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FCC催化剂传质强化活性位利用效率的可视化分析

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化工学报 2024年第9期75卷 3198-3209页

作者：王冉王焕熊晓云关慧敏郑云锋陈彩琳秦玉才宋丽娟辽宁石油化工大学石油化工学院中国石油大学(华东)化学化工学院中国石油石油化工研究院兰州石油化工研究中心

流化催化裂化(FCC)催化剂传质性能抑制活性位利用效率是影响其催化性能的关键因素，选用6种不同基质材料制备的FCC催化剂样品，在系统分析催化孔结构和酸性质的基础上，利用激光共聚焦荧光显微成像技术和吸附穿透曲线法模拟考察了重油... 详细信息

流化催化裂化(FCC)催化剂传质性能抑制活性位利用效率是影响其催化性能的关键因素，选用6种不同基质材料制备的FCC催化剂样品，在系统分析催化孔结构和酸性质的基础上，利用激光共聚焦荧光显微成像技术和吸附穿透曲线法模拟考察了重油大分子的传质扩散行为；并运用单分子荧光成像技术，以B酸中心催化噻吩低聚反应生成低聚物的数量作为判据考察了系列催化剂的活性位利用效率。研究发现，相比于传统的高岭土和拟薄水铝石作为基质材料，本课题组设计开发的大孔富B酸的基质材料(APM-9)明显优化了大分子在FCC催化剂上的传质性能，从而显著提升了活性位的利用效率。发展了一种新颖的FCC催化剂结构参数与其传质性能、酸中心利用效率构效关系建立的方法，可为催化剂基质材料的设计和优化提供数据支撑和理论指导。

关键词： FCC催化剂大孔基质荧光显微成像技术传质酸催化

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Co-MOF衍生钴基催化剂制备及其NaBH_(4)水解制氢性能

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分子催化（中英文） 2024年第1期38卷 63-70,I0003页

作者：陈一莹田亚萍刘青翠李芳李其明辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁省石油化工重点实验室辽宁抚顺113001

采用钴基MOF为前驱体,通过惰性气氛碳化法制备了系列衍生钴基催化剂,探讨了不同催化剂在NaBH_(4)水解制氢中的催化性能.采用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱分析(XPS),热重分析(TGA)等深度分析了不同碳化条件对Co... 详细信息

采用钴基MOF为前驱体,通过惰性气氛碳化法制备了系列衍生钴基催化剂,探讨了不同催化剂在NaBH_(4)水解制氢中的催化性能.采用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱分析(XPS),热重分析(TGA)等深度分析了不同碳化条件对Co-MOF衍生钴基催化剂的晶相结构、微观形貌、元素价态等的影响.研究结果表明:在不同碳化温度下,Co-MOF衍生钴基催化剂展示了不同的微观形貌、晶相结构和元素价态,随着惰性碳化温度升高节点钴逐步从离子钴向单质钴转化.NaBH4水解制氢实验表明不同碳化温度可以显著影响催化剂的水解制氢催化活性和稳定性,其中以钴离子转化的Co-MOF(300)催化剂展示了最佳催化活性,明显高于高温碳化的钴基催化剂.

关键词： MOF材料硼氢化钠制氢钴基催化剂碳化

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表面活性剂对纳米氧化锌减摩抗磨性能的影响

材料科学与工艺 2024年第3期32卷 44-50页

作者：张美楠张丹李君华钱建华辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001

为提高纳米氧化锌在润滑油中的摩擦磨损性能和成膜性能,采用均匀沉淀法在合成过程中加入表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))制备了平均粒径约为20~30 nm的纳米氧化锌,并利用SEM、TEM、XRD等方法对制备材料的组织和相组成进行了表... 详细信息

为提高纳米氧化锌在润滑油中的摩擦磨损性能和成膜性能,采用均匀沉淀法在合成过程中加入表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))制备了平均粒径约为20~30 nm的纳米氧化锌,并利用SEM、TEM、XRD等方法对制备材料的组织和相组成进行了表征。同时,利用四球摩擦磨损试验机考察纳米氧化锌对润滑油摩擦磨损性能的影响。结果表明:在载荷392 N时,最佳添加量(质量分数)为0.5%,平均摩擦系数降低了35%,磨斑直径下降了11%;利用CTAB修饰后平均摩擦系数降低了70%,磨斑直径下降了40%。在不同载荷下平均摩擦系数出现先增高后下降的趋势。钢球摩擦表面的形貌分析表明,添加CTAB后的纳米氧化锌润滑油,钢球磨损表面犂沟深度最浅,宽度最小。利用CTAB合成的纳米氧化锌具有良好的减摩抗磨性能,可以大大降低机械零件的摩擦力。

关键词：纳米氧化锌均匀沉淀表面活性剂减摩抗磨

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自破乳温敏性高分子表面活性剂的合成及其在乳液聚合中的应用

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高分子学报 2024年第2期55卷 182-191页

作者：唐铖涛侯琳熙肖龙强福州大学石油化工学院福州350100

提出了以温敏性表面活性剂作为乳化剂解决乳液聚合反应结束后破乳分离过程繁杂的问题.通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物.该共聚物在室温下表现为亲水性,而在35~80℃呈现两亲性... 详细信息

提出了以温敏性表面活性剂作为乳化剂解决乳液聚合反应结束后破乳分离过程繁杂的问题.通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物.该共聚物在室温下表现为亲水性,而在35~80℃呈现两亲性.表面张力和乳化性能等测试证实了其在上述温度区间可作为乳化剂应用于乳液聚合.在乳液聚合反应完成后无需其他添加剂和方法,只需通过将反应体系降至室温即可实现破乳.通过使用(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物作为表面活性剂,可以利用温度控制乳化破乳的功能,极大简化了乳液聚合反应工艺,降低成本,实现绿色化生产.

