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
沈健
,
齐龙浩
,
潘伟
,
苗赫濯
稀有金属材料与工程
通过测量粒度变化趋势,探讨了球磨时间对分散性能的影响.测量了粉体在水溶液中的颗粒Zeta电位,研究了引入不同分散剂聚甲基丙烯酸铵(Darvan C)和柠檬酸铵(DAC)时氧化铝粉体颗粒分散状况和表面带电状况.结果表明,分散效果随着球磨时间增加而改善;在不同分散条件的水溶液中,氧化铝粉体等电点会发生明显的偏移.
关键词:
氧化铝
,
亚微米
,
Zeta电位
,
流变性
杨智兵
,
邱长军
,
孙毅
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2008.01.009
将Q235表面脱碳处理后,进行氧化还原处理,对其表面进行SEM观测,在处理试样的表面出现亚微米晶粒及在晶粒中存在纳米层状结构.在滴注式渗碳炉中,在750℃温度中进行不同时长的渗碳,升温至900℃保温5 min后淬火.测量显微硬度,用SEM、金相显微镜进行组织观察,测量渗碳厚度.结果表明,表面预处理对渗碳有明显的加速作用.
关键词:
气体渗碳
,
亚微米
,
氧化-还原
,
预处理
王智慧
,
赵雪飞
,
贺定勇
,
蒋建敏
,
赵秋颖
,
刘飞
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.07.013
采用等离子熔覆(PTA)在Q235钢上制备含亚微米碳化铌Fe-Cr-B-C-Nb熔覆层,通过改变合金成分,分别设计含超细碳化铌、含共晶硼化物、含超细碳化铌+共晶硼化物、含超细碳化铌+初生Fe2B硬质相的熔覆层,研究不同尺寸硬质相对Fe-Cr-B-C-Nb熔覆层组织与性能的影响,并与市售常用Fe-Cr-C耐磨材料对比.结果表明:细小硬质相有助于改善合金冲击变形能力,含亚微米碳化铌和共晶硼化物的合金具有优良的综合性能,耐磨性为Fe-Cr-C耐磨材料的4倍多,且冲击变形能力优于Fe-Cr-C耐磨材料.
关键词:
碳化铌
,
等离子熔覆(PTA)
,
亚微米
,
耐冲击性
傅小明
,
钟云波
,
任忠鸣
,
邓康
稀有金属材料与工程
利用激光粒度分析仪和电子探针扫描仪检测了粗颗粒三氧化钨还原和氧化的粒度分布.通过2次还原和2次氧化可以制备出粒度分布在0.11μm与0.55μm之间占98.08%,比表面积(BET)为3.471 m2/g的亚微米三氧化钨.
关键词:
三氧化钨
,
还原
,
氧化
,
循环
,
亚微米
段传华
,
梁新刚
工程热物理学报
本文利用电子-光学声子-声学声子散射非平衡能量热电耦合模型数值模拟了DSOI MOSFET,得到了器件静电势、电子浓度和温度分布、声子温度等分布,分析了其热电性质.结果表明在栅极靠漏区是器件热电特性变化最为显著,DSOI器件自热效应很小,具有很好的热电特性,在亚微米器件中的确存在非平衡能量状态.
关键词:
DSOI
,
MOSFET
,
亚微米
,
非平衡
,
热电耦合
傅小明
,
钟云波
,
任忠鸣
,
邓康
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.06.011
通过激光粒度分析仪和电子探针扫描仪检测试验结果可得,利用紫钨连续循环三次还原,还原工艺为:一带温度640℃,二带温度760℃,三带温度860℃,当温度达到860℃时保温20min两次氧化,氧化工艺为:钨粉在空气中缓慢地升温到500℃,当温度达到500℃时保温10min,可以制备出粒度分布在0.11与0.95μm之间占93.68%,比表面积(BET)为1.082m2·g-1的亚微米钨粉.
关键词:
紫钨
,
三氧化钨
,
循环还原氧化
,
亚微米
,
钨粉
孟庆杰
,
张兴祥
高分子材料科学与工程
静电纺丝即是高聚物熔体或溶液在外加电场作用下连续生成直径在亚微米级的超细纤维过程.文中扼要地介绍了静电法超细纤维的生产原理、设备、生产过程及近几年来国内外静电纺丝的各种产品(主要包括聚环氧乙烷、聚酰胺、聚酯、聚乙炔、聚苯胺、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等);并指出了静电纺超细纤维新的应用领域(如过滤膜、复合材料增强体、防弹衣等);最后对静电纺超细纤维未来的发展提出设想.
关键词:
静电纺丝
,
超细纤维
,
亚微米
,
制造
,
应用
