溴代N-丁基吡啶离子液体的合成及吸收CO_2性能研究

以吡啶、溴代正丁烷为原料合成了溴代N-丁基吡啶离子液体([bpy]Br),使用红外光谱、核磁共振氢谱分析方法对产物结构进行了表征。运用热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)对离子液体的热稳定性进行测定,结果表明离子液体[bpy]Br的液态温度为99.3~238.0℃。实验研究了离子液体[bpy]Br对CO_2的吸收性能和离子液体再生后对CO_2的吸收负荷。结果表明:随着离子液体[bpy]Br质量分数的增加,离子液体吸收CO_2的负荷增加;随着吸收温度的升高,离子液体吸收CO_2的负荷减少;随着通入CO_2流量的增加,离子液体吸收CO_2达到饱和的时间缩短。离子液体再生后对CO_2的吸收性能基本不变。     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐对CO2电催化还原的活化机理研究

利用线性伏安、塔费尔动力学和电化学交流阻抗的表征手段,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)和碳酸丙烯酯构成的电解液中,离子液体对CO_2在Ag片电极电还原过程中的活化作用机理。线性伏安和塔费尔动力学测试表明:以[Bmim]Br作电解质时,CO_2电催化还原的起始还原电位正移,并有效促进CO_2被还原为CO_2~(·–)。电化学交流阻抗测试发现:咪唑阳离子[Bmim]~+在Ag片电极上发生吸附,并与CO_2~(·–)相互作用形成了[Bmim-CO_2]_(ad)中间体,降低了电催化还原CO_2反应的活化能,促进了CO_2的转化。     

合成催化剂HRh(CO)(PPh_3)_3反应中不同氢源对配合物结构的影响

以乙醇为溶剂、RhCl3·3H2O为铑源、三苯基膦(PPh3)为配体及甲醛为羰基源,在常压回流条件下一步法合成目标铑膦配合物HRh(CO)(PPh3)3,考察了不同氢源(H2、NaBH4和KOH)对铑膦配合物结构的影响.利用FT-IR、31P CP MAS NMR和XPS等对不同氢源条件下制备的铑膦配合物产物的结构进行表征.结果显示:以H2为氢源时,铑膦配合物产物主要为trans-RhCl(CO)(PPh3)2;以NaBH4为氢源时,产物为trans-RhCl(CO)(PPh3)2和HRh(CO)(PPh3)3的混合产物,同时甲醛溶液的滴加速度对产物的组成也有着重要影响,通过控制甲醛溶液的滴加速度可以有效抑制产物中trans-RhCl(CO)(PPh3)2的含量;以KOH为氢源时,产物为目标产物HRh(CO)(PPh3)3.     

修饰碳糊电极H_2O溶液中BQ对CO_2的电化学捕获

利用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF_6)修饰的碳糊电极(CILE)作为反应界面,开展H_2O溶液中苯醌(BQ)对CO_2捕获的电化学研究.结果表明:离子液体修饰的碳糊电极相较于普通碳糊电极具有较低的电荷传递电阻、更好的电子转移可逆性.利用电化学和现场红外光谱电化学技术实现宏观和微观的同步观察,探讨电化学过程中各物种的变化.结果表明:BQ电化学还原产物BQ~(-·)与CO_2作用,生成[BQ…CO_2]~(-·),随后进一步还原为[BQ…CO_2]~(2-).随着BQ浓度的增加,CO_2的转化捕获逐渐增多,当BQ达到一定浓度后,CO_2消耗量基本保持不变,过量的BQ发生电化学还原生成BQ~(2-).     

