用于臭氧尾气处理的催化剂的制备与表征

本文采用浸渍法制备出若干种负载型用于臭氧尾气处理的催化剂,并采用X-射线衍射和光电子能谱分析方法对催化剂进行表征,经过筛选,优化出三种催化剂并研究处理臭氧尾气的催化性能,实验结果表明,活性炭浸渍醋酸盐的催化剂（活性主分的组成为Mno2:Cuo=3:2,负载量为15wt%,焙烧温度为200℃）的催化性能最好。     

铜锌催化剂的活性及对甲醇吸附的研究

以二氧化硅为载体的浸渍型铜锌催化剂对甲醇脱氢具有较高的活性和选择性。Zno的加入能降低CuO的还原温度，同时对甲醇的吸附量增加，提高了催化剂的选择性，实验表明，催化剂的活性位是零价铜，Zno只起助催化剂的作用。     

固体超强碱催化剂用于甘油合成环氧氯丙烷的研究

对以甘油为原料环合反应生产环氧氯丙烷过程中所采用的催化剂进行了研究.采用溶胶凝胶法制备了不同种类的固体超强碱催化剂,并考察了这些催化剂的组分配比、焙烧温度等因素对催化剂性能的影响.其中对于组分为BaK/γ Al2O3固体超强碱催化剂,在焙烧温度为600 ℃、nBa∶ nK∶ nAl=4∶ 1∶ 10,反应温度为125 ℃时其催化活性最高,并采用气相色谱分析法对产品进行表征,测得1,3DCH转化率和ECH收率可达到80.03%和74.30%.同时采用红外光谱、CO2 TPD谱图、BET比表面和表面碱强度等分析手段对催化剂的性能进行了表征.     

活性炭对吡啶气固催化氯化制备2,3,5,6-四氯吡啶的影响

选择了3种不同的活性炭作为载体制备Lewis酸/活性炭催化剂.用于吡啶气固催化氯化制备2,3,5,6-四氯吡啶.采用元素分析、酸碱分析、物理吸附、扫描电镜等表征手段,系统地研究了活性炭的化学组成、表面性质、孔结构对合成2,3,5,6-四氯吡啶收率的影响.结果表明,适当增加活性组分CuCl2的负载量,吡啶催化氯化的活性增加.活性炭上丰富的含氧基团,发达的中孔有利于活性组分的分散与催化剂活性的提高,增加活性炭的中孔孔径以及提高酸性基团的含量有利于提高2,3,5,6-四氯吡啶的选择性.在活性炭HN-Y14制备的催化剂作用下,2,3,5,6-四氯吡啶的收率66.2%,多氯吡啶的总收率达到95.8%.     

甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究──Ni-Al_2O_3间的相互作用对催化剂性能的影响

采用ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等技术考察了不同焙烧温度Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂活性组分和载体间的相互作用及甲烷部分氧化活性、还原性能、相组成及镍的分散度。结果表明低温焙烧的催化剂具有易还原的特点而高温焙烧的催化剂，由于活性组分Ｎｉ与Ａｌ２Ｏ２载体间较强的相互作用而使催化剂表面几乎全部形成了难以还原的ＮｉＡｌ２Ｏ４尖晶石。对于低温高空速甲烷部分氧化反应，Ｎｉ－９００活性优于其他催化剂活性。     

甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究

采用ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等技术考察了不同焙烧温度Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂活性组分和载体间的相互作用及甲烷部分氧化活性，还原性能，相组成及镍的分解度。结果表明低温焙烧的催化剂具有易还原的特点。而高温焙烧的催化剂，由于活性组分Ｎｉ与Ａｌ２Ｏ３载体间较强的相互作用而使催化剂表面几乎全部形成了难以还原的ＮｉＡｌ２Ｏ４尖晶石，对于低温高空速甲烷部分氧化反应，Ｎｉ－９００活性优于其他催化剂活性。     

活性炭负载P-Mo-W杂多酸催化苯硝化反应活性的研究

以活性炭为载体,采用浸渍法制备了负载磷钼钨杂多酸催化剂,利用XRD和IR对催化剂进行了表征,并对其苯的催化硝化反应活性进行初步评价,考察了钼钨比、负载量、催化剂用量、反应时间等因素对硝基苯收率的影响.结果表明,活性炭负载后,催化剂仍保持了杂多酸的Keggin结构,并表现出较强的催化硝化反应活性,在适宜条件下,硝基苯收率可达到73.20%.     

