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Ni_(2)P/N-rGO复合材料的制备及其析氧性能

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石油学报(石油加工) 2025年第1期41卷 81-88页

作者：徐海升任哲辰薛媚月武攀峰西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心陕西西安710065 西安市高碳资源低碳化利用重点实验室陕西西安710065

以改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以尿素为氮源采用水热法制备氮掺杂还原氧化石墨烯(N-rGO)载体,以NiCl _(2)·6H_(2)O为镍源、红磷为磷源通过溶剂热法制备Ni_(2)P/N-rGO-x(x为1、2、3,分别代表3种不同磷/镍摩尔比2/1、4/1和8/1)系... 详细信息

以改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以尿素为氮源采用水热法制备氮掺杂还原氧化石墨烯(N-rGO)载体,以NiCl _(2)·6H_(2)O为镍源、红磷为磷源通过溶剂热法制备Ni_(2)P/N-rGO-x(x为1、2、3,分别代表3种不同磷/镍摩尔比2/1、4/1和8/1)系列催化剂。结果表明,当磷/镍摩尔比为4/1时,Ni_(2)P/N-rGO-2催化剂在碱性溶液中的电流密度达到10 mA/cm^(2),所需过电位较低为292 mV,塔菲尔斜率较小为82.67 mV/dec,表明其具备良好的析氧反应(OER)性能,且具有良好的OER稳定性及耐久性。

关键词：石墨烯尿素磷化镍析氧反应过电位

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润滑油添加剂桐油酸衍生物的合成及性能

石油学报(石油加工) 2025年第2期41卷 542-552页

作者：丁丽芹张彦平钟又皆秀梁生荣钟汉斌徐海升西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 西安石油大学西安市高碳资源低碳化利用重点实验室陕西西安710065 西安石油大学陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心陕西西安710065 西安石油大学现代分析检测中心陕西西安710065

以桐油酸(EA)为原料,引入第二单体甲基丙烯酸苄酯(BzMA),采用Schlenk技术合成了桐油酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(PEBz)和桐油-甲基丙烯酸苄酯共聚物(PTBz),采用红外光谱和核磁共振氢谱表征共聚物的结构,采用凝胶渗透色谱仪测定共聚物的相... 详细信息

以桐油酸(EA)为原料,引入第二单体甲基丙烯酸苄酯(BzMA),采用Schlenk技术合成了桐油酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(PEBz)和桐油-甲基丙烯酸苄酯共聚物(PTBz),采用红外光谱和核磁共振氢谱表征共聚物的结构,采用凝胶渗透色谱仪测定共聚物的相对分子质量及其多分散性指数,采用热重分析仪测定共聚物的热稳定性,并对共聚物的抗磨和降凝性能进行评价。结果表明:在单体质量比m(EA)∶m(BzMA)为2∶8、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)质量分数1.5%、反应温度80℃、反应时间10 h的条件下,PEBz收率为52.98%,相对分子质量为3.388×10^(4),多分散性指数为1.5。在润滑油馏分(350~395℃)中添加质量分数1.0%的PEBz后,磨斑直径降低0.584 mm,凝点降低14℃。PEBz抗磨和降凝效果均优于PTBz,可作为一种兼有抗磨和降凝双重功能的润滑油添加剂代替传统石油基润滑油添加剂。

关键词：桐油桐油酸甲基丙烯酸苄酯共聚物抗磨降凝

不同预处理溶剂对小麦秸秆吸油剂的吸油性能的影响

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应用化工 2025年第1期54卷 152-156页

作者：申志兵王顺梅薛瑜唐瑞源张君涛梁生荣周妙西安石油大学化学化工学院西安市高碳资源低碳化利用重点实验室陕西西安710065 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆固井公司陕西西安710018

通过廉价、可再生的小麦秸秆制备吸油剂时,需要预处理来除去秸秆表面的蜡质和木质素组分,以暴露纤维素的羟基使其充分参与改性反应,达到增强秸秆的亲油疏水的目的。考察了小麦秸秆经氢氧化钠、亚氯酸钠和二者混合溶液等不同预处理溶剂... 详细信息

通过廉价、可再生的小麦秸秆制备吸油剂时,需要预处理来除去秸秆表面的蜡质和木质素组分,以暴露纤维素的羟基使其充分参与改性反应,达到增强秸秆的亲油疏水的目的。考察了小麦秸秆经氢氧化钠、亚氯酸钠和二者混合溶液等不同预处理溶剂对制得的吸油剂的吸油性能的影响。结果表明,NaOH处理后,制备的吸油剂水接触角可从80°增加到108.5°,油接触角则降为0°,表现出亲油和超疏水性,吸油性能大幅度提高。在此基础上对NaOH处理时间、温度和浓度进行对比,得出在100℃,5%,2 h预处理的效果最佳。

关键词：小麦秸秆生物质材料预处理吸油剂

Ni_(2)P/ppy/rGO复合材料的制备及析氧性能

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高校化学工程学报 2025年第1期39卷 149-156页