CeO2上CO和CO2吸附表面体的红外光谱研究

应用红外光谱技术研究了CO,CO_2等在氧化态和还原态CeO_2上表面吸附体的形成及反应,归属了所观察到的红外吸收带,证实在表面上存在HCO_3~-,HCOO~-,及两种不同键合方式的CO_3~(2-)等表面物种。观察到HCO_3~-有两种存在形式,一种在较高的温度下稳定,一种在较低温度下稳定。在不同温度下HCOO~-、CO_3~(2-)、HCO_3~-三种表面物种之间可相互转化,在氧化态样品上,CO最终氧化生成CO_2气体。     

温度对煤造气制备碳化铁的影响

研究了以煤造气为还原剂制备碳化铁过程中温度对还原度、金属化率、碳化铁率的影响,实验条件为压力0.3 MPa、反应时间180 min、还原气体中CO/CO2分别为3和1.5,反应温度在550～700℃之间变化.通过实验研究得到如下结论:产物的还原度、金属化率随温度的升高而逐渐增大;碳化铁率在600℃时最小;在气体成分达到一定还原势(CO/CO2=3)的条件下,700℃时碳化铁率最高;而在CO/CO2=1.5时,高温下不利于碳化铁的生成.     

Ag/ZnO复合催化剂的CO_2电催化还原性能研究

利用简单"一锅法"成功制备Ag纳米颗粒负载到多孔ZnO上的复合材料,并探究其在不同浓度电解质溶液中的CO_2电催化还原性能.结果表明Ag/ZnO复合催化剂在0.1 M KCl和0.5 M KCl电解质溶液CO_2电催化还原性能均优于相同电势下的ZnO催化剂,并且随着电解质浓度的升高,生成CO法拉第效率和电流均明显增加.在0.5 M KCl电解质溶液中,-1.2 V (vs. RHE)时在Ag/ZnO复合催化剂生成CO法拉第效率最大,可达89%,说明Ag和ZnO之间协同催化作用提高了复合催化剂的CO_2电催化还原性能.     

含功能配合物的X沸石大单晶的合成与表征

采用直接晶化方法合成含功能配合物的 X沸石大单晶 ,应用 X射线衍射、紫外 -可见光谱、发光光谱和元素分析等多种方法对产物进行表征 .结果表明 ,含[Ru( 6,6′- Cl2 bpy) 2 ( OH2 ) 2 ]2 的 X沸石大单晶具有较高的催化活性 ,含 Ru( bpy) 2 3的 X沸石大单晶具有发光性质     

三价铬还原电沉积机理

采用循环伏安法、极化曲线、恒电流阶跃、交流阻抗等电化学方法研究了Cr3 在氯化物/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系中的阴极还原机理.研究结果表明:Cr3 阴极还原分两步进行,其中第1步为不可逆过程,第2步为准可逆过程;反应无前置转化过程;Cr3 还原的极化曲线符合Tafel方程;Cr3 还原受电化学控制;Cr3 在还原过程中,电活性中间产物在电极表面吸附,随溶液浓度增大,Cr3 的扩散系数减小,但电活性中间产物在电极表面的饱和吸附量却随之增大.     

二甲醚选择性催化还原NO_x的试验研究

使用7%MoO3/γ-Al2O3(质量分数)为催化剂,对二甲醚(DME)作为还原剂选择性催化还原(SCR)降低NOx进行了试验研究.分别考察了反应温度、氧含量、DME与NO的比例对NO转化率的影响,测定了产物中的碳分布,并对NO与NO2分别作为NOx源进行了转化率比较.研究结果表明:常压条件下,在250~500℃内,随着反应温度的升高,NOx转化率先增大后减小;醚氮比对NO转化率的影响不明显;随着氧含量的增加,NOx转化率先增大后减小,当φO2=5%时,NO最高转化率约为53%;NO2比NO更容易被DME催化还原;含碳主要产物为CO、CO2,有少量甲醇(CH3OH)、甲醛(H2CO)生成.     

