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贵金属钯催化剂的研究现状和发展前景_周春晖

贵金属钯催化剂的研究现状和发展前景_周春晖
贵金属钯催化剂的研究现状和发展前景_周春晖

综 述

贵金属钯催化剂的研究现状和发展前景

周春晖 李小年 葛忠华

(浙江工业大学催化新材料研究室,浙江省多相催化重点实验室,杭州310014)

摘要 按照反应类型介绍了现今化学工业中使用的贵金属钯催化剂;

综述了国内外钯催化剂研究开发状况;阐明了近期及将来钯催化剂工

业发展前景。

关键词 贵金属 钯 催化剂 综述

贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在炼油、石油化工和有机合成中占有极其重要的地位。贵金属钯具有优异的催化性能。70年前,朗格缪尔,为CO在钯上的氧化确立了科学基础,以及70年代以来利用钯等贵金属催化剂的汽车尾气净化催化转化器,这些都是催化科学技术上的重大发现之一。钯催化剂在石油化学工业中的应用甚至超过铂催化剂。例如,石油精炼中的催化重整,烷烃、芳烃的异构化反应、脱氢反应,烯烃生产中的选择加氢反应,乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯等有机化工原料的生产均离不开钯催化剂。此外,在各类有机化学反应中如氢化、氧化脱氢、氢化裂解、偶联、氢酯基化、一碳化学以及汽车尾气净化等反应中,钯是优良的催化剂,或是催化剂的重要组分之一。

1 钯催化反应

在现今炼油、石油化工等工业催化反应中,有很多的钯催化反应,尤其是氢化反应中的选择加氢,以及氧化反应中选择氧化生产乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯,均广泛采用和开发钯催化剂。对石油重整反应,钯也是常选取的催化剂组分之一。在脱氢反应和异构化反应中,虽多数应用贵金属催化剂,但主要是Pt,直接用钯的不多。

1.1 氢化反应

金属钯是催化加氢的能手。在石油化学工业中,乙烯、丙烯、丁烯、异戊二烯等烯烃类是最重要的有机合成原料。在聚合过程中,对烯烃类的纯度要求很高。所以必须予以提纯。由石油化工得到的烯烃含有炔烃及二烯烃等杂质,可将它们转化为烯烃除去。由于形成的烯烃容易被氢化成烷烃,必须选择合适的催化剂来控制适宜的反应条件。钯催化剂具有很大的活性和极优良的选择性,部分氢化选择性高,常用作烯烃选择性氢化催化剂。Lindla r催化剂(沉淀在Ba SO4上的金属钯,加喹啉以降低其活性)是一个著名的选择性加氢催化剂。从乙烯中除去乙炔常用的催化剂是0.03%Pd/Al2O3[1]。文献报道,在输入的乙烯气中加入CO,可以改进Pd/Al2O3催化剂对乙炔氢化的选择性,并已在工业应用[2]。菲利浦石油公司开发的用Pd-Ag/Al2O3催化剂的工艺,可将烯烃中的乙炔降至1%以下[3]。IFP技术[4]是用传统的钯催化剂或含钯的双金属催化剂,用于生产1-丁烯、1,3-丁二烯,可提高烯烃收率,显著降低能耗。常用的氢化反应钯催化剂有Pd、Pd/C、Pd/硫酸钡、Pd/硅藻土、PdO2、Ru-Pd/C等。

1.2 氧化反应

在化肥工业中,只需要常温条件,用金属钯作催化剂,便可由氨气、氧气和水一步生产出亚硝酸铵化肥。

乙烯氧化制乙醛是一个古老的工艺,称作Hoechst-Wacker工艺,使用PdCl2/Cu Cl2均相催化剂。乙醛主要用于进一步氧化生产乙酸,这是以前乙酸工业生产的主要方法之一。目前,对这一古老工艺的改进有美国Cataly tica公司开发的新工艺[5],关键在于用磷钼钒酸盐聚氧阴离子/氯化钯催化剂代替传统的PdCl2/CuCl2水溶液催化剂,从而完全避免氯化烃类副产物的生成。该新型催化剂已用于工业规模的乙醛装置。日昭和电子公司开发的乙烯直接氧化制乙酸的新工艺[6],使用钯为基础的新催化剂。与现有工艺相比,新工艺可大幅度削减建设费用

收稿日期:1999-10-11

和减少废水,工艺极为简单,100kt/a的生产装置已于1997年开车。

国外开发了甲基丙烯酸甲酯(M M A)的新的合成路线,取代了以丙酮和氢氰酸为原料丙酮氰醇法。传统的丙酮氰醇法,反应中要使用剧毒物品氢氰酸和使用过量的硫酸,并产生大量的废物。因而近10多年来,世界各国竟相开展M M A生产新工艺、新催化剂的开发。其中以C4馏分为原料的工艺路线在环保及经济上颇具吸引力,80年代初,日本首先建立了用非贵金属催化剂的异丁烯氧化生产MM A 的工业装置。最近,日本旭化成公司又开发出异丁烯氧化法新工艺[7],用钯作催化剂,使后步氧化和酯化同时进行,氧化温度由300℃以上降至40~100℃,产品产率>80%。据称,新工艺能显著降低投资和生产成本。

CH2=C(CH3)C H3

O2

催化剂

CH2=C(C H3)CHO

O2、C H3O H

催化剂

CH2=C(C H3)COOC H3

Shell公司开发出由丙炔-钯催化CO羰化一步制M M A的工艺[8]。新工艺使用α-吡啶二苯基膦的钯化合物为催化剂,反应在温和的条件下进行,工艺简单成本低。该法区域选择性和反应收率均大于99%,原子利用率高达100%,催化剂的转化活性高达1×105(底物)mol/(h·g)(催化剂),无疑是对环境无害的工艺流程。

H3CC≡C H+CO+CH3OH Pd催化

6×106Pa/60℃

CH2=C(C H3)COOC H3对于重要的有机化工原料醋酸乙烯的生产,60年代以前采用乙炔、乙酸为原料生产。60年代末用乙酸、乙烯为原料,催化剂用Pd Cl2/CuCl2,液相法催化剂氧化生产。但液相法腐蚀严重,副产物多,分离困难,因而逐渐被气相法取代,工业生产转为气相法。气相法用碳、Al2O3、SiO2等负载的钯-金-碱金属盐为催化剂,乙烯、乙酸和氧呈气相在催化剂表面接触反应。70年代,这种类似Wacker工艺的路线世界生产能力达每年2Mt,但现在大大减少,主要因为Mo nsa nto工艺的竞争[9]

CH2=CH2+C H3COO H+1

2

O2

催化剂

C H3COOCH=C H2

80年代后,美国Halco n公司与英国的BP公司先后开发出脱离传统乙炔、乙烯路线的新工艺,用甲醇与合成气为原料,乙酸钯为催化剂制醋酸乙烯[10]。尽管该工艺目前还不能和乙烯路线竞争,但随着石油资源的减少,这种替代将具有极大价值。总反应如下:

C H3O H+2CO+H2CH3CO2CH=C H2+2H2O 2 钯催化剂的研究开发

迄今为止,钯催化剂制备的方法有浸渍法、金属离子蒸汽沉积法、溶剂化金属原子浸渍法[11]、离子交换法、溶胶-凝胶法等。钯催化剂要分散在适宜的载体上使用,针对不同的反应,目前研究最多的载体为活性炭、三氧化二铝、分子筛及沸石、陶瓷、硅胶等。钯基催化膜新材料的制备技术,也是研究重点之一。以下主要介绍几类目前研究开发较多的钯催化剂及相应的催化反应现状。

2.1 活性炭负载钯催化剂

在NO x催化处理研究中,负载贵金属类催化剂是最早研究和开发的,并在实际应用方面也取得了相当大的进展[12]。由于贵金属类催化剂存在价格昂贵、活性温度范围窄和有氧存在时容易失活等缺点,应用上受到一定的限制。因此开发这类催化剂的代用品是目前环保催化研究中的热门课题,使用少量Pd的催化剂被认为是最富有潜力的[13]。在开发Pd-基催化剂的过程中,使用活性炭为载体具有独特的意义。这不仅因为活性炭具有大的表面积、良好的孔结构用丰富的表面基团,同时还有良好的负载性能和还原性,而后者在消除NO x的过程中又是不可缺少的。可以设想,当催化剂负载在活性炭上时,一方面有可能制得高分散的催化系,另一方面炭能作为还原剂参与反应,提供一个还原环境,降低反应温度并提高催化剂活性。

