活性组分制成的催化剂广泛应用于石油化工领域。设计开发高效能的分子筛催化剂来实现化学反应过程高效化,可为化工企业节能降耗和降本增效提供技术支撑。种类繁多的催化反应对分子筛提出了不同的需求,本文从四个方面综述了开... 详细信息

以分子筛为活性组分制成的催化剂广泛应用于石油化工领域。设计开发高效能的分子筛催化剂来实现化学反应过程高效化,可为化工企业节能降耗和降本增效提供技术支撑。种类繁多的催化反应对分子筛提出了不同的需求,本文从四个方面综述了开发高效分子筛的技术进展,包括硅铝分子筛酸性活性中心调变和钛硅分子筛Ti活性中心构建的活性中心修饰方案、微孔分子筛内部造介孔和介孔SiO2包覆分子筛的孔道结构调变方案、制备纳米级颗粒和控制择向性生长的晶体形貌控制方案、创制新结构分子筛的拓扑结构创新方案,探讨了分子筛催化剂的未来发展方向,指出我国仍需在该领域持续加强技术创新,尤其是原始创新,做到产学研深度结合,将先进技术转化为可实际操作的方案,最终服务于生产装置、实现工业应用是提高石油化工技术进步的重点工作。

关键词：分子筛催化剂多相反应活性中心孔道结构晶体形貌新型结构

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基于ZnO纳米棒阵列的钙钛矿太阳电池研究

四川轻化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期37卷 9-16页

作者：肖冠南梁桃华甘尚坤成都职业技术学院成都610041 材料腐蚀与防护四川省重点实验室四川自贡643000 中昊晨光化工研究院有限公司四川自贡643000

在钙钛矿太阳电池中利用水热法制备ZnO纳米棒阵列时,TiO_(2)薄膜一般是制备ZnO种子层以及后续生长ZnO纳米棒阵列的基础。因此TiO_(2)薄膜的致密和平滑程度对ZnO纳米棒阵列的生长及相应太阳电池的光伏性能有重要影响。本文通过使用水解-... 详细信息

在钙钛矿太阳电池中利用水热法制备ZnO纳米棒阵列时,TiO_(2)薄膜一般是制备ZnO种子层以及后续生长ZnO纳米棒阵列的基础。因此TiO_(2)薄膜的致密和平滑程度对ZnO纳米棒阵列的生长及相应太阳电池的光伏性能有重要影响。本文通过使用水解-热解法以NbCl5为铌源在FTO导电基底上制备了Nb掺杂的TiO_(2)致密层,有效提升了TiO_(2)薄膜的致密程度,并在此基础上通过水热法成功沉积生长了具有不同长度、直径和面密度的ZnO纳米棒阵列。通过两步连续沉积法在所得ZnO纳米棒阵列上制备了摩尔比为CH3NH3I/CH3NH3Br=85/15的CH3NH3PbI3-xBrx钙钛矿薄膜。使用spiro–OMeTAD作为空穴传输层,组装了基于Nb掺杂TiO_(2)致密层的ZnO纳米棒阵列钙钛矿太阳电池,在相对湿度55%的空气中获得了13.97%的光电转换效率。

关键词： Nb掺杂 TiO2致密层 ZnO纳米棒阵列钙钛矿太阳电池光伏性能

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石墨烯、碳纳米管改性芳纶Ⅱ及芳纶Ⅲ的研究进展

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合成纤维 2024年第4期53卷 19-23页

作者：林志娇李兰英周万立何鑫业杨雷彭涛中蓝晨光化工有限公司四川成都610041 高技术有机纤维四川省重点实验室四川成都610041

简要介绍了芳纶Ⅱ及芳纶Ⅲ的制备方法及性能提升途径,重点综述了石墨烯、碳纳米管改性芳纶Ⅱ及芳纶Ⅲ的研究进展。石墨烯、碳纳米管的引入能有效提升芳纶Ⅱ及芳纶Ⅲ的力学、电学、热学及抗紫外性能,并对其未来发展做出展望。

关键词：石墨烯碳纳米管芳纶改性进展

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利用片状填料调控聚丙烯线收缩率的机理研究

高分子学报 2024年第9期55卷 1216-1228页

作者：乔泽爽邹发生宋文波白红伟傅强四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室成都610065 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院北京100013

添加无机粒子是有效降低聚丙烯(PP)成型收缩率的一条重要途径,但目前对其作用机制的理解还很局限.本研究以滑石粉(talc)填充的等规PP(i-PP)为例,通过理论计算与实验相结合的方法,研究了无机粒子对i-PP注塑制品线收缩率的影响规律和机理... 详细信息

添加无机粒子是有效降低聚丙烯(PP)成型收缩率的一条重要途径,但目前对其作用机制的理解还很局限.本研究以滑石粉(talc)填充的等规PP(i-PP)为例,通过理论计算与实验相结合的方法,研究了无机粒子对i-PP注塑制品线收缩率的影响规律和机理.结果表明,当talc含量较低时(6vol%),收缩率的变化趋势显著偏离理论曲线,面内线收缩率急剧降低,而面外线收缩率则基本保持不变.进一步分析发现,由于注塑制品中的片状talc倾向于沿MD-TD平面方向取向,并诱导i-PP片晶垂直于其表面生长,因此致密的talc片层网络可促使i-PP结晶形成垂直于MD-TD平面高度取向的晶体,最终导致制品的面内线收缩率显著低于理论值(这对大尺寸低收缩薄壁制品的开发非常有利),而面外收缩率则高于理论值.研究结果打破了通过填料体积占比减小PP复合材料成型收缩的传统认识,从结晶的角度揭示了基于填料诱导的取向结晶调控PP制品线收缩的新机理,为低收缩PP材料的开发提供了可行思路.

关键词：聚丙烯收缩率结晶

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