无机盐离子对Bi2WO6可见光催化剂去除水中四环素的光敏化作用

 以Bi₂WO₆作为催化剂的光催化反应对废水中四环素的去除具有较好效果。为通过直接在光催化反应中加入光敏化剂的方法,进一步提高Bi₂WO₆光催化剂对四环素废水的处理效率,本研究制备了Bi₂WO₆催化剂并进行了XRD和SEM表征分析,探究了其晶型结构和形貌特征;研究了无机盐离子光敏化剂的阴阳离子、光敏化剂加入量、四环素初始浓度、四环素溶液初始pH值5个因素对四环素去除的影响。结果表明,光催化剂成功制备且未对其晶格结构造成破坏,光敏化剂的加入可提高Bi₂WO₆对四环素的吸附率和去除率,优化了催化剂的催化活性。其中,阴离子Cl-和阳离子Cu²⁺的促进效果较好,经过对比后选择的最佳光敏化剂为硫酸铜;最佳条件为在硫酸铜加入量为1.5 mL以及四环素初始浓度为70 mg/L时,光催化剂对四环素的去除率可达88.79%;pH值为5或8时吸附效果最佳,吸附率分别为51.50%和55.01%。     

裂化催化剂再生过程中密相床出口处CO_2与CO比值的测定

本文提出了测定流化催化裂化(FCC)催化剂再生过程中的CO_2/CO值的一种新方法。利用双热导池同时连续检测再生烟气中CO_2和CO的瞬时浓度,得到了CO_2/CO值与含碳量、氧浓度(5.63％～21.65％)、催化剂类型及温度(600～720℃)的相互关系。并且利用已测得的裂化催化剂存在下CO的氧化数据,对密相床出口处CO_2/CO值进行了扣除计算,得到了本征的CO_2/CO,并同Arthur的结果进行了比较。在测定CO_2/CO值的同时,还测得了一批消碳动力学数据,与前人的工作进行了比较,证明了该实验数据的可靠性。     

碳纳米管促进Cu-基高效甲醇合成催化剂

用自行制备的碳纳米管（CNTs）作为促进剂，研制出一类高效甲醇合成催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs，评价它们对CO／CO加氢成甲醇的催化活性，并与非CNTs促进的相应体系作对比研究。实现发现，碳纳米管能显著地促进甲醇合成反应活性的提高。在493K，5．0MPa,H2/CO/CO2/N2=62/30/5/3(V/V),GHSV=8000h^-1的反应条件下, Cu6Zn3Al1-Ox-12.5wt%CNTs催化剂上，甲醇的时空产率达1064mgh^-1(g-catal)^-1；产物中甲醇的选择性达98％以上；而在相同的制备和反应条件下、在非促进相应催化剂Cu6Zn3Al1-Ox上，甲醇的时空产率只达729mgh^-1（g-catal)-1.H2-TDP观测揭示，常压下在CNTs材料、以及CNTs促进催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs上，可以吸附存储着数量相当可观、在423－573K温度范围处于可逆吸、脱附的吸附氢物种。这一特性将有助于在甲醇合成反应条件下，营造较高氢稳态的表面氛围，以有利于提高表面加氢反应的速率；与此同时，很可能由于加氢活性的提高，使得碳纳米管促进催化剂上甲醇合成反应所需温度比非促进的相应体系下降15－25K，这在相当大程度上将有利于提高CO的平衡转化率和甲醇合的平衡产率。本文结果表明，碳纳米管对H2优异的吸附、活化及存储性能对于促进其所改进催化剂上甲醇合成反应活性的显著提高，起着关键作用。     

微通道反应器内富氢重整气中CO选择性甲烷化净化

将4Ni-2Ru/ZrO2双金属催化剂均匀涂布到微通道反应器中,运用CO选择性甲烷化方法来净化富氢重整气中的CO。考察了焙烧温度、催化剂的涂布方法和CTAB/Zr的比例对催化剂性能的影响。实验结果表明：CTAB/Zr=0.35、350 ℃焙烧所制备的催化剂表现出良好的低温活性。反应温度240 ℃时可将CO的出口浓度降低到11 ppm,在温度240～300 ℃、空速13000～20000 h-1的范围内CO的转化率都可达99%以上,CO2的转化率不超过7%。     