长春应化所王学中等[14]研究了不同活性炭负载的Pd催化剂在NO+CO反应中和单独处理NO 时的催化行为。结果表明,Pd的引入可大大提高催化活性,且活性与Pd含量呈顺变关系。不同的载体对催化剂活性有很大影响。在NO+CO反应中,由煤质炭为载体制得的催化剂活性很高,在低于550 K时NO即可达到100%转化,而在单独N O时,由山桃核炭制得的催化剂有较高的活性,在低于650 K时NO可达到100%转化。催化剂活性的差异与活性炭表面性质有关。当反应体系有还原物质CO 存在时,活性作为载体,Pd在其上的分散对活性有重要影响;当体系中没有还原物质时,活性炭作为还原剂参与反应,这时活性炭本身的性质变得十分重要。

近来还有活性炭负载钯催化剂上常压低温下一氧化碳偶联合成碳酸二甲酯反应的研究。

2.2 Al2O3负载钯催化剂

Pd/Al2O3催化剂作为一种工业成品催化剂,具有良好的加氢活性,广泛用于加氢、氧化反应的重要工业催化反应。对于用浸渍法制备的Pd/Al2O3催化剂,Dodgson等[15]详细考察了高温焙烧对于催化剂钯分散度的影响。近来的对该催化剂的研究主要集中于催化剂制备因素和表面性质的研究,其中包括对钯系多金属催化剂的制备及其表面性质研究。如对环戊二烯的选择加氢反应,选择性不好,表现为深度加氢。从应用和方便的角度出发,选择金属铅作为修饰剂的Pd/Al2O3催化剂[16],该催化剂具有修饰剂不易流失,制备方便等优点,而且可以大大提高环戊烯的选择性(达到98%),环戊二烯亦完全转化,反应空速较大,催化剂寿命亦较长,可望应用工业生产。

聚乙烯吡咯烷酮负载钯催化剂(PV P-PdCl2)在有机卤化物中脱卤、烯丙基卤化物的羰基化和烯烃的选择加氢等反应中显示很高的活性和选择性[17], Hirai等也报道了聚乙烯吡咯烷酮保护的胶体钯催化剂(PV P-Pd)对环戊二烯的选择加氢。近年的研究发现在少量碱的存在下,PV C-PdCl2对硝基化合物的催化加氢显示出较高的活性。将PV P-PdCl2和V P保护的胶体钯进一步负载到γ-Al2O3上,得到双重负载的钯催化剂。这种双重负载的钯催化剂对硝基化合物的加氢,如在常温常压下对硝基苯的催化加氢,即有很高的活性和选择性,又很容易从反应体系中分离。实验结果表明催化剂的制备方法对活性有很大的影响。γ-Al2O3负载的聚乙烯吡咯烷酮钯催化剂[PV P-Pd/Al2O3]对硝基苯和p-甲基硝基苯加氢的TO F max(m ax imum turnov er frequency,n (h2)/(n(Pd)·t)),分别为256min-1和234min-1,多次加料后累积转化数TO(turnov er,n(h2)/(n (Pd))可达6×104以上。实验结果表明催化剂的制备方法对活性有很大的影响。

汽车尾气净化催化剂作为环境保护用催化剂正得到越来越广泛的应用。传统的贵金属汽车尾气净化催化剂是以Pt为主成分的Pt-Rh-Pd催化剂,从催化剂资源利用和改善现有催化剂性能出发,近年来开发以Pd为主要或唯一成分的催化剂[18]颇受关注。对于甲醇车尾气的净化(主要污染物为未完全燃烧的甲醇),Pd/γ-Al2O3催化剂对甲醇的低温深度氧化具有较好的催化效能[19]。

2.3 分子筛负载钯催化剂

在分子筛上负载贵金属催化剂,由于贵金属可以占据分子筛中的特定位置,加之分子筛本身规则的骨架结构,使其在许多催化反应中有特殊性能。对硅磷酸铝类分子筛,当硅未进入其骨架时,分子筛骨架呈中性,无可交换的阳离子;当硅进入分子筛骨架后,虽能使分子筛产生离子交换能力。但由于产生的骨架负电荷极其有限,故所负载的金属含量受到较大限制,而且通过这类方法制备双功能催化剂费时,贵金属损失较多。为克服这些缺点,肖天存等[20]将不同形式的钯加入到硅磷酸铝分子筛反应物凝胶中,用一步法直接合成了PdSAPO-5双功能催化剂,对其改性、表征的结果表明,当钯以H2PdCl4加入时,并不影响SAPO-5分子筛的形成,溶液中的钯完全可以均匀地分布在分子筛孔道中,而硅的分布状态略有改变;当钯以Pd(N H3)4Cl2形式加入反应体系时,则使分子筛的结晶度下降,阻滞了硅完全进入分子筛骨架,使其以一种复杂的不稳定状态存在,改变了磷的分布环境且使铝的配位环境更加对称,对钯在SAPO-5孔道中的分布有一定的影响。在晶化过程中,部分Pd2+发生氧化还原反应,故分子筛原粉中存在Pd3+和Pd+,且钯的加入形式对的Pd3+和Pd+存在环境有一定的影响。129Xe NM R结果表明,该一步法合成的Pd SAPO-5催化剂上,钯的分散度远高于浸渍法制备的催化剂。将该一步法合成的PdSAPO-5催化剂用于甲醇制烯烃(M TO)反应,评价结果表明,Pd SAPO-5比SAPO-5和Pd/ SAPO-5有更高的烯烃选择性,原因在于反应物凝胶中加入钯对分子筛的酸性有调节作用;加入不同形式的钯源,其调节作用有较大差别,并使分子筛上甲醇及生成二甲醚的脱附温度不同;此外,钯还充当了脱氢中心。

研究乙醇在双功能Pd-Cu/分子筛(HZSM-5)催化剂上气相氧化酯化一步合成乙酸乙酯的反应[21],催化剂用离子交换法制备,Pd是氧化活性中心的主组分,Cu主要对Pd的氧化功能起调变作用,即Cu有利于Pd表面形成更多的活性位,以减少乙醇深度氧化副反应,提高酯化选择性。不同分子筛HZSM-5、HM、HY负载催化剂的比较研究表明,对该反应,分子筛的酸性强弱对活性,特别是酯化选择性有明显的影响,酯化要求在较强的酸中心上进行。另自从发现Pd-H-ZSM-5催化剂上氧存在下C H4还原CO的反应,催化剂钯的存在物种引起研究人员的兴趣,最近的研究认为[22],CH4还原CO 的反应中催化剂上钯的存在形式取决于反应温度和气相氧的存在与否。低于610K,钯以Z-H+[Pd

(O H)]+Z-物种高度分散。无气相氧且温度高于610 K,钯经历还原反应生成钯粒,而在有气相氧存在下,Z-H+[Pd(O H)]+Z-可保持到873K。Pd2+是Pd-H-ZSM-5催化剂上的主要活性成分。

对轻质烷烃的催化异构化,自从Rabo等[23]发现Pt(Pd)/沸石(HM)催化剂对戊烷、己烷的异构化反应有很高的活性以来,对于该类催化剂的金属性质、酸性及催化活性等方面已有报道,但对该催化剂的制备条件及沸石中硅铝比对催化剂表面酸性质及催化性能的影响和关联的研究较少。徐忠民等[24]用N H3-TPD和IR-T PD方法研究了硅铝比、钠交换度以及载Pd量等因素对该类催化剂的表面酸性质的影响,为轻质烷烃异构化催化剂的改性和开发提供了一些有益的信息和科学依据。以PdCl2-CuCl2/海泡石络合催化,常温常压,由空气直接对苯一步氧化制苯酚,取得了初步结果[25]。

