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CuO-WO_3-ZrO_2的结构和性质对苯甲醛加氢反应催化性能的影响

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高等学校化学学报 2019年第5期40卷 1005-1012页

作者：黄锐姚志龙孙培永张胜红北京石油化工学院化学工程学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

采用共沉淀法制备了不同CuO和WO_3含量的CuO-WO_3-ZrO_2催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、N2气物理吸附、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)及程序升温脱附(TPD)等手段对催化剂的结... 详细信息

采用共沉淀法制备了不同CuO和WO_3含量的CuO-WO_3-ZrO_2催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、N2气物理吸附、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)及程序升温脱附(TPD)等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征.结果表明,WO_3的引入可以调变ZrO_2的晶型,从而使催化剂的比表面积和孔径发生变化,促进CuO在催化剂表面的分散,并影响催化剂的酸碱性.在苯甲醛加氢制备苯甲醇反应中,以CuO质量分数为18%,WO_3质量分数为10%的CuO-WO_3-ZrO_2为催化剂时苯甲醛单程转化率达到92. 03%,产物苯甲醇的选择性为94. 76%.

关键词： CuO-WO3-ZrO2催化剂加氢苯甲醇苯甲醛

脂肪酸甲酯加氢脱氧和蒸汽裂解两步法制备生物烯烃

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化工学报 2018年第6期69卷 2496-2502页

作者：孙培永王海星周玉鹏张胜红姚志龙北京石油化工学院化学工程学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

脂肪酸甲酯经生物烷烃制备轻质烯烃,有望缓解低原油价格导致的生物柴油产业发展困境。采用浸渍法制备了NiMo/Al_2O_3催化剂,首先考察其催化脂肪酸甲酯加氢脱氧制备生物烷烃的性能,然后进一步分析生物烷烃蒸汽裂解制烯烃的转化规律。结... 详细信息

脂肪酸甲酯经生物烷烃制备轻质烯烃,有望缓解低原油价格导致的生物柴油产业发展困境。采用浸渍法制备了NiMo/Al_2O_3催化剂,首先考察其催化脂肪酸甲酯加氢脱氧制备生物烷烃的性能,然后进一步分析生物烷烃蒸汽裂解制烯烃的转化规律。结果表明,预硫化的NiMo/Al_2O_3能够高选择性地催化饱和脂肪酸甲酯加氢制备生物烷烃,并且催化剂的结构在反应1000 h后无明显改变。以上述烷烃为原料,在裂解炉出口温度为810℃,出口压力为0.10 MPa,物料停留时间为0.23 s和水油质量比为0.75的反应条件下进行蒸汽裂解,产物中乙烯、丙烯和丁二烯的收率分别达到36.30%、18.14%和7.46%,显著高于同等条件下石脑油原料得到的27.45%、14.74%和5.31%,表明源于脂肪酸甲酯的生物烷烃可以作为生产轻质烯烃的原料补充。

关键词：脂肪酸甲酯加氢脱氧生物烷烃蒸汽裂解生物烯烃

用超声衰减谱测量层状双金属氢氧化物粒度分布的方法

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 55-63页

作者：张明峰吴博侯光昊周蕾王学重北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种性能优良的非贵金属电催化剂,在提高析氧反应速率、降低制氢成本等方面具备巨大优势,其粒度大小直接影响催化活性位点的有效暴露面积和本征结构,很大程度上决定了LDHs电催化析氧反应的活性时间和催化效... 详细信息

层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种性能优良的非贵金属电催化剂,在提高析氧反应速率、降低制氢成本等方面具备巨大优势,其粒度大小直接影响催化活性位点的有效暴露面积和本征结构,很大程度上决定了LDHs电催化析氧反应的活性时间和催化效率.因此,实现对LDHs粒度分布的在线检测对LDHs的合成控制与活性提升具有重要意义.根据LDHs粒度小、形貌特殊的特点,本文建立了一种基于超声衰减谱在线测量其在悬浮体系中粒度分布(PSD)的方法,该方法在LDHs粒度表征领域的应用尚属首次.利用超声衰减谱法对LDHs悬浮体系粒度分布进行测量的最大难点是传统ECAH模型需要首先已知难以获得的体系分散相和连续相的物性参数.本文采用主成分分析(PCA)结合误差反向传播(BP)神经网络建立了预测模型,并引入遗传算法(GA)对模型进行优化,解决了超声衰减谱法的难点,通过CoFeAl-LDH悬浮体系进行了验证.结果表明,PCA-GA-BP神经网络能有效对LDHs在悬浮体系中的粒度分布进行在线预测,预测值与真实值的峰形重合度高,峰高偏差小,两者的均方误差MSE为0.1497,模型拟合优度R2=0.9768,说明该方法可作为在线测量LDHs粒度分布的有效方式.