作者：徐海升刘佳欣薛媚月丁丽芹李善建西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心陕西西安710065 西安市高碳资源低碳化利用重点实验室陕西西安710065

为了设计和开发一种经济高效的析氧反应(OER)催化剂,采用化学氧化法和水热法等方法,使用聚吡咯(ppy)对还原氧化石墨烯(rGO)进行功能化改性,再结合磷化镍(Ni_(2)P),制备Ni_(2)P/ppy/rGO催化剂。运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

为了设计和开发一种经济高效的析氧反应(OER)催化剂,采用化学氧化法和水热法等方法,使用聚吡咯(ppy)对还原氧化石墨烯(rGO)进行功能化改性,再结合磷化镍(Ni_(2)P),制备Ni_(2)P/ppy/rGO催化剂。运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对材料进行结构和形貌表征,再通过电化学测试研究了催化剂的析氧反应性能。结果表明,Ni_(2)P/ppy/rGO具有良好的电催化性能,在电流密度为10 mA·cm^(-2)时,需要的过电势(258 mV)较小,表现出比ppy/rGO(319 mV)、Ni_(2)P/ppy(323 mV)更好的电催化析氧性能。Ni_(2)P/ppy/rGO催化剂相应的塔菲尔斜率(74.0 mV·dec^(-1))也较小,表明其在析氧反应中具有较好的催化动力学性能。

关键词：石墨烯聚吡咯磷化镍析氧反应阻抗

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甲烷干重整与二氧化碳甲烷化的工艺耦合研究

工程科学学报 2024年第11期46卷 2110-2120页

作者：夏伟黎小辉白婷丁亮殷娟娟黄风林徐振新西安石油大学化学化工学院西安710065 陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心西安710065 西安市高碳资源低碳化利用重点实验室西安710065 西北大学信息科学与技术学院西安710127

甲烷干重整(DRM)与二氧化碳甲烷化(MCD)过程均具有较强的二氧化碳消纳效应,但其单独运行时需要分别消耗大量天然气与氢气,且二者能耗均较高,从而制约了两个工艺的发展与应用,因此探索研究该问题的解决方案对于低碳发展具有重要意义.本... 详细信息

甲烷干重整(DRM)与二氧化碳甲烷化(MCD)过程均具有较强的二氧化碳消纳效应,但其单独运行时需要分别消耗大量天然气与氢气,且二者能耗均较高,从而制约了两个工艺的发展与应用,因此探索研究该问题的解决方案对于低碳发展具有重要意义.本文分析了甲烷干重整与二氧化碳甲烷化两个独立工艺的特点,基于两个反应体系的原料与产物之间可互为利用及二者反应热效应可相互补偿的条件性,初步判断DRM与MCD工艺之间存在质量耦合与热量耦合的可能性.据此,首次创新性地设计了DRM-MCD可能的工艺耦合方案,从流程模拟角度证实了工艺耦合的可行性,并分析了不同情形下的耦合特性.结果表明,随着催化剂技术的发展与进步,DRM与MCD工艺之间可以实现质量、能量的高效双重耦合,耦合工艺具备可显著降低天然气、氢气消耗以及大幅节能降耗的效果,并具有优良的二氧化碳消减与资源化利用效应,且耦合工艺具有灵活的可调节性.研究结果可为DRM与MCD工艺耦合方案的设计与优化,以及未来该耦合工艺潜在的工程应用价值与可行性研究提供可参考的基础.

关键词：甲烷干重整 CO_(2)甲烷化工艺耦合节能降耗碳减排

聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)多功能润滑油添加剂的合成

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 155-162页

作者：丁丽芹张彦平刘思凡苏碧云梁生荣西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 西安石油大学陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心陕西西安710065 西安石油大学西安市高碳资源低碳化利用重点实验室陕西西安710065 西安石油大学现代分析检测中心陕西西安710065

以桐油(TO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用Schlenk装置合成了聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)(PTOM)共聚物。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征了共聚物的结构,利用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定了共聚... 详细信息

以桐油(TO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用Schlenk装置合成了聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)(PTOM)共聚物。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征了共聚物的结构,利用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定了共聚物的相对分子质量及其多分散性指数,利用热重分析仪(TGA)测定了共聚物的热稳定性,并对共聚物的降凝、增黏和抗磨性能进行了评价。结果表明:当桐油与甲基丙烯酸甲酯质量比为1.5∶8.5、引发剂用量为1.0%(在单体中的质量分数)、反应温度为80℃、反应时间为6 h时,共聚物的收率较高(44.99%),其重均相对分子质量为28289。润滑油馏分(350~395℃)中添加质量分数0.8%的共聚物时,可将其凝点(T_(SP))降低6℃,将磨斑直径降低0.314 mm;添加质量分数0.5%的共聚物时,可将其黏度指数(VI)提高69。所合成的聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)可作为一种具有良好降凝、增黏和抗磨性能的多功能润滑油添加剂。