2.4 钯基金属膜催化剂

致密钯基金属膜是一类重要的无机催化膜,已成为脱氢或选择加氢膜反应器的重要膜材料[26]。Itch[27]用填充管式膜反应器研究了环己烷脱氢反应,以200μm厚度的钯管作为氢分离膜,环己烷转化率可达99.7%,远高于其热力学平衡转化率18.7%,证实反应分离一体化无机膜反应器能够用来提高反应转化率,Grya znov等[28]用致密的钯合金管式膜反应器进行选择加氢反应,一步合成了微生素K4,产率为95%。目前,致密钯基膜的商用仅限于氢的纯化,其原因之一是上述的钯膜较厚,氢的渗透速率低,膜组件的成本高。近年来,有关工作主要集中在钯基金属复合膜的制备及应用研究上[29]。人们通常将钯基金属层担载在机械稳定的多孔衬底,目的是通过降低膜的厚度来提高氢的渗透速率。可用多种方法制备钯基金属复合膜,如物理气相沉积,化学气相沉积,热喷和化学镀饰等[1]。物理气相沉积适合制备多组分的钯合金膜,易控制膜的厚度,制膜过程较快,膜材料的纯度高,但金属层与衬底的结合力较差。化学气相沉积可在复杂形状的衬底上制得多组分钯合金膜,金属层与衬底的结合好,但过程优化复杂。

Uemiya[30]等最早用化学镀饰制备钯基金属复合膜,首先以Sn(Ⅱ)溶液和Pd(Ⅱ)溶液分别浸渍目标衬底,通常这个过程需重复10次以上,以产生足够的钯核,然后将活化的衬底浸没在镀液中,在预先接种的钯核Pd(Ⅱ)上通过肼的还原发生沉积,直至生长成连续的金属钯膜,可见化学镀饰方法简便易于工业化。大连化物所[31,32]提出钯金属复合膜制备的一种新化学镀饰过程,由衬底活化和金属自催化沉积2个主要步骤构成,一般的化学镀饰过程用Pd(Ⅱ)/Sn(Ⅱ)溶液的氧化还原反应活化目标衬底;新的化学镀饰过程是应用溶胶凝胶技术活化目标衬底,从而明显地简化了镀饰过程,用新的化学镀饰过程制得的钯金属复合膜避免了Sn杂质;在温度314~450℃和膜两侧的压力差0.02~0.10M Pa 的实验条件下,对氢的选择性(氢氮分离系数)为20~130,氢的渗透速率为0.05~ 2.4cm3/(cm2·s)。

2.5 其它钯催化剂

以丰富的资源CO2为碳源进行催化加氢合成甲醇的开发性研究具有重要意义。已经发现负载型贵金属催化剂能催化CO2+H2反应,鉴于负载型Pd催化剂在CO2+H2生成甲醇反应中有较好的催化作用,因此研究负载型Pd催化剂的CO2+H2反应引起了人们的重视。对Pd催化剂上甲醇的生成机理仍存在争议。近来的工作揭示反应活性和选择性不仅取决于活性组分Pd,很大程度上也受到载体的影响[33]。在同样条件下对Pd/TiO2,Pd/La2O3, Pd/ZrO2和Pd/Mg O进行了CO2+H2反应的对比[34],发现的Pd/TiO2加氢活性最高,Pd/ZrO2的生成甲醇的选择性优良;由Pd/TiO2催化剂上有TiO2与负载的钯之间存在强相互作用(SM SI),从而可以解释的Pd/TiO2高活性。

采用特制的Pd/TiO2催化剂[35]研究乙烯和水的光催化应中,乙烯分子适度活化与光解水的协同作用,在提高放氢量的同时得到了高选择性的有机氧化产物,而且成功地阻抑了CO2的生成。考察催化剂上乙烯低温选择氧化生成乙醛的催化性能和催化作用机理的结果表明,Pd/TiO2上乙烯氧化的催化循环是通过钯和氧化钛的协同作用实现的。催化剂的制备方法和氢预处理条件都明显地影响催化乙烯氧化的活性。较低温度氢处理能使催化剂活性中心逐步形成,300℃处理的样品有最高催化乙烯氧化活性。而高温氢处理导致金属和载体相互作用过强,改变了催化剂的物理化学状态,反而不利于实现催化环链的电子传递过程,使催化乙烯氧化活性明显降低。

此外,最近还有用离子交换树脂负载Pd作为催化剂催化Heck反应和硝基化合物氢化、催化有机锡试剂和有机卤化物偶联反应的研究[36],以及蒙脱土负载钯催化剂催化氢酯基化反应的研究。

3 结语

在石油化工中,选择加氢和乙醛、醋酸乙烯等重要有机化工原料的生产,以减少污染,降低能耗为目的新反应路线新工艺的开发;以钯为基础的催化剂,仍是各国竞相研究的热点,值得我们关注。

汽车尾气净化催化剂作为环境保护用催化剂颇受关注,正得到越来越广泛的应用。传统的贵金属汽车尾气净化催化剂是以Pt为主成分的Pt-Rh-Pd催化剂,最近开发出了只含Pd的三元催化剂,这对催化剂资源利用和改善现有催化剂性能具有重要意义。对于甲醇车尾气的净化,Pt/γ-Al2O3催化剂对甲醇的低温深度氧化具有较好的催化效能。

现今,膜催化已成为膜科学与催化研究的重要内容之一。通过膜催化可以实现反应与分离的一体化,使反应突破热力学平衡的限制;或者利用膜调控反应区各反应物的计量,改善反应的选择性;膜催化已被应用到汽车尾气的净化中。目前,膜催化研究的重点之一是催化膜的制备,同样,对钯基金属复合膜催化材料,有关工作应主要集中在钯基金属复合膜的制备及应用研究上。

近来,人们发现以TiO2作为载体的贵金属催化剂较用其它氧化物作载体(如SiO2、Al2O3)具有某些特殊性质,另外,TiO2又是一种半导体敏感材料。因此,研究以TiO2作为贵金属载体催化剂的载体无论在催化理论或实际应用上都是有意义的。

值得一提的是,从绿色化学的发展方向和要求出发,改进现有的钯催化反应,如开发含钯水溶性均相络合物催化剂替代有机溶剂催化剂,均相催化剂多相化,液相催化剂负载固体化等等,近年来十分引人注目,这对于钯贵金属资源的有效利用,减少污染,有着重要的开发价值和广阔的应用前景。

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[作者简介]周春晖,1970年生,1997年浙江工业大学化学工程专业硕士研究生毕业,获工学硕士学位,现在浙江工业大学催化新材料研究室专业从事催化剂新材料和非金属矿产开发利用等研究。

·专利信息·

一种用于烯烃聚合过程的新型高效催化剂

公开号:CN1225925A 公开日:1999.8.18

申请日:1998.2.12申请人:华东理工大学

摘要:本发明公开了一种用于烯烃聚合过程的新型高效催化剂。该催化剂由零价金属和含有氮、磷、氧、碳等元素的配体组成。该催化剂可用于催化含卤化合物引发苯乙烯、丙烯酸酯类、共轭双烯类等乙烯基单体的可控聚合,从而制备出各类具有不同组成、不同结构(如嵌段、接枝、星形、超枝化、梯度、球状、筒状等)的高分子材料。该催化剂的用量少、催化效率高,从而免除了复杂的脱除催化剂的聚合后处理过程;同时该催化剂对空气稳定,易于保存,价廉易得,可以使用的引发剂类型多样,可使用的单体类型广泛,聚合条件简单易行,具有良好的工业化前途。

ABSTRACTS

C hemical Engineering:Past、Present and Future

Fang Dingye

(East China University of Science and Technology,Shanghai200237)

Abstract:This paper int roduces ev olutio na ry mechanism o f th e discipline of chemical engineering,se ts fo r th the tech nical pro cess and loo ks for wa rd to the futur e a bo ut this discipline.

Keywords:Ch emical engineering,Chemical techno log y,T ech nica l pro g ress of Chemical engineering

Latest Study and Development Prospects ofPrecious Metal Palladium C atalysts

Zhou Chunhui,Li X iaonian,G e Zhonghua

(Chemical Engineering Institute of Zhejiang University of Technology,Hangzhou310014) Abstract:This paper genera lly intro duces precio us metal palladium catalysts used in chemical indust ry acco rding to r eac tion ty pes.And the adv anced la test study a nd dev elopment at home a nd abro ad.is summa rized.

