水热法制备纳米复合粉体催化剂

纳米复合粉体是催化反应生产纳米材料的常见催化剂,其颗粒大小和分散程度在纳米材料的制备中起到关键作用。本文采用水热法重结晶制备SiO2负载型纳米复合粉体,研究水热反应温度对催化剂物相的影响,并用该催化剂通过化学气相沉积法成功生长出碳纳米管。     

碳纳米管负载Ni催化剂制备碳纳米管的研究

将硝酸回流预处理过的碳纳米管载体直接浸入镀Ni溶液中,通过化学镀在其表面上沉积出Ni纳米颗粒,并将所制备的Ni/CNTs催化剂用于制备新的高纯度碳纳米管.实验结果表明,碳纳米管载体的酸预处理时间对Ni/CNTs催化剂在碳纳米管制备过程中的催化性能有很大的影响,从而影响所制备的碳纳米管的形态.当碳纳米管载体在稀硝酸中回流预处理0.5 h后,所对应的Ni/CNTs催化剂催化制备的碳纳米管存在严重的缺陷,其主要结构为竹节状和鱼骨型,同时部分碳纳米管在生长过程中分叉,成Y形结构;当碳纳米管载体经稀硝酸回流预处理6 h后,其对应的Ni/CNTs催化剂催化生长的碳纳米管粉体中,碳纳米管的形态均匀,中空,无任何隔膜,因此碳纳米管载体较长时间的酸回流预处理对催化剂的性能有明显的改善.而且相比纯的纳米Ni,Co以及Ni/SiQ2催化剂,Ni/CNTs催化剂在碳纳米管的制备过程中,具有更高的催化活性.     

催化剂的合成方法及配比对CVD法制备碳纳米管的影响

用离子注入法、简单混合法和水热晶化法分别制备了片状负载型系列、粉状混合型系列及粉状负载型系列催化剂.用3种系列催化剂通过CVD法分别制备了碳纳米管粗产物,用TEM和SEM检测手段对粗产物形貌进行了观察.结果表明,片状负载型催化剂:当Fe(Ⅱ)离子注入能量为25 keV、剂量为1×1016cm-2时其催化活性较高,制得的碳纳米管含量较多,管径均匀(约20 nm),但粗产物数量少;粉状混合型催化剂(Co/石墨):当纳米Co粉比例为15%时具有一定的催化活性,CVD法制备碳管有少量管径不一的碳管生成;水热法合成的粉状负载型催化剂(NiO/SiO2)分散性好、催化活性高,当硅-镍比为1:12时制备的碳纳米管含量高,管径细而均匀(10～16 nm),并且粗产物数量较多.     

Pt-SiO2-CNTs催化剂的制备及其对乙醇催化氧化的研究

以溶胶凝胶方法制备的SiO2修饰的碳纳米管（SiO2-CNTs）为载体材料,利用微波辅助加热化学还原方法制备了Pt-SiO2-CNTs纳米催化剂．分别利用扫描电子显微镜和能量散射谱仪对Pt-SiO2-CNTs纳米颗粒的表面形貌和元素组成进行了表征．在酸性介质中,通过循环伏安法研究了Pt-SiO2-CNTs纳米催化剂对乙醇氧化的电催化性能．与商用催化剂PtRu／C（E-TEK）相比,在相同的催化剂栽量和实验条件下,Pt-SiO2-CNTs催化剂比PtRu／C（E-TEK）催化剂对乙醇氧化具有更好的催化活性和抗CO中毒能力．     

CVD法制备多壁碳纳米管中升温速率的影响

CVD法作为制备多壁碳纳米管的技术日臻成熟，其工艺过程中众多的影响因素也得到研究者广泛深入的研究，但就还原温度升温至裂解温度的升温速率对该法制备碳纳米管的影响报道较少，本文以稀土合金LaNi5为催化剂，C2H2为碳源气，H2和N2为还原气和保护气，选用不同的升温速率制备碳纳米管，通过XRD图谱和SEM图像分析升温速率对产物的影响。     

