MoO_3-MgO/ZrO_2复合催化剂催化水解HCFC-22的研究

通过共沉淀和过饱和浸渍法制备了MoO_3-MgO/ZrO_2三元复合催化剂,从MoO_3-MgO/ZrO_2催化剂的使用寿命考察了其催化水解HCFC-22的性能.同时考察了催化剂制备的镁锆摩尔比、焙烧温度、焙烧时间、催化水解温度、反应时间等条件对HCFC-22水解率的影响,结果表明镁锆摩尔比为3∶10,在400℃焙烧3 h的催化剂在催化水解温度为350℃时对HCFC-22的水解率可达98.88%,同时得出MoO_3-MgO/ZrO_2三元复合催化剂在连续反应42 h后水解率保持在60%以上.主要水解产物为HF、HCl和CO_2.     

CoCu-K/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在合成气制备低碳醇中的应用

通过真空浸渍制备了一系列修饰有ZrO_2的Al_2O_3负载的CoCu-K催化剂,考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能.与未经ZrO_2修饰的催化剂和未添加碱金属K的催化剂对比,该催化剂显示了较高的原料转化率和低碳醇的选择性.采用加压固定床反应器对其合成气制低碳醇的催化性能进行评价.同时系统研究了温度、压力、空速等反应条件对该反应的影响.结果表明,催化剂在温度260℃,压力3 MPa,空速2400 h-1条件下具备最优的反应性能.     

复合改性ZSM-5纳米片催化N_2O分解反应研究

以ZSM-5纳米片(Nanosheet-ZSM-5)为前驱体,醋酸铜、硝酸银、硝酸铈和硝酸镧为改性剂,采用一步法离子交换,制备了不同金属复合改性ZSM-5纳米片催化剂,测试了其N2O催化分解性能,结合催化剂的理化性质、H2-TPR和O2-TPD等表征,研究了复合改性对催化剂N2O分解性能的影响及其原因.结果表明,Ag、Ce或La的掺入,可促进Cu-ZSM-5纳米片催化剂上活性物种的还原,加快吸附氧的脱附,从而提高了N2O的催化分解活性.经Ag、Ce复合改性还可有效提高Cu-ZSM-5纳米片催化剂的低温活性.     

气氛条件对Pt-Mo_2C催化剂脱硝性能的影响

采用程序升温碳化、等体积浸渍等方法制备不同的Pt-Mo_2C催化剂,考察催化剂的催化脱硝性能。采用X线衍射仪(XRD)、比表面积测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、X线光电子能谱仪(XPS)等手段表征催化剂的物理化学性能。以H_2作为催化反应还原剂,在不同n(H_2)/n(NO)及无氧或富氧条件下测试Pt-Mo_2C的催化脱硝性能。结果表明:相比于掺杂Pt元素的Mo_2C催化剂,直接负载氯铂酸钾的Mo_2C催化剂效果最好,在无氧条件下n(H_2)/n(NO)=1和5时,NO的转化率最高分别可达到60.3%和100%,富氧条件下NO的转化率最高分别可达到40.1%和92.1%。富氧条件降低了催化剂的催化性能,而较高的n(H_2)/n(NO)有利于提升NO的转化率并拓宽反应温度区间。     

完全液相制备中醇溶剂及醇用量对催化剂性能的影响

在完全液相法的基础上对前驱体制备工艺进行改进,采用经醇解反应改性的异丙醇铝作为铝源制备Cu-Zn-Al双功能催化剂。考察了不同醇类及醇用量对催化剂结构及催化CO加氢合成二甲醚反应性能的影响。通过XRD,H2-TPR,NH3-TPD-MS等方法表征了催化剂的体相结构和表面性质。结果表明,催化剂制备过程中使用乙醇为溶剂,用量为150 mL时,催化剂的体相结构最好,可还原的铜物种最多,铜的分散度最高,各组分之间的相互作用力最强,催化活性最高。另外还发现,铝醇解液的老化是影响催化剂性能的重要因素。     

