超声-非均相催化氧化法处理苯酚废水

研究了超声／H2O2／CuO、超声／H2O2／Ni2O3及超声／H2O2／MnO2非均相体系对苯酚的去除效果。以初始浓度25mg／L的苯酚溶液为处理液．催化反应在带夹套的玻璃器中进行。在超声声强4．97W／cm^2、H2O2加入量300mg／L、催化剂的加入量均为1g／L、溶液温度30℃的处理条件下，3种体系中超声／H2O2／CuO组合对苯酚的去除效果最好。超声辐照240min时，单独超声、超声／H2O2、CuO／H2O2及超声／H2O2／CuO对苯酚的去除率分别为24．0％，53．3％，13．8％和89．5％，表明超声、H2O2与CuO具有协同作用。溶液温度从20℃上升到55℃时，3种组合下苯酚去除率均随温度升高有明显增大，表明温度较高时C6H5OH去除过程中催化作用起主要作用而非超声空化作用。     

Ru/TiO2催化剂上的催化湿式氧化处理H-酸废水反应性能研究

考察了反应温度、反应压力、反应气量、空速以及贵金属担载量等因素对Ru／TiO2催化剂催化湿式氧化法处理H—酸废水处理效果的影响．此外还利用X—荧光光谱(XFD)和X—射线粉末衍射(XRD)等表征手段研究了催化剂TiO2载体的杂质含量和晶型．结果表明：随着催化剂上活性组分担载量的增加，催化剂的催化活性逐步提高．在温度为240℃、压力为6．0MPa、空速为2．5h^-1、气量为150mL／min的反应条件下，经过担载量为ω(Ru)＝3％的Ru／TiO2催化剂的催化湿式氧化处理，模型废水中的COD去除率可达到99．8％．     

Pd/C的制备条件对丙二烯磷酸选择加氢催化性能的影响

利用浸渍法制备Pd／C催化剂，通过正交试验确定了催化剂的最佳制备条件：浸渍吸附温度313K，吸附时间6．0h，还原剂量10倍于理论用量，还原温度353K，还原介质pH值为8．0，还原时间2．0h．所得催化剂在温度328K、压力0．3MPa、反应时间2．0h的情况下，丙二烯磷酸转化为丙烯磷酸的转化率为52．58％，工业用Pd／C催化剂在同样的反应条件下测得转化率为48．96％．通过正交试验制备的最佳催化剂表现出较好的催化活性，并对催化剂进行了XRD、H2-TPR和比表面测定，初步解释了催化剂活性与结构之间的关系．     

生物质催化气化重整制取富氢气体的实验研究

以流化床为气化反应器,以固定床为重整反应器,进行了生物质气化与重整制取富氢气体的实验研究.在不同的气化温度条件下,探讨Ni基催化剂、Ca基催化剂和两者的机械混合型催化剂对制取富氢气体的影响.实验结果表明:随着气化反应器温度的提高,3种催化剂均促进了重质烃类的分解转化,而Ni基和混合型催化剂使轻质烃的催化转化能力得到提升;在750---950 ℃范围内,混合型催化剂具有最佳的催化效果,H2产率达到79.4 g/kg,产物气中的H2体积分数为53.6%～59.7%;分别添加Ni基和Ca基催化剂时,H2产率分别达到64.0 g/kg和57.9 g/kg,产物气中的H2体积分数均达到40.3%以上.     