Keywords:Pr ecious metals,Pa lladium,Catalysts,Review

The Research Progress and Application of S uper Absorbent Resin

Chen X ueping,Weng Zhix ue

(Institute of Polymer Science and Engineering,Zhejiang University,Hangzhou310027) Abstract:T his paper mainly pr esents the research histo ry a nd applicatio n o f Super Absor bent Resin,a nd puts fo rw ard its dev eloping trend in the future.

Keywords:Super Abso rbent Resin,Pro g ress,Application

Development and Application of Self-Regulating Heating Cables

Luo Yanling,Cao Pin

(Petrochemical Works of Lanzhou Chemical Industry Corporation,Lanzhou730060) Abstract:In this paper,the per fo r mance and application o f self-r egulating heating cables hav e been introduced.It has been prov ed that self-regulating hea ting ca bles is v e ry usefal fo r the heating(o r co oling)trace r system by some a pplica tio nal ex amples.

Keywords:Self-Regula ting Hea ting Cables,Applica tio na l

C omprehensive Utilization of By-productHydrochloric Acid(Hydrogen C hloride)f rom S-NPK

Wang X injiang

(The Research Department of Phosphorous Plant,N CIC210048)

Abstract:The application of hy dr ochlo ric acid(hydro ge n chloride)on sy nthesis of cho line chlo ride,chlo ro sulfonic acid etc is stated.And the w ay on compr ehensiv e utiliza tio n o f by-pr oduct hy drochloric acid(hydro g en chlo ride)fro m S-N PK is fo und. Keywords:S-N PK hydr ochlo ric acid,h ydrog en ch lo ride,co mprehensiv e utilization

The Preparation of Nanometer-ZnO by Solid State Reaction atRoom Temperature and Hot Decomposing

Yu Ping

(Shanghai High School of Chemical Technology,Shanghai200233)

Abstract:In this paper,the nanom eter-ZnO is prepa red by so lid sta te r eac tio n a t r oo m tempera ture a nd ho t deco mpo sing,in which two kings o f different raw materials a re selected.M ethods of sur face a na ly sis such as X RD and T EM Cha racte ri ze the pro ducts,it sho w s tha t the ZnO cr ystalline is in hexag o nal str uctur e a nd has unifo r m size dist ributio n o f50nm. Keywords:Zinc ox ide;nano meter co mpo und;so lid state reactio n

New Synthetic Process ofC hlorinated Paraffin-70by Water Phase Suspension

Ma Yunf eng,X u Liwei

(Anhui Applied Technical Research Institute of KoYo Group,Suzhou234023) Abstract:In this ar ticle author s discuss th e new technolog y in which chlo rinated pa raffin-70is synthesized wh ere wa ter is used as disper sio n medium.It also intr oduces the influence o f emulsifier,a mount o f emulsifier a nd r eac tion temper ature.The ex pe riment results that it is an ideal m eth od for producing chlo rina ted par affin-70.

Keywords:ch lo rina ted paraffin-70,w ate r pha se suspensio n,synthesis

Preparation of Sulfourea Dioxide

Shou Wenyu

(Technology Center Under J uhua Group Quzhou Zhejiang324004)

Abstract:The best techno log y co nditions hav e been decided thro ug h ex periment of sulfo urea diox ide synthesized by sulfo urea and hy drog en pe rox ide.Its recov ery ra te reaches to o ve r85%.M ea nwhile study has been made on recov er y mo the r liquid and

含钼催化剂研究进展

含钼催化剂研究新进展 摘要含钼催化剂广泛用于多种化工生产过程,在含钼精细化学品的研究与开 发中占有重要地位。简要介绍了我国近年来一些含钼催化剂的研究进展和有关文献1前言 催化是现代十分重要的化工技术,据统计,发达国家近三分之一的国民经济总 产值来自催化技术。含钼催化剂在催化领域占有重要地位,广泛用于石油加工和化 工生产,如合成气制造、基本有机合成和精细化工产品等的的生产。因此,长期以 来国内外对含钼催化剂的创新和改进不断进行。这也引起我国钼业界的广泛关注, 逐渐成为我国钼深加工领域的一个新的发展方向。现仅就我国近年来含钼催化剂的 一些新进展作简要介绍。 2烷烃的化学加工催化剂 2.1烷烃芳构化催化剂 四烷无氧脱氢芳构化,为甲烷活化和转化的一个新的研究热点。王林胜等在1 993年首次报道一种以HZSM-5分子筛为载体的含钼催化剂使甲烷于无氧条件下高选择性地转化为苯。该催化剂是甲烷芳构化反应的典型催化剂。此后,对这种催化剂 的研究活跃。舒玉瑛等用机械混合、机械混合后焙烧、机械混合后微波处理等方法 制备这种催化剂,并考察了其对甲烷芳构化反应的催化性能。结果表明:机械混合 法、固相反应法和微波处理法制备的Mo/HZSM-5催化剂,比一般浸渍法能明显提高 芳烃的选择性和减少积碳生成;在不同制法的Mo/HZSM-5催化剂上,Mo物种落位不同,机械混合法、固相反应法和微波处理法能使Mo物种较多地落位于分子筛外表面 ,这对甲烷芳构化反应有利,并明显减少积碳的生成。 王军威等用浸渍法、机械混合法和水热法制备了Mo/HZSM-5催化剂,并考察了 钼含量和反应时间对丙烷芳构化反应的影响,深入研究了Mo物种对HZSM-5分子筛结构和酸性的作用。 最近,田丙伦等报道了对Mo/MCM-22催化剂用于甲烷无氧芳构化的研究结果。MCM-22为晶粒呈片状、含两种孔道结构的高硅沸石分子筛。同Mo/HZSM-5催化剂相比,Mo/MCM-22催化剂稳定性更好,苯产物的选择性较高 。用浸渍法制备的Mo担载量为6%的Mo/MCM-22催化剂性能最佳。此外,还研究了添加钴对Mo/MCM-22催化反应性能和催化剂积碳性质的影响。 2.2烷烃选择氧化催化剂 甲基丙烯酸(MAA)是重要的有机化工原料,当前主要用烯烃为原料生产。然而,饱和烃较烯烃来源广泛,更经济易得,故近年来由异丁烷氧化制MAA已成研究 与开发的新方向。采用一般热表面催化法由异丁烷选择氧化制取MAA主要存在的问 题是MAA选择性低,浓度反应产物(COx)高达40%。激光促进表面反应法是很有应用前景的光催化合成新技术。最近,陶跃武等分别采用在铋钼复合氧化物、钒钼复 合氧化物表面上激光促进异丁烷选择氧化制MAA,取得选择性达到90%和无COx产生的良好结果。

高温合金材料最新发展

高温合金材料最新发展 新一代高温合金 New Generation Ni-based and Co-based Superalloys 高温合金由于具有优的高温力学性能和抗腐蚀、氧化能力等综合性能,而广泛地用于航空航天发 动机、地面燃气轮机以及其他恶劣服役环境中的关键设备中。 Ni and Co-based superalloys have good balanced properties of high temperature strength, toughness, and resistance to degradation in corrosive or oxidizing environments, which make the materials widely used in aircraft and power-generation turbines, rocket engines, and other aggressive environments. 1.第四代镍基单晶高温合金(Ru-containing Single Crystal Ni-base Superalloys) 先进镍基单晶高温合金由于其高温下优良的综合性能而成为高推比(>12)航空发动机高压涡轮 叶片的首选材料,与传统低Cr商业单晶合金的设计思路不同,利用Ru和高Cr及其交互作用有可能 通过改变γ’相形貌,即改变合金元素在γ和γ’两相中分配比和点阵错配度,提高蠕变性能,并保持良好 的综合性能。 Different from commercial single crystal superalloys with low levels of Cr addition, high levels of Cr and Ru additions as well as the effects of their interaction influence the morphology of γ’ precipitates remark ably. They changed the elemental partitioning ratio between the γ and γ’ phases, and the lattice misfits of these experimental alloys, and enhanced the creep life with keeping the balanced properties. These new

铝合金表面处理国内外应用现状

表面工程技术 铝合金表面处理国内外研究应用现状Aluminum alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称:材料科学与工程学院 专业班级:复合材料1101 学生姓名:曹成成 学号:3110706055 指导教师:张松立 2014 年6 月