焙烧温度对V_2O_5/MoO_3-SnO_2催化剂氧化二甲醚的影响

采用沉淀浸渍法与共沉淀法结合合成了不同焙烧温度下的V_2O_5/MoO_3-SnO_2催化剂,并用此系列催化剂进行了二甲醚(DME)催化氧化制取甲缩醛(DMM)的反应.对催化剂样品进行了XRD、BET表征,在二甲醚与氧气原气料体积比为1∶1的条件下进行催化反应,分析不同焙烧温度对催化剂的催化性能的影响.实验结果表明:600℃焙烧后的催化剂在反应温度为160℃,体积空速为600 h-1时表现了最佳催化活性,甲缩醛的选择性也达到最大值为67. 98%.     

MnOx -TiO2催化氧化NO及其抗H2O和SO2性能研究

采用浸渍法制备了MnOx-TiO2催化剂,考察了Mn的质量分数、焙烧温度等催化剂制备参数以及反应温度、空速、氧含量、进口NO浓度等操作条件对催化剂催化氧化NO活性的影响.研究发现,锰的的质量分数为20％,焙烧温度为300℃时,催化剂具有最佳催化氧化活性.在优化催化剂在最佳操作条件下,探讨了MnOx-TiO2催化剂抗SO2和H2O毒化能力.进行抗硫抗水时实验时发现,反应气中加入H2O后,NO氧化率稳定在68％,能满足NOx高效吸收的要求,断水后活性能完全恢复.催化剂在SO2单独存在和SO2、1H2O同时存在时,活性均明显下降,发生不可逆中毒.该催化剂有望用于基本不含SO2的燃气锅炉烟气和以NO为主的工业废气的催化氧化.     

活性炭负载对甲苯磺酸催化合成硫代二甘醇二软脂酸酯

采用浸渍法制备了活性炭负载对甲苯磺酸(TsOH/C)催化剂,以硫代二甘醇和软脂酸为原料合成硫代二甘醇二软脂酸酯.研究了催化剂的浸泡时间、干燥温度、对甲苯磺酸的质量分数对催化反应活性的影响,探讨了反应温度、醇酸比和催化剂用量对产物产率的影响.实验结果表明:TsOH/C催化剂是合成硫代二甘醇二软脂酸酯的良好催化剂.活性碳浸泡于质量浓度为25%的对甲苯磺酸溶液35h、TsOH/C催化剂的干燥温度为110℃、TsOH/C的质量分数为20%、催化剂用量0.8g、n(硫代二甘醇)∶n(软脂酸)=1.5∶1、带水剂二甲苯30mL、反应温度170～180℃,在此工艺条件下硫代二甘醇二软脂酸的产率为98.6%.采用元素分析、IR、1 H NMR、13C NMR、MS鉴定了产物结构.TsOH/C催化剂制备方法简单,催化活性高,重复使用性好.     

亲水性聚合物多孔载体制备及其三相流化床生物挂膜特性研究

针对目前流化床载体在生物挂膜过程中存在密度大、流态化能耗高、孔隙率低、亲水性及生物亲和性差、挂膜周期长等缺点,采用界面聚合发泡法制得亲水性聚合物多孔载体,通过接枝葡萄糖、掺杂粉末活性炭改善载体的亲水性及热稳定性能,研究了单体组成、催化剂、发泡剂用量与载体密度、孔隙率、吸水率的关系,并利用BET、FT-IR、TG分析表征了亲水性多孔载体孔结构及物化性能;并通过4种不同载体的生物流化床挂膜实验考察了载体表面特性对生物挂膜量、生物活性的影响,同时揭示亲水性聚合物多孔载体生物挂膜性能的机理.结果表明,制备体积1 L的亲水性多孔载体最佳组分为:聚醚三元醇用量50 g、TDI 20 g、葡萄糖7 g、粉末活性炭6 g、辛酸亚锡0.2 g、三亚乙基二胺0.4 g、发泡剂1.5g;所制备的载体具有表面亲水性及丰富的大、中孔结构,吸水率达到315.2%,孔隙率为91.7%;通过葡萄糖接枝、粉末活性炭掺杂增加了亲水性基团羟基及载体的吸附性能,附着的生物量达到4.65 gVSS/L、生物活性SOUR值为103 mgO2/(gVSS.h),均高于其它3种载体.证明亲水性多孔载体的高孔隙率、高亲水性及引入的强吸附剂均有助于载体表面微生物的生长,是一种适合于三相流化床反应器的载体.     