K对Cu/Zn/La/ZrO_2催化剂上CO加氢制备异丁醇的影响

采用共沉淀法制备了碱金属K改性Cu/Zn/La/ZrO_2催化剂,在固定床反应器上分析了其在合成气制异丁醇反应中的催化性能,利用BET、XRD、CO_2-TPD、NH3-TPD及CO-TPD表征技术,研究了K助剂的添加和反应温度对催化剂性能的影响。结果发现:K助剂不仅对催化剂结构及表面性质影响较大,同时对异丁醇合成活性也有明显影响。K改性导致催化剂各活性组分分散性变差,催化剂晶粒增大,CuO还原温度升高。但K促进了催化剂表面弱酸酸量及弱碱碱量的增加,催化剂上弱酸酸量、弱碱碱量分别与CO吸附性能、总醇时空收率有较好的顺变关系。结果表明:适宜的弱酸、弱碱中心有利于提高总醇的时空收率和总醇中异丁醇的选择性。     

稀土改性HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备La、Ce、Sm、Eu等稀土(RE)金属改性的HZSM-5分子筛催化剂(RE/HZSM5),考察它们在乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能.通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)和氨程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对其物化性能进行表征,并讨论反应温度对La/HZSM-5催化性能的影响.结果表明:少量稀土引入不破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,只对表面酸性产生了较大的影响;表面酸量决定RE/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯的性能,酸量的增大有利于乙醇转化率的提高;在不同稀土改性的催化剂中,2%La/HZSM-5的催化性能最佳,在反应温度240 ℃、55%原料乙醇、进料质量空速(WHSV)2.5 h-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99.3%和98.6%.     

AgI/Ag_2Mo_2O_7和AgBr/Ag_2Mo_2O_7复合光催化剂

室温下混合AgNO_3溶液与Na_2MoO_4溶液,用HNO_3溶液将上述混合溶液的pH调到2,之后将上述混合物在150℃水热处理12h得到Ag_2Mo_2O_7微米棒.在Ag_2Mo_2O_7悬浊液中先后加入AgNO_3溶液和KI或KBr溶液,分别制得AgI/Ag_2Mo_2O_7和AgBr/Ag_2Mo_2O_7系列复合材料.上述复合材料在可见光照射下对罗丹明B和甲基橙水溶液的光催化降解均表现出比单一的AgI、AgBr和Ag_2Mo_2O_7更高的活性.通过多种表征技术研究了相关材料的结构、形貌及其他物化性质.通过自由基捕获实验和电子自旋共振确定光催化过程主要的活性物质,并提出相应的光催化机理,解释了复合催化剂具有较高光催化活性的原因.     

复合催化剂Hβ沸石/TiO2催化合成乙酸辛酯

采用复合催化剂Hβ沸石/TiO2合成了乙酸辛酯。确定反应的最佳条件为:酸醇物质的量比1∶1.1、催化剂用量3.0g/mol乙酸、催化剂中TiO2的质量百分比10%、环己烷用量20mL/mol乙酸、反应时间3.5h。与其它单一固体酸催化剂比较,复合催化剂的催化性能更优越,乙酸的转化率更高。     

复合催化剂Hβ沸石/TiO2催化合成乙酸辛酯

采用复合催化剂Hβ沸石/TiO2合成了乙酸辛酯.确定反应的最佳条件为:酸醇物质的量比1∶1.1、催化剂用量3.0g/mol乙酸、催化剂中TiO2的质量百分比10%、环己烷用量20mL/mol乙酸、反应时间3.5h.与其它单一固体酸催化剂比较,复合催化剂的催化性能更优越,乙酸的转化率更高.     

