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氨法脱硫液中Q235钢腐蚀复合缓蚀剂的开发

氨法脱硫液中碳钢腐蚀严重,已有防腐蚀措施效果不佳,相关缓蚀剂无公开报道.采用电化学方法、静动态挂片法研究缓蚀剂对Q235钢腐蚀的保护效果:先在30％硫酸铵溶液静态及曝氧条件下,研究了十八胺、硫脲及混合物对Q235钢的缓蚀作用,在此基础上,优选出最佳配比的二元复合缓蚀剂;将二元复合缓蚀剂与组分B(十八烷基硫醇、葡萄糖酸钠、苯并三氮唑的复配)复配成多元复合缓蚀剂,比较研究了二元及多元复合缓蚀剂在全模拟脱硫液中曝氧下对Q235钢的缓蚀作用;最后在现场脱硫液曝氧下验证缓蚀剂的效果.结果表明:硫脲和十八胺之间有较好的协同作用,十八胺与硫脲在Q235钢表面形成以化学吸附为主的单分子层吸附,符合Langmuir模型,二者复配能有效抑制Q235钢在硫酸铵溶液中的腐蚀,静态缓蚀率可达93.0％,在高速曝氧条件下,缓蚀效率快速下降至66.7％;引入组分B后,多元复合缓蚀剂能有效抑制Q235钢在全模拟及现场氨法脱硫曝氧下的腐蚀,在全模拟液中的缓蚀效率可达到97.87％,现场脱硫液中可达86％.

关键词: 缓蚀剂 , 硫脲 , 十八胺 , 协同效应 , 氨法脱硫液 , Q235钢 , 缓蚀率

亚微米级Cu0/Fe3O4复合物多相催化过一硫酸盐降解有机污染物

聂刚 , 黄佳 , 胡冶州 , 丁耀彬 , 韩小彦 , 唐和清

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(16)62566-4

过一硫酸盐催化活化技术因其可产生强氧化性活性氧化物种,可快速氧化降解并矿化有机污染物的优异性能而备受关注.本文成功制备了亚微米级Cu0/Fe3O4复合物,发现其能多相催化过一硫酸盐产生单线态氧降解有机污染物.首先,以CuCl2·2H2O,FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O为铜源和铁源,水合肼为还原剂,采用水热法在180oC反应24 h制备了亚微米级磁性Cu0/Fe3O4复合物.表征结果显示,所制材料为Cu0和Fe3O4的复合物,颗粒大小约为220 nm;单一相Cu0和Fe3O4晶体粒径分别为33.8和106.2 nm,而Cu0/Fe3O4复合物中Cu0和Fe3O4晶体粒径分别减为20.8和31.9 nm.这表明Cu0和Fe3O4复合降低了Cu0和Fe3O4晶体粒径,有利于Cu0和Fe3O4的分散.BET测试结果表明,Cu0/Fe3O4复合物比表面积为4.6 m2/g,与Cu0颗粒的(4.2 m2/g)相当,但远小于Fe3O4的(15.6 m2/g).制备的Cu0/Fe3O4复合物可有效催化过一硫酸盐产生单线态氧降解罗丹明B、亚甲基蓝、金橙II、苯酚和对氯酚.当Cu0/Fe3O4复合物的用量为0.1 g/L,过一硫酸盐浓度为0.5 mmol/L和初始pH为7时,Cu0/Fe3O4复合物可在30 min内完全降解20μmol/L的罗丹明B、亚甲基蓝、金橙II以及0.1 mmol/L的苯酚和对氯酚.对比试验显示,在相同条件下,Cu0和Fe3O4颗粒分别可以降解28%和20%的罗丹明B.这表明Cu0/Fe3O4复合物中的Cu0和Fe3O4晶体在催化过一硫酸盐降解污染物的反应中具有协同作用,这主要来源于Cu0/Fe3O4复合物中Cu0和Fe3O4的晶体粒径变小和更好的分散.采用分光光度法测定了降解反应液中铜和铁离子的溶出量.当Cu0/Fe3O4复合物的用量为0.1 g/L,过一硫酸盐浓度为0.5 mmol/L和初始pH为7时,反应60 min后,降解液中铜和铁离子的浓度分别为0.22和0.1 mg/L,仅占复合物中总铜和总铁量的1.1%和0.2%,表明Cu0/Fe3O4复合物具有较强的化学稳定性.所制Cu0/Fe3O4复合物具有超顺磁性,借助磁场实现快速分离回收,可循环利用五次,表明其优越的催化稳定性.通过加入乙醇和叠氮化钠,考察了Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐体系中的活性氧化物种.发现100 mmol/L乙醇的加入对污染物的降解无明显影响,而加入同等量的叠氮化钠可完全抑制污染物的降解,表明Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐产生的主要活性氧物种为单线态氧.采用电子顺磁共振谱进一步证实了单线态氧的生成.基于以上研究,Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐的机理为Cu0/Fe3O4作为一个电子媒介加速过一硫酸盐和污染物之间的电子转移,从而导致污染物被快速降解.该反应机理不同于常见的金属催化过一硫酸盐产生硫酸根和羟自由基的反应机理.我们推测,电导性优良的Cu0在此催化反应中起着关键性作用.本催化方法可作为一种绿色的氧化技术用于环境污染物的氧化降解处理.

