炭基缓释肥制备研究方法

‘壹’ 制备工艺与制备方法的概念有什么不同吗

制备工艺与制备方法的概念是不同的.制备工艺指的是生产工艺;制备方法指的是实验室制备方法.

‘贰’ 活性炭的制备及方法如何

木竹 果壳 兽骨 兽血 泥煤 褐煤 等 都可作为制造活性炭的原料。可将炭质用过热蒸汽、氨、或空气共同家热至高温活化或将未碳化原料用氯化锌、氯化铵、氯化钙、硫酸、磷等浸渍后在低温碳化，再灼烧活化而得。净化用碳，在活化后需用酸或碱处理。

‘叁’ 肖睿的主要成果

基于对热工过程流动与反应耦合关系的认识，发展了流动与反应耦合优化的理论和工程化技术。研究成果已应用于石化、钢铁、电力、化工等行业的大型工业装置中，已取得直接经济效益20.2亿元，以第1获奖人获得2010国家科学进步二等奖和2009年江苏省科技进步一等奖。提出了基于选择性加氢与催化裂解反应耦合的生物质制备含氧液体燃料新途径，为缓解目前石油依赖症问题提供了新思路。基于氧化-还原反应耦合的方法，在国际上率先开展了燃煤化学链燃烧减排二氧化碳研究，在近零能耗的条件下实现CO2的高效分离与捕集。
在Science、Bioresouce Technology、Fuel、Combustion and Flame等国内外核心刊物上发表论文100余篇，其中SCI收录论文70篇，获得了国际同行的认可，他引300余次，EI收录论文90余篇，获授权发明专利18项。 (1) Vispute, TP, Zhang, HY, Sanna, A, 肖睿,Huber GW. Renewable Chemical Commodity Feedstocks from Integrated CatalyticProcessing of Pyrolysis Oils, Science, 330(6008)，1222-1227, 2010.
(2) 肖睿，QileiSong. Characterization and kinetics of rection of CaSO4 with carbon monoxidefor chemical-looping combustion, Combustion & Flame, 158(12), 2524-2539，2011.
(3) 肖睿,宋启磊等. Pressurized chemical-looping combustionof coal with an iron-based oxygen carrier. Combustion & Flame, 157(6),1140-1153，2010。
(4) 肖睿，金保升等.Airblown partial gasification of coal in a pilot plant pressurized spout-fluid bedreactor. Fuel, 86(10-11), 1631-1640, 2007.
(5) 肖睿，金保升等.Air gasification of polypropylene plastic wastes in a fluidized bed. EnergyConversion & management, 48(3)，778-786，2006.
(6) 沈德魁,肖睿等. The pyrolytic behavior of cellulose inlignocellulosic biomass: a review, RSC Advances, 1,1641-1660,2011.
(7) 张会岩,肖睿等, Comparison of non-catalytic andcatalytic fast pyrolysis of corncob in a fluidized bed reactor, BioresourceTechnology, 100(3)，1428-1434，2009.
(8) 肖睿,金保升等，章名耀中试规模的第二代增压流化床联合循环发电技术研究与开发，工程热物理学报，27(3)，537-539，2006. (1) 肖睿，张会岩等，单床自热式热解气化燃烧反应器，发明专利，ZL200820033524.0.
(2) 肖睿，章名耀等，多喷嘴喷动流化床气化炉，发明专利，ZL200410014565.1.
(3) 肖睿，李延兵等，一种CH4重整CO2制合成气反应的炭基催化剂的制备方法，发明专利，ZL200710132023.8
(4) 肖睿，陈良勇等，城市污泥的焚烧处理方法及其装置，发明专利，ZL200910026527.0
(5) 肖睿，张帅等，一种可分离二氧化碳的煤燃烧装置及分离方法，发明专利，ZL200910235288.5