【摘要】综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展,介绍了镀层技术,转化膜处理技术、高能束表面处理技术等方法制备铝合金表面层的原理、特点及研究成果简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合 金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺。 关键词:铝合金;表面处理;阳极氧化;电镀;化学镀;微弧氧化;激光熔覆 前言 铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1~3 nm 的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。铝在大气中具有良好的耐蚀性。纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg 形成的Al-Mn、Al-Mg 合金具有很好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,如3A21 ,5A05。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg 系如 2A11 ,2A12。Al-Cu-Mg- Zn 系为超硬铝,如7A04 ,7A09。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝降低15 % ,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li 合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。通过在铝中加入3 %~5 %(质量分数) 的比铝更轻的金属锂,就可以制造出强度比纯铝高20 %~25 % ,密度仅2. 5 t/ m3 的铝锂合金。这种合金用在大型客机上,可以使飞机的重量减少5 t 多,而载客人数不减。 尽管铝合金材料具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等优点,但

钯催化剂制造活化和再生及回收

金属钯的独特性能 元素钯在元素周期表中属于第10族 ⅧB铂族金属,原子序数46,稳定同位素有102,104,105,106,108,110。密度(20℃)12.02g/cm,熔点1555℃,沸点2964℃,氧化态有+2、+3、+4价。银白色带有光泽金属,具有延展性,可压延成薄片,耐腐蚀,能溶于氧化性的酸,例如浓硝酸和发烟硫酸,以及熔融的碱中。钯吸收和透过氢气的能力极强,常温下能吸收350~850相当于本身体积的氢气。240℃时1mm厚,1cm大的钯片每秒钟可透过42.3mm的氢气。由于金属钯这些特殊的性能,因此非常适用于制造加氢和脱氢反应用催化剂。 钯催化剂的种类和应用 钯催化剂的种类很多,简单地可分为有载体的钯催化剂和无载体催化剂,在实际应用中,基本上都是有载体的钯催化剂,这些载体主要有各种氧化铝、沸石、碳载体等,在化工过程中主要应用在各种加氢还原过程。既有全加氢,也有选择加氢,既有气相过程、也有液相过程。这些典型的过程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烃、杂环化物中不饱和键的加氢饱和,加氢还原反应。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯馏分中炔烃、二烯烃的选择加氢脱除。采用含千分之几钯含量的氧化铝载体催化剂。反应条件一般在50~150℃,压力0.5~3MPa,气相或液相进行。又如醋酸或醋酸乙酯加氢生产乙醇,顺丁烯二酸酐加氢生产丁二酸,进一步加氢生产丁二醇。糠醛加氢脱羰基生产呋喃,进一步加氢生产四氢呋喃。一般采用含钯量在百分之几的钯含量的碳载体催化剂,成功地实现了大规模工业化生产。反应条件最为苛刻的是对苯二甲酸中微量对羧基苯甲醛的脱除。对二甲苯氧化生产对苯二甲酸中含有0.1~0.5%的对羧基苯甲醛,后者的存在,影响聚酯的质量,必需去除至25ppm以下,采用含钯6%的钯—碳催化剂,在10MPa及200~300℃高温,对对苯二甲酸水溶液条件下进行加氢反应,实现了对苯二甲酸的精制。 钯催化剂制造、活化和再生及回收 钯催化剂一般都是通过浸渍的方法将活性组分钯及各种助催化剂活性组分载在载体上。 浸渍法是制造载体催化剂最有效和简单常用方法,一般的制造程序是将活性组分的一种可溶性盐,按比例配制成浸渍液,将选择好的一定量载体放入浸渍液中,待吸附饱和后,将负载的载体进行干燥、焙烧、活化等步骤制成催化剂。这种方法虽然简单,但整个制作过程,包括载体种类和性能、不同活性组分品种和负载量,以及浸渍方式、干燥、焙烧、活化条件,方式,次序等都会影响成品催化剂的性能。研究者只有在催化剂理论,实践经验的指导下,

铝合金的研究现状及应用

科技广场2015.12 0引言 随着工业化向现代化高速发展,节能减重环保型材料需求量剧增。这种需求,使得铝合金的用量逐年增加。铝在地壳中的含量很高,在所有金属元素中排第一,其年产量大于其他有色金属年产总和,且铝合金质轻无毒性易回收利用,满足轻量化环保型合金的发展应用。铝合金密度低、比强度高、熔点低、铸造性能好、力学性能佳、加工性能好、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良的特点使其广泛应用于交通运输、航海航天航空、化工工业、食品工业、电子通讯、复合材料、金属包装、建筑、输电行业、文体卫生等领域[1-2]。铝合金在所有金属材料中的使用排第二,仅次于钢铁[3]。由于冶炼铝生产工艺的优化以及技术水平的提高,降低了铝合金的成本,铝合金的应用越来越广泛。本文论述了铝合金的特点、分类、研究现状及应用,并提出铝合金未来研究方向。1铝合金的研究现状 铝工业的发展进程不到两百年,但因其密度小、易导热导电、耐蚀性好,且能与其他金属形成优质铝基合金,因此,铝合金发展迅猛并广泛应用于汽车、船舶、火车、飞机、炼钢等领域,成为国富民强的重要材料。根据成分和工艺不同,可将铝合金分为铸造铝 铝合金的研究现状及应用 StatusQuoofResearchinAluminumAlloysandtheApplication 白志玲 Bai Zhiling (六盘水师范学院,贵州六盘水553004) (Liupanshui Normal University,Guizhou Liupanshui553004) 摘要:铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点,在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。本文叙述了铝合金的特点、分类,综述了铝合金的研究现状及应用,指出目前铝合金在发展中存在的问题,明确了铝合金的研究方向。 关键词:铝合金;研究现状;应用 中图分类号:TG146文献标识码:A文章编号:1671-4792(2015)12-0018-03 Abstract:Aluminum alloys have been widely used in marine,chemical industry,aerospace,metal packaging, transportation and other fields owing to their merits,such as low density,good mechanical property,good cutting property,non-toxic,recyclable,electrical conductivity,thermal conductivity,good corrosion resistance and so on. The paper introduces the characteristics and classification of aluminum alloys,as well as the status quo in its re-search and application,points out existing problems in the development,and puts forward directions for researches in the future. Keywords:Aluminum Alloys;Status Quo of Research;Application ★基金项目:六盘水师范学院高层次人才科研启动 基金(编号:LPSSYKYJJ201417);贵州省科技厅联 合基金项目(黔科合LH字[2014]7460号) 18 DOI:10.13838/https://www.doczj.com/doc/672750725.html,ki.kjgc.2015.12.004

金属催化剂的研究进展

金属催化剂的研究进展 1前言 催化技术作为现代化学工业的基础,正日益广泛和深入地渗透于石油炼制、化学、高分子材料、医药等工业以及环境保护产业中,起着举足轻重的作用。长期以来,工业上使用的传统催化剂往往存在着活性低、选择性差等缺点,同时常需要高温、高压等苛刻的反应条件,且能耗大,效率低,不少还对环境造成污染。为此人们在不断努力探索和研究新的高效的环境友好的绿色催化剂[1]。本文重点讲解金属催化剂的作用机理,以及金属催化剂在甲醇气相羰基化合成碳酸二甲酯的应用、茂金属催化剂的应用以及金属催化剂在乙烯环氧化合成环氧乙烷的应用。 2金属催化剂的作用机理 2.1 金属催化剂的吸附作用 众所周知,吸附是非均相催化过程中重要的环节,过渡金属能吸附O2、C2H4、C2H2、CO、H2、CO2、N2等气体,强化学吸附能力与过渡金属的特性有关,是因为过渡金属最外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子,容易与气体分子形成化学吸附键,吸附活化能较小,能吸附大部分气体,需主要的是d轨道半充满或者全充满,较稳定,不易与气体分子形成化学吸附键。由此可知,过渡金属的外层电子结构和d轨道对气体的化学吸附起决定作用,有空穴的d轨道的金属对气体有较强的化学吸附能力,而没有d轨道的金属对气体几乎没有化学吸附能力,由多相催化理论,不能与反应物气体分子形成化学吸附的金属不能作催化剂的活性组分。 催化反应中,金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子,从而使后者能够在金属表面上发生化学反应,金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关,一般情况下,处于中等强度的化学吸附态的分子会有最大的催化活性,因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂,不易参与反应;而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附[2]。 2.2 金属-载体间的相互作用 我们课题组研究的是甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯,使用的是负载型