关键词: 多相催化 , Cu0/Fe3O4磁性复合物 , 过一硫酸盐 , 单线态氧 , 氧化降解

用指纹元素散布分析研究古耀州瓷胎的起源

赵维娟 , 李融武 , 郭敏 , 高正耀 , 李国霞 , 谢建忠 , 冯松林 , 范东宇 , 张颖 , 柴之芳 , 禚振西

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2004.03.015

选取耀州窑瓷胎样品25个, 唐三彩的胎3个, 作坊匣钵料样品1个, 耀州博物馆附近粘土矿样品4个.用中子活化分析测量样品中29种元素的含量, 从这29种元素中挑选出8种指纹元素, 将指纹元素的含量进行散布分析.结果表明, 出自不同窑口的古耀州瓷的胎, 有着长期稳定的、集中的原料产地.耀州窑唐三彩的胎料产地和耀州瓷胎的原料产地相同.

关键词: 古耀州瓷胎 , 原料产地 , 中子活化分析 , 指纹元素 , 散布分析

徐祖耀院士简介

材料导报

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氨酯级乙酸丁酯

张卓杰 , 吴锡深 , 林雪南

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2004.06.018

介绍了乙酸丁酯的用途,阐述了用于溶剂型聚氨酯材料的乙酸丁酯的特殊性要求,通过采用新型的酯化合成方法和分离提纯后处理工艺,得到具有实用价值的高于美国ASTM标准的氨酯级乙酸丁酯.

关键词: 乙酸丁酯 , 异氰酸酯当量 , 氨酯级 , 标准 , 甲苯二异氰酸酯

1,4-丁二醇常压气相脱氢制γ-丁内酯

郑洪岩 , 杨骏 , 朱玉雷

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2004.04.004

采用固定床反应器,研究了常压下铜铬系催化剂对1,4-丁二醇气相脱氢制γ-丁内酯的催化性能,考察了反应条件对催化性能的影响. 结果表明,添加Ca、Ba助剂的Cu-Cr催化剂在180～200 ℃,液时空速0.3～0.7 h-1,氢醇摩尔比15～30的条件下,1,4-丁二醇转化率≥99.9%,γ-丁内酯产率≥96%. 通过XRD和TG/DTG表征发现,Cu0为催化剂的活性中心,Cr的存在促进了Cu的高度分散,提高了催化剂的活性及选择性. 助剂Ca和Ba的加入,降低了催化剂的还原温度,提高了γ-丁内酯的产率.

关键词: 丁二醇 , 气相脱氢 , γ-丁内酯 , Cu-Cr催化剂

丁胞型强化换热管的数值模拟

李瑞 , 何雅玲 , 楚攀 , 雷勇刚

工程热物理学报

在换热器管道的内壁面上布置丁胞可以有效地增强管道内的传热.通过三维数值模拟,对含丁胞的圆形截面管道内的定常不可压缩湍流流动进行了数值模拟.本文采用RNG k-ε方程模型作为湍流计算模型和SIMPLE算法求解管道的流动传热情况.数值模拟结果表明,丁胞的大小、深度、排列密度等几何结构均对管道的换热效果有一定影响.在较低雷诺数下,含较小丁胞的管道换热效果好于含较大丁胞的管道;在较高雷诺数下,含较大丁胞的管道换热效果好干含较小丁胞的管道.

关键词: 丁胞 , 强化换热 , 湍流计算 , 数值模拟

溶聚丁苯链化学结构的NMR研究

黄毅萍 , 陈广美 , 王嵩 , 李宏武 , 马德柱

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2005.04.018

用核磁共振(NMR)技术研究了国产的和拜耳公司生产的2种溶聚丁苯的组成及其链化学结构. 结果表明,这2种溶聚丁苯具有十分相近的共聚物组成(其中苯乙烯单元的摩尔分数均约为14.0%). 国产溶聚丁苯中反式1,4-丁二烯含量较高(trans-1,4摩尔分数为49.7%),而拜耳公司的溶聚丁苯具有很高的顺式1,4结构含量(摩尔分数为49.4%),形成了顺式1,4-丁二烯嵌段,并且乙烯基含量也明显少于国产丁苯胶. 这种结构导致拜耳丁苯胶具有低的玻璃化转变温度,并与天然橡胶有很好的相容性.

关键词: 溶聚丁苯 , 链化学结构 , 相容性