促进型Pt/C类催化剂对甲醇的电氧化作用

研究了硅钼酸、磷钨酸促进型Pt／C类催化剂对甲醇的电氧化作用．采用循环伏安法和线性伏安法考察了催化剂的制备方法、添加剂、甲醇浓度、反应温度等因素对催化剂活性的影响,并用XRD和EDS技术对催化剂进行表征．结果表明：Mo含量(质量分数)为7．87％的Pt—Ru—Mo／C催化剂的活性为Pt—Ru／C商品催化剂(E—TEK)活性的1．65倍;添加硅钼酸和磷钨酸可以使得活性组分的分散度提高,从而显著提高催化剂的活性和抗毒性能．     

Ca（OH）2对污泥中制取富氢气体的影响

以城市污泥转化为富氢气体为目的,使用超临界水（SCW）间歇反应器,以Ca（OH）2为催化剂,主要考察了Ca/C摩尔比、反应温度对城市污泥在SCW条件下生成的气体组成、碳转化率以及CO2吸收率等的影响。实验结果表明,随着Ca/C摩尔比的增加,气相产物中的CO2可以得到有效固定,同时促进碳转化率和H2产率升高。在600℃、30MPa的条件下,当Ca/C摩尔比为0.6时,CO2的吸附率达到95％,H2含量比Ca/C比为0时提高14.7。随温度升高,碳转化率和H2的体积分率逐渐增加,Ca的利用率也逐渐增大。温度为680℃时,CO2吸附率达到99％,H2含量达到43.7％。Ca（OH）2的催化作用在高温下更加显著。     

水溶性钌-钯双金属催化剂催化卤代芳香硝基化合物选择性加氢

考察了水溶性Ru／Pd—TPPTS双金属催化剂催化卤代芳香硝基化合物的加氢性能．实验结果表明，在原位合成的Ru—TPPTS催化体系中添加PdCl2后，催化剂的活性明显提高，尤其是0．50Ru／0．50Pd—TPPTS双金属催化剂表现出显著的钌和钯之间的双金属协同效应．在PB2=1．0MPa，70℃，反应70min的条件下，双金属催化剂0．50Ru／0．50Pd—TPPTS催化对-氯硝基苯中硝基选择性加氢反应时转化率达到100％，生成对-氯苯胺选择性为92．3％．对于取代基和取代位置不同的一些卤代硝基苯加氢，双金属催化剂0．50Ru／0．50Pd—TPPTS也表现出很高的催化活性和较高的生成卤代苯胺选择性．     

吡啶钌的Keggin结构杂多钨酸盐的合成及表征

合成了两种联吡啶钌的Keggin结构杂多钨酸盐，[Ru(bipy)3]2[SiW12O40]2C2H5OH8H2O,[Ru(bIPY)3]2[GeW12O40]4C2H5OH4H2O；并通过元素分析、UV-Vis光谱、IR光谱、^1HNMR谱、热重分析对所合成化合物进行了表征，它们在可见区有较强的吸收，其吸收起始于750nm附近。     

Ru改性碳纳米管催化甲醇分解的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论,运用VASP软件计算了甲醇在Ru改性单壁碳纳米管(Ru/CNTs)表面分解的全部基元反应所涉及的吸附能、活化能和部分反应速率常数,探究了甲醇在该催化剂表面的分解机理。根据吸附能确定了各物种的最优吸附位;其中,COH、CH和C最优吸附位是bridge~(Ru-C)(br1)位,其余物种的最优吸附位均为Top~(Ru)(T1)位。甲醇分解的第一步基元反应存在三条反应路径,即CH_3OH→CH_3+OH、CH_3OH→CH_2OH+H和CH_3OH→CH_3O+H;由活化能及反应速率常数分析可知,主反应路径为CH_3OH→CH_2OH→CHOH→COH→CO,即甲醇分解时其C—H键最易发生断裂,生成的CH_2OH分子经连续脱氢最终生成CO.因此,Ru/CNTs催化甲醇分解的主产物是CO和H,且不易积碳。     

K、Ca、Mg铁酸盐的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能研究

采用微波草酸盐共沉淀法制备了K、Ca、Mg铁酸盐催化剂，用BET、XRD、H2-TPR、电导测量等对催化荆进行表征，并研究其对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能．结果表明，Ca铁酸盐催化剂表现出较好的丙烷氧化脱氧制丙烯催化性能，873K时丙烷的转化率为23．95％。丙烯的选择性为17．29％．收率是Fe2O3的2倍．     

