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碳纳米管复合材料高性能节油轮胎研制成功
2014-04-24 17:25:02
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元素商城整理编辑:在北京化工大学弹性体中心在和北京首创轮胎有限责任公司的合作下,市科委支持科研项目近日再次取得科技创新型突破,成功的研制出了三个规格的碳纳米管复合材料高性能节油轮胎。
作为纳米材料领域之一的碳纳米管具有独特的物理性能,是一种具有纳米直径的管状碳纤维,它具有超强的韧性和强度以及优异的导电性能。通过不同的复合方法可制备出增强、导电和电磁屏蔽的优异性能的材料,具有广泛的应用前景。纳米管具有优异的力学性能、导电、导热性能,因而被认为是聚合物基复合材料理想的力学强化和功能改性材料。碳纳米管呈纳米纤维状,自身极易团聚和缠结;且碳纳米管表面为规整的石墨晶片结构,表面惰性大,与聚合物基体亲和性差。这些都限制了碳纳米管的规模化应用,限制了将碳纳米管的优良性能转化为产值的可能。
试验轮胎油耗等级达到欧盟标签法C级以上,并且抗静电性能达标,从而首次实现了碳纳米管在实用橡胶制品中的规模化应用。
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什么是燃油添加剂,燃油添加剂有用吗
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催化剂有哪些,催化剂的应用是什么
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催化剂的原理和作用

元素百科资讯频道:对于开车的朋友来说,可能对于燃油添加剂并不陌生。大家在加油站加油的时候,会有工作人员向你推荐燃油添加剂,不过还有一些朋友可能没听说过,小编就来讲解一下什么是燃油添加剂以及燃油添加剂是否有用?
什么是燃油添加剂
顾名思义,燃油添加剂就是为了弥补燃油在某些性质上的缺陷并赋予燃油一些新的优良特性,在燃油中要加入的功能性物质。其添加量以微量为特征,从百万分之几到百分之几。
根据燃油系统添加剂的组成和在发动机中产生的不同功能,可分为两类:一是保洁型燃油添加剂;二是清洗型燃油添加剂。
保洁型:燃油中的不稳定成份,在高温下产生氧化缩合反应,形成积碳微粒,加入汽油中的保洁型添加剂,把这些碳微粒从四面八方进行包围,形成一个个油溶性胶束,利用胶束间的静电相斥和立体障碍,阻止它们聚集变大,无法沉积在金属表面,从而提高燃油品质,这就是保洁型作用原理。
清洁型:当积碳已经聚集在喷油嘴和进气阀表面时,清洁型燃油添加剂,借助很强的表面活性,钻入积碳的孔隙,破坏其结构,并对这些积碳微粒进行分割包围,逐渐把这些积碳微粒从金属表面溶解下来,与燃油一起高温燃烧后通过尾气排出,这就是清洗型的作用原理。
燃油添加剂有用吗
燃油添加剂的主要作用是靠配方和添加剂中的成分来弥补燃油自身品质不足而导致的车辆问题,从功能上来看,有些燃油添加剂中的胺类物质可以清洁发动机系统中长时间累计的积碳等物质,经常少量使用可以抑制积碳的产生,减少因积碳导致的发动机异常,还有些燃油添加剂可以一定程度上改善燃油的辛烷值,减少或消除因为燃油辛烷值不足导致的发动机爆震。
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元素百科资讯频道:学过化学的人都知道催化剂这个化学名词,催化剂是化学实验时经常会用到的化学物质,它能改变反应物的化学反应速率而不改变化学平衡。那催化剂有哪些呢?催化剂的应用又是什么呢?
催化剂有哪些
催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂,均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等;按照反应类型又分为聚合、缩聚、酯化、缩醛化、加氢、脱氢、氧化、还原、烷基化、异构化等催化剂;按照作用大小还分为主催化剂和助催化剂。
均相催化
催化剂和反应物同处于一相,没有相界存在而进行的反应,称为均相催化作用,能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸和碱性催化剂、可溶性过渡金属化合物(盐类和络合物)等。均相催化剂以分子或离子独立起作用,活性中心均一,具有高活性和高选择性。
多相催化
多相催化剂又称非均相催化剂,用于不同相(Phase)的反应中,即和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。一个简易的非均相催化反应包含了反应物(或zh-ch:底物;zh-tw:受质)吸附在催化剂的表面,反应物内的键因断裂而导致新键的产生,但又因产物与催化剂间的键并不牢固,而使产物脱离反应位等过程。现已知许多催化剂表面发生吸附、反应的不同的结构。
生物催化
酶是生物催化剂,是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的有机物(绝大多数的蛋白质。但少量RNA也具有生物催化功能),旧称酵素。酶的催化作用同样具有选择性。例如,淀粉。酶催化淀粉水解为糊精和麦芽糖,蛋白酶催化蛋白质水解成肽等。活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。如果没有酶,生物体内的许多化学反应就会进行得很慢,难以维持生命。大约在37℃的温度中(人体的温度),酶的工作状态是最佳的。如果温度高于50℃或60℃,酶就会被破坏掉而不能再发生作用。因此,利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂,在低温下使用最有效。酶在生理学、医学、农业、工业等方面,都有重大意义。当前,酶制剂的应用日益广泛。(例如:酶制剂在工业上可作催化剂使用,某些酶还是珍贵的药物。)
催化剂的应用
催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用,生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。
在化工生产、科学家实验和生命活动中,催化剂都大显身手。例如,硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气,要用以铁为主的多组分催化剂,提高反应速率。在炼油厂,催化剂更是少不了,选用不同的催化剂,就可以得到不同品质的汽油、煤油。化工合成酸性和碱性色可赛思催化剂。汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮,利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质,生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行,酿造业、制药业等都要用催化剂催化。
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元素百科资讯频道:催化是自然界中普遍存在的重要现象,催化作用几乎遍及化学反应的整个领域。催化剂作为整个化学领域中最具代表性的化学物质之一,有着举足轻重的地位。想要更好的了解催化剂,还是要先了解一下催化剂的原理及催化剂的作用。
催化剂的原理
降低活化能
在催化反应过程中,至少必须有一种反应物分子与催化剂发生了某种形式的化学作用。由于催化剂的介入,化学反应改变了进行途径,而新的反应途径需要的活化能较低,这就是催化得以提高化学反应速率的原因。例如,化学反应A+B─→AB,所需活化能为E,在催化剂C参与下,反应按以下两步进行:
A+C─→AC,所需活化能为E1。
AC+B─→AB+C,所需活化能为E2。
E1、E2都小于E。催化剂C只是暂时介入了化学反应,反应结束后,催化剂C即行再生。按阿伦尼乌斯方程k=Ae-E/RT(式中k为温度T时的反应速度常数;A为指前因子,也称为阿伦尼乌斯常数,单位与k相同;R为气体常数,kJ/mol·K;T为热力学温度,K;E为活化能,kJ/mol),以反应速率常数k表示的反应速率主要决定于反应活化能E,若催化使反应活化能降低ΔE,则反应速率即提高e-ΔE/RT倍。催化反应一般能降低活化能约41.82 kJ/mol,若反应在300K下进行,则反应速率可增加约1.7×10倍。
催化剂作用
由于催化剂的介入而加速或减缓化学反应速率的现象称为催化作用。在催化反应中,催化剂与反应物发生化学作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能,这是催化剂得以提高反应速率的原因。
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