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接枝不同种类氨基酸对聚天冬氨酸阻垢剂阻垢性能的影响

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当代化工 2024年第3期53卷 535-540页

作者：初光友毛琦杨子浩汪成李毓逯力成海洋油气高效开发全国重点实验室天津300073 海上稠油热采重点实验室天津300073 中海油田服务股份有限公司天津300459 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102299

在油田生产过程中结垢问题给油田企业带来巨大损失。常见的处理结垢的方法大致分为物理法、工具法和化学法。采用物理法、工具法处理结垢问题存在费用高、垢物清除效率低等缺陷,化学法因其操作简单、用量少、效果好等优点而被广泛采用... 详细信息

在油田生产过程中结垢问题给油田企业带来巨大损失。常见的处理结垢的方法大致分为物理法、工具法和化学法。采用物理法、工具法处理结垢问题存在费用高、垢物清除效率低等缺陷,化学法因其操作简单、用量少、效果好等优点而被广泛采用。近年来,随着人们对环境保护意识的增强,聚天冬氨酸类阻垢剂被广泛研究。以马来酸酐和碳酸铵为原料合成了聚琥珀亚酰胺(PSI),在此基础上接枝丝氨酸、谷氨酸、酪氨酸并研究其阻垢性能。结果表明:谷氨酸接枝改性聚合物(GUL-PASP)阻垢效率为100%,具有优异的阻垢性能。

关键词：聚天冬氨酸阻垢剂马来酸酐谷氨酸

用于氨电氧化反应生成硝酸盐/亚硝酸盐的金属基电催化剂:过去、现在和未来

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第1期56卷 25-50页

作者：田芸睿谭皓天李霞贾晶晶毛子贤刘健梁骥天津大学材料科学与工程学院先进陶瓷与机械加工技术教育部重点实验室天津300350 内蒙古大学化学化工学院内蒙古呼和浩特010021

亚硝酸盐和硝酸盐(统称为NO_(2/3)−)是工业、农业和食品工程中的重要物质.目前通过Ostwald氧化法制备亚硝酸盐和硝酸盐过程常常伴随着大量的能源消耗和温室气体排放.氨的电催化氧化是一种低排放和节能的低温工艺过程,可以持续生产NO_(2/... 详细信息

亚硝酸盐和硝酸盐(统称为NO_(2/3)−)是工业、农业和食品工程中的重要物质.目前通过Ostwald氧化法制备亚硝酸盐和硝酸盐过程常常伴随着大量的能源消耗和温室气体排放.氨的电催化氧化是一种低排放和节能的低温工艺过程,可以持续生产NO_(2/3)−,避免了有害的N2O的形成,并且可以完全由可再生电力供电.目前对氨氧化反应的研究大多集中在氨裂解制氢和直接氨燃料电池上,而对氨转化为NO_(2/3)−的研究关注较少.因此,本文在总结近年来氨电催化工作的基础上,对催化剂的反应机理和设计思路进行了综述.本文从电催化氨氧化反应(AOR)可能的反应机理入手,介绍了AOR的反应条件、检测方法、原位表征方法以及理论计算的研究成果,在总结了影响AOR催化剂催化性能因素的基础上提出了近年来电催化剂的设计策略以及合成方法,并对未来氨领域的发展提出展望.首先,基于反应原理以及反应中间体的吸附路径等方面讨论了AOR的关键难点.然后,系统性总结了AOR的测试要求以及原位拉曼、原位红外、原位电化学质谱和原位X射线吸收光谱等技术在AOR机理研究中的重要作用,讨论了密度泛函理论对于研究AOR催化过程中的反应能垒和催化剂电子轨道分布的贡献.催化剂合金设计、界面工程、非晶化处理、单原子或双原子调制等可控策略有助于抑制副反应的进行以及电解过程中产生的腐蚀性物质对电极的破坏.最后,介绍了氨氧化在光、热以及生物催化领域的应用进展,提出了当前AOR所面临的挑战和解决策略,如将先进的材料设计与理论计算相结合,有助于寻找新的高性能AOR电催化剂.催化体系的改进和反应器的优化将加速大规模绿色、高效、低能耗电催化制备NO_(2/3)−的产业化.综上所述,AOR领域取得的进展说明氨电氧化制备NO_(2/3)−用于工业生产具有可行性,这为满足不断增长的NO_(2/3)−供应需求带来了新的机遇.尽管AOR仍面临性能不高、工艺不成熟等难题,但随着理论与实验研究的结合,原位表征技术不断地开发利用,未来高效、稳定的AOR催化剂会不断的出现.本文也为生成NO_(2/3)−的催化剂的研发提供理论参考.

