1 1.中国石油大学(华东) 新能源学院, 青岛 266580
2 2.山东能源集团有限公司新能源事业部, 济宁 273500
3 3.西安交通大学 材料科学与工程学院, 西安 710049
碳材料以其低成本、良好的化学稳定性和热稳定性等优异特性被广泛应用于各种催化反应中。本研究利用来源广泛的天然脱脂棉为原材料, 通过原位气相掺杂的方法制备了N掺杂、B掺杂、BN共掺杂的生物质碳材料, 并将其应用在丙烷直接脱氢制丙烯反应中。研究发现, 与未掺杂的生物质碳相比, 杂原子掺杂的生物质碳均表现出更高的丙烷转化率和丙烯选择性, 而且N、B单独掺杂的生物质碳材料催化性能优于BN共掺杂的生物质碳材料, 其中N掺杂的生物质碳具有最优催化性能: 在600 ℃反应温度下, 丙烷转化率达到17.6%, 总烯烃收率达14.8%, 且经过12 h的脱氢反应后, 催化剂性能无明显的衰减。通过对这些碳材料的化学结构和催化性能的对比分析, 发现N掺杂和B掺杂使得碳材料表面的大量C-O基团转变为具有丙烷脱氢活性的C=O基团, 抑制反应过程中的C-C键断裂, 从而提高目标产物丙烯的选择性。生物质碳材料成本低廉且来源广泛, 以其作为催化剂可以极大地推动丙烷脱氢工业的发展。
生物质碳 杂原子掺杂 直接脱氢 丙烷 丙烯 biochar heteroatom-doping direct dehydrogenation propane propylene
通过弱酸介质中水解有机硅源正硅酸四乙酯(TEOS)，在水热条件下一步将贵金属铂(Pt)封装限域在沸石内部，并考查其作为催化剂催化丙烷脱氢制备丙烯(PDH)反应。对所制备的催化剂进行X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)、氢气脉冲吸附(H2-Pulse)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征分析，在最优反应条件下，丙烷转化率为48%，同时丙烯的选择性为57%。另外，本催化体系能有效抵抗含硫化合物二苯并噻吩(DBT)对贵金属的毒害作用，在含DBT的反应体系中丙烷转化率和丙烯的选择性未明显降低。
丙烷 丙烯 丙烷脱氢 沸石 分子筛 铂 propane propylene propane dehydrogenation zeolite molecular sieve platinum
1 贵州大学化学与化工学院, 贵阳 550025
2 贵州大学, 贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室, 贵阳 550025
3 贵州大学, 贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心, 贵阳 550025
在甲醇制丙烯(MTP)反应中, ZSM-5分子筛较强的酸性易使甲醇与ZSM-5接触发生氢转移、芳构化等二次反应, 堵塞孔道, 使得其微孔结构更加不利于分子的扩散, 加速催化剂积碳失活, 导致丙烯选择性和丙烯/乙烯(P/E)比值下降。因此, 本文利用催化活性较高的CeO2对ZSM-5分子筛进行复合改性以达到有效降低其酸性并增大介孔的目的来提高丙烯选择性和P/E比。通过XRD、NH3-TPD和N2吸脱附技术表征, 研究了不同ZSM-5硅铝比(摩尔比)、两相质量比(m(CeO2)/m(ZSM-5))对CeO2/ZSM-5复合催化剂物化性质的影响。在反应温度480 ℃、重时空速2.6 h-1、N2流量100 mL·min-1、常压纯甲醇进料的条件下, 考察了所制备的复合催化剂催化MTP的性能。结果表明, 硅铝比为250、m(CeO2)/m(ZSM-5)为1∶4的复合催化剂比以往研究结果具有更优异的MTP催化性能, 甲醇转化率为99.9%, 丙烯选择性为42.78%, P/E比为6.3。
ZSM-5分子筛 复合改性 甲醇制丙烯 酸性 介孔结构 丙烯选择性 丙烯/乙烯比 CeO2 compound modification methanol to propylene acid mesoporous structure selectivity of propylene propylene/ethylene ratio
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 MOE Key Laboratory of Advanced Micro-Structured Materials, School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
“Lotus effect” glass surfaces with fluorinated ethylene propylene were successfully fabricated by using a femtosecond laser-induced backward transfer (LIBT) method. By space-selectively modifying both the surface morphology and surface chemistry in a single step, LIBT provides a convenient and flexible route to fabricate superhydrophobic surfaces with ultralow adhesion. A systematic mechanism responsible for the anisotropic wetting behaviors and adhesion modulation was proposed with a combination of the Cassie and Wenzel models. X-ray photoelectron spectroscopy revealed that oxidation and defluorination were induced by laser radiation. LIBT is proved to be a promising method for programmable manipulations of functional surfaces with diverse wettability.