催化剂、基底对ECR-CVD法制备碳纳米管的影响

采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR CVD),CH4和H2为气源,分别以Fe3O4,Co纳米粒子及Fe(NO)3溶胶为催化剂在多孔硅基底上制备了碳纳米管;在Si(111)和石英基底上以Fe3O4纳米粒子为催化剂实现了碳纳米管的生长·使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、尺寸及结构进行表征·讨论了催化剂和基底对碳纳米管形貌、密度和取向性的影响·结果表明:催化剂影响碳纳米管的成核密度和生长速度,基底通过影响催化剂的特性和分布均匀性,对碳纳米管的形貌和生长模式产生重要影响,以Fe3O4为催化剂在多孔硅上实现了碳纳米管的最优定向生长·     

加氢还原法制备高纯度仲辛醇

以负载型铜、镍催化剂为加氢催化剂，兴相加氢还原仲辛醇中的2－辛酮制备高纯度仲辛醇。分析了催化剂的制备方法、类型及加氢反应条件对催化剂活性的影响。实验结果表明，镍催化剂的加氢活性较高，加氢反应条件相对缓和。在适当的加氢条件下，采用浸渍法制备的镍催化剂和采用共沉淀法制备的铜催化剂的加氢活性相当，2－辛酮的加氢转化率均可达98％以上，加氢产物中仲辛醇的纯度达98－99％，2－辛酮含量可降至0．2％以下，负载型镍、铜催化剂具有良好的活性稳定性，是制备高纯度仲辛醇的高效、高选择性催化剂，具备一定的工业开发潜力。     

负载型纳米TiO2复合载体催化剂及其HDS活性研究

采用溶胶－凝胶法在γ-Al2O3上制备出负载型纳米TiO2，负载活性组分Co和Mo，对其进行了噻吩HDS活性评价，并与国产工业HDS催化剂T205进行比较，并提出负载纳米TiO2为半球模型。     

物理法制备的纳米过渡金属催化剂上CO的氧化（Ⅲ）—焙烧预处理

研究了焙烧对物理法制备的纳米铜催化剂的影响规律。结果表明，焙烧不同程度地降低纳米铜催化剂的活性，高温焙烧时生成了CuAI2O4，纳米铜粒子在载体上的分解度影响焙烧后催化剂活性的变化。     

碳纳米管生长机理研究现状及固-液界面生长模型探索

分析讨论了电弧法、激光蒸发法、CVD法制备碳纳米管的生长模型,结合催化剂的熔点,尝试性提出了CVD法制备碳纳米管的固-液界面生长模型.     

改进型铜基甲醇合成催化剂的制备研究

在三组分铜基催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ中添加少量第四组分金属氧化物助剂ＭＯ＿ｘ，制得改进型四组分铜基甲醇合成催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍ（ＸＨ４０２）；５．０ＭＰａ压力下的活性评价结果表明ＸＨ４０２催化剂合成甲醇时空得率比工业甲醇合成催化剂Ｃ３０１提高２５％。催化剂的ＸＲＤ表征显示，工作态ＸＨ４０２催化剂的活性相特征峰２θ＝４３．３２°的强度比Ｃ３０１的提高约３０％。     

丙烯酸酯化反应中固体酸催化剂的应用

制备并研究了多种用于合成丙烯酸酯的固体酸催化剂，以代替浓硫酸，初步探索了负载型固体酸以及锆基固体酸ＣＺ催化剂的不同制备方法对催化剂性能的影响。结果表明：在反应温度为１１０～１２０℃，酸醇质量比为１０５～１１∶１的条件下，以对甲苯磺酸为活性组分负载到分子筛上制得催化剂对丙烯酸二乙二醇酯有较好的催化活性，丙烯酸的转化率达到９３９％。锆基固体酸催化剂ＣＺ对多种丙烯酸酯合成均有很高的活性，丙烯酸的转化率可达到９７８％。用于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ＴＭＰＴＡ）合成，产物中其二酯和三酯的比例为１比６６。     

Cu—Zn—Al—Zr甲醇合成催化剂的UVDR、TPD和TPR表征

在Cu-Zn-Al甲醇合成催化剂中添加适量的氧化锆助剂，制得Cu-Zn-Al-Zr催化剂及表征其特性。实验结果表明，Cu-Zn-Al-Zr催化剂最佳反应温度为230℃，比Cu-Zn-Al低约10℃。热处理前后甲醇得率分别比Cu-Zn-Al高16％和38％。UVDR表征显示，反应后催化剂在598nm 处观测到在ZnO晶格介面上的Cu^ ;CO-TPD表征显示，经450℃热处理后的催化剂只在182℃-197℃处出现一个由Cu^0位贡献的吸附峰；热处理前在261℃-274℃处由Cu^ 位贡献的吸附峰消失。Cu-Zn-Al-Zr催化剂对CO的吸附量和Cu^ 含量均大于Cu-Zn-Al催化剂，这与该催化剂具有较好的低温活性和较高的热稳定性密切相关。     

