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催化热解废轮胎制衍生油

李伟 , 黄传峰 , 李大鹏 , 霍鹏举 , 王明峰 , 韩磊 , 陈刚 , 李慧慧 , 李晓宏 , 王永娟 , 王孟艳

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60998-6|

催化热解废轮胎对于资源利用及环境保护具有重要意义,近年来引起人们关注.在废轮胎胶粉热解反应中加入催化剂,不仅会加速胶粉裂解速率,缩短反应时间,而且可以通过催化剂择形催化改变产物分布,从而提高目的产物衍生油的收率和性能.国内外对废轮胎催化热解已做了大量研究,以期提高衍生油中高附加值单环芳烃的含量,同时降低S, N和Cl含量,虽然已取得较大进展,但衍生油收率较低,大大降低了该技术的可行性.
　　本文采用带搅拌器的1000 mL不锈钢反应器,在常压条件下研究了反应温度和催化剂类型对废轮胎胶粉热解反应及产物衍生油性能的影响,通过元素分析、馏程模拟和色谱-质谱等表征手段检测了衍生油的理化性能.结果表明,在废轮胎胶粉热解反应过程中,随反应温度上升,出油速率先增加后降低.至500 oC时,热解衍生油收率最高达55.65 wt%,所得衍生油呈黑棕色,具有轻质油含量低、S和N含量高、粘度低和流动性好的特点,其轻质芳烃含量低,却含有大量可以转变为芳烃的脂肪烃类.因此,为了提高衍生油中轻质油和轻质芳烃收率,降低S和N含量,尽量维持较高的衍生油收率,在热解反应过程中引入少量ZSM-5, USY,β, SAPO-11和ZSM-22等常见催化剂,利用催化剂独特的孔道结构和酸分布,达到定向催化和转化的目的,提高轻质芳烃含量.同时,为了克服催化剂与胶粉难以接触进行反应的问题,在反应温度升至200 oC时,维持一定时间保证胶粉发生溶胀和液化反应形成液体烃类,使得催化剂不仅能够均匀分散于液体烃中与其接触进行反应,而且有效提高了反应物料与催化剂之间传质传热效率,使得裂解反应在均相中进行,降低因传热不均匀而造成的结焦和过度裂化反应.在催化热解过程中,1.0 wt%催化剂的加入可明显缩短反应时间,在保证衍生油收率基本不变的情况下,获得的衍生油呈黄棕色,轻质油收率较高为70–75 wt%, S和N含量分别降至0.3–0.58wt%和0.78–1.0 wt%.以具有较高酸性和孔径分布的ZSM-5, USY,β和SAPO-11为催化剂时,衍生油中总芳烃含量可达到50 wt%,其中单环芳烃含量高达45 wt%.

关键词: 废轮胎 , 催化热解 , 衍生油 , 芳烃

离子束沉积技术室温生长Si/Ge薄膜的晶化研究

杨宇 , 陈刚 , 邓书康 , 高立刚 , 刘焕林 , 吴国元 , 俞帆 , 陈长青 , 陈亮 , 郝瑞亭

功能材料

研究Si的室温晶化生长对微电子应用技术是十分重要的.本文采用离子束外延技术制备了一系列的Si/Ge多层膜结构,对样品进行X射线和拉曼散射实验表征.研究表明:Ge可诱导膜中Si薄层的室温晶化,当Ge厚度略小于Si薄层厚时,获得最佳的Si室温晶化效果.

关键词: Si/Ge多层膜 , 离子束外延 , XRD , Raman散射

碳纤维复合材料热老化性能研究及预测

于倩倩 , 侯俊峰 , 陈刚 , 吴忠泉 , 崇琳 , 王启芬 , 王志远 , 王忠

玻璃钢/复合材料

研究了热老化温度和时间对碳纤维复合材料的拉伸、压缩和弯曲性能的影响,并对热老化的影响过程进行了分析.利用二元回归分析方法建立了碳纤维增强复合材料老化弯曲强度预测模型,并对模型显著性进行了检验.检验结果显示,预测最大相对误差仅为3.61％,预测精准度好,预测模型具有一定可靠性.

关键词: 碳纤维复合材料 , 老化 , 二元回归分析 , 预测 , 机械性能

Zn物种对乙烯芳构化反应过程的影响

陈绪川 , 董梅 , 牛宪军 , 王凯 , 陈刚 , 樊卫斌 , 王建国 , 秦张峰

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(14)60289-8

分别采用离子交换法和物理混合法制备了不同Zn含量的ZSM-5分子筛催化剂，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、N2物理吸附、氨程序升温脱附、吡啶红外吸附光谱、紫外-可见光谱和X射线光电子能谱等技术研究了催化剂的结构、表面性质及Zn物种种类，探讨了Zn物种存在状态对乙烯芳构化反应的影响。结果表明，引入到HZSM-5中的Zn物种包括三种状态，即ZnO晶体、存在于分子筛孔道中的ZnO团簇以及Zn和分子筛质子酸中心通过固相反应生成的Zn(OH)+物种；不同的制备方法显著影响Zn物种的分布。比较了制备方法和Zn含量对ZSM-5分子筛催化剂在乙烯芳构化反应中性能的影响，发现Zn(OH)+物种是芳构化的主要活性中心，同时ZnO物种的存在有助于乙烯制芳烃反应的发生。

