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氯化胆碱乙二醇型低共熔溶剂中CO2的溶解度测定和关联中国橡胶网
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低共熔溶剂技术低耗新技能
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& & & 中国的纸业继续在寒冬中勉力维持着，然而，再贫瘠的草原也有肥马，永丰余、齐峰特纸、欧芬汇川等以特种纸为主打产品的纸业公司则一片兴旺繁荣的景象！
& & & “Npulp”技术是永丰余投入10年研发出的一种新型绿色造纸技术。该技术依传统造纸原理，以农业秸秆取代废纸原料，通过永丰余已经获得专利的酵素处理，所生产纸品为零化学制剂、绿色无污染、无公害的革命性产品。目前，该技术已经可使纸品生产达成量产。
& & & &然而人类的伟大之处，就在于科技与创新。一项革命性的制浆技术，或许将彻底解决木材资源严重短缺的问题，这就是“低共熔溶剂”技术。
& & & “”技术是一种全新的技术，在低温下，可将生物质分解成能在纸业使用的组成成分。如果纸业大规模使用这项技术，可以从根本上改变全世界的纸浆、纸和纸板生产，并将主要能源消耗降低40%。
& & & “低共熔溶剂”技术摒弃机械研磨和化学蒸煮的步骤，利用一种叫做低共熔溶剂的物质来溶解木材，并将木质素分离出去。这些溶剂可以让造纸业从根本上变成一个生物化学行业，这种方法还可以产生有用的副产品，比如纯木质素（可用作大批化学制品的原料）和用于高端化学制品的某种纤维素。
& & & 纸塑铝包装是以食品专用纸板作为基料的包装系统，由聚乙烯、纸、铝箔等复合而成的纸质包装。纸塑铝包装广泛应用于液态乳制品、植物蛋白饮料、果汁饮料、酒类产品以及饮用水等的加工，无菌包装材料可以包装包括牛奶、果汁及饮料、酒类、水、蕃茄制品、汤品、甜食、营养食品及其他产品。
& & &糖果、饼干、瓜子、食盐等各种食品和液态饮料开始大量采用。初步预计，国内液体食品对纸盒包装的需求量已经达到近200亿只左右，其中液体食品无菌纸盒的年消耗量已经超过了150亿包，占据了全球市场约10％的份额，并且预计每年还将以20％－30％的速度递增。但是，目前我国自行生产的此类材料所占市场份额并不多，一直依靠国外进口，国内市场还有待进一步开发。石墨烯负载金属氧化物催化剂的制备及其低温NH_3-SCR性能研究--《华南理工大学》2015年硕士论文
石墨烯负载金属氧化物催化剂的制备及其低温NH_3-SCR性能研究
【摘要】：氨选择性催化还原(NH3-SCR)氮氧化物(NOx)技术利用NH3在催化剂和有氧的条件下将NOx还原为N2,是目前应用最广泛、技术最成熟的治理固定源NOx的方法。SCR技术去除NOx的关键是催化剂,催化剂的性能直接影响到SCR系统的整体脱硝效率。目前商用钒钛催化剂(V2O5/Ti O2)在中温段(300~400℃)催化性能优越,该温度段是将脱硝装置布设在脱硫除尘装置之前,因此催化剂在高SO2和高灰量的环境中易失活。如果将脱硝装置放到脱硫除尘装置之后就可以减轻SO2和灰尘的影响,但此时烟气温度会下降到200℃以下,为了避免中温催化剂需要再加热烟气浪费能耗,开发低温、高效的NH3-SCR催化剂将是解决这一问题的重要途径。Mn Ox具有多种晶型及不同价态的Mn,价态之间的转化产生的较高氧化还原能力能够促进催化反应的进行,因而受到了广泛的关注。Ce Ox则因其突出的储氧能力和氧化还原能力表现出良好的低温NH3-SCR性能,且具有较好的抗H2O和SO2中毒能力。碳材料具有比表面积大、孔道结构丰富、吸附能力强等特点,是理想的催化剂载体之一。石墨烯是碳材料家族的新成员,具有更大的比表面积、较高的电子迁移率高、优异的热稳定性好以及良好的机械性等适合作为催化剂载体的优点。还可能与活性组分发生协同作用,促进催化反应的进行。本文以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为载体,通过水热法负载Mn Ox和Ce Ox活性组分,制备Mn Ox/GR和Ce Ox-Mn Ox/GR系列催化剂。首先,考察了Mn Ox活性组分负载量不同的Mn Ox/GR催化剂的活性、结构和表面性质的变化。