La2O3—Ni／MgAl2O4催化剂的抗积炭性能研究

采用脉冲反应和程序升温氧化反应考察了Ni/MgAl2O4和La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂上CO歧化和甲烷催化分解的程度。结果表明,在相同处理条件下,Ni/MgAl2O4催化上CO的歧化程度远高于La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂,Ni/MgAl2O4催化剂上甲烷分解产生的积炭量是La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂上的4．28倍。利用甲烷处理La2O3-Ni/MgAl2O4催化上,其X光电子能谱（XPS）的C1s谱中的NixC的结合能比Ni/MgAl2O4催化剂高。这证实了催化上中较高正价态镧的存在,使得还原态催化剂的金属镍表面电子向镧上迁移;还原态金属粒子电子浓度降低,使得催化剂上CO歧化和甲烷分解反应的速率降低,从而使催化剂表现出较强的抗积炭能力。     

纳米粒子MgAl2O4尖晶石的合成及负载型La0.8Sr0.2CoO3／MgAl2O4催化剂的性能研究

采用溶胶－凝胶技术,聚乙烯醇（PVA）为络合剂,合成出尖晶石型大表面纳米粒子MgAl2O4,用硝酸盐浸渍分解法制备出负载型La0.8Sr0.2CoO3/MgAl2O4催化剂,以XRD、BET、TPR、二甲苯完全氧化等手段,研究了合成条件对形成的MgAl2O4性质的影响及催化剂的性能,并与负载型La0.8Sr0.2CoO3／堇青石、La0.8Sr0.2CoO3／γ-Al2O3催化剂进行了对比,结果表明,活性组分在MgAl2O4载体上是高度分解的,负载型La0.8Sr0.2CoO3/MgAl2O4催化剂具有优良的催化活性和抗高温烧结能力。     

La对CH_4-CO_2重整反应催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法制备了Ni/γ-Al2O3和Ni/La2O3-γ-Al2O3系列催化剂,通过固定床反应、热重分析等方法,考察了催化剂的性能。结果表明:Ni质量分数为10%的Ni/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性;稀土元素La的加入,提高了催化剂的抗积炭性能;在相同的反应条件下,10%Ni/3%La2O3-γ-Al2O3催化剂的积炭量比10%Ni/γ-Al2O3催化剂积炭量降低了40%,稳定性大大提高。以Ni/La2O3-γ-Al2O3催化剂中Ni质量分数10%,并且La质量分数3%为最佳,实验条件下制得的合成气CO/H2接近1/1。     

膜反应器中甲烷催化部分氧化制合成气Ni/ZrO2积炭的研究

考察了YBCO(YBa2Cu3O7-x)透氧膜反应器中Ni/ZrO2催化剂催化氧化CH4制合成气时催化剂的积炭行为.结果表明,积炭速率随温度升高而增加,根据积炭反应平衡常数,积炭主要是甲烷分解积炭所导致.由SEM图可以观察到,温度为850~875℃时,积炭的形状主要是丝状炭,而900℃时积炭的形状为包容炭,包容炭对催化剂活性有较大影响.     

CH4三自热重整制合成气催化剂的制备与性能

以稀土氧化物(CeO2、La2O3)为助剂对Ni/类水滑石催化剂进行改性,用于CH4三自热重整反应,旨在改善催化剂的活性和稳定性。以共沉淀法先制得铈(镧)掺杂的镁铝类水滑石(LDHs),焙烧后再以浸渍法负载镍活性组分得到Ni/LDHs前驱体,再焙烧得到NiO/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂。用ICP-AES进行Ni、Mg、Al元素分析,BET法测试催化剂比表面积,XRD表征催化剂物相,H2-TPR表征催化剂活性中心。考察了原料气组成为n(CH4)∶n(CO2)∶n(H2O)∶n(O2)=1∶0.5∶1.8∶0.1时催化剂在750℃、0.1MPa条件下CH4三自热催化重整的稳定性及积炭性能。结果表明,制得的Ni/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂中,Ni组分以NiO形式存在于催化剂表面,能降低催化剂还原活化温度;在催化剂中掺杂CeO2(La2O3)对其活性有一定程度的调控作用,且能够很好地改善催化剂的抗积碳性能;当Ni的质量分数为10%、Al与Mg的质量比为1.7时,催化活性较好,750℃、0.1 MPa时,CH4转化率达到92.3%,CO2转化率达到98.3%;反应100 h后,Ni/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂上的CH4转化率仍可维持在75%以上。     

