玉米淀粉的催化氧化——玉米淀粉氧化方法及高效催化剂表征研究

对比研究各种催化剂催化氧化玉米淀粉的产品性能 ,发现采用铜系催化剂在中性条件下催化氧化是制备氧化淀粉较理想的方法     

多级孔锰氧化物的制备及其催化氧化性能研究

采用软硬双模板法制备了多级孔Mn3O4,考察了高锰酸钾热处理温度对多孔Mn3O4结构及催化性能的影响.SEM和N2吸附-脱附表征研究显示,所制备的催化材料为多级孔催化剂;XRD分析显示,当高锰酸钾热处理的温度提高到200℃,Mn3O4变为Mn5O8.催化性能研究表明：升高温度有助于所制备的催化剂催化性能提高;高锰酸钾200℃处理的催化剂显示了最好的催化氧化性能.     

非贵金属氧化物在含水条件下对一氧化碳的催化氧化

CO的催化氧化是去除CO的一种环保有效的技术方法。影响CO氧化活性的因素有很多,如水汽含量、前驱体溶液、制备方法、焙烧温度和催化剂重量等。近来非贵金属氧化物受到众多科研工作者的关注,特别是Co基催化剂。虽然Co基催化剂在低温下对CO氧化有优异的催化性能,但在含水条件下易失活,因此提高含水条件下低温CO氧化的催化性能刻不容缓。重点综述了非贵金属(Co基、Cu基与Ce基)催化剂的研究进展,着重讨论了水因素对非贵金属催化剂对CO的催化氧化反应活性的影响。本课题组正在努力研究构造新型的抗水性聚合物薄膜以达到提升活性的目的,且已取得一定效果,并为今后的研究提出建议。     

钒络合物及其负载型催化剂的烃类催化氧化机理

制备了钒络合物催化剂及其分子筛负载型催化剂,并对1—辛烯、环己烷、甲苯、正己烷和正庚烷的均相及非均相催化氧化反应进行了研究。实验结果表明,非均相催化剂不但具备与均相催化剂相似的催化氧化性能,还对伯醇和对位产物有较好的择形选择性。本研究还考察了乙腈、二氯甲烷等溶剂对烃类均相及非均相催化氧化反应的溶剂效应,提出并验证了钒络合物催化剂作用下烃类催化氧化反应的自由基反应机理。     

芳香腈的制备研究进展

总结了近二十年来芳香腈的主要制备方法,其中甲基芳烃氨氧化法可一步合成芳香腈,是工业上制备芳香腈最为经济、简便的方法,而此法生产芳香腈的关键是开发与底物相适应的催化剂;随后从催化剂载体、活性组分和助剂等方面介绍了甲基芳烃氨氧化催化剂,指出了催化剂结构与性能之间存在密切关系;并简要评述了氨氧化反应条件和氨氧化反应器对催化性能的影响;最后指出高效催化剂的开发和氨氧化反应理论研究是今后的重点发展方向.     

甲烷催化燃烧催化剂的研究进展

甲烷催化燃烧的目的是通过催化作用降低其起燃温度(T_(10))和完全转化温度(T_(90)),加深其氧化程度,从而提高燃料的利用率。简述了甲烷催化燃烧反应的机理,从种类、制备方法以及催化性能等方面详细介绍了甲烷催化燃烧催化剂的最新进展。贵金属催化剂的催化性能优越,但高成本以及热稳定性差等因素极大地限制了其应用;非贵金属催化剂尤其是复合金属氧化物催化剂(例如钙钛矿型复合金属氧化物催化剂和六铝酸盐系列催化剂等)拥有较高的催化活性,因其成本低,有更好的发展前景。提高非贵金属催化剂的低温催化活性和高温热稳定性是今后甲烷催化燃烧催化剂的主要研究方向。     

芳烃氨氧化反应催化剂载体的扩孔研究

研究了硅胶和氧化铝不同的扩孔方法 ,以其为载体制备氨氧化反应催化剂 ,并考察其催化性能。指出芳烃氨氧化反应催化剂载体应具有适宜的比表面积和较大的孔径 ,以利于提高催化剂的选择性     

溶胶-凝胶法制备CuMn2O4催化剂及性能研究

采用溶胶-凝胶技术,在不同络合剂体系中制备CuMn2O4催化剂,用XRD、BET法、TPR、二甲苯完全氧化等手段研究了催化剂的晶相、还原性能及催化活性.结果表明加入络合剂对提高催化剂比表面积,降低晶粒尺寸至纳米量级有明显作用,对二甲苯的催化氧化表现出优良的反应活性.     