结果表明,Mn Ox/GR催化剂中Mn Ox以纳米颗粒分散于石墨烯载体表面,且以多种氧化物(Mn O、Mn3O4和Mn O2)共同存在;负载量为20 wt.%的催化剂中Mn4+和表面吸附氧比例增加,低温区氧化还原能力增强及活性位点数量增多,使其获得了最佳的低温NH3-SCR活性。其次,为了进一步提高Mn Ox/GR催化剂的低温SCR活性,通过掺杂Ce Ox对催化剂进行改性。考察了Ce Ox的掺杂对Mn Ox/GR催化剂的结构性质和NH3-SCR反应中NO转化率的影响。研究结果表明,Ce Ox的掺杂显著提高了催化剂的SCR活性、拓宽了活性温窗。当Ce/Mn摩尔比为0.8时,催化剂活性最佳。Ce Ox能使金属氧化物在石墨烯载体上的分散程度提高;使得催化剂的比表面积增大,孔容、孔径减小;提高了催化剂氧化能力、表面吸附氧含量及Mn的化合价;降低了结晶度。最后,选取催化性能优异的催化剂,考察H2O和SO2对其低温SCR活性的影响。研究结果表明,Ce Ox-Mn Ox/GR催化剂的抗中毒能力显著优于Mn Ox/GR催化剂,主要原因是Ce Ox掺杂减缓了活性中心Mn原子的硫酸化以及硫酸铵盐的生成。
【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2015【分类号】：X701;O643.36【目录】：
摘要5-7Abstract7-12第一章 绪论12-28 1.1 NO_x污染现状及控制技术12-18
1.1.1 NO_x的来源及危害12
1.1.2 NO_x的排放现状12-14
1.1.3 NO_x的控制技术14-18
1.1.3.1 燃烧前及燃烧过程控制技术14
1.1.3.2 烟气脱硝技术14-18 1.2 锰基低温NH_3-SCR脱硝催化剂研究进展18-21
1.2.1 非负载型锰氧化物催化剂18-19
1.2.2 负载型锰氧化物催化剂19-20
1.2.3 锰氧化物催化剂的改性研究20-21
1.2.4 锰基催化剂的SO_2和H_2O中毒研究21 1.3 石墨烯的性质、制备方法及其应用21-27
1.3.1 石墨烯结构的性质21-23
1.3.2 石墨烯的制备方法23-25
1.3.3 石墨烯复合材料的制备与应用25-27 1.4 本文研究目的及内容27-28
1.4.1 研究目的27
1.4.2 研究内容27-28第二章 实验部分28-34 2.1 实验试剂及仪器28-30
2.1.1 化学试剂和气体28-29
2.1.2 主要实验仪器29-30 2.2 催化剂制备30-31
2.2.1 氧化石墨烯（GO）的制备30
2.2.2 催化剂制备方法30-31 2.3 催化剂的活性评价31-32 2.4 表征手段32-34
2.4.1 傅利叶变换红外光谱（FTIR）32
2.4.2 透射电子显微镜（TEM）32
2.4.3 X射线光电子能谱（XPS）32
2.4.4 拉曼光谱（Raman）32-33
2.4.5 N_2吸附-脱附33
2.4.6 X射线衍射（XRD）33
2.4.7 H_2程序升温还原（H_2-TPR）33
2.4.8 NH_3程序升温脱附（NH_3-TPD）33-34第三章 石墨烯负载锰催化剂的低温NH_3-SCR性能研究34-48 3.1 引言34-35 3.2 改进的Hummers法制备氧化石墨的表征35-39
3.2.1 XRD分析35
3.2.2 FTIR分析35-36
3.2.3 XPS分析36-37
3.2.4 Raman分析37-38
3.2.5 TEM分析38-39 3.3 石墨烯负载锰氧化物的催化活性及其表征39-46
3.3.1 催化剂的SCR活性评价结果39
3.3.2 FTIR分析39-40
3.3.3 Raman分析40-41
3.3.4 XRD分析41-42
3.3.5 TEM分析42-43
3.3.6 N_2吸附-脱附分析43-44
3.3.7 XPS分析44-45
3.3.8 H_2-TPR分析45-46 3.4 本章小结46-48第四章 石墨烯负载锰催化剂的改性研究48-57 4.1 引言48 4.2 CeOx掺杂催化剂的活性评价及表征48-55
4.2.1 催化剂的活性评价结果48-49
4.2.2 XRD分析49-50
4.2.3 N_2吸附-脱附分析50-51