微乳化法制备Ni/Al2O3催化剂及其在甲烷部分氧化反应中的高温稳定性和抗积炭性能

用传统的浸渍法,溶胶-凝胶法和微乳化法三种不同的方法制备均含Ni/Al2O3(w(Ni)=10%)催化剂(分别简称为IMP,Sol-gel,ME). 利用比表面测定(BET)、原位X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段研究这三种方法制备的催化剂的不同之处. 在常压下,固定床反应器中评价了三种催化剂对甲烷部分氧化制合成气反应的催化性能,发现三种催化剂的反应活性相当,但抗积炭性能却有明显不同. 其中ME催化剂抗积炭性能最好. 在温度为923 K,x(O2)/x(CH4)=0.53的条件下,ME催化剂反应20 h没检测出积炭生成,而反应5 h后,Sol-gel催化剂有少量积炭生成,平均积炭率为0.002 g*g-1*h-1,而IMP催化剂有大量积炭生成,平均积炭率为0.085 g*g-1*h-1. ME催化剂具有较大的比表面,较小的Ni颗粒且Ni与Al2O3之间有强烈的相互作用,这是微乳化法制备的Ni/Al2O3催化剂具有良好的抗积炭性能的重要原因.     

正交试验法确定Ni/γ-Al2O3催化剂的最佳制备条件

采用正交试验法,研究了超声波强度、助剂La2O3和CeO2含量以及煅烧温度4个因素对浸渍法制备的Ni/γ-Al2O3催化剂用于苯-CO2裂解时的积炭量的影响.试验结果表明:对积炭量的影响从大到小的顺序为煅烧温度、超声辐射强度、CeO2含量、La2O3含量.在设定试验条件下,当煅烧温度为550℃,在120 W的超声辐射条件下,添加质量分数为3%的CeO2和质量分数为2%的La2O3为助剂时,制备的催化剂积炭量最低.     

六铝酸盐CaNiAl11O19-δ的合成及催化性能

通过高温焙烧硝酸盐分解法 ,以 Ni为活性组分制备磁铅石型六铝酸盐复合氧化物Ca Ni Al11O19-δ催化剂 ,并用 XRD,XPS,TPR和 TGA等对催化剂的结构和性质进行考察 .结果表明 ,六铝酸盐 Ca Ni Al11O19-δ对二氧化碳重整甲烷制合成气反应具有较高的催化活性和稳定性 ,在 780℃连续反应 1 8h,CH4 和 CO2 转化率分别保持在 93.4%和 91 .2 %以上 ,催化剂积炭量仅为 1 .61 8% ,没有发现高温烧结和因少量积炭而失活现象     

制备方法对Ce-Ni/ Al2O3催化剂还原和吸氧性能的影响

采用程序升温还原和O2室温吸附方法,研究了两种方式制备的Ce Ni/Al2O3催化剂的还原行为和吸氧能力,以Ni/Al2O3和Ce/Al2O3为对照物研究了Ce、Ni的相互作用及其对催化剂的还原行为和吸氧能力的影响.实验发现,单独负载在Al2O3上的Ce和Ni组分的吸氧能力有很大差异,Ce物种表现出良好的吸氧能力;Ce和Ni组分同时负载在Al2O3上时,由于组分间的相互作用,促进了催化剂上低温可还原物种的形成,改变了低温可还原物种的分布,提高了623K还原后的吸氧能力;先浸Ce物种并分解后再浸Ni的Ce Ni/Al2O3催化剂,其吸氧能力增加更为显著.     