载氧型氧化还原催化剂的研究与应用

对正丁烷氧化制顺酐催化反应的机理与动力学模型、循环流化床反应工艺及载氧型催化剂的制备、成型、结构与性能表征方法进行了比较系统的论述。从已有研究成果来看,烃类的选择性催化氧化工艺已有较大的改进,循环流化床反应器得到广泛应用,人们对催化剂的晶格氧在烃类选择氧化反应中的作用有了较深入的认识,但对载氧型催化剂的制备和催化性能尚缺乏较系统的研究。研究与开发高效载氧型催化剂是实现正丁烷选择氧化循环流化床工艺的关键     

载氧型氧化还原催化剂的研究与应用

对正丁烷氧化制顺酐催化反应的机理与动力学模型、循环流化床反应工艺及载氧型催化剂的制备、成型、结构与性能表征方法进行了比较系统的论述。从已有研究成果来看，烃类的选择性催化氧化工艺已有较大的改进，循环流化床反应器得到广泛应用，人们对催化剂的晶格氧在烃类选择氧化反应中的作用有了较深入的认识，但对载氧型催化剂的制备和催化性能尚缺乏较系统的研究。研究与开发高效载氧型催化剂是实现正丁烷选择氧化循环流化床工艺的     

钛硅分子筛/H 2O 2体系催化汽油氧化脱硫

在钛硅分子筛/H2O2催化氧化体系下,研究了在固定床反应器上低温常压下真实汽油中硫化物的催化氧化脱除.研究结果表明,钛硅分子筛TS-1催化剂的晶粒大小对其催化氧化脱硫性能有影响,TS-1催化剂晶粒越小,催化氧化脱硫性能越高.催化剂吸附研究表明,银物种对噻吩有很强的选择吸附能力,银改性能提高TS-1催化剂的催化氧化脱硫性能.用孔径较大的含钛分子筛代替TS-1,催化剂催化氧化脱除较大分子硫化物的性能提高.汽油催化氧化脱硫处理后族组成和辛烷值没有明显变化.     

气相合成N－乙基苯胺Cu／Zn催化剂的研究

对多种用于常压下气相合成Ｎ－乙基苯胺催化剂的反应性能进行了研究，特别是对新型催化剂制备时的Ｃｕ／Ｚｎ原子配比、沉淀终点ｐＨ值及沉淀方法等因素与催化剂催化性能的关系进行了详细的研究，并考察了催化剂制备的重复性及催化性能的稳定性，最后确认该催化剂是制备重复性好、组成简单、性能稳定的高活性、高选择性催化剂。     

水及还原温度对氧化铕促进的Cu-ZnO催化剂上甘油氢解性能的影响

采用共沉淀法制备了氧化铕(Eu2O3)促进的Cu-ZnO催化剂,通过X射线衍射(XRD)、N2O脉冲吸附等手段对所制备的催化剂物化性质进行表征,考察了它们在连续流动固定床反应器中甘油氢解反应的催化性能,讨论了反应液中水的质量分数及还原温度对Eu2O3促进的Cu-ZnO催化性能的影响.结果表明:引入Eu2O3不改变甘油氢解反应的产物分布,但能显著提高催化剂的稳定性;减少反应液中水含量及降低还原温度有利于提高催化剂的稳定性;稀土Eu2O3能够增强Cu-ZnO的抗水氧化能力,使催化剂表面Cu0难被水氧化而不易失活.     

甘氨酸燃烧法制备Co/CeO_2催化剂用于CO选择性氧化脱除

采用甘氨酸燃烧法制备了不同负载量的Co/CeO_2催化剂,考察了钴负载量和反应温度对其在富氢气氛中选择性催化氧化CO的反应性能,并与浸渍法制备的Co/CeO_2催化剂进行了对比;同时采用XRD、SEM和H_2-TPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,在富氢气氛下,甘氨酸燃烧法制备的Co/CeO_2催化剂,对CO的选择性催化氧化反应,具有较好的低温反应活性和较高的选择性.当钴金属氧化物负载量为30%时,在150~200℃,催化剂对CO的催化氧化率达到99%以上;并且在反应温度为150℃时,催化剂对CO催化氧化的选择性达到100%.另外,通过用XRD、Raman和TPR对催化剂进行分析表征,在甘氨酸燃烧法制备的催化剂中Co_3O_4具有较好的分散度,Co和Ce之间的相互协同作用提高了催化剂的催化氧化活性和选择性.     