4.2.4 TEM分析51-52
4.2.5 XPS分析52-54
4.2.6 H_2-TPR分析54-55 4.3 本章小结55-57第五章 石墨烯负载锰、铈催化剂的抗硫抗水性研究57-68 5.1 引言57-58 5.2 催化剂的抗硫抗水性测试及表征58-66
5.2.1 MnOx/GR催化剂的活性评价58-59
5.2.2 CeOx(0.8)-MnOx/GR催化剂的活性评价59-60
5.2.3 FTIR分析60
5.2.4 XRD分析60-61
5.2.5 XPS分析61-65
5.2.6 H_2-TPR分析65-66
5.2.7 NH_3-TPD分析66 5.3 本章小结66-68结论与展望68-70 全文总结68-69 进一步工作展望69-70参考文献70-82攻读学位期间发表的与论文内容相关的学术论文82-83致谢83-84附件84
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京公网安备75号铜系金属及其氧化物纳米材料的低温液相合成与性能研究--《吉林大学》2012年博士论文
铜系金属及其氧化物纳米材料的低温液相合成与性能研究
【摘要】：在本论文工作中，我们利用低温液相合成法实现了铜系金属及其氧化物纳米材料的简单制备，对反应机理及内在规律进行了探讨。分别从纳米材料的制备、形成机理、性质表征和应用研究等方面进行论述，内容涉及CuO纳米叶、不同结构Cu纳米材料、Ni催化还原Cu纳米材料、多足状Cu_2O微晶及SiO_2保护Cu纳米粒子等材料的制备、反应机理及催化性能研究。
首先，我们以CuSO_4和NaOH为原料，在简单的室温水溶液条件下由Cu(OH)_2制备出了CuO纳米叶。根据转化机理Cu(OH)_2→Cu(OH)42–→CuO中OH~–的作用方式可知整个转化反应的速度受NaOH的用量或浓度影响较大，调节合适的NaOH用量和浓度，可以使反应在30~60min内转化完全。通过向体系中引入表面活性剂可以有效地改善样品的形貌及分散性，得到稳定悬浮性很好的CuO纳米叶。
然后，我们以室温下水溶液中制备的CuO纳米叶为起始物，还原制备出了不同结构的Cu纳米材料。反应速度较快时，CuO纳米叶被迅速还原到Cu_2O并在几分钟内还原到Cu纳米粒子，Cu纳米粒子发生聚集生长并随着生长时间的延长形成花状Cu；通过适当调节还原剂的用量和反应时间，经Cu_2O八面体形貌遗传机理可以得到八面体笼状Cu。TG–DTA分析表明八面体笼状Cu具有相对较好的热稳定性。将纳米Cu组装成电化学无酶传感器用于葡萄糖检测，具有响应快速、稳定，选择性好，抗干扰能力强等优点，花状Cu的检测灵敏度优于八面体笼状Cu。
我们还对油酸钠（SOA）在室温合成CuO纳米叶过程中的作用方式进行了考察研究。SOA对Cu(OH)_2向CuO的转化具有抑制作用，且当体系中OA–含量足够多时，会导致CuO纳米叶顶端分叉并分裂为1D棒状产物。以SOA修饰的CuO为起始物还原制备Cu时，其抑制作用仍然存在，通过向体系中引入少量Ni2+可以催化还原反应快速进行。TG–DTA分析显示，与无Ni催化的八面体笼状Cu相比，加Ni催化制备的八面体笼状Cu具有更好的稳定性。SOA修饰的CuO和Cu纳米材料组装成的电化学无酶传感器对葡萄糖检测均有很好的响应效果，检测灵敏度分别为：CuO：26.6μAmmol~(-1)L，Cu：39.04μA mmol~(–1)L。
另外，我们还利用NaH_2PO_2在不同环境中的还原性差别，分别在碱性条件和酸性条件下还原制备出了多足状Cu_2O微晶和Cu纳米粒子。在碱性条件下，从Cu(OH)42–出发制备出了多足状的Cu_2O晶体，随着CuSO_4浓度的增大，在相同反应时间内所得样品的形貌呈现出连续变化的过程：八面体、面心带洞八面体、分裂八面体、六足花和箭头。利用NaH_2PO_2在酸性环境中发生键价结构转变的机理，适当调节溶液pH=5~6制备出了Cu纳米粒子，通过后步SiO_2包覆处理对其进行抗氧化保护，TG–DTA分析表明随着SiO_2引入量的增大，样品的抗氧化性能得到明显提高。且SiO_2的引入可以抑制Cu纳米粒子聚集，改善样品的分散性。