冷等离子体BaO/γ-Al2O3共活化CO2氧化CH4制C2烃反应研究

研究了冷等离子体与BaO/γ-Al2O3催化剂协同作用下CO2氧化CH4制C2烃反应.结果表明:等离子体与催化剂协同作用效果优于单纯等离子体活化或单纯催化活化;CH4和CO2转化率及C2烃选择性和收率与催化剂负载量、体系能量密度有关;BaO/γ-Al2O3催化剂焙烧温度在500～800℃对催化剂活性影响不大;当体系能量密度为1300kJ/mol时,CH4转化率26.4%,C2烃选择性63.3%,C2烃收率达16.7%.     

MoO_3/ZrO_2的制备及对二甲基硅油合成反应的催化性能

采用浸渍法制备固体酸催化剂MoO_3/ZrO_2,研究该催化剂的性能并考察该催化剂对二甲基硅油合成反应的影响。利用XRD、BET和NH_3-TPD分别测定催化剂晶型结构、表面性质和酸性,并将制备好的MoO_3/ZrO_2酸催化剂应用于二甲基硅油的合成反应,通过单因素实验,研究不同MoO_3含量和煅烧温度对催化活性的影响,以及该催化剂活性及重复使用性能。结果表明:一定量的MoO_3可以使ZrO_2单斜相向四方相转变,增加样品的比表面积,提高酸强度;MoO_3质量分数10%、煅烧温度800 ℃为最佳催化剂制备条件;催化剂用量为1%时,产物收率及分子量达到最大,且重复使用4次以下,催化活性保持较高水平。     

浆态床反应器中Cu-Co合金催化剂用于合成气制低碳醇的研究

采用柠檬酸络合-等体积浸渍法将钙钛矿型复合氧化物LaCo0.7Cu0.3O3担载于SiO2表面,得到催化剂前驱体。利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、程序升温还原(TPR)、透射电镜(TEM)等技术对催化剂进行表征。对还原后的催化剂,在加压浆态床反应器中测试了合成气制低碳醇的催化性能,并与固定床反应器中催化性能进行了对比。结果表明:还原后形成了La2O3修饰的SiO2负载Cu-Co合金颗粒(CuCo-Alloy/La2O3-SiO2)催化剂。浆态床反应器中,由于液体石蜡浆液的作用和对热点形成的抑制,C2+醇的选择性显著提高。在所考察的实验条件下,空速为900至1 500mL/(gcat·h)、压力3MPa、H2∶CO∶N2=8∶4∶1和温度为250℃时,总醇中C2+醇的选择性达到95%以上。     

光照辅助LFO@CN催化H2O2氧化罗丹明B性能

为解决类芬顿体系固体催化剂催化效率低和光催化技术中太阳能利用率低等问题,以类芬顿固体催化剂LaFeO3和光催化剂g-C3N4为基础,制备了LFO@CN复合催化剂。用X-射线衍射、紫外-可见光谱和荧光光谱等仪器对催化剂进行了结构和物化性能的表征,并在光照和H2O2同时存在条件下,测试了催化剂对罗丹明B消除的催化性能。结果表明,催化剂组份的复合以及光照和H2O2的同时引入可以促进固体催化剂对有机染料的消除效率,反应25min时,罗丹明B的转化率已高达94.6%,且催化剂有较好的循环使用性能。为今后研发高效的水相有机污染物催化消除技术提供了一种新的思路。     

Co-Mo_2C/AC催化剂催化甲醇水蒸气重整的性能

本文研究Co掺杂Mo_2C/AC(AC为活性炭)催化剂的催化甲醇重整制氢性能。利用粉末X线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对Co掺杂Mo_2C/AC催化剂进行分析表征。结果表明:适量Co的掺杂可以提高甲醇水蒸气重整后产物中H_2的含量和甲醇转化率,掺杂1%Co时催化剂活性最高。在焙烧温度为725℃,负载量为10%时,催化甲醇水蒸气重整制氢效果最佳。当反应温度为450℃,甲醇溶液质量分数10%,液时空速为2 h-1时,甲醇转化率接近100%,催化产物中H2约占70%,CO控制在1%左右。     

