程彦虎
,
张帆
,
张翼
,
缪长喜
,
华伟明
,
乐英红
,
高滋
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60893-2
石油资源的日趋短缺使天然气和页岩气的开发利用受到重视,因而低碳烷烃脱氢制取低碳烯烃也随之引起了人们越来越多的关注.由于乙烷纯脱氢反应的平衡收率低,能耗高,而氧气氧化脱氢又易将乙烷深度氧化为CO2或CO,因此开发具有反应条件温和、装置投资和操作费用低等优势的CO2气氛下乙烷脱氢的技术路线日益得到重视. CrOx是该反应理想的催化剂之一, CO2的加入可使CrOx对乙烷脱氢的催化活性提升3倍,然而受困于CrOx过小的比表面积,通常将CrOx制备成负载型催化剂使用. CrOx的常见载体有Al2O3, ZrO2和SiO2等氧化物及MCM-41, SBA-15, SBA-1和MSU-x等介孔硅材料, ZSM-5作为载体负载CrOx用于低碳烷烃脱氢的研究则较少,所得结果也不甚理想.我们采用亚微米尺寸的ZSM-5作为载体制备了负载型CrOx催化剂,研究了其在CO2气氛下催化乙烷脱氢反应,发现该催化剂具有非常优异的脱氢活性,高硅铝比和Na型的ZSM-5作载体对反应更加有利,而且在反应进行50 h后,催化剂依然保持很好的活性和很高的乙烯收率,这是在一般负载型CrOx催化剂上所不能实现的.
X射线光电子能谱(XPS)表征发现, Na型ZSM-5载体制得的催化剂具有更高的Cr6+/Cr3+比.一般认为, Cr6+是Cr系催化剂进行低碳烷烃脱氢反应时的活性位(或活性位前驱体),因此可以初步判定, Na型载体具有很好催化效果的原因可能是由它制得的催化剂具有更多的反应活性位.程序升温还原(H2-TPR)表征结果证实了这一点, Na型载体明显具有更高的H2消耗量；也就是说, Na型载体制得的催化剂具有更多的可还原Cr物种,即脱氢活性位.进一步表征发现,反应活性还与Cr物种存在形式有关.文献报道,低聚态的Cr物种和孤立态的Cr物种比Cr2O3有更好的催化活性.通过漫反射紫外-可见光谱(UV-Vis)对Cr物种的存在形态进行表征后发现, Na型载体上Cr主要以四配位形式存在,而在H型载体上出现了对应于六配位的Cr物种；激光Raman表征结果表明, Na型载体上出现的都是低聚态Cr物种和孤立态Cr物种,而H型载体上出现了明显的对应于α-Cr2O3的峰,说明相较于H型载体, Na型载体更有利于Cr组分分散,这也是Na型ZSM-5载体催化剂具有更高活性的原因之一.
CO2引入后对乙烷脱氢反应具有明显的促进作用,特别是在CO2/C2H6=5时,催化剂上C2H6转化率是非CO2气氛下的3.2倍；同时, CO2的引入也提高了脱氢反应的稳定性.在非CO2气氛下,反应进行6 h后, C2H6转化率降低到初活性的60%左右,而在CO2/C2H6=5时,相同时间内催化剂活性下降仅有5%左右.实验分析了CO2对脱氢反应具有促进作用的原因.在脱氢反应温度650 oC下, CO2/H2=1时进行了逆水煤气反应测试,发现CO2的转化率达到22.5%,说明引入CO2后可以通过逆水煤气反应有效地消耗掉乙烷脱氢反应生成的H2,从而促进反应向脱氢方向进行； CO2的引入也可以促进Cr物种的CrOx/CrOx-1循环,从而提高催化剂效率,减缓催化剂失活； CO2还可与反应中生成的积碳类物质发生Boudouard反应,将反应活性位暴露出来,从而提高催化剂的稳定性. CO2气氛下反应6 h后催化剂的积碳量为3.0%,低于非CO2气氛下的3.4%,同时在脱氢反应中生成的CO量与消耗掉的CO2量的比值约为1.4,也有力地说明Boudouard反应的存在.
关键词:
脱氢反应
,
乙烷
,
ZSM-5分子筛
,
亚微米
,
二氧化碳
李宁
,
夏欣
,
张翼
,
李燕
材料科学与工程学报
通过材料成分控制和热处理制度优化掌握了主要合金元素、淬火和回火温度以及淬火冷却速度对压紧弹簧用国产Z12CN13不锈钢大锻环力学性能的影响规律.完成国产Z12CN13不锈钢大锻环的评定,达到了设计标准要求的各项性能.结果表明要同时达到技术条件规定的强度和韧性指标,主要合金元素应取中上限.随淬火温度的升高,国产Z12CN13不锈钢强度、塑性、韧性下降；随回火温度的升高,其强度下降,塑性、韧性升高；淬火冷却速度明显影响材料的抗拉强度和冲击韧性,提高淬火冷却速度可同时满足强度和冲击韧性指标要求.985℃淬火并快冷,640℃回火后国产Z12CN13不锈钢综合力学性能和强韧性配比最佳.