关键词：氨氧化反应硝酸盐亚硝酸盐非贵金属催化剂氨

焙烧温度对HZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃反应性能的影响

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石油学报（石油加工） 2017年第4期33卷 639-645页

作者：汪洋王银斌郭春垒臧甲忠于海斌中海油天津化工研究设计院有限公司催化技术重点实验室天津300131

以含模板剂的HZSM-5分子筛为载体,结合TG-DTA、XRD、SEM、BET、NH3-TPD及Py-IR等表征方法,分析不同温度焙烧脱除模板剂的HZSM-5的物理化学性质,并通过固定床微反装置考察其催化甲醇制芳烃(MTA)反应的性能。结果发现,模板剂分解温度区间... 详细信息

以含模板剂的HZSM-5分子筛为载体,结合TG-DTA、XRD、SEM、BET、NH3-TPD及Py-IR等表征方法,分析不同温度焙烧脱除模板剂的HZSM-5的物理化学性质,并通过固定床微反装置考察其催化甲醇制芳烃(MTA)反应的性能。结果发现,模板剂分解温度区间在350~850℃,焙烧温度会对HZSM-5催化剂的物理化学性质和催化性能产生较大的影响,其中在焙烧温度550℃时,HZSM-5催化剂的比表面积、孔容和孔径最大,此时B酸中心与L酸中心的比例适宜,MTA反应寿命最长,芳烃选择性达到52.5%,苯、甲苯、二甲苯(BTX)占芳烃产物的66.9%。焙烧温度超过650℃时,HZSM-5分子筛孔道会随着骨架铝的迁移而坍塌,强酸中心逐渐消失,反应活性降低。

关键词： HZSM-5分子筛甲醇制芳烃(MTA) 催化剂焙烧温度

硅烷化改性对纳米ZSM-5甲醇制汽油催化剂性能的影响

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分子催化 2016年第2期30卷 115-122页

作者：郭春垒王银斌汪洋臧甲忠于海斌中海油天津化工研究设计院有限公司催化技术重点实验室天津300131

对比了水热处理后微米ZSM-5和纳米ZSM-5分子筛的物化性质和催化甲醇制汽油(MTG)的反应性能,发现采用纳米ZSM-5分子筛催化剂能得到较高的汽油收率和较长的寿命,但汽油中均四甲苯含量较高.对纳米ZSM-5分子筛进行硅烷化处理,利用低温N_2吸... 详细信息

对比了水热处理后微米ZSM-5和纳米ZSM-5分子筛的物化性质和催化甲醇制汽油(MTG)的反应性能,发现采用纳米ZSM-5分子筛催化剂能得到较高的汽油收率和较长的寿命,但汽油中均四甲苯含量较高.对纳米ZSM-5分子筛进行硅烷化处理,利用低温N_2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)对改性前后的样品进行表征.在温度380℃、压力2.0 MPa、空速3.0 h^(-1)的反应条件下进行MTG反应,对硅烷化改性后的催化剂进行评价.结果表明,负载SiO_2后催化剂的强酸中心降低,比表面积和孔容降低.纳米ZSM-5分子筛合适的SiO_2负载量为2%,硅改性后用于MTG反应,催化剂的寿命和汽油收率分别由改性前的144 h和33.6%显著增加到180 h和34.4%.当SiO_2负载量继续增加时,催化剂寿命和汽油收率逐渐降低.另外,随SiO_2负载量的增加,其催化MTG所得汽油产品中的异构烷烃和芳烃含量降低,烯烃和正构烷烃含量增加,均四甲苯含量显著降低,改善了油品质量.