四乙基铅和扫气剂对非贵金属燃烧催化剂中毒影响的研究

对添加了四乙基铅以及扫气剂(二氯乙烷及二溴乙烷)的甲苯对非贵金属燃烧催化剂的中毒情况进行了考察。研究了在实验室条件下,它对催化剂的催化活性、寿命的影响和中毒的类型。对于催化剂中毒的机理也进行了初步的探讨。     

Mo-V-Co-O催化剂的丙烷氧化脱氢性能研究

考察Mo2V1M0．5Ox(M=Co，Zr，Nb，Bi，Ni，Fe，Mn，Al，Sb，P，Nd，Te)系列催化剂的丙烷氧化脱氢性能，其中，添加Co的催化剂表现出较好的催化活性和丙烯选择性．对催化剂的BET，XRD，H2-TPR和NH3-TPD表征结果表明，Co元素的添加，改变了催化剂的物相组成，氧化还原性和酸碱性质，从而提高了Mo2V1Co0．5Ox催化剂的丙烷氧化脱氢性能．     

钛系负载型催化剂丙烯聚合动力学研究

研究了常压下采用含苯甲酸乙酯的钛系负载型催化剂的丙烯聚合动力学，并用动力学方法测定了定催化体系聚合加氢和不加氢的活性中心比浓度［Ｃ＾＊］、聚合速率常数Ｋｐ，链增长活化能△Ｅ。结果是加氢聚合在３０～５０℃温度下［Ｃ＾＊］值为５×３０＾－３～１５×１０＾－３ｍｏｌ／ｍｏｌＴｉ，Ｋｐ值为６５～９４Ｌ／ｍｏｌ．ｓ，△Ｅ为１９．２ｋｊ／ｍｏｌ；不加氢聚合［Ｃ＾＊］值为１×１０＾－３～３．５×１０＾－３ｍｏｌ     

流态化催化裂化废催化剂应用研究进展

结合典型流态化催化裂化(FCC)废催化剂的物理化学特性,阐述其改性再生及其应用研究进展。FCC废催化剂可以在原本已沉积有Ni的基础上再补充负载Ni制备优良的加氢催化剂并应用于农林产品松脂的催化加氢反应;可以作为催化剂载体进行再利用;可以制备改性催化剂用于废塑料和生物质的裂解;可以经水热反应合成高精度超细分子筛;可以用于废水处理和润滑油、石蜡精制。随着石油化工产业的迅猛发展,FCC废催化剂的排放量不断增长,为了实现FCC废催化剂的资源化再利用,以FCC废催化剂制备加氢催化剂和固体吸附剂具有广阔的应用前景。     

酚类烷基化催化剂的失活及再生

采用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＧ和比表面及孔径分布测定等方法，对文题进行了研究，催化剂表面上结炭污染是造成催化剂活性下降的主要原因。采用空气－水蒸气烧炭法，在第一阶段，水量为０．５ｋｇ／ｋｇｃａｔ·ｈ，空气量１８０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，热点温度４５０℃；第二阶段，空气量２４０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，水量逐渐减少到零，热点温度５００℃的条件下对失活催化剂进行再生，处理后的催化剂性能基本恢复。     

乙二醇乙酸酯的催化合成研究

对乙二醇与乙酸脂化合成二醇乙酸酯的反应进行了研究，得出以ＦｅＹ为催化剂且用量为醇的质量百分比为３．７％，醇酸双为１：５，反应时间为６ｈ，混酯收率达８４．６％（按双酯计）的结论。     

甲醇氧化制甲醛中铁钼催化剂的改性研究

研究了添加不同含量的Ｌａ和Ｖ及焙烧温度对铁钼系催化剂性能的影响。采用比表面积及孔径测定方法、ＴＰＤ技术研究了焙烧温度对催化剂宏观结构和表面酸性的影响。结果表明：随着焙烧温度的升高，催化剂的比表面积、孔容和催化活性均下降；催化剂的表面酸量与活性、选择性存在一定关系。当焙烧温度一定时，甲醛的收率随反应温度的升高大多表现出先升后降的规律。