钯提炼钯回收如何回收钯——D0113)

钯提炼钯回收如何回收钯——D0113 2.铂钯精矿冶炼综合回收新工艺研究之我见 3.银冶炼过程中铜的控制及钯的回收 4.从金银冶炼系统中回收铂、钯 5.失活催化剂中提取钯的研究 6.用Aliquat 336提取裂解钯及从离子性液相中直接回收钯的电化学研究 7.铜镍电解阳极泥中金、铂、钯的提取试验研究 8.废催化剂选择法浸渣中提取钯新工艺 9.浅析铂钯精矿的提取技术 10.液膜法提取高纯钯 11.从铂钯精矿中提取金铂钯的研究--铂钯精矿的预处理 12.从工艺废炭中提取金铂钯 13.N503为载体的乳状液膜提取钯(Ⅱ)的研究 14.从废炭-钯催化剂中提取钯 15.从钯-氢氧化钠废催化剂中提取金属钯的研究 16.从废钯-炭催化剂中提取氯化钯 17.从废旧电子元件中提取钯工艺的研究 18.用丁基黄原酸钠提取钯 19.从金电解废液中提取铂钯 20.从金电解废液提取钯的方法 21.从废独石电容中提取钯和银的工艺 22.用氰化法从Coronation山矿石中提取铂,钯和金 23.乳状液膜提取钯的研究 24.乳头液膜提取钯 25.废催化剂中钯的分离与提纯 26.从铂钯物料中分离和提纯铂钯 27.粗钯的精炼提纯 28.离子交换法提纯钯的优化工艺条件 29.钯在氢同位素分离和纯化工艺中的应用 30.氢气纯化用钯钇合金箔材研究 31.聚变燃料纯化用有支撑钯银合金选择渗氢膜的研制 32.常温柱浸法从废催化剂中回收钯 33.国内钯、铂的二次资源回收现状分析与对策 34.用细菌回收钯 35.从废钯催化剂中回收钯的绿色工艺研究 36.废旧手机中金钯银的回收 37.凝聚与吸附组合法回收银、钯工艺研究 38.废旧手机中金钯银的回收 39.钯/活性炭催化剂中贵金属钯的回收 40.用巯基胺型螯合树脂回收电镀废液中的金和钯 41.钯—炭回收过滤装置的研制 42.从催化氧化法葡萄糖酸钠废催化剂中回收氯化钯的研究 43.从氧化铝载体废催化剂中回收钯的富集方法的改进

高温合金的研究现状

航空航天镍基高温合金的研究现状 1万艳松2鞠祖强 南昌航空大学航空制造工程学院10032129 万艳松 南昌航空大学航空制造工程学院10032121 鞠祖强 摘要 简单介绍了镍基高温合金的发展历程,综述了近年来镍基高温合金的研究进展,并探讨了镍基高温合金的应用和发展趋势。 关键字:镍基高温合金性能发展现状 1.引言 高温合金是一种能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料,而镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650~1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。 2.镍基高温合金发展过程 镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti);为了提高蠕变强度又添加铝,研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期,苏联于40年代后期,中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初,真空熔炼技术的发展,为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期,由于涡轮叶片工作温度的提高,要求合金有更高的高温强度,但是合金的强度高了,就难以变形,甚至不能变形,于是采用熔模精密铸造工艺,发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要,60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内,镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃,平均每年提高10℃左右。 3.镍基高温合金成分和性能 镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因,一是镍基合金中可以溶解较多合金元素,且能保持较好的组织稳定性;二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al,Ti)]相作为强化相,使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度;三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素,其中Cr 主要起抗氧化和抗腐蚀作用,其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为:固溶强化元素,如钨、钼、钴、铬和钒等;沉淀强化元素,如铝、钛、铌和钽;晶界强化元素,如硼、锆、镁和稀土元素等。

中国铝合金压铸业的发展及现状

中国铝合金压铸业的发展及现状 发表时间:2018-06-11T13:51:27.290Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第36期作者:沙雯雯 [导读] 我国压铸业的发展始于二十世纪九十年代,当时虽然还是一个新兴行业。 广东鸿图南通压铸有限公司 226300 摘要:近些年来随着科学技术的不断发展,越来越多的合成材料被铸造出来并被广泛使用,其中压铸铝合金便是其中的一种。我国的航空航天、各式各样的电子产品、无人驾驶汽车等技术目前正发展的如火如荼,而在这些领域里就要广泛用到压铸铝合金,因为压铸铝合金具有非常好的耐腐蚀性、良好的导电导热性、超高的强度以及易于铸造和加工的特性。俗话说的好有需求就会有供应,因此我国的压铸铝合金年产量增加了将近八分之一,在有色合金压铸件的产量里占据了十分之一的地盘。不过话又说了回来,科学技术的进步为该行业的发展带来了无限的机会,在科技的不断推动下我国的铝合金压铸件会造的越来越来好,规模越来越大,铸件越来越优。本文对铝合金压铸业的现状和发展做了一定的研究,以期能够帮助到需要的从行业者。 关键字:铝合金压铸业;发展;现状 引言 我国压铸业的发展始于二十世纪九十年代,当时虽然还是一个新兴行业,不过该行业的发展速度却非常之快,并且随着科学技术的不断发展和人们日常生活的需要,铝合金压铸行业的发展变得越来越好,铝合金压铸产品的种类变得越来越丰富,不同种类的合金正在悄无声息的改变我们的生活。 1我国压铸行业标准的发展历史 在此之前先介绍一下我国压铸行业标准的发展历史,在二十世纪六十年代我国的压铸工艺已经初具规模,注意,是压铸工艺而不是压铸行业,但并没有一套成型的压铸标准,只能参考原苏联的压铸标准;到了二十世纪七十年代才制定了HB5012—1974《铝合金压铸件》以及GB1173—1177—1974《铸造有色合金》等标准;经过十年的发展之后制定的JB3018—3072-82《有色压铸合金技术条件》以及 JB2702—80《锌合金、铝合金、铜合金压铸件技术条件》标准;到二十世纪八十年代末,我国该行业相关人士初步商定要制定一个更加成熟的行业标准;自此到1994年我国正式发布了包括GB/T15114—94《铝合金压铸件》、GB/T15115—94《压铸铝合金》等在内的七个用于压铸行业的标准;至2009年,最新版的国家推荐标准正式出台,即以GB/T15114—2009《铝合金压铸件》和GB/T15115—2009《压铸铝合金》这两个标准代替GB/T15114—94《铝合金压铸件》、GB/T15115—94《压铸铝合金》这两个标准。 2我国铝合金压铸行业的现状 压铸铝合金行业的发展始于二十世纪九十年代,具体来讲该合金的大量使用是在1914年之后,自此之后它便与我们的生活息息相关,其发展速度也得到了空前的提高。当然,压铸铝合金也有类别之分,按硬度来划分的话可以分为高强度和中低强度的压铸铝合金,按合金种类不同可以分为Al-Mg、Al-SiCu-Mg、Al-Si-Mg、Al-Zn、Al-Si-Cu等几大种类。接下来就挑几种压铸铝合金给大家简单介绍。 2.1 Al-Mg系合金 用Al和Mg制造而成的合金压铸件通常用来给一些具有较高防腐要求和需要特殊外观的压铸件,该合金兼具Al和Mg的优点,不仅强度高而且抗腐蚀性好,相较于其他的合金来讲阳极化处理及承受抛光的性能会好一些。不过这种合金的压铸难度会比较大,在压铸的过程中必须非常小心,否则很容易压铸失败。 2.2 Al-Si合金 相较于Al-Mg而言该合金的制造工艺就相对简单了许多,不过任何事情都是相对的,因为其制造起来比较粗糙所以不会用来做一些对需要超高精度的铸件,但是该材料也具有良好的耐腐蚀性,因此可以用来铸造一些对精度要求不太高以及零承重或者微承重的铸件。 2.3 Al-Si-Mg系及Al-Si-Cu系合金 由三种金属铸造而成的合金比前两类合金具有更优的性能。目前用三种金属铸造而成的合金已经在世界上广泛使用,足以见得该合金的性能十分出众,并且该合金的产出量也占得合金产出总量的十分之七。尤其是Al-Si-Cu的压铸合金,人们越来越多的关注到了这类合金。值得注意的是该类合金是最先用压铸方法制造的合金,可见其地位不一般。总体来讲合金具有单一金属所没有的优点,这也是为什么它能够取代单一金属的地位。 3我国铝合金压铸行业的发展 任何行业的发展都需要一个漫长的过程,都会从萌芽走向成熟,铝合金压铸行业的发展也是如此,在该行业的发展过程中,不同的时期会根据当时社会发展的现状和需要诞生不同的压铸技术。所谓的压铸技术就是利用高压将所需要的金属化成熔液然后根据需要压入不同的模具中的一种精密铸造法。利用压铸造出来的合金通常要比用普通方法铸造出的合金性能更优。目前世界上已经有多种压铸方法的出现,比较常用的有半固态压铸技术、真空压铸技术、挤压压铸技术等。 半固态压铸技术指的是在合金熔液将要凝固时对其进行搅拌使其变成浆料,再将这些浆料压铸成我们所需要的铸件。当前用到的两种常见的工艺分别是触变成型工艺和流变成形工艺。 顾名思义,真空压铸法即要将压铸模具中的空气抽空,使得模具内的气压降低,在模具内外压强差的作用下降合金熔液压入模具内,与此同时合金熔液会在压力的作用下做模具内凝固成型。用这种方法压铸而成的模具的密度比较大,不会存在较多的气孔。 挤压压铸技术可以说是一个非常全能的压铸方法了,它不仅能替代上述两种我们提到的压铸方法,更能替代其他更多的压铸方法,因此我国的许多企业已经将该种压铸方法用于实际生产当中。用挤压压铸技术铸造出的铸件力学性能较高,铸件十分紧凑。 4结语 从上文可以看出铝合金压铸行业的发展已经变得越来越成熟,各种各样的铝合金压铸产品也越来越多,随着人们对大自然的认识的不断加深,各种各样的金属也不断被发现,因此各种各样的合金也在不断的被研制出来,在不同的行业应用不同的合金对铝合金铸造业的发展乃至整个社会的发展都有一定的推动作用。与此同时我们也要不断探讨研究和改进各种合金的铸造方法,通过一次次的实验确定合金材