Pt/CNFs-rGO催化剂的制备及催化氧化甲醇的性能研究

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),采用静电纺丝和热处理结合的方法得到碳纳米纤维(CNFs),并将其混合作为催化剂载体。然后,以乙二醇为还原剂,采用一步微波法还原H_2PtCl_6的同时将GO还原为还原氧化石墨烯(rGO),得到Pt/CNFs-rGO复合催化剂。酸性条件下,用循环伏安法和计时安培法研究Pt/CNFs-rGO在甲醇电化学氧化中的催化性能。结果表明,与Pt/CNFs、Pt/rGO和商用Pt/C催化剂相比,复合催化剂Pt/CNFs-rGO对甲醇氧化有较高的催化性能,且mrGO∶mCNFs=4∶3时Pt/CNFs-rGO的催化效果最佳。碳纤维的引入可以提高Pt/rGO催化氧化甲醇的性能,其原因为CNFs的引入有效改善了石墨烯片层间的堆叠,从而提高了Pt粒子的利用率。     

CeO_2-MnO_x/CF对甲苯的催化氧化性能

为提高Ce基催化剂对挥发性有机物(VOCs)的催化氧化性能,采用超声辅助浸渍法制备CeO_2-MnO_x/CF复合氧化物催化剂,以甲苯为探针分子,考察制备条件和反应条件对催化剂甲苯催化氧化活性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)等对催化剂的形貌结构进行表征。研究结果表明:CeO_2-MnO_x/CF催化剂比表面积高,孔容大,活性组分在载体上高度分散,双组分间具有协同催化作用;在铈锰物质的量比为2:3、活性组分负载量为14%(质量分数)、空速为22.5 L/(g·h)、甲苯初始质量浓度为1 g/L条件下,CeO_2-MnO_x/CF催化剂的甲苯催化氧化活性最高,228℃下2Ce3Mn/CF催化剂对1 g/L甲苯的催化降解率可达到90%。     

铜锰铈三元复合氧化物的共沉淀法制备及其甲苯催化氧化性能研究

选用共沉淀法制备了不同Cu/Mn/Ce摩尔比的铜锰铈氧化物催化剂,采用催化氧化法降解甲苯,对其理化进行了XRF、BET、XRD、H2-TPR表征。材料制备时在Cu/(Mn+Ce)摩尔比恒定的前提下用Mn元素取代Ce元素,考察其材料表征结果与催化降解甲苯性能之间的关系,研究发现加入的Mn元素将与Cu元素结合形成新的表面活性中心,并在CeO2的作用下高度分散,有利于催化剂上氧的移动性,从而提高催化剂催化氧化甲苯活性。结果显示,当Cu/Mn/Ce摩尔比为1∶1∶3时所合成催化剂催化氧化甲苯的性能最佳,T90为193℃。     

催化燃烧方法净化丙烯腈废气的催化剂的实验研究

制备了用于催化燃烧净化含丙烯腈废气的金属氧化物－－贵金属、金属氧化物、贵金属三种类型的催化剂。初步评价了其对丙烯腈(ACN)的催化氧化效果,并与现有的国产负载贵金属催化剂进行了比较。实验结果表明,所制备的催化剂具有较好的催化氧化性能。     

甲醇制氢Cu60Zn30Al10催化剂的制备与性能

以Cu60Zn30Al10催化剂为研究对象，考察催化剂的制备条件和还原方法对催化性能的影响。结果表明：并流共沉淀法制备的催化剂适宜的焙烧温度是450—550℃；对甲醇催化氧化重整反应，用H2还原和用甲醇和水蒸汽还原所得催化剂的活性及反应诱导期基本相同；但对甲醇水蒸汽重整反应，用H2还原时催化剂的活性较好，反应诱导期短。     

丁烷氧化制顺酐VPO催化剂的研究

采用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＩＲ和ＥＳＲ等测试手段,考察了由４种不同方法制备的ＶＰＯ催化剂的比表面,钒的平均氧化态以及晶相组成,研究了催化剂在不同条件下的活化以及用于正丁烷氧化制顺酐反应的催化性能,实验民用还原剂的种类以及活化条件对催化剂的性能有明显的影响。