关键词：甲醇制汽油(MTG) ZSM-5分子筛催化剂硅烷化改性

水热处理对纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油性能的影响

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石油学报（石油加工） 2014年第4期30卷 602-610页

作者：郭春垒于海斌王银斌臧甲忠汲银平方向晨中海油天津化工研究设计院催化技术重点实验室天津300131 中国石化抚顺石油化工研究院辽宁抚顺113001

对比了微米HZSM-5和纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油(MTG)反应的性能,发现采用纳米HZSM-5分子筛催化剂能得到较高的汽油收率和较长的使用寿命。对纳米HZSM-5分子筛在不同温度下进行水热处理,利用低温N2吸附-脱附、XRD、NH3-TPD手段对水... 详细信息

对比了微米HZSM-5和纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油(MTG)反应的性能,发现采用纳米HZSM-5分子筛催化剂能得到较高的汽油收率和较长的使用寿命。对纳米HZSM-5分子筛在不同温度下进行水热处理,利用低温N2吸附-脱附、XRD、NH3-TPD手段对水热处理前后的分子筛样品进行表征。在380℃、1.0 MPa、空速3.0h-1的反应条件下进行MTG反应,对水热处理后的催化剂进行评价。结果表明,对纳米HZSM-5水热处理能显著提高其催化MTG反应的汽油收率和延长催化剂使用寿命。纳米HZSM-5分子筛的最佳水热处理温度为600℃,在此条件下处理后用于MTG反应,催化剂的使用寿命由水热处理前的84h显著增加到216h,积炭量却由35.8%降至23.7%。另外,随着纳米HZSM-5催化剂水热处理温度的升高,其催化MTG所得汽油产品中的异构烷烃和烯烃含量增加,芳烃含量降低。

关键词：甲醇制汽油(MTG) 纳米HZSM-5分子筛水热处理积炭

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SSZ-13分子筛合成及应用进展

现代化工 2018年第9期38卷 54-59页

作者：张耀日霍志萍张丽娟冯晴臧甲忠于海斌中海油天津化工研究设计院有限公司催化重点实验室天津300131

对SSZ-13分子筛及SSZ-13分子筛膜的制备进行了综述,介绍了SSZ-13分子筛在应用领域的研究进展,对SSZ-13分子筛的发展趋势做了展望。通过低成本模板剂替代或开发无有机模板剂的高效合成路线,是实现SSZ-13分子筛工业应用的基础。在应用领域... 详细信息

对SSZ-13分子筛及SSZ-13分子筛膜的制备进行了综述,介绍了SSZ-13分子筛在应用领域的研究进展,对SSZ-13分子筛的发展趋势做了展望。通过低成本模板剂替代或开发无有机模板剂的高效合成路线,是实现SSZ-13分子筛工业应用的基础。在应用领域,SSZ-13分子筛的未来研发方向应集中于反应机理的研究。

关键词： SSZ-13分子筛合成选择性催化还原吸附分离

α-环糊精主客体识别超分子水凝胶的制备及其宏观流变性能构建过程研究

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高分子通报 2024年第2期37卷 229-237页

作者：贺杰叶子王宏申陈庆梅赵伟刘航瑞西南石油大学化学化工学院四川省油气田应用化学重点实验室成都610500 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中国石油西南油气田分公司天然气研究院成都610213 中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院成都610051

采用7 wt%的α-环糊精(α-CD)溶液和5 wt%的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯均聚物(PMPEGA-2000)溶液制备了α-CD/PMPEGA-2000超分子水凝胶,并对其形貌、结构、形成条件和宏观流变学性能构建过程进行了表征和研究。结果表明,体积比不低于1.... 详细信息