关键词：桐油甲基丙烯酸甲酯共聚多功能润滑油添加剂

基于多级闪蒸与多塔蒸馏耦合的贫氦天然气低温提氦工艺

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石油炼制与化工 2024年第2期55卷 200-206页

作者：冀浩文黎小辉朱玉琴西安石油大学化学化工学院西安710065 陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心西安市高碳资源低碳化利用重点实验室

聚焦从低品位含氦天然气中提纯氦气这一工程问题,在分析已有深冷工艺发展现状与改进方向的基础上,针对原料天然气中氦气浓度低与提氦能耗高的问题,提出一种基于多级闪蒸与多塔蒸馏耦合的贫氦天然气低温提氦工艺,并借助ASPEN HYSYS软件... 详细信息

聚焦从低品位含氦天然气中提纯氦气这一工程问题,在分析已有深冷工艺发展现状与改进方向的基础上,针对原料天然气中氦气浓度低与提氦能耗高的问题,提出一种基于多级闪蒸与多塔蒸馏耦合的贫氦天然气低温提氦工艺,并借助ASPEN HYSYS软件模拟设计了新工艺流程。结果表明:采用设计工艺可从氦摩尔分数为0.05%的贫氦天然气中分离得到纯度(摩尔分数,下同)为99%的氦气,同时得到纯度为99.96%的甲烷和99%的氮气、液化天然气及燃料气,增强了提氦装置的产品方案灵活性;通过工艺内部流股节流膨胀制冷为分离系统提供冷量及工艺内部冷热物流间合理匹配换热,实现了系统的节能降耗;该多级闪蒸+多塔蒸馏耦合工艺的单位压缩功耗为0.058 kW·h kmol,远低于改进型ExxonMobil公司的提氦工艺(1.29 kW·h kmol);综合分析工艺产品纯度及能耗,说明设计的提氦工艺具有一定的应用潜力。

关键词：氦提取贫氦天然气低温法闪蒸蒸馏工艺耦合

石墨烯复合材料设计对其电催化性能影响的研究进展

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石油学报（石油加工） 2024年第2期40卷 447-452页

作者：徐海升薛媚月李善建丁丽芹范峥西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心陕西西安710065 西安市高碳资源低碳化利用重点实验室陕西西安710065

石墨烯是以sp2杂化轨道组成的六角型蜂巢状二维碳纳米材料,具有比表面积大、导电性好和机械强度高等优点,在电催化领域被广泛应用,但也存在易堆叠、活性位点少等不足。石墨烯材料电催化活性与其原子排列、分子吸附和活化、电子结构、电... 详细信息

石墨烯是以sp2杂化轨道组成的六角型蜂巢状二维碳纳米材料,具有比表面积大、导电性好和机械强度高等优点,在电催化领域被广泛应用,但也存在易堆叠、活性位点少等不足。石墨烯材料电催化活性与其原子排列、分子吸附和活化、电子结构、电荷运输等相关,综述了通过掺杂调控提高其内在活性、界面调控实现不同组分之间的协同作用、相调控改变原子排布方式、结构调控改变局部环境促进电子和质量传递等改善石墨烯材料电催化性能的方法,指出将掺杂调控与其他3种活性调控方法有机结合是未来的发展方向。

关键词：石墨烯电催化活性掺杂调控界面调控相调控结构调控

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氮硼双掺杂石墨烯负载磷化镍催化剂的表征及其加氢反应机理

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石油学报（石油加工） 2023年第3期39卷 517-524页

作者：徐海升郜鹏程薛媚月范峥西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心陕西西安710065 西安市高碳资源低碳化利用重点实验室陕西西安710065

采用水热法制备氮硼双掺杂还原氧化石墨烯(N_(4)B_(1)-rGO)载体,当磷化镍负载质量分数为20%时,分别以Al_(2)O_(3)、rGO、N-rGO和N_(4)B_(1)-rGO为载体,通过浸渍-热分解法制备20%Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)、20%Ni_(2)P/rGO、20%Ni_(2)P/N-rGO和20%Ni_(2)P/N_(4)B_(1)-rGO催化剂。采用N 2吸附-脱附、FT-IR、XRD、SEM、TGA等手段对载体及催化剂进行表征,并以苯酚选择性加氢制备环己酮为反应体系评价4种催化剂的反应性能。结果表明:在反应温度160℃、反应压力0.5 MPa、反应时间4 h、催化剂用量0.3 g的条件下,20%Ni_(2)P/N_(4)B_(1)-rGO催化剂进行苯酚选择性加氢反应性能较好,苯酚转化率为72.36%,环己酮选择性达到61.06%;20%Ni_(2)P/N_(4)B_(1)-rGO催化剂具有介孔结构、较大的比表面积和良好的热稳定性,以及优异的催化活性和选择性,归因于Ni_(2)P在载体表面有较好的分散度和N_(4)B_(1)-rGO与Ni_(2)P间良好的协同作用。

关键词：氮硼双掺杂还原氧化石墨烯苯酚环己酮反应机理

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