关键词：层状双金属氢氧化物超声衰减谱粒度分布在线检测 BP神经网络遗传算法

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超声衰减谱测量电池浆料的粒度分布

高等学校化学学报 2022年第6期43卷 96-102页

作者：黄明心周蕾王学重北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

电池浆料中颗粒状活性物质的粒度大小和分散均匀性对电池的内阻、电压、局部表面电流和总极化程度等性能有直接影响,实现对其的在线实时测量对电池的质量控制具有重要意义.基于电池浆料的高固含量、高黏度和低透光性的特点,本文利用超... 详细信息

电池浆料中颗粒状活性物质的粒度大小和分散均匀性对电池的内阻、电压、局部表面电流和总极化程度等性能有直接影响,实现对其的在线实时测量对电池的质量控制具有重要意义.基于电池浆料的高固含量、高黏度和低透光性的特点,本文利用超声衰减谱的方式测量了其粒度分布(PSD).应用于电池浆料的粒度分布测量的最大难点是其利用超声衰减谱法预测粒度分布的模型需要难以获得的分散相和连续相的物性参数.本文采用主成分分析(PCA)结合误差反向传播(BP)神经网络建立预测模型解决了超声衰减谱法的难点,并引入遗传算法(GA)优化BP神经网络的初始阈值和权值.通过以LiCoO_(2)为活性物质的电池浆料进行了验证,结果表明,PCA-GA-BP神经网络能够有效对不同固含量电池浆料的粒度分布进行预测,预测值与真实值的峰形重合度高,峰高偏差小,两者的均方误差为0.1358,拟合度(R^(2))为0.9816,说明超声衰减谱法可作为测量电池浆料粒度分布的重要方式.

关键词：超声衰减谱粒度分布电池浆料 BP神经网络主成分分析遗传算法

MnO_(x)/ZrO_(2)-Cr_(2)O_(3)催化剂的结构及催化苯甲酸甲酯加氢性能

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燃料化学学报 2021年第11期49卷 1709-1715页

作者：赵雨王淇锋宋冰洁孙培永张胜红姚志龙北京石油化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

采用并流共沉淀和浸渍法制备了MnO_(x)/ZrO_(2)-Cr_(2)O_(3)催化剂。利用X射线衍射(XRD)、N_(2)物理吸附(BET)、氢气程序还原(H_(2)-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征。结果表明,Cr的引入导致ZrO_(2... 详细信息

采用并流共沉淀和浸渍法制备了MnO_(x)/ZrO_(2)-Cr_(2)O_(3)催化剂。利用X射线衍射(XRD)、N_(2)物理吸附(BET)、氢气程序还原(H_(2)-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征。结果表明,Cr的引入导致ZrO_(2)晶型由m-ZrO_(2)向t-ZrO_(2)转变,随着Cr含量的增加,ZrO_(2)-Cr_(2)O_(3)复合氧化物的比表面积逐渐增大,平均孔径逐渐降低,孔结构也发生变化;Mn的引入会造成ZrO_(2)-Cr_(2)O_(3)复合氧化物中Cr的迁移,同时也有利于ZrO_(2)晶型由m-ZrO_(2)向t-ZrO_(2)转变,从而引起催化剂比表面积、孔结构的变化;含4%Mn和2.5%Cr的MnO_(x)/ZrO_(2)-Cr_(2)O_(3)催化剂对苯甲酸甲酯加氢反应的单程转化率和选择性分别达到93.86%和86.05%。

关键词：苯甲酸甲酯苯甲醛苯甲醇选择性加氢催化剂

[BIm]Cl/CuCl离子液体脱除MTBE中硫醇机制及性能研究

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燃料化学学报 2015年第9期43卷 1113-1119页

作者：段月欣孙培永张胜红姚志龙罗学清叶丽莉北京石油化工学院北京102617 恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

以N-丁基咪唑、HCl和CuCl为原料两步法合成了离子液体[BIm]Cl/CuCl,并用傅里叶变换红外光谱FT-IR和傅里叶变换离子回旋共振质谱FT-ICRMS对其结构进行表征。采用差热扫描量热仪DSC、FT-IR以及紫外可见光谱UV-vis对吸附硫醇的[BIm]Cl/CuC... 详细信息

以N-丁基咪唑、HCl和CuCl为原料两步法合成了离子液体[BIm]Cl/CuCl,并用傅里叶变换红外光谱FT-IR和傅里叶变换离子回旋共振质谱FT-ICRMS对其结构进行表征。采用差热扫描量热仪DSC、FT-IR以及紫外可见光谱UV-vis对吸附硫醇的[BIm]Cl/CuCl进行分析,讨论了[BIm]Cl/CuCl吸附硫醇的作用机制。以[BIm]Cl/CuCl为吸附剂,采用吸附蒸馏工艺脱除MTBE中的硫化物,MTBE硫含量可降低至5μg/g以下,吸附剂进行多次循环使用且脱硫效果无明显降低。