关键词:
Z12CN13
,
淬火温度
,
回火温度
,
冷却速度
张翼
,
刘蕾
,
孙晓东
,
张荣庆
,
王磊
材料保护
为了改进钛基SnO2/Sb电极的电催化性能,采用高温热氧化法制备了Fe掺杂钛基SnO2/Sb 电极.采用SEM、EDX以及XRD等方法对所制备电极的表面形貌、元素组成及结构进行分析,并以苯酚为目标有机物,研究了所制备电极对有机污染物的电催化降解能力.结果表明,适量Fe的掺杂有利于晶粒细化和导电性的提高;但过量Fe的掺杂可能导致SnO2晶格的混乱程度增大,甚至使晶格破坏,从而使电极性能降低;掺杂0.5%Fe的SnO2/Sb电极对苯酚的降解效果优于未掺杂Fe的电极;电解3 h后,苯酚去除率和化学需氧量(COD)去除率分别达到100.0%和92.0%.
关键词:
SnO2/Sb电极
,
Fe
,
电催化
,
苯酚
付永丽
,
李超
,
董友珍
,
张李斌
,
张翼
钢铁研究
针对某钢厂生产的HRB400 φ22 mm热轧带肋钢筋出现批量冷弯开裂现象,对热轧带肋钢筋冷弯开裂试样的力学性能、化学成分、断口形貌、金相组织等进行了分析,结果表明:钢筋冷弯产生裂纹的主要原因是钢筋内部夹杂物较多,且大多集中在试样边部,容易产生应力集中和形成空隙或裂纹,造成钢筋弯曲时开裂;靠近钢筋表面存在树枝状组织,且沿钢筋径向向芯部分布,容易与横肋根部的应力集中及夹杂物等因素相叠加,冷弯时引起钢筋开裂.
关键词:
热轧带肋钢筋
,
冷弯开裂
,
夹杂物
,
树枝状组织
张翼
,
齐暑华
,
段国晨
,
吴新明
材料导报
聚烯烃是一类性能优良的通用塑料,广泛应用于包装工业、电子工业、建筑工业等领域,但聚烯烃材料难于粘接.在分析聚烯烃材料难粘原因的基础上,综述了聚烯烃表面处理技术及各种聚烯烃用胶黏剂.论述了等离子体处理、底漆促进剂等技术,同时讨论了氯化聚丙烯改性胶粘剂、热熔胶粘剂、SBS热塑性弹性体胶粘刺、丙烯酸酯类胶粘剂、有机硅密封胶粘剂.最后对今后聚烯烃粘结的发展趋势做了简要介绍.
关键词:
聚烯烃
,
粘结
,
表面处理
,
胶黏剂
范洪富
,
王磊
,
关杰
,
张翼
中国稀土学报
以SnCl4·5H2O, Sb2O3, La(NO3)3(或Nd(NO3))为前驱体(摩尔比分别为Sn∶Sb∶La(Nd)=100∶6∶(0.5, 1, 2), 制备稀土(La, Nd)掺杂Sn, Sb溶胶, 以钛电极为基体, 用溶胶-凝胶法制备稀土(La, Nd)掺杂SnO2中间层, 热处理温度为450和500 ℃, 热处理时间共5 h;采用电沉积法制备PbO2表面层, 得到改性PbO2阳极, 优化了制备改性PbO2电极的稀土掺杂量.以含油污水为目标有机物, 借助于CODCr去除情况分析电极的电催化氧化能力;分析了电极结构与电催化特性之间的关系.采用SEM和XRD分析了制备电极的表面形貌、晶体结构并通过电化学工作站对其析氧电位进行了表征分析.结果表明, 中间层掺杂La元素的电极, 掺杂比为Sn∶Sb∶La=100∶6∶1时电极性能最好;而中间层掺杂Nd元素, 掺杂比为Sn∶Sb∶Nd=100∶6∶2时电极的性能最好, 此比例时电极对目标有机物CODCr去除率分别为91.90%和90.93%.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
电沉积
,
含油污水
,
稀土
晋艳娥
,
刘百宽
,
张翼
,
罗先进
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.02.016
以山西孝义铝土矿为原料,破碎、细磨至≤0.088 mm 后,在不同温度(900、950、1 000、1 050 ℃)保温不同保温时间(30、60、90、120、180 min)进行煅烧,煅烧产物与150 g·L-1的NaOH溶液按质量比110混合,搅拌2 h后,过滤、洗涤、110 ℃烘干,然后检测产物中Al2O3和SiO2的含量,以研究煅烧条件对碱溶脱硅效果的影响.结果表明:碱溶脱硅的最佳煅烧条件为1 000 ℃保温90 min;碱溶脱硅后,Al2O3的质量分数从原矿的78.18%增加到83.66%,铝硅质量比从原矿的5.68增加到11.65.
关键词:
铝土矿
,
煅烧
,
碱溶
,
脱硅
张翼
,
李容
,
王延松
,
李书武
绝缘材料
对煅烧的片麻岩云母采用不同的机械开片方式处理后,与伟晶岩云母鳞片混合制得复合云母纸,研究不同开片方式对片麻岩复合云母纸拉伸强度的影响.结果表明:研磨方式更适合于片麻岩云母的开片处理,当研磨开片处理时间为15 min,片麻岩云母掺加量为9%时,复合云母纸的拉伸强度达到最大值4.8 N/cm.
关键词:
片麻岩云母
,
研磨开片
,
棒磨开片
,
复合云母纸
李朋博
,
颜红侠
,
张翼
,
唐玉生
材料科学与工程学报
8%,摩擦系数降低了25.0%,磨损率降低了77.9%.纳米Si3N4粒子可较好地分散在树脂基体中,起到均匀分散应力的作用,从而增强材料的韧性;BMI/CE树脂为塑性变形和粘着磨损,而纳米Si3N4含量为3.0wt%时复合材料为粘着磨损.
关键词:
纳米氮化硅
,
氰酸酯树脂
,
双马来酰亚胺树脂
,
力学性能
,
摩擦学性能