担载Ni催化剂中Ni担载量及金属助剂对CH4与CO2重整反应活性的影响

考察了金属Ni担载量对Ni/Al2O3、Ni/MgO/Al2O3催化剂用于甲烷与二氧化碳重整反应活性的影响,结果表明Ni担载量对反应活性的影响受反应温度的制约.在低担载量时,催化活性随Ni担载量的增加而增加,到3%时CH4及CO2转化率分别达到100%和88%;但对高担载量催化剂如20%Ni/MgO/Al2O3,高温时（＞1073K）因Ni的聚集等使反应器堵塞,导致活性骤降.与Ni/Al2O3相比,Ni/MgO/Al2O3具有更好的稳定性.助剂对催化活性及稳定性也有一定影响.各助剂对CH4转化的影响次序为La＞Mn＞Co＞Fe.助剂的加入有助于Ni催化剂稳定性的提高.     

Structure of V2O5-P2O5-Sb2O3-Bi2O3 glass

The structure of V₂O₅-P₂O₅-Sb₂O₃-Bi₂O₃ glass and its state of crystallization were studied by means of infrared spectroscopy and X-ray diffraction analysis. The results indicate that, in this glass, V and P exist mainly in the form of a single-stranded linear (VO₃) _n and an isolated (PO₄) tetrahedral with no double bond. Partial V and P are connected through O, forming an amorphous structure of layered vanadium phosphate. Trivalent Sb³⁺ and Bi³⁺ open the V=O bond and appear in interlayers, so a weak three-dimensional structure is connected successfully. Along with the substitution of Sb₂O₃ for partial V₂O₅ or that of P₂O₅ for partial V₂O₅, the network structure of the glass is reinforced, and the crystallization is reduced.     

ZnC2O4·2H2O和CuC2O4·2H2O纳米晶的超声波固相化学反应合成与结构表征

在近室温下通过固相反应合成ZnC2 O4·2H2 O和CuC2 O4·2H2 O纳米超细化合物 ,用X射线粉末衍射 (XRD)和透射电子显微镜 (TEM)对其物相、晶粒形貌和晶粒大小进行了表征 .结果表明 ,所得产物为颗粒大小均匀、平均粒径分别为 30nm和 4 0nm左右的纳米粉体     

Al2O3-H2O纳米流体的导热性能

采用Hotdisk热物性分析仪测量了Al2O3-H2O纳米流体的导热系数,探讨了pH值、分散剂加入量和纳米粒子含量对导热性能的影响．结果表明：最适宜的pH值和分散剂加入量能显著提高水溶液中Al2O3表面Zeta电位的绝对值,增大颗粒间的静电排斥力,悬浮液分散稳定性较好,导热系数较高;从分散稳定和导热系数提高两个方面来考虑,最佳pH值为8．0左右;在0．10％Al2O3-H2O纳米流体中,十二烷基苯磺酸钠的最佳加入量为0．10％．Al2O3-H2O纳米流体的导热系数随纳米粒子含量的增大而非线性增大,且大于现有理论（Hamihon-Crosser模型）预测值．     

ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O在空气中的热分解动力学

通过热重法(TG-DTG)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)技术研究了固态物质ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O机械混合物(摩尔比3:2)在空气中热分解的过程.TG-DTG的曲线表明:其热分解过程TG曲线中4个明显的台阶与理论失重相吻合.XRD结果表明:样品在500℃煅烧生成为较好晶型的ZnO-NiO混合物.用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Ozawa法求取Ea,用热分析动力学三因子求算的比较法判断出可能的机理函数.ZnC2O4和NiC2O4热分解的活化能分别为175.69～176.48 kJ/mol、220.28～200.93 kJ/mol,ZnC 2O4和NiC2O4分解反应过程可能遵循的机理函数微分形式分别为f(α)=3(1-α)[-ln(1-α)]2/3和f(α)=2(1-α)[-ln(1-α)]1/2;积分形式分别为g(α)=[-In(1-α)]1/3和g(α)=[-ln(1-α)]1/2,都属于随机成核和随后生长型机理函数(Avrami-Erofeer),Am,其调节因子m=3、2.     