采用7 wt%的α-环糊精(α-CD)溶液和5 wt%的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯均聚物(PMPEGA-2000)溶液制备了α-CD/PMPEGA-2000超分子水凝胶,并对其形貌、结构、形成条件和宏观流变学性能构建过程进行了表征和研究。结果表明,体积比不低于1.5:1是两种溶液混合后形成凝胶的必要条件;当体积比为2:1时,形成的凝胶黏度最大。热重分析、X射线粉末衍射分析和扫描电镜结果表明,该凝胶是基于α-CD与PMPEGA-2000之间的主客体识别所形成,具有三维网络结构。光学微流变分析结果显示,该凝胶宏观流变性能的构建过程实则是凝胶内部主客体识别交联点不断增多,网络结构强度不断增强的过程。该过程始于α-CD溶液与PMPEGA-2000溶液混合后的8′36′′,在64′00′′后基本完成,耗时约55′24′′。

关键词：超分子水凝胶三维网络结构主客体识别微流变宏观流变性能

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铜基材料电催化硝酸根还原合成氨的研究进展

科学通报 2024年第25期69卷 3728-3747页

作者：卢国龙侯向华丁俊阳秦永吉罗俊刘熙俊广西大学化学化工学院广西电化学能源材料重点实验室南宁530004 广西大学资源环境与材料学院广西有色金属及特色材料加工重点实验室省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 天津理工大学材料科学与工程学院新能源材料与低碳技术研究院天津300384 电子科技大学(深圳)高等研究院深思实验室深圳518110

硝酸盐是地下水中最有害的污染物之一,会严重影响人类健康,亟需发展有效的去除措施.传统的处理方法既耗能又不经济,且去除效果不理想,而氨肥料作为重要的资源,也亟待采取既环保又经济的制备策略.电催化硝酸根还原法(NO_(3)RR)既能去除NO... 详细信息

硝酸盐是地下水中最有害的污染物之一,会严重影响人类健康,亟需发展有效的去除措施.传统的处理方法既耗能又不经济,且去除效果不理想,而氨肥料作为重要的资源,也亟待采取既环保又经济的制备策略.电催化硝酸根还原法(NO_(3)RR)既能去除NO_(3)^(-)污染,实现固氮的同时生成得到高附加值氨(NH_(3)),因而受到了广泛的关注.NO3RR能够获得较高的NH_(3)产率和法拉第效率(FE_(NH_(3))),同时避免竞争性氢析出反应(HER),并且无需克服强的N≡N三键(941 kJ mol^(-1)).铜(Cu)基材料价格低廉、储量丰富,并且具有优异的催化性能和较弱的HER活性等优势,其在NO_(3)RR中展现出特殊活性,但离实际应用还有一定距离,因此,亟需通过改性策略优化Cu基材料,从而提高催化剂的性能.本文概述了Cu基材料电催化NO_(3)RR转化的最新进展,重点讨论了各种Cu基材料在设计、合成和性能优化方面的研究,如晶面工程、合金与掺杂、异质结构、空位工程和单原子结构等不同的材料设计与调控手段,阐明了使催化剂具有更优越的反应活性、选择性、FE_(NH_(3))和稳定性的设计、合成和调控思路.最后,简要讨论了该领域的发展方向和挑战,并展望了NO_(3)RR的工业应用发展.

关键词：铜基催化剂硝酸根电还原合成氨构效关系调控策略

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EPMA在催化剂研究中的应用

电子显微学报 2011年第1期30卷 75-80页

作者：于海斌李晓云孙彦民中海油天津化工研究设计院催化技术重点实验室天津300131

本综述对EPMA(electron probe micro-analyzer)的分析原理、发展历史和仪器结构进行了简要概括,重点总结了EPMA分析技术在催化剂研究领域的应用现状,并在此基础上对EPMA在该领域的发展进行了展望。

关键词： EPMA 催化剂应用