Ca(OH)2对生物质水蒸气气化制氢的影响

提出一种新型的生物质水蒸气气化制氢方法.该方法在生物质水蒸气气化过程中添加CO2吸收剂,旨在通过吸收CO2促进产氢反应向着氢气产生方向进行,从而提高产氢量.分析了Ca(OH)2、水蒸气、温度和保持时间对产氢量以及产气组分百分比的影响,结果表明:在生物质水蒸气气化过程中添加CO2吸收剂能显著提高产氢量;随着Ca(OH)2的增加产氢量先升高后略微降低,Ca(OH)2对水煤气反应的影响要明显强于对甲烷水蒸气重整反应的影响;产氢量随水蒸气的增加先升高后降低;产氢量随温度的升高迅速增加;充足的保持时间可以使制氢反应进行彻底.     

氯化铝对脱水污泥超临界水气化产氢的影响

如何选择或开发合适的催化剂以提高产氢量成为污泥超临界水气化技术,是实现实际应用的关键。选取氯化铝(AlCl_3)作为催化剂,以污水厂脱水污泥为对象,采用间歇式高温高压反应釜,在400℃、24 MPa、30 min的条件下进行超临界水催化气化实验。分析AlCl_3对脱水污泥超临界水气化产氢以及关键产物的影响,探讨AlCl_3的催化机理。结果表明,AlCl_3能够显著促进脱水污泥超临界水气化产氢,在6wt%添加量下氢气产率达到11.52 mol/kg OM,比不添加提高了近43倍。AlCl_3的添加会促进小分子有机物聚合生成酚类物质,抑制小分子聚合生成焦炭。AlCl_3催化机理是水解生成HCl和A_l2(OH)_3。HCl作为酸性水解剂,促进污泥中碳水化合物在亚临界条件下水热解转化成小分子物质,并进一步在超临界条件下气化产生氢气;Al_2(OH)_3作为碱性化合物催化剂,促进水气转化反应促进产氢,二者共同作用促进脱水污泥超临界水气化产氢。     

废催化剂回收三氧化二铝的初步研究

本文主要研究了如何从合成氨废催化剂中回收氢氧化铝,重新制成氧化铝载体。探讨了浸取时间对氢氧化铝、碳酸钠回收的影响,分析了二氧化碳流量、终点pH值等因素对制成拟薄水铝石的影响。拟薄水铝石经高温加热脱水后可生成所需的活性氧化铝。本实验方法生产活性氧化铝的成本低,简单易行。     

高灰煤在CO_2中的催化气化

在常压流动态 CO_2气氛下,用 PRT—1型热天平考察了平朔气煤、晋城无烟煤和西曲焦煤洗中煤中的矿物组分在气化反应中的自催化作用和添加催化剂的催化作用。试验结果表明,高灰煤均比石墨具有较高的气化活性;不同煤种对气化催化剂均有一定的选择配伍性;对于灰分含量最高的西曲焦煤洗中煤的气化,硫铁矿渣具有比 K_2CO_3更为显著的催化活性,在一定范围内是一种较好的可弃性高灰煤气化催化剂。     

层状化合物K_(0.81)Li_(0.27)Ti1.73O_4的合成

研究以K2CO3,Li2CO3和TiO2为反应原料合成层状钛酸盐K0.81Li0.27Ti1.73O4过程中合成条件对产物的影响.结果表明:反应温度在1000～1200℃,反应原料配比为n(K2CO3):n(Li2CO3):n(TiO2)=(0.405～0.42):(0.135～0.165):1.73时,均可以得到产物K0.81Li0.27Ti1.73O4,延长反应时间及升高反应温度均有利于产物的生成;在1200℃高温条件下,使用刚玉坩埚为反应容器时,最佳的反应条件是:反应温度为1100℃,反应原料配比为n(K2CO3):n(Li2CO3):n(TiO2)=0.405:0.135:1.73,反应24h.     