关键词：温敏性表面活性剂乳液聚合嵌段共聚物自破乳

微波合成Zr-MOF-NH及Nafion复合质子交换膜的制备与性能

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复合材料学报 2024年

作者：高倩张柳杰张辉徐靖凯肖伟李莹辽宁石油化工大学石油化工学院

全钒液流电池要求质子交换膜具备优良的离子选择性和理化稳定性。本研究分别采用微波法和传统水热法制备UIO-66-NH2，利用浇筑法制备了UIO-66-NH2/Nafion复合质子交换膜，对膜的理化性质和电池性能进行系统研究。结果表明，UIO-66-NH2... 详细信息

全钒液流电池要求质子交换膜具备优良的离子选择性和理化稳定性。本研究分别采用微波法和传统水热法制备UIO-66-NH2，利用浇筑法制备了UIO-66-NH2/Nafion复合质子交换膜，对膜的理化性质和电池性能进行系统研究。结果表明，UIO-66-NH2在复合膜内形成的氢键网络、酸碱对和自身孔道协同强化了膜的离子选择性。基于微波法(M/N)和传统水热法(T/N)的复合膜综合性能均优于纯树脂膜(P-N)。在掺杂量为3 wt%时，M/N-3膜拉伸强度达到27 MPa，质子传导率和钒离子透过率分别为122.18 mS·cm-1和0.83 × 10-7cm2·min-1，离子选择性为15.6 × 105S·min·cm-3，约为P-N膜的30倍，且其电池能量效率达到83.8%-71.7%(100-200 mA·cm-2)，优于T/N-3膜(82.7%-71.0%)和P-N膜(79.4%-69.0%)。同时，该电池也显示出更优的循环稳定性和容量保持率。因此，微波法合成的UIO-66-NH2可有效改善质子交换膜的综合性能，在提高钒液流电池性能方面前景较好。

关键词：钒液流电池质子交换膜微波法金属-有机框架离子选择性

不同模板剂合成SAPO-35分子筛及其甲醇制烯烃性能

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燃料化学学报(中英文) 2024年

作者：梁妮康蕾王钰佳王海彦白英芝韩乔孙娜辽宁石油化工大学石油化工学院

以六亚甲基亚胺（HMI）和新型N-甲基哌啶（NMP）为模板剂，采用水热合成法制备了一系列不同硅铝比((n（SiO2）/n（Al2O3）)的SAPO-35分子筛。采用XRD、SEM、FTIR、NH3-TPD、XRF、固体核磁以及N2吸附-脱附等方法对合成的分子筛样品进行... 详细信息

以六亚甲基亚胺（HMI）和新型N-甲基哌啶（NMP）为模板剂，采用水热合成法制备了一系列不同硅铝比((n（SiO2）/n（Al2O3）)的SAPO-35分子筛。采用XRD、SEM、FTIR、NH3-TPD、XRF、固体核磁以及N2吸附-脱附等方法对合成的分子筛样品进行表征。表征结果显示，分子筛的结晶度及酸密度随初始凝胶中硅铝比的增加呈现出先增大后减小的趋势，且当硅铝比为0.3时合成的样品SAPO-35-0.3（HMI）具有较高的结晶度、较大的比表面积以及适宜的酸分布。在硅铝比探究的基础上，尝试新型N-甲基哌啶（NMP）为结构导向剂合成SAPO-35-NMP样品，同时与相同硅铝比投料下合成的SAPO-35-0.3（HMI）分子筛进行对比分析。研究结果表明，SAPO-35-NMP的催化稳定性明显优于SAPO-35-HMI，双烯选择性提高至81.3%，并且对小分子的烯烃类物质表现出优异的择形选择性，乙烯选择性达到45.6%，可占双烯选择性的50%以上。

关键词： SAPO-35分子筛六亚甲基亚胺 N-甲基哌啶甲醇制烯烃

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高渗透支撑SBS膜制备与CH/N分离性能

复合材料学报 2024年

作者：徐靖凯高倩肖伟张登华张辉张柳杰辽宁石油化工大学石油化工学院

SBS嵌段树脂具有软硬段互相结合的独特结构，可通过挤压实现对气体分子的分离。本研究以多孔α-Al2O3陶瓷管为载体，利用一系列x-SBS/四氢呋喃（THF）树脂溶液制备了相应的SMS-x分离膜。FT-IR、XRD、SEM等表征测试结果表明，SBS树脂与... 详细信息