贵金属催化剂及新材料大显身手

贵金属催化剂及新材料大显身手 铂族金属具有优良的催化活性,较高的选择性、较长的使用寿命和可回收再生等优点,其研究和开发对工业和社会发展意义重大,今后许多领域必将是铂催化剂大显身手的时代。 化学及石油化工用催化剂。80%以上的化学反应与催化有关,铂族金属催化剂在其中占有重要地位。如硝酸工业氨氧化用铂铑,或有铂钯铑催化网,70年来一直是硝酸工业核心。几乎年有的精细化工与贵金属催化剂有关使用载体催化剂,并向均相多功能催化剂方向发展。提高汽车油辛烷值的石油重整,一直离不开铂及铂及铂等基催化剂,另外,裂化、另氢等催化剂也多以铂或钯为基。 一碳化学用催化剂、一碳化学指以煤及燃气,即甲烷、一氧化碳、甲醇等分子内含一个碳原子的物质为原料,制备各种化学制品和新兴工业领域。这方面最前途的是铂族金属配合物或金属化物催化剂。 废气净化用催化剂,主要是汽车废气的处理,目前的发展趋势是:薄壁蜂窝和三元催化系统;采用氧传感器、电子计算机空燃比反馈控制系统,可以同时消除废气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物;同时求降代催化剂中铂族金属含量。 某些粒小于1m的贵金属,其导电性、光学活性。、低温磁化率、比热、核磁张弛等方面出现能级断续性的异常现象,而且表面活性增大,着火点下降。可应用于催化剂、传感器、低温烧结、导电浆料、太阳能吸引膜、稀释冷冻绝热材料等方面。

将镀金的金属纤维和金属粉末混入高分子材料,如橡胶,制成各向导电性橡胶可用于发光二极管、液晶元件、混合集成电中中。用铂族金属有化合物使聚乙炔、石墨层间化合物导电化也可制面导电率与银铜相匹敌的导电性高分子材料。 目前研究的贵金属非晶态合金有铂、金、钯、铑、铱有合金系。主要用途是催化剂、磁电机材料、电极材料、储氢材料、高强度材料、焊料等。 在钛中加入0.2%的钯,大大地提高了钛的抗腐蚀能力。在不锈钢中加入0.1 ~ 3%的铂,使不锈钢的腐蚀量减少到原来的1/10。最近提出的耐蚀合金还有:Ti - Ru - W(mO或Ni)系合金。 不锈钢表面有0.003 m的钝化膜,因此导电性变差,不能钎焊,限制了在电子工业中的应用。但是只要在不锈钢表面镀0.1~0.5 m厚的金,就有了导电性和钎焊性,从而开辟了在电子工业中的应用。贵金属应用极广,在高新技术的发展中处于重要地位。随着科学技术的发展,其应用领域和用途还会扩大,起越来越重要作用。 【关于中国稀有金属网】简称中稀网,https://www.doczj.com/doc/672750725.html,,中国稀有金属门户网站,品种涵盖锗、铟、镓、硒、碲、锑、铋、钽、铌、铼、钨、钼、锰、钴、铍等稀贵金属,提供稀有金属价格、稀有金属资讯、稀有金属行情、稀有金属商机、稀有金属会议以及行业上下游生态链资讯信息服务。

铝合金中含铁相的研究现状和发展趋势分析

论文题目:铝合金中含铁相的研究现状和发展趋势 姓名:韩志强 班级:材硕1511 学号:1570388 2015/10/25

摘要 铝以及铝与其它元素所形成的铝合金具有优良的力学性能,在工业领域内得到了广泛的应用,一直以来在世界范围内备受瞩目。但由于工业上受到工艺及模具的限制,从熔炼到成形的过程中很容易引进杂质元素,从而使其在某些领域中的应用受到了阻碍。 在众多杂质元素中,对铝合金组织及力学性能影响最大的是铁元素。它一直被人们当做合金中的有害元素,铁极难溶于铝中,共晶点的铁含量为 1.8%,不会固溶超过1.9%,超过这个数值,铁会与铝化合成一种中间相,该相组织粗大,尖锐,会影响合金总体的力学性能。 硅同样被认为是合金中的另一种杂质元素,合金中的这两种杂质元素容易形成金属间化合物,分别形成常见的两种相,即β-铁相和α-铁相。 铝合金质量轻,延展性好,大量使用,铝铁合金除了自身优点外,还具有其它的优良性能,良好的耐腐蚀性能、极好的耐磨耐硬和高强度等,使其在工业领域内的关注度逐渐上升。 研究表明富含铁相的铝合金经过变形后再进行T6热处理会发生性能降低的反常现象。 关键词:铝合金;铁元素;硅;热处理

Abstract Aluminum and aluminum alloys of aluminum and other elements formed have excellent mechanical properties, in the industrial fields has been widely used, it has been well received around the world. However, due to limitations on the process and die by the industry, from smelting to the molding process it is very easy to introduce impurity elements, making it apply in some areas has been hampered. Among impurity elements in aluminum alloy microstructure and mechanical properties of greatest impact is iron. It has been known as the harmful elements in the alloy, iron extremely difficult to dissolve aluminum and iron content of the eutectic point of 1.8%, not a solid solution over 1.9%, more than the value of iron and aluminum will synthesize an intermediate phase which organization coarse, sharp, it will affect the mechanical properties overall. Silicon alloy is also considered to be another impurity element, the alloy impurity elements both easy to form inter metallic compounds were formed common to both-phases, phase and α-iron β- iron phases. Lightweight aluminum quality, scalability, extensive use of aluminum alloy in addition to its own merits, but also has other excellent performance, good corrosion resistance, excellent wear resistance and high strength hard to make it in the field of industry attention gradually increased. Studies have shown that iron-rich phase deformation of aluminum alloy after T6 heat treatment and then be-reduced performance anomalies occur. Key words: aluminum alloy; iron; silicon; heat treatment