α-Ni_(0.8)Co_xAl_(0.2-x)(OH)_(2.2-0.5y)(CO_3)_y·zH_2O配位沉淀法合成和电化学性能

为了改善铝代α-Ni(OH)2的电化学性能,用共沉淀法合成了含不同配比Al3+、Co3+的Ni(OH)2.样品经CT、XRD、FTIR、SEM等表征为α-Ni0.8CoxAl0.2-x(OH)2.2-0.5y(CO3)y.zH2O.恒电流充放电和微电极CV等测试表明:Co3+的摩尔分数在0.02~0.04时,合成的样品作为氢镍电池的正极材料,在放电比容量、电极可逆性和稳定性等方面均得到改善.Co3+发挥了稳定α相结构、增强导电性等多重作用.     

羟基磷灰石负载Ru催化氨硼烷产氢性能研究

采用浸渍-还原法制备了Ru/羟基磷灰石(HAP)催化剂,并考察了Ru负载量、还原剂硼氢化钠的用量、还原温度以及反应条件对催化剂Ru/HAP催化BH₃NH₃水解产氢的影响.结果表明:当Ru的负载质量分数为0.3%、Ru与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1.0:2.2、还原温度为303 K时,Ru/HAP催化剂催化BH₃NH₃水解产氢的转化频率T_OF为125 mol H₂·mol^-1Ru·min^-1.当搅拌转速为450 r·min^-1时,外扩散限制消除,产氢速率最大.产氢速率与催化剂浓度成正比,氨硼烷水解产氢反应由催化剂界面反应控制,Ru/HAP催化剂催化BH₃NH₃水解产氢反应对催化剂浓度反应级数为0.8.随着反应温度的升高,氨硼烷产氢速率系数增大,副产物偏硼酸钠越易从催化剂表面脱附,产氢速率逐渐增大.反应动力学计算表明Ru/HAP催化剂催化BH₃NH₃水解产氢反应对氨硼烷浓度为0级反应,活化能为44 kJ·mol^-1.     

温度对天然焦蒸汽气化特性的影响

在小型流化床实验装置(φ50 mm、高1.6 m)上,考察了温度对沛城煤矿天然焦蒸汽气化产气量、碳转化率、煤气热值和煤气组分的影响,并与ASPEN PLUS模拟结果进行了对比.实验结果表明:反应温度是影响气化反应的主要因素,温度升高,煤气组分中H2和CO2含量下降,CO含量增加;当气化反应温度从850 ℃提高到1 000 ℃,碳转化率从10.25%提高到47.76%,产气量增加了4.3倍;H2和CO2的含量由63.0%和25.0%减少到59.8%和20.2%,CO含量由9.6%增加到18.5%;煤气热值从8.87 MJ/m3增加到了9.33 MJ/m3.应用ASPEN PLUS软件模拟天然焦-蒸汽气化反应过程,同时考虑碳转化率,其模拟结果与实验数据接近,误差在可接受范围内,因此ASPEN PLUS模拟对系统设计与优化具有参考意义.     

原料TiO_2粒径对层状镧钛酸盐形貌的影响及反应历程研究

通过固相反应法合成了一系列不同尺寸的K2La2Ti3O10,考察了原料TiO2尺寸对固相反应速率以及产物形貌的影响,得出了不同粒径原料的最佳反应配比;同时使用XRD跟踪检测,研究制备过程中可能的反应历程.结果表明,降低原料粒径,可使反应速率加快,有利于合成小尺寸的层状K2La2Ti3O10.     

High pressure effects on the crystal structure and electric conductivity of perovskite like (Ca/Sr)_2CuO_2Cl_2 compounds

The crystal structure stability as well as electric conductance of (Sr/Ca)_2CuO_2Cl_2 compound with K_2NiF_4 structure was investigated up to 31 GPa using diamond anvil technique. It seems that (Sr/Ca)_2CuO_2Cl_2 is quite stable under pressure but with obvious anisotropic compressibility. The equation of state (EOS) obtained shows relative large bulk modulus.