SBS嵌段树脂具有软硬段互相结合的独特结构，可通过挤压实现对气体分子的分离。本研究以多孔α-Al2O3陶瓷管为载体，利用一系列x-SBS/四氢呋喃（THF）树脂溶液制备了相应的SMS-x分离膜。FT-IR、XRD、SEM等表征测试结果表明，SBS树脂与载体之间可较好结合，分离膜厚度均小于50 μm。气体测试表明，在0.05 - 0.3 MPa压力范围内，SMS-20分离膜CH4/N2气体选择性最优，在0.1 MPa时，α(CH4/N2) =3.81，CH4的摩尔通量为1.41×10-6mol·m-2·s-1·Pa-1。在0.3 MPa，SMS-10的CH4摩尔通量最大，可达3.47×10-6mol·m-2·s-1·Pa-1。此外，通过不同比例混合气体的测试验证了本文制备的分离膜同样可胜任相应的分离工作。本文制备的所有分离膜在0.1 MPa压差下可稳定分离气体长达7 d，具有良好的性能稳定性。因此，多孔α-Al2O3支撑型SBS分离膜可兼备优异的渗透通量及气体选择性，在煤层气CH4的富集方面提供有利选择。

关键词：气体分离膜嵌段聚合物支撑体渗透通量 CH /N 选择性

原水生物膜预处理工艺对有机碳源的响应特征--以脱氮性能与菌群结构为例

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3800-3809页

作者：叶丽慧刘欣灵林思慧石海洋赵一淳陈东之阳广凤浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 浙江省石油化工环境污染控制重点实验室浙江舟山316022

原水生物膜预处理系统运行性能受限于原水水质特征,试验以模拟污染原水为处理对象,以彗星式纤维填料和活性炭填料为生物膜载体构建了实验室规模的原水生物膜预处理系统,采用批次试验探究系统运行性能与菌群结构对不同有机碳源乙酸钠和... 详细信息

原水生物膜预处理系统运行性能受限于原水水质特征,试验以模拟污染原水为处理对象,以彗星式纤维填料和活性炭填料为生物膜载体构建了实验室规模的原水生物膜预处理系统,采用批次试验探究系统运行性能与菌群结构对不同有机碳源乙酸钠和腐殖酸的响应特征.试验结果表明,原水生物膜预处理系统能长时间稳定运行,系统平均氨氮去除率(ARE)为90.1%.乙酸钠对两种填料生物膜的氨氮去除性能几乎无影响.以腐植酸为有机碳源具有更强的硝化能力,取得最高ARE值90.5%±5.6%.乙酸钠能够促进彗星式纤维填料生物膜胞外聚合物(EPS)的形成,腐殖酸会降低EPS中PN含量.以活性炭为载体明显增加了EPS的PN/PS值,且具有较高的菌群多样性,更有利于生物膜的形成.生物膜样品中,占据前三位的门是Proteobacteria､Planctomycetes和Acidobacteria.彗星式纤维填料生物膜,乙酸钠和腐植酸分别强化了优势门Proteobacteria(53.9%)细菌和优势属Nitrospira(10.7%)的累积.以彗星式纤维填料与活性炭为载体生物膜样品优势属分别为Nitrospira和Aridibacter.腐殖酸更有利于Nitrospira和Bdellovibrio的富集,乙酸钠更有利于Aridibacter的富集.

关键词：原水生物膜有机碳源运行性能菌群结构胞外聚合物

酸性离子液体的制备及在生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯合成中的催化性能

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高等学校化学学报 2024年第5期45卷 155-164页

作者：周俏赵园园郭立颖史亚飞郑荣荣沈阳工业大学石油化工学院辽阳111003

制备了5种酸性离子液体催化剂([DA-2PS][X]_(2)),利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、紫外光谱仪和热重分析仪对其化学结构、Brønsted酸性和热性能进行了表征与测试.用其代替传统金属催化剂催化2,5呋喃二甲酸(FDCA)与乙二醇(EG)直接酯化... 详细信息

制备了5种酸性离子液体催化剂([DA-2PS][X]_(2)),利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、紫外光谱仪和热重分析仪对其化学结构、Brønsted酸性和热性能进行了表征与测试.用其代替传统金属催化剂催化2,5呋喃二甲酸(FDCA)与乙二醇(EG)直接酯化反应合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),讨论了Brønsted酸性强弱对催化性能的影响,其中Brønsted酸性最强的[DA-2PS][HSO_(4)]_(2)催化性能最好.通过正交实验获得了最佳工艺参数,即催化剂用量为FDCA摩尔数的0.10%,n(EG)∶n(FDCA)=2∶1,酯化温度为210℃,缩聚温度为240℃,缩聚时间为6h.在最佳工艺参数下,FDCA转化率为98.1%,PEF的特性黏度为0.63dL/g,数均分子量达到***的结构表征和热性能测试结果表明,所合成的物质为目标产物,且具有与传统金属催化剂合成的PEF相当的热性能.

关键词：离子液体直接酯化法生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