关键词：离子液体 [BIm]Cl/CuCl 硫醇吸附 MTBE

基于拉曼光谱技术药物包衣厚度分布预测模型的构建

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高校化学工程学报 2024年第5期38卷 781-787页

作者：王学重王亦卓张冉侯光昊吴韬北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

为了实现药物包衣层厚度分布的实时在线检测,解决离线检测平均厚度或称重不能满足均匀性分析及判断终点等问题,以蛋白哂双凸片的包衣过程为例,采用探头式拉曼光谱仪实时在线采集片剂表面拉曼光谱的同时,离线采集并统计包衣层厚度分布。... 详细信息

为了实现药物包衣层厚度分布的实时在线检测,解决离线检测平均厚度或称重不能满足均匀性分析及判断终点等问题,以蛋白哂双凸片的包衣过程为例,采用探头式拉曼光谱仪实时在线采集片剂表面拉曼光谱的同时,离线采集并统计包衣层厚度分布。分别采用偏最小二乘法(PLS)和卷积神经网络(CNN)两种方法建立包衣厚度定量校正模型。结果表明,PLS模型预测相关性Rp2为0.923,CNN模型Rp2高达0.996,其模型的泛化能力更高,较PLS模型展现出更好的准确性。且CNN模型预测的包衣层厚度分布与离线统计的厚度分布结果较为一致(包衣时间为60 min,最可几厚度和分布宽度偏差仅为0.44%和1.24%),实现了药物包衣层厚度分布的准确预测。

关键词：在线拉曼光谱包衣厚度统计分布偏最小二乘法主成分分析-卷积神经网络包衣均匀性

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基于过程分析技术细胞培养中多指标实时检测

高校化学工程学报 2023年第3期37卷 441-448页

作者：吴韬梁立鹏张冉罗安温振国王学重北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

为了实现悬浮动物细胞培养过程细胞生长状态和生化指标的实时在线检测,以中国仓鼠卵巢细胞(CHO)培养过程为研究对象,采用原位显微镜和在线拉曼光谱仪实时在线获得CHO细胞培养体系的图像和拉曼光谱图,并通过实时在线图像处理和基于遗传... 详细信息

为了实现悬浮动物细胞培养过程细胞生长状态和生化指标的实时在线检测,以中国仓鼠卵巢细胞(CHO)培养过程为研究对象,采用原位显微镜和在线拉曼光谱仪实时在线获得CHO细胞培养体系的图像和拉曼光谱图,并通过实时在线图像处理和基于遗传算法结合偏最小二乘法的化学计量学建模,分别实时获得培养体系中细胞的密度、直径分布、培养液中葡萄糖和乳酸浓度。图像处理结果与离线生化分析仪结果相一致;葡萄糖质量浓度校正模型的预测均方根误差(RMSEP)为0.085 g×L^(-1),预测决定系数RP2为0.999,乳酸质量浓度校正模型RMSEP为0.055 g×L^(-1),RP2为0.966。结果表明,上述检测方法可用于细胞培养过程的细胞密度、直径分布和2个生化指标的实时准确监测,减少了离线检测的繁琐和染菌风险。

关键词：过程分析技术原位显微镜成像在线拉曼光谱仪图像处理细胞培养监测遗传算法

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异丁烯与醋酸酯化合成醋酸叔丁酯

精细化工 2019年第8期36卷 1604-1609页

作者：尚城城郭湾姚志龙孙培永张胜红北京石油化工学院化学工程学院北京102617 恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

以锆复合氧化物和大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂,催化异丁烯与醋酸合成了醋酸叔丁酯。采用正丁胺电位滴定法对催化剂的酸强度和酸量进行了表征。结果表明:对异丁烯与醋酸酯化反应而言,随着酸量增加,转化率增大,但酸强度增大会导致... 详细信息

以锆复合氧化物和大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂,催化异丁烯与醋酸合成了醋酸叔丁酯。采用正丁胺电位滴定法对催化剂的酸强度和酸量进行了表征。结果表明:对异丁烯与醋酸酯化反应而言,随着酸量增加,转化率增大,但酸强度增大会导致选择性下降。以异丁烯质量分数为10%的混合烃为原料,D008为催化剂,异丁烯单程转化率可达80%,醋酸叔丁酯的选择性为95.98%。

关键词：离子交换树脂酯化催化剂异丁烯醋酸叔丁酯复合氧化物