CO对Cu—Zn—Zr催化剂CO2加氢合成甲醇的影响

用四种ＣＯ含量不同的原料气对Ｃｕ－Ｚｎ－Ｚｒ催化剂进行ＣＯ２加氢合成甲醇的研究．结果表明ＣＯ能抑制催化剂表面产生逆水汽变换反应活性位的ＣＯ２吸附,从而有效地提高ＣＯ２加氢合成甲醇的选择性     

微通道反应器内CO的选择性甲烷化净化

为了有效去除富氢重整气体中少量的CO,将4Ni-2Ru/ZrO_2双金属催化剂均匀涂布到微通道反应器中,运用CO选择性甲烷化方法来净化CO.考察了焙烧温度、催化剂的涂布方法、CTAB/Zr摩尔比和空速对催化剂性能的影响.实验结果表明:CTAB/Zr的摩尔比为0.35、空速为14286h~(-1)、每次涂布催化剂浆液后350℃下焙烧时,所制备的催化剂表现出良好的低温活性,反应温度为260℃时可将CO的出口含量降低到0.0013%(体积分数);CTAB/Zr摩尔比为0.35、每次涂布浆液后350℃下焙烧的催化剂,适宜的空速范围为13000～20000h~(-1).     

TiO2/SiO2纳米粒子光催化降解庚烯/二氧化硫

以TiO₂/SiO₂纳米粒子为催化剂， 研究了催化剂不同焙烧温度对二氧化硫与庚烯光催化反应的影响. 结果表明， 经600 ℃焙烧的催化剂对庚烯的降解最好. 同时研究了庚烯和二氧化硫的初始浓度、 氧气和水蒸气的不同含量及光强等因素对其光催化氧化降解的影响. 庚烯的降解速率随着二氧化硫浓度的增加而增加， 最终趋于稳定. 在二氧化硫浓度一定时， 庚烯的反应速率分别随着氧气和水分子含量的增加而不断增大， 氧含量为20%时速率最大； 水分子含量为444 μmol/L时速率最大. 庚烯的反应速率随着光强的增加而增大， 光强增至8.32 mW/cm²时， 反应速率趋于定值. 通过FT-IR和GC-MS测定初步确定了反应产物.     

MoS2/TiO2纳米复合材料的制备与可见光光催化性能研究

采用TiO2溶胶-凝胶法制备了复合半导体MoS2/TiO2纳米材料,用XRD、UV-VIS-DRS、BET等手段对样品进行了表征,并以亚甲基蓝染料为探针分子详细讨论了MoS2掺杂量、染料初始浓度等对其光催化性能的影响.结果表明:MoS2/TiO2复合半导体纳米材料具有较好的可见光催化活性;当染料浓度为0.284mmol·L-1,催化剂用量为0.5 g·L-1,亚甲基蓝染料的光催化降解率为96.5%.     

超临界干燥法制备的锐钛矿TiO_2纳米晶光催化降解亚甲基蓝的研究

以自制的锐钛矿TiO2纳米晶为光催化剂,高压汞灯为光源,考察了亚甲基蓝溶液初始浓度、催化剂用量、pH值、O2和Fe^3＋等因素对其光催化降解的影响．结果表明,适宜的pH值为5．6,最佳的催化剂用量为1．5g／L,通入一定量氧或加入少量的Fe^3＋离子能有效的促进TiO2光催化亚甲基蓝降解．     

Na2SO4对RhCl（CO）（TPPTS）2催化1—己烯氢甲酰化反应的影响

研究了配体制备过程中容易引起的Ｎａ２ＳＯ４对催化反应的影响,通过改变表面活性剂的量,配体与催化剂比例以及Ｎａ２ＳＯ４的加入量,对催化剂在两相体系中的分布影响进行了研究,发现加入Ｎａ２ＳＯ４可以引起胶束增溶作用和盐析作用,在一定量Ｎａ２ＳＯ４浓度范围内对反应比较有利。