‘肆’ 缓释肥的研究

它是缓释肥中起缓释作用的化学物质。 缓释肥即控释肥就是在化肥颗粒表面包上一层很薄的疏水物质制成包膜化肥，水分可以进入多孔的半透膜，溶解的养分向膜外扩散
所谓“释放”是指养份由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程(如溶解、水解、降解等)；“缓释”是指化学物质养份释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养份的释放速率；“控释”是指以各种调控机制使养份释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养份的规律相一致。因此，生物或化学作用下可分解的有机氮化合物(如脲甲醛UFs)肥料通常被称为缓释肥(SRFs)，而对生物和化学作用等因素不敏感的包膜肥料通常被称为控释肥(CRFs)。Trenkel综合了有关缓释和控释肥养份缓慢或控制释放的释放率和释放时间的研究，提出了作为缓释和控释肥应具备的几个具体标准。即在25℃下： (1)肥料中的养份在24h内的释放率(即肥料的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态)不超过15%； (2)在28d内的养份释放率不超过75%； (3)在规定时间内，养份释放率不低于75%； (4)专用控释肥的养份释放曲线与相应作物的养份吸收曲线相吻合。 本文所用的控释和缓释肥概念是指在肥料养份释放过程中，以缓慢或可控制的方式满足上述标准的一类肥料。 1.2 控释和缓释肥的类型控释和缓释肥按照其溶解性释放方式通常分为3种类型：(1)物理障碍性因素控制的水溶性肥料，如包膜颗粒肥料和基质复合肥料，包膜颗料肥料又可进一步划分为有机聚合物包膜肥料(热塑性和树脂类)和无机包膜肥料(如硫磺、矿物质包膜)；(2)微溶有机氮化合物，可进一步划分为生物可降解的微溶有机氮化合物(如脲甲醛和其它脲醛缩合物)和主要以化学降解的化合物(如异丁烯环二脲)；(3)微溶性的无机化合物，如金属磷铵盐、部分酸化磷酸盐等。Fan和Singh根据释放控制方式将控释和缓释肥划分为扩散型、侵蚀或化学反应型、膨胀型和渗透型4类在氮肥中加入生物抑制剂(如脲酶抑制剂和硝化抑制剂)已被认为是提供了某种意义上的氮素缓慢释放，特别是在阳离子交换量(CEC)较高的土壤中。但它们在施入土壤后只是延缓了尿素水解转化成铵或抑制硝化细菌将铵离子氧化而转变成NO-2和NO-3的过程，不能称作缓释或控释肥，而被称为稳定性肥料。 1.3.1 有机氮化合物(1)脲甲醛缩合物尿素与醛类的缩合(尤其是与甲醛)是缓释肥常用的制备方法。脲甲醛是最常见的作为缓释氮肥的有机氮化合物，目前仍是最主要的控释和缓释肥之一，并有着很长的研究应用和生产历史。脲甲醛是在控制pH值、温度、尿素与甲醛的比例和反应时间的条件下通过甲醛与过量尿素反应而制得。产品是由分子量不等的单羟甲基脲、二羟甲基脲、甲叉尿素等的二聚物和低聚体组成的混合物。碱催化缩合形成的主要是水溶性产品(如羟甲基尿素、单甲叉尿素等)。在这些混合物中加酸则产生缩合链较长、水溶性较低的低聚体，链越长氮的释放就越慢。典型的脲甲醛产品含N37%～40%。为了提供脲甲醛产品N释放率的标准，将此化合物分成3种组份：①冷水溶解组份N(CWSN，25℃)主要有尿素、二聚物和短链聚合物，该组份中的N可认为是速效到缓效；②热水溶解组份N(HWSN，100℃)为甲叉尿素和中等链长聚合物，该组份中的N可缓慢释放到土壤中；③热水不溶组份(HWIN)为甲叉尿素和长链聚合物，在土壤中分解极慢，该组份N在土壤中无活性。根据上述定义可确定此类化合物的活性指标值AI=(CWIN-HWIN)/(CWIN×100)。AI提供了热水溶解组份在土壤中的氮素释放的估计值(6个月左右)。脲醛肥料的分解主要是由于生物的作用，氮的释放强烈依赖于土壤性质的变化(如生物活性、粘粒含量、pH)和外界条件(如水份含量、干湿状况和温度等)。在很多情况下，低分子量脲醛部分提供的氮素比例在作物生长前期超过了作物所需要的量，然而高分子量部分提供氮素又太慢。这可能是在缓释和控释肥中，有机氮化合物缓释肥的需求量不断降低而包膜肥料的需求量却稳步增加的主要原因。(2)其它脲醛和合成氮化合物还有几种由尿素和醛类反应制备的氮化合物，如异丁叉二脲是世界范围内生产量仅次于脲甲醛的一种有机氮化合物，含氮量31%。其中大多数(90%)可以溶于水，氮释放率主要是由于化学分解(水解)作用引起的，因此取决于肥料颗粒的大小和土壤水份含量。丁烯酰环脲是在酸催化下，尿素与乙醛反应而成，是环状结构的产品，约含氮30%。它在水解和生物降解作用下释放氮，其释放率受产品颗粒大小、土壤温度、水份和pH的影响。 缓释肥有以下优点： 1．肥料用量减少，利用率提高。缓释肥肥效比一般未包膜的长30天以上，淋溶挥发损失减少，肥料用量比常规施肥可以减少10—20%，达到节约成本的目的。 2．施用方便，省工安全。可以与速效肥料配合作基肥一次性施用，施肥用工减少三分之一左右，并且施用安全，防肥害。 3．增产增收。施用后表现肥效稳长，后期不脱力，抗病抗倒，增产5%以上。