2019年贵金属催化剂企业发展战略和经营计划

2019年贵金属催化剂企业发展战略和经营计划 2019年4月

目录 一、行业发展趋势 (5) 二、公司核心竞争力 (6) 1、技术研发优势 (6) 2、产品性能优势 (6) 3、服务响应优势 (7) 4、产品品牌优势 (7) 5、循环再生优势 (7) 三、公司发展战略 (8) 四、公司经营计划 (8) 五、风险因素 (9) 1、原材料价格波动的风险 (9) 2、市场风险 (10) 3、主要客户相对集中的风险 (10) 4、对供应商存在依赖的风险 (11)

贵金属催化剂的应用几乎涉及到各行各业,是国民经济发展的重要基础。催化剂作为新材料已经被纳入国家发展的重点和支持领域,贵金属催化剂以其优良的活性、选择性及稳定性而倍受重视,广泛用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应,在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域起着非常重要的作用,成为最重要的催化剂材料之一。 贵金属催化剂作为我国新材料的重要组成部分,是国家大力提倡和鼓励发展的产业,在我国经济发展中的地位非常重要。贵金属催化剂的下游行业主要是汽车尾气净化、石油化工、精细化工、原料药合成、环保化学等行业,作为下游行业重要的支撑性材料,下游行业的蓬勃发展为贵金属催化剂行业高增长奠定基础,特别是汽车尾气净化、燃料电池、精细化工等领域的发展将成为未来贵金属催化剂需求增长的主要动力。 我国贵金属催化剂生产企业起步较晚,2000年之前,国内贵金属催化剂基本依靠进口,目前国内贵金属催化剂行业发展处于成长期,技术处于追赶国际催化剂龙头企业的过程中。随着国内企业品牌效应的提升、研发能力的加强和产品质量的提高,及国家相关政策对国有大型石油化工企业使用国产贵金属催化剂的推动和支持,国内的贵金属催化剂产品将实现对国外产品的进口替代。公司主要产品汽车尾气净化催化剂质量稳定、性能良好,得到客户的认可,正逐步替代外资企业产品。 我国作为一个贵金属催化剂消费大国,每年产生大量的废弃贵金

钯炭催化剂

钯炭催化剂 英文名称:Palladium-carbon catalyst 中文名称:钯炭催化剂 钯——化学符号Pd ,是银白色金属,较软,有良好的延展性和可塑性,能锻造,压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。 钯炭催化剂是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂,用于精制处理对苯二甲酸原料,生产精制对苯二甲酸。钯炭催化剂已经先 后在不同工艺的PTA(精对苯二甲酸)装量,如北京燕山、上海石化、辽阳石化、洛阳石化和天津石化等炼化企业,成功进行了工业应用。其 主要技术指标: 项目SAC-05 外观椰壳片状 钯含量% 粒度(4-8目)% ≥95 压碎强度N ≥40 比表面积m2/g 1000-1300 堆密度g/ml 磨耗% ≤1 反应收率% ≥99 钯碳的作用 钯碳是一种催化剂,是把金属钯粉负载到活性碳上制成的,主要作用是对不饱和烃或CO的催化氢化。具有加氢还原性高、选择性好、性能稳定、使用时投 料比小、可反复套用、易于回收等特点。广泛用于石油化工、医药工业、电子工业、香料工业、染料工业和其他精细化工的加氢还原精制过程。钯碳的提纯 钯合金可制成膜片(称钯膜)。钯膜的厚度通常为左右。主要于氢气与杂质的分离。钯膜纯化氢的原理是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯膜的一侧时,氢被吸附在钯膜壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为×1015m,而钯的晶格常数为×10-10m(20℃时),故可通过钯膜,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯膜的另一侧逸出。在钯膜表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用钯膜获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形和脆化,故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,制成钯合金,可改善钯的机械性能。

Ni—Cr—Al高温合金材料的研究现状及发展

Ni—Cr—Al高温合金材料的研究现状及发展 【摘要】随着航天、航空、电力、冶金、能源、石化工业的迅速发展,对高温抗氧化合金材料的服役性要求越来越高,高温抗氧化合金材料已经成为影响工业发展的决定因素,这就给高温抗氧化合金的研制和开发提出新的机遇和挑战。Ni-Cr-Al合金以其抗高温、抗氧化性能被广泛的应用于燃气轮机叶片等高温部件,在国防和工业生产中,扮演着重要角色。 【关键词】Ni-Cr-Al高温合金;性能;研究现状;发展 1.引言 镍是一种耐腐蚀性优良、韧性较好的金属材料,具有良好的力学、物理和化学性能,添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐腐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。Ni-Cr-Al合金的成分主要是镍铝,铬的含量较少,是重要的高温合金材料,在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中都有广泛的应用,物理与化学的性能不言而喻,耐高温、抗蠕变、抗腐蚀性能好,凭借这些优良性能,使镍铬铝合金成为未来高温合金材料中最有前景和价值的合金材料之一,因此,研究镍铬铝合金对现实工业生产具有重要的意义。 2.概述 Ni-Cr-Al高温合金依靠其耐高温抗氧化性能,成为重要高温材料之一,在国防和工业生产中,扮演着重要的角色,以其优良的性能被广泛应用于航空航天,电力,冶金等高温部件。Ni-Cr-Al高温合金这样良好的性能主要依靠Al和Cr来形成一层Al2O3和Cr2O3保护性氧化膜,氧化膜生长缓慢,粘附性较好,对基体起到良好的保护作用。 3.Ni-Cr-Al合金的发展历程 3.1 Ni-Cr合金:Ni-Cr合金可作为耐热、抗高温氧化和耐腐蚀的涂层。典型的镍铬合金为镍含量80%、铬含量为20%,但也有镍为60%,铬为16%和其余为铁的。其中80Ni20Cr合金是热喷涂常用的材料,该合金具有较好的耐高温氧化性能,耐酸和碱腐蚀,是制备耐热、耐蚀涂层的典型材料。由于涂层致密、与基体材料的粘结性好,通常作为耐热陶瓷涂层的粘结底层,既能增加涂层的结合强度,同时又能防止高温氧化和腐蚀性气体对金属的侵蚀,但该合金不耐硫化氢、亚硫酸气体、盐类及高温潮湿下还原性气体的腐蚀,在硝酸、盐酸溶液中也容易受到侵蚀。可广泛应用于锅炉水冷管壁(包括重油余热锅炉中的水冷管壁及燃煤锅炉水冷管壁)和换热器管壁,以减缓锅炉管壁的腐蚀与冲蚀。如美国TAFA公司为喷涂锅炉水冷壁保护涂层而设计的牌号为45CT的镍铬合金丝,保护锅炉管道,延长其使用寿命。 3.2 Ni-Al合金:用于电弧喷涂的Ni-Al合金丝,镍、铝的质量比为Ni:Al=95:

铝合金的研究现状及其在航空航天的深远发展

铝合金的研究现状及其在航空航天的深远发展 *** 南昌航空大学飞行器工程学院 摘要:作为地壳含量中最多的金属,凭借自身的优越的化学性质,使得它在现实生活中得到广泛应用,除了生活中常见的铝合金窗户,门等普通一般的工具。随着社会的发展和技术的提高,科学家们对铝合金的研究越来越深入,越来越透彻,其在先进领域方面的应用也越来越广泛,不管是航空还是航天,我们都可以看见它的影子。但这远不是对铝合金研究的结束,而是开始! 关键词:铝合金、现状、航空航天、深远发展。 1、引言:以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝,原子序数为13,原子量为26.98,原子体积为(立方厘米/摩尔):10.0,面心立方结构,熔点660℃,密度2.702,地壳中含量(ppm):82000 。纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的1/3,但强度比较高,接近或超过优质钢,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。铝合金的主要分类,包括以下九种:一系:1000系列铝合金代表1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程

比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。二系:2000系列铝合金代表2024、2A16(LY16)、2A02(LY6)。2000系列铝板的特点是硬度较高,其中以铜原属含量最高,大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材,目前在常规工业中不常应用。三系:3000系列铝合金代表3003 、3A21为主。我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间,是一款防锈功能较好的系列。四系:4000系列铝棒代表为4A01 4000系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好,产品描述: 具有耐热、耐磨的特性。五系:5000系列铝合金代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高,疲劳强度好,但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。六系:6000系列铝合金代表6061 主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好。七系:7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性,但耐腐蚀性较差。目前基本依靠进口,

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