superhydrophobic surface laser-induced backward transfer fluorinated ethylene propylene glass Chinese Optics Letters
2022, 20(4): 043801
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
采用紧凑Tesla变压器型脉冲功率驱动源及球电极击穿试件，通过改变初级充电电压，开展了微秒级充电条件下碳酸丙烯酯及其与碳酸乙烯酯的混合液的击穿实验研究。由结果和分析可知：碳酸丙烯酯理论工作温度可低至-55 ℃，这意味着它可以成为一种低温下的良好液体电介质；碳酸丙烯酯耐压性能与去离子水相当，且实测电阻率达到了10 MΩ·cm以上；向碳酸丙烯酯中添加碳酸乙烯酯后，介电常数可提高至80以上，耐压强度也有所提升；将碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯混合液用于脉冲形成线作为储能介质无需附加去离子处理系统，有利于装置的紧凑化和小型化。
介质击穿 碳酸丙烯酯 微秒脉冲 dielectric breakdown propylene carbonate microsecond pulse 强激光与粒子束
2014, 26(6): 065005
1 中国科学院化学研究所, 中国科学院工程塑料重点实验室, 北京100190
2 北京大学化学与分子工程学院, 北京100871
针对Ziegler-Natta/茂金属复合催化剂基于Spheripol工艺制备的聚丙烯釜内合金的初生粒子中存在的两种外观形貌的粒子, 采用红外光谱(FTIR)、 核磁共振(NMR)、 扫描电镜(SEM)、 偏光显微镜(POM)、 热分析(DSC)和力学性能测试等方法对白色和半透明的初生态树脂粒子进行了组成、 结构和力学性能的比较研究。 FTIR, NMR和SEM结果表明, 两者外观形貌的差异主要是二段聚合中乙烯-丙烯共聚物的含量和分布不同。 DSC和POM结果表明, 乙烯-丙烯共聚物的存在使半透明粒子中聚丙烯的结晶速率高于白色粒子。 力学性能测试结果表明, 由于乙烯-丙烯共聚物含量少, 白色粒子的冲击韧性明显低于半透明粒子, 但拉伸强度和弯曲模量明显高于半透明粒子。 并基于聚合工艺提出了两种初生粒子形成的可能机理。
聚丙烯釜内合金 乙烯-丙烯共聚物 组成 Polypropylene in-reactor alloy Ethylene-propylene copolymer Composition
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室， 安徽 合肥 230031
介绍了一种基于太阳光谱的傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术实时监测石油化工区丙烯浓度分布情况的新方法和非线性最小二乘法反演污染气体浓度的算法。利用自主研发的车载FTIR系统对预监测污染源区域做闭合环路测量获取背景参考谱、测量谱，同时应用气体辐射传输的简化模型计算得到大气透过率谱，最终应用非线性最小二乘拟合算法对大气透过率谱反演得出污染源区域周边污染气体分布的柱浓度信息。运用此方法实际遥测了上海高桥石油化工区丙烯排放的情况，实验结果显示，测量的丙烯柱浓度分布准确地反应了污染物的排放和扩散情况，证明了车载FTIR技术在区域性污染气体监测方面的实用性。
丙烯 被动探测 红外光谱 柱浓度 propylene passive detection infrared spectroscopy column concentration
1 华南师范大学激光生命科学研究所， 激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州510631
2 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州350007
3 广州中医药大学第二临床医学院, 广东 广州510405
4 中山大学第一附属医院心胸外科, 广东 广州510080
研究了经三种不同类型的透明剂处理后的在体人皮组织在波长为400～1 000 nm范围内随时间变化反射光谱特性的变化及各组于580 nm处分别在0～60 min时间段各组反射光谱的改变程度。 实验采用USB-4000光纤光谱仪分别获取经丙三醇、 葡萄糖及丙二醇处理在体人皮肤组织前后的在0, 10, 20, 30, 40, 50和60 min的平均漫反射光谱。 实验结果表明: 分别经三种不同类型透明处理后的皮肤组织的平均反射光强度都呈现出明显的减弱， 但是随着各自作用于皮肤组织时间的增长， 所导致的相对反射率减少量逐渐增大。 经40%甘油作用于皮肤组织后在10, 20, 30, 40， 50和60 min处的相对反射率的减少分别为5%, 7%, 9%, 10%, 11%和12%， 经40%葡萄糖作用于皮肤组织后在10, 20, 30, 40, 50和 60 min处的相对反射率的减少分别为9%, 13%, 16%, 19%, 21%和22%， 而40%丙二醇作用于皮肤组织后在10, 20, 30, 40, 50和60 min处的相对反射率的减少分别为14%, 22%, 29%, 32%, 34%和35%。 可见， 这三种不同类型的透明剂都能够显著增强光在皮肤组织中的穿透能力， 在0～60 min的时间内各组得光透明时间进程也有所不同， 在同体积分数下， 光学透明效果差异显著地由高到低依次为40%丙二醇， 40%葡萄糖， 40%甘油。
医用光学和生物技术 光透明剂 反射光谱 人皮肤组织 甘油 葡萄糖 丙二醇 Medical optics and biotechnology Optical clearing agent Reflectance spectroscopy Human skin tissue Glycerol Glucose Propylene glycol
1 天津大学 药物科学与技术学院,天津300072
2 天津大学 材料科学与工程学院,天津300072
聚富马酸二羟丙酯(PPF)是一种可生物降解的线形不饱和聚合物,其分子链上的双键在适当引发剂的作用下可以与其他烯类单体进行交联,生成具有三维网络结构的交联体,对组织起到支撑作用。 先合成了中间体低聚物－富马酸二羟丙酯(PFP),然后采用熔融缩聚的方法通过低聚物PFP合成了聚合物PPF,并且在此基础上采用类似的方法合成了癸二酸二羟丙酯(PSP),再使PFP和PSP进行缩聚反应,生成包含癸二酸二羟丙酯链段的新的聚富马酸二羟丙酯的共聚物——聚(富马酸二羟丙酯共聚癸二酸二羟丙酯)P(PF-co-PS)。 在合成的过程中用FTIR对中间体富马酸二丙二醇酯、癸二酸二羟丙酯以及PPF和P(PF-co-PS)的结构进行了表征。 结果表明,随着聚合反应的进行,低聚物逐渐转化为聚合物PPF或P(PF-co-PS)。
聚富马酸二羟丙酯 生物降解 癸二酸二羟丙酯 红外光谱 Poly(propylene fumarate) Biodegradation Propylene sebacate FTIR spectra