‘伍’ 炭气凝胶的制备方法

炭气凝胶的制备一般可分为三个步骤：即形成有机凝胶、超临界干燥和炭化。其中有机凝胶的形成可得到具有三维空间网络状的结构凝胶；超临界干燥可以维持凝胶的织构而把孔隙内的溶剂脱除；炭化使得凝胶织构强化，增加了机械性能，并保持有机凝胶织构。 (Super-critical drying)
超临界流体概念的提出可追溯到一百多年前。而超临界流体干燥技术是Kistler S.S开创的。超临界流体无汽液界面而兼有液体和气体性质，具有特殊的溶解度、易调变的密度、较低的粘度和较高的传质速率等特点，因此干燥过程中可维持凝胶结构。超临界干燥介质多采用醇类等有机溶剂，由于其易燃易爆及Air Glass实验室的事故，迫使研究者开发新的干燥介质。Tewari P H等采用二氧化碳作为超临界干燥介质，降低了干燥温度，提高了安全性，干燥时间较长。但多采用CO2干燥介质。 RF气凝胶的密度范围0.03~0.60g/cm 3，比表面积350~900m2/g．典型孔隙尺寸小于50nm，网络胶体颗粒尺寸3~20nm，暗红色透明。RF气凝胶在惰性气氛或真空条件下炭化得到玻璃状炭气凝胶。在炭化时，升温速率和气氛对炭气凝胶性能有重要影响，一般情况下炭化收率不大于50% 。但炭气凝胶基本继承了RF气凝胶的织构，这归因于经历的炭化是固相炭化反应。
常见制备方法
以间苯二酚和甲醛为原料在碱性催化剂的作用下形成凝胶，然后以二氧化碳为介质进行超临界干燥制得有机气凝胶，再将有机气凝胶在惰性气体保护下高温热解即得碳气凝胶。这种方法的缺陷在于制备凝胶时必须有碱性催化剂的催化，当催化剂浓度较高时凝胶在超临界干燥和碳化过程中均有很大收缩，难以得到低密度的碳气凝胶，而当催化剂浓度较低时往往得不到凝胶，而且制备周期长、工艺复杂，并难以控制。

‘陆’ 炭膜的制备

炭膜的制备方法及其工艺条件的控制是获得稳定膜结构和优异膜性能的关键技术。炭膜的制备从其工艺路线可分为以下三个步骤：
1、炭化过程：
炭化过程一般在惰性气氛或真空条件下进行。随着温度的升高, 前驱体中的各种基团、自由基、杂环等发生分解聚合反应, 表现为孔隙率的发展, 孔径的扩大和收缩过程。炭化过程中CH4、CO、H2O、CO2、H2 等小分子物质的析出, 使得基体上具有了适于气体分离的孔。升温速率、终温及恒温时间对炭膜的分离性能有较大的影响。
2、炭沉积：
炭沉积可分为气相沉积和液相沉积。在支撑板上, CH4、苯等有机蒸汽经物理法或化学法作用就可形成一层致密的分离膜。同时也可以采用液相浸渍、涂层、溶胶凝胶法等制得具有较佳分离效果的炭膜。
3、活化过程:
为了提高炭膜的渗透性能, 有必要对炭膜进行活化, 打开其封闭孔。炭膜的活化可采用气体活化和药品活化。一般采用CO 2、水蒸气、微量空气作为氧化介质, 使炭膜中部分炭氧化烧蚀成孔, 但也有采用化学物质(N aOH、KM nO 4、HNO 3 等) 活化处理炭膜。
综上所述, 单纯采用某一过程或方法制备性能良好的炭膜较困难, 因此制备中要采用多种方法或步骤, 方能控制其孔径分布和分离性能。