最后，我们利用低温液相法制备出来的CuO纳米叶、Cu纳米材料及多足状Cu_2O微晶催化AP热分解，考察了不同催化剂添加量、催化次数对AP热分解性能的影响。用CuO进行催化时，可将AP的主要分解温度由472.7oC降低到300oC，热分解的单位焓变提高（CuO用量为1%时，AP热分解单位焓变由20.33Jg~(–1)s~(–1)提高到了36.32J g~(–1)s~(–1)），且表现出很好的重复可利用性。纳米Cu由于其更加活泼的催化性能，添加量为0.05%时就有很好的催化效果，纳米Cu用量为2%时，AP的主要分解温度降低了150oC，热分解单位焓变达到79.07J g~(–1)s~(–1)，约为纯AP的3.9倍，实现了AP在低温区的快速高效分解放热。
综上所述，本论文的工作很好地涵盖了铜系金属及其氧化物纳米材料的合成、表征和应用性能研究。整个论文工作所选用的材料合成方法简单易行，所制得的材料在电化学无酶传感器及催化高氯酸铵热分解领域具有广阔的应用前景。
【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2012【分类号】：TB383.1【目录】：
中文摘要4-6Abstract6-15第1章 绪论15-44 1.1 引言15-16 1.2 纳米材料简介16-19
1.2.1 纳米材料的定义及应用16-17
1.2.2 纳米材料的制备方法17-18
1.2.3 纳米材料的发展趋势18-19 1.3 铜系纳米材料19-29
1.3.1 铜系纳米材料的性能19-20
1.3.2 铜系纳米材料的应用20-23
1.3.3 CuO 纳米材料的研究现状23-26
1.3.4 Cu2O 微纳米材料的研究现状26-27
1.3.5 Cu 纳米材料的研究现状27-29 1.4 本论文选题的目的及意义29-31 参考文献31-44第2章 室温下 CuO 纳米叶的简单制备及反应机理研究44-74 2.1 引言44-45 2.2 实验部分45-46
2.2.1 实验试剂45
2.2.2 实验步骤45-46
2.2.3 样品表征46 2.3 结果与讨论46-70
2.3.1 NaOH 用量的考察46-49
2.3.1.1 XRD 分析47-48
2.3.1.2 SEM 和 UV–vis 分析48-49
2.3.2 NaOH 浓度的考察49-51
2.3.3 反应机理研究51-55
2.3.3.1 反应机理51-53
2.3.3.2 反应活化能的估算53-55
2.3.4 表面活性剂修饰作用的考察55-60
2.3.4.1 CTAB 修饰作用的考察55-56
2.3.4.2 PEG 6K 修饰作用的考察56-59
2.3.4.3 PVP 修饰作用的考察59-60
2.3.5 酒石酸钠修饰作用的考察60-63
2.3.5.1 对产物形貌的影响60-61
2.3.5.2 UV–vis 分析61-62
2.3.5.3 对样品稳定悬浮性的影响62-63
2.3.5.4 配合剂种类的考察63
2.3.6 反应物碱源的考察63-64
2.3.7 TiO2作用的考察64-70
2.3.7.1 制备方法及原理64-65
2.3.7.2 SEM 分析65-66
2.3.7.3 UV–vis 分析66-67
2.3.7.4 TiO_2-CuO 纳米材料在光催化降解 RhB 中的应用67-70 2.4 本章小结70-71 参考文献71-74第3章 室温下不同结构 Cu 纳米材料的制备及性能研究74-96 3.1 引言74-75 3.2 实验部分75-76
3.2.1 实验试剂75
3.2.2 实验步骤75
3.2.3 样品表征75-76 3.3 结果与讨论76-92
3.3.1 花状 Cu 纳米材料的制备76-79
3.3.1.1 XRD 分析76-77
3.3.1.2 还原时间对产物形貌的影响77-78
3.3.1.3 还原剂用量的影响78-79
3.3.2 八面体笼状 Cu 纳米材料的制备及生长机理探讨79-87
3.3.2.1 CTAB 用量对产物形貌的影响79-81
3.3.2.2 PVP 用量对产物形貌的影响81
3.3.2.3 还原剂浓度对产物形貌的影响81-84
3.3.2.4 八面体笼的生长机理探讨84-87
3.3.3 不同结构 Cu 纳米材料的 UV–vis 分析87-88
3.3.4 不同结构 Cu 纳米材料的稳定性测试88-89