关键词: 乙烯 , 芳构化 , 锌物种 , HZSM-5 , 脱氢作用

稀土钇对7055铝合金铸态组织的影响

韩剑 , 戴起勋 , 李桂荣 , 陈登斌 , 赵玉涛 , 刘瑜 , 陈刚 , 程晓农

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.04.016

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等实验手段,研究质量分数为0%～0.3%的钇对7055铝合金铸态组织的影响.研究表明:Y含量在小于0.25%范围内时,随含量增加细化效果增加;当Y含量为0.25%时,铸态组织中基体晶粒细化效果显著,晶粒减小到40μm左右,第二相球化并细化;当Y含量超过0.25%时,合金的铸态组织随着其含量的增加又逐渐粗化,Y加入7055铝合金中主要形成Al6Cu6Y与Al3Y,并且弥散分布在晶界上.

关键词: 稀土Y , 7055铝合金 , 铸态组织

连铸温度和低倍组织对轮箍钢氢致开裂的影响

任学冲 , 武明 , 褚武扬 , 李金许 , 乔利杰 , 江波 , 陈刚 , 崔银会

金属学报

研究了轮箍低倍组织和连铸温度对白点敏感性、断裂韧性和氢致开裂门槛值的影响。结果表明，连铸温度对白点敏感性有影响，尾坯（低温）的白点敏感性略高于头坯（高温）。低倍组织对白点敏感性影响显著，柱状晶区的白点敏感性最低，等轴晶区的白点敏感性最高。但是，低倍组织和连铸温度对氢扩散、条件断裂韧性KIQ以及氢致开裂门槛值KIH均没有影响。

关键词: 轮箍 , macrostructure , casting temperature , hydrogen induced cracking , flaking

沉积条件对碳纤维表面碳纳米管生长的影响

魏化震 , 王启芬 , 陈刚 , 范汶鑫 , 于倩倩 , 王延相 , 王成国 , 崇琳 , 王志远

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150410.001

采用化学气相沉积(CVD)法在碳纤维(CF)表面原位生长碳纳米管(CNTs).考察了不同催化剂、沉积温度、氢气流量以及样品距进气口距离等工艺参数对CNTs-CF生长的影响.利用SEM和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对CNTs-CF形貌和微结构进行了表征和分析.结果表明:在CF表面原位生长的CNTs为多壁结构,其中以Ni为催化剂得到的CNTs直径小、分布均匀;在600～750℃温度范围内,随着温度的升高,CNTs直径和长度减小,产量降低;随着氢气流量的增加,CNTs直径和长度均增加;距进气口30 cm,在CF表面得到的CNTs覆盖率高、直径小且分布窄,有利于制备高质量CNTs.

关键词: 碳纳米管 , 碳纤维 , 化学气相沉积法 , 原位生长 , 沉积条件 , 结构

连铸温度和低倍组织对轮箍钢氢致开裂的影响

任学冲 , 武明 , 褚武扬 , 李金许 , 乔利杰 , 江波 , 陈刚 , 崔银会

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.02.007

研究了轮箍钢低倍组织和连铸温度对白点敏感性、断裂韧性的影响.结果表明,连铸温度对白点敏感性有影响,低温涛坯(尾坯)的白点敏感性略高于高温铸坯(头坯).低倍组织对白点敏感性影响显著,柱状晶区的白点敏感性最低,等轴晶区的白点敏感性最高.但是,低倍组织和连铸温度对氢扩散和条件断裂韧性KIQ均没有影响.

关键词: 轮箍钢 , 低倍组织 , 连铸温度 , 氢致开裂 , 白点

碳纤维复合材料汽车前地板的研制

陈刚 , 涂丽艳 , 陈明达 , 刘东 , 颜春 , 林新耀 , 祝颖丹 , 徐海兵

玻璃钢/复合材料

阐述了通过对碳纤维复合材料汽车前地板的研制,以金属白车身为设计依据确定了碳纤维复合材料前地板的结构.分析确定了材料及成型工艺,研究了预成型体制作,设计出了多点注射快速RTM模具,并成功制备了碳纤维增强热固性环氧复合材料前地板.产品经过刚度及模态测试,其结果满足汽车整车厂提出的技术要求,而且减重效果明显,说明碳纤维复合材料作为主受力结构件在汽车上的应用是可行的.

关键词: 复合材料 , 汽车前地板 , RTM成型