等离子体改性制备NiO-TiO2/SiO2及其对甲基橙的降解性能

以正硅酸乙酯、异丙醇、钛酸丁酯、硝酸镍为主要原料,采用等离子体改性法制备了负载型NiO-TiO2/SiO2复合半导体材料,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段对催化剂的性能进行了表征,并考察了催化剂对甲基橙溶液的光催化降解性能。实验结果表明,所制得的复合半导体材料具有较高的比表面积,NiO的加入促进了载体表面的分散程度,有效地抑制了光生电子与空穴的复合从而增强了对可见光的吸收性能,而催化剂经等离子体处理后在分散性、稳定性方面也有了一定提高,材料的光催化性能得到改善。     

焙烧温度对氟改性纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯的影响

在400-550℃的不同焙烧温度下,制备了氟改性的纳米HZSM-5分子筛催化剂。利用XRD、N2吸附/脱附和NH3-TPD技术对氟改性前后催化剂的结构和酸性进行了表征,并在固定床反应器上考察了其催化甲醇制丙烯反应的催化性能。结果表明,氟改性可明显降低酸中心的数量及强度,从而显著提高丙烯的选择性和催化剂的稳定性。由于在450℃下焙烧的催化剂出现了新的强酸,使催化剂的稳定性和丙烯的选择性都略有下降。当焙烧温度达到550℃时,由于比表面积和孔体积大大降低,导致催化剂的稳定性显著下降。     

Ni-B/SiO2非晶态催化剂在二硝基苯催化加氢合成苯二胺中的应用

对N i-B/S iO2非晶态催化剂在二硝基苯加氢制苯二胺反应中的催化活性进行了研究。研究表明,该催化剂具有很高的催化活性,性能优于R aney N i催化剂,转化率可以达到100%,选择性达到98.6%,晶化导致催化剂失活。载体能提高催化剂的分散度,使催化剂的活性比表面积增大。     

Mo、Mo_2C、Mo_2N和MoO的电子结构及其对合成氨的催化性质(英文)

本文用原子球近似(ASA)法计算了4d过渡金属Mo及它的三种化合物Mo_2C、Mo_2N和MoO的电子结构,得出了它们相应的S、P和d能带宽度、能带位置、费米能级E_F和功函数φ_d的能值,给出了它们相应的能带结构简图。应用能带计算结果,根据Woodward-Hoffmann分子轨道对称守恒原理和前线分子轨道作用法则,用前线分子轨道对称性分析和能量计算相结合的方法,讨论了Mo、Mo_2C、Mo_2N和MoO对合成氨反应(N_2+3H_2→2NH_3)的催化性质,得到的催化活性顺序是Mo_2C>Mo_2N>MoO>Mo。此结果与实验事实完全一致。本文不仅对开发新型高效合成氨催化剂具有重要的现实意义,而且提供了一个用量子物理和量子化学计算设计工业催化剂的行之有效的理论方法。     

MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化水解HCFC-22和CFC-12的研究

氟利昂无害化与资源化处理技术已成为当今环保领域的研究热点.采用混合沉淀过饱和浸渍法制备MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂.将氟利昂通入以石英砂为催化剂填料载体的催化反应床中,利用管式炉加热,进行催化水解实验.从水解温度、水蒸气体积分数等反应条件考察了MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂对CHClF_2(HCFC-22)和CCl_2F_2(CFC-12)降解效果的影响.结果表明,500℃焙烧的MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸在相同的条件下催化水解HCFC-22和CFC-12,HCFC-22的降解率高于CFC-12,HCFC-22比CFC-12容易水解.两者的主要水解产物均为CO、CO_2、HF和HCl.被吸收后的产物为氟离子和氯离子,成分简单,经简单处理可被回收利用.反应60 h后HCFC-22和CFC-12的降解率仍维持在70%以上.由此可见,MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂催化水解HCFC-22活性高且稳定性好.XRD和SEM表征表明,MoO_3/ZrO_2-TiO_2催化剂的主要结构为四方晶相的Zr(MoO_4)2掺杂锐钛型的TiO_2.