二氧化碳甲烷化催化剂制备方法的研究

采用浸渍法和并流共沉淀法制备含Ni量不同的Ni／ZrO2催化剂，研究了它们在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能，结果表明，共沉淀法制备的高Ni催化剂具有良好的催化性能，在较温和的条件(T=573K，P=0．1MPa，GHSV=12000h^-1)下，C02的转化率达99．7％，CH4的选择性达100％，Ni与ZrO2的相互作用对催化活性有很强的影响，Ni的含量和CO2吸附程度决定了甲烷化反应活性，催化剂作用下活化能的大小与活性变化规律相符。     

甲酸在Pd-Ru/C催化剂上的电催化氧化

采用液相化学还原浸渍法制备高分散的炭载钯钌(Pd-Ru/C)催化剂;运用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)等技术分析催化剂的结构、组成及催化剂对甲酸的电催化氧化性能;通过不同温度线性扫描曲线获得不同电位下甲酸在Pd-Ru/C催化剂上氧化反应的活化能.结果表明,与Pd/C、Ru...     

活性炭搭载TiO_2降解溴化乙锭的试验研究

不同光源、光照时间、催化剂的用量和溶液的pH来分析降解溴化乙锭(EB)的效率,同时比较了纳米TiO2降解EB、掺杂Fe3+的TiO2降解EB和负载活性炭的TiO2降解EB的效率.实验结果表明:TiO2对EB的降解具有较好的效果.而在制备TiO2催化剂的时候,将TiO2负载到活性炭上对EB的降解效果最好,而且便于催化剂的回收.对于20 mL,1μg/mL的EB溶液,用60mgTiO2/AC作为催化剂、溶液pH=9.6、在紫外灯下照射2.5h,能达到最佳的降解效果.     

电极工艺对甲酸氧化阳极催化活性的影响

采用纳米石墨为原料,硼氢化钠作为还原剂制得石墨烯载体GN,并制备钯催化剂Pd/GN.将催化剂均匀的涂抹在碳纸上制备工作电极后,一种采用电极处理Pd/GN-1,另一种不采用任何处理Pd/GN-2.发现采用电极处理制备的石墨烯载Pd催化剂电极对甲酸氧化阳极催化活性和稳定性有很大的提高.     

凹凸棒/TiO_2复合材料对苯酚的光催化性能研究

以凹凸棒为载体,采用溶胶—凝胶法制备复合材料光催化剂凹凸棒/TiO2,利用SEM、FI-IR对复合材料结构进行了表征,通过分析苯酚的光催化降解,评价其光催化活性,研究了凹凸棒载体粒度、凹凸棒掺杂量、紫外光照等因素对光催化降解效果的影响.实验结果表明:凹凸棒粒度为0.077 mm,m凹凸棒/mTiO2质量比为5∶1时复合材料光催化降解苯酚的效果最佳;紫外光照射对复合材料去除苯酚的效果无明显影响.     

炭化对活性炭电极电容去离子性能影响的研究

利用自制粘结剂与活性炭(AC)粉末混合制备活性炭电极(ACE),为了提高电极的电容去离子性能,将ACE进行炭化处理.利用数码相机、接触角测定仪、循环伏安、交流阻抗研究炭化温度对ACE的表面形貌、亲水性、电容和扩散内阻的影响,并对电极在NaCl溶液中电容去离子除盐性能进行考察.实验结果表明:当炭化温度为850℃时,电极的强度和韧性适中,亲水性好,双电层形成速率快,比电容大,扩散阻力小,电容去离子过程中除盐性能高.     

动态吸附法制备非均相芬顿反应催化剂及其脱色效果研究

以树脂D072为载体,采用动态吸附法负载Fe2+,制备了非均相芬顿反应催化剂,并通过单因素实验确定了动态吸附法制备非均相芬顿反应催化剂的最佳吸附条件。结果表明:Fe2+溶液初始浓度2 000 mg.L-1、pH=4和反应时间为40 min时D072负载Fe2+的平衡吸附量为113.6 mg.g-1(干)。D072对Fe2+的动态吸附符合Thomas模型,KTH为7.55×10-2mL.min-1.mg-1。通过吸附前后树脂D072表面SEM形貌比较发现,D072表面没有明显的裂纹。可见,动态吸附法能够避免催化剂的磨损。以D072为载体的非均相芬顿反应催化剂静态法对三种模拟染料废水脱色率达到97%。     

青毒X5细胞固定化技术的比较研究

用不同的包埋栽体和方法，将青霉X5进行包埋固定，并作染料脱色实验，研究各种栽体的优缺点和不同方法固定菌体的活性，结果表明：使用4．5％海藻酸钠，7.5％活性炭粉和3％CaCl2的包埋方法较易操作，菌体的物理强度较好，菌体表现为较好活性，对50mg／L的蒽醌染料的脱色率可达94．31％。