氧化铁—丝光沸石—氧化钾系湿敏材料的研究

讨论含Ｋ２Ｏ的α－Ｆｅ２Ｏ３材料中，添加丝光沸石对材料湿敏性能的影响．结果表明添加丝光沸石，抑制了α－Ｆｅ２Ｏ３晶粒生长；材料中孔大小和分布得到改善，消除了样品在烧结过程中生成的使材料不稳定的β－Ｋ２Ｏ和ＫＦｅ１１Ｏ１７相．因而氧化铁－丝光沸石－氧化钾系陶瓷具有优良的湿敏特性和稳定性     

固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-La2O3催化制备生物柴油

用沉淀-浸渍法制备固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-La2O3催化剂,通过XRD和FTIR对其结构进行表征.将该催化剂用于催化制备生物柴油并考察了反应条件对生物柴油产率的影响.结果表明,当Fe、Zr和La的摩尔比为1∶0.42∶0.075时,催化剂活性最高.其催化制备生物柴油的最佳工艺条件为,催化剂用量为菜籽油质量的2%,醇和油的摩尔比为12∶1,反应温度为220℃,反应时间为10h,产率可达90.3%.催化剂重复使用5次反应时间达50h,产率仍达83%.GC-MS表征表明制得的生物柴油的纯度较高.     

Preparation and kinetics of the thermal decomposition of nanosized CuC2O4−ZnC2O4·2H2O

The physical mixture of nanosized CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O, as precursors of CuO−ZnO, have been prepared by the one-step solid state reaction method at room temperature. The thermal decomposition processes taking place in the solid state oxalate mixture of nanometer CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O have been studied in static air using TG, DSC, XRD and TEM techniques. TEM showed that the grain size of the decomposition product is 5–15 nm. The values of the activation energyE _α were determined using the isoconversional procedure of KAS method and the Ozawa method. The most possible mechanism functionf(α) of the thermal decompositions of nanosized CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O are defined using the comparative method, function models of the decomposition of CuC₂O₄ and ZnC₂O₄ follow the same mechanism function “Avrami-Erofeev equation”. The pre-exponential factorA is obtained on the basis ofE _α andf(α), thus the thermal analysis kinetic triplet of the decompositions of nanosized CuC₂O₄−ZnC₂O₄·2H₂O are determined. Foundation item: Supported by the key Natural Science Fund of Deparartment of Science and Technology of Hubei Province (2001ABA099). Biography: CHEN Donghua(1946-), male, Professor, research direction: material synthesize and thermal, analysis kinetics.     

钠钡铝磷酸盐玻璃的结构与性质

研究摩尔组成为16 7Na2O·27 8BaO·xAl2O3·( 55 5 -x)P2O5 (x=0, 2 8,5 6, 8 4, 11 1)并掺Nd2O3 的磷酸盐玻璃的密度、分子体积、折射率、玻璃化温度Tg、软化温度Tf、热膨胀系数和化学稳定性与Al2O3 含量的关系,并用红外光谱研究玻璃的结构.研究结果发现,玻璃的密度、折射率、Tg、Tf随Al2O3 含量的增加而增大,分子体积和热膨胀系数随Al2O3 含量的增加而变小,化学稳定性则随之增加逐渐提高.这表明铝离子的引入增强了玻璃内部网链的连接,从而改善了磷酸盐玻璃的物化性质.红外光谱分析表明,P—O—Al吸收峰的变化和玻璃性能的改善是一致的.