3.3.5 Cu 纳米材料在无酶传感器检测葡萄糖中的应用89-92 3.4 本章小结92-93 参考文献93-96第4章 室温下 Ni 催化 Cu 纳米材料的制备及机理研究96-122 4.1 引言96-97 4.2 SOA 在室温合成 CuO 纳米叶过程中的行为研究97-107
4.2.1 实验部分97-98
4.2.1.1 实验试剂97
4.2.1.2 实验步骤97-98
4.2.1.3 样品表征98
4.2.2 结果与讨论98-107
4.2.2.1 产物的结构与形貌分析98-102
4.2.2.2 UV–vis 分析102-103
4.2.2.3 SOA 作用机理的探讨103-105
4.2.2.4 CuO 纳米叶在无酶传感器检测葡萄糖中的应用105-107 4.3 Ni 催化金属 Cu 纳米材料的制备及性能研究107-118
4.3.1 实验部分107-108
4.3.1.1 实验试剂107
4.3.1.2 实验步骤107
4.3.1.3 样品表征107-108
4.3.2 结果与讨论108-118
4.3.2.1 UV–vis 分析108-109
4.3.2.2 XRD 分析109
4.3.2.3 Ni~(2+)对 Cu 形貌的影响109-110
4.3.2.4 Ni~(2+)对 Cu 纳米材料稳定性的影响110-112
4.3.2.5 Ni 催化 Cu 还原的机理探讨112-115
4.3.2.6 反应温度的考察115-116
4.3.2.7 Ni 催化 Cu 在无酶传感器检测葡萄糖中的应用116-118 4.4 本章小结118-119 参考文献119-122第5章 Cu 纳米粒子的抗氧化保护及性能研究122-150 5.1 引言122 5.2 碱性条件下 NaH_2PO_2还原制备多足状 Cu_2O 微晶122-130
5.2.1 实验部分122-123
5.2.1.1 实验试剂122-123
5.2.1.2 实验步骤123
5.2.1.3 样品表征123
5.2.2 结果与讨论123-130
5.2.2.1 铜源浓度对样品形貌的影响123-128
5.2.2.2 还原剂用量对样品形貌的影响128
5.2.2.3 CTAB 用量对样品形貌的影响128-130 5.3 酸性条件下 NaH_2PO_2还原纳米 Cu 的制备及抗氧化保护130-146
5.3.1 实验部分130-131
5.3.1.1 实验试剂130
5.3.1.2 实验步骤130
5.3.1.3 样品表征130-131
5.3.2 结果与讨论131-146
5.3.2.1 酸性条件下反应原理131-132
5.3.2.2 酸源的选择132-133
5.3.2.3 后步 NaOH 处理133-135
5.3.2.4 后步 SiO_2包覆处理135-141
5.3.2.5 SiO_2保护 Cu 纳米材料的带隙计算141-142
5.3.2.6 SiO_2保护 Cu 纳米材料的抗氧化性能表征142-144
5.3.2.7 纳米 Cu 在无酶传感器检测葡萄糖中的应用144-146 5.4 本章小结146-148 参考文献148-150第6章 铜系纳米材料催化高氯酸铵热分解性能的研究150-170 6.1 引言150-151 6.2 实验部分151
6.2.1 实验试剂151
6.2.2 实验步骤151
6.2.3 样品表征151 6.3 结果与讨论151-166
6.3.1 自制 AP 的热分解性能分析151-152
6.3.2 CuO 纳米叶催化 AP 热分解的性能研究152-160
6.3.2.1 CuO 用量的考察152-154
6.3.2.2 CuO 催化次数的考察154-158
6.3.2.3 表面活性剂对 CuO 催化 AP 热分解性能的影响158-160
6.3.3 Cu 纳米材料催化 AP 热分解的性能研究160-164
6.3.3.1 Cu 用量的考察160-163
6.3.3.2 Cu 催化次数的考察163-164
6.3.4 不同形貌 Cu_2O 微晶催化 AP 热分解的性能研究164-166 6.4 本章小结166-167 参考文献167-170第7章 结论170-172博士期间发表文章172-174致谢174
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