‘柒’ 活性炭基脱硫催化剂的制备 这涉及到什么学科是有机化学无机化学物理化学 大神帮帮回答一下。谢谢

活性炭在我们的生活中主要是用来吸附有害气体和物质，特别是家庭装修中用的比较多。目前，市场上活性炭的品牌较多，不过质量参差不齐，有很多都是以普通炭冒充活性炭。那么，活性炭怎么识别和挑选呢?下面我们一起来看看。 1、看密度 活性炭孔隙越多，吸附性能就越高，活性炭就越酥松，相对密度就越低，手感就会越轻，在等重量包装情况下，体积也就越大。建议购买密度小，手感轻，等重量体积大的活性炭产品。 2、看大小 活性炭颗粒越小，接触空气面积就越大，比表面积也越大，吸附性能就越好，但是颗粒越小，粉碎制作过程中损耗也越大，粉尘也越多，成本也就越高，所以很多厂家为降低成本，使用大颗粒活性炭，性能当然不好，一般颗粒大小在0.5毫米左右的活性炭既达到了最佳性能，又确保不是粉末，没有污染。建议选择颗粒直径在0.42-0.85毫米之间的活性炭产品。 3、看组份 活性炭是靠孔径大小来吸附有害气体的，不同有害气体的分子量不同，颗粒大小也不同，活性炭空隙要在0.45-2纳米之间才能吸附甲醛等有毒气体，国际上椰壳炭是吸附异味和笨等污染的首选活性炭，气相球形微孔活性炭是最理想的甲醛吸附炭。建议选购由椰壳活性炭和气相球形微孔活性炭混合成的综合吸附产品。不一定椰壳的就是最好的，要和有害气体分子的孔径相匹配。 4、看粉尘 生产活性炭过程中，必须把粉碎的原料进行去除粉尘处理，否则粉尘过多，清洁度就差，就会对人体和物品造成污染，市面上劣质活性炭为降低成本，没有进行后处理，粉尘很大，多使用深色包装袋，小炭包用手摸上去很脏，使用时会弄脏物品造成二次污染。建议选择小炭包是白色透气无纺布袋，摸上去没有粉尘不脏的产品。 5、看气泡 将一小把活性炭投入水中，由于水分子小，水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中，迫使孔隙中的空气排出，从而产生一连串极为细小的气泡，在水中拉出一条细小的气泡线，同时会发出丝丝的气泡声，性能越好的活性炭这种现象越剧烈。时间越久。 6、看炭化料 炭化料是只经过炭化过程没经过活化过程的炭，不是真正的活性炭，而活化过程是活性炭制造工艺中最重要的制造孔隙结构的过程，缺少这个过程的炭化料几乎没有任何吸附性能。炭化料由于没有进行活化造孔的过程，所以表面要比活性炭光洁，且颜色发白，略有金属光泽，手感上要比活性炭硬，且重量也重许多。 7、看品牌 普通市场中所谓活性炭的品牌众多，很多以次充好，质量参差不齐。我们在购买时应该选择由国家认证的、有一定实力和品牌知名度的生产企业生产的活性炭。例如，看是否有国家权威机构颁发的荣誉资质，当然很多其他所谓荣誉证书都是可以花几万元购买到，但是一般省级或国家级着名商标，必须具备足够强的综合实力才能拿下。其次，商标必须是注册商标达3年以上的。至于活性炭牌子的选择，建议选择专业活性炭生产企业生产的产品。 温馨提示：活性炭在使用一段时间后需要拿到室外晾晒，晾晒的目的是通过太阳的暴晒释放出被潮气占据的活性炭内部空间，用以更好的吸附有害气体。建议每隔15天左右拿到太阳下暴晒3-5个小时。