NiB电极的电沉积法制备及其对煤电解加氢液化的催化作用

采用电化学沉积的方法,改变镀液配方中TMAB(三甲胺硼烷)浓度CTMAB、p H值和电流密度,制备不同B含量的非晶态NiB催化电极,并将其应用到煤电解加氢液化中.利用XRD,ICP,电化学测试等方法对所制备的NiB催化电极进行表征,结果表明p H=3.5,I=1 A/dm~2,CTMAB=10.0 g/L时所制备的NiB催化电极为非晶态结构,且B的含量最高达30%,对煤电解加氢液化的电流密度较大,说明B的含量是影响煤电解加氢液化反应活性的重要因素之一.以非晶态的NiB催化电极作为工作电极,比IrO_2作为工作电极可得到更高的液化率和H/C原子比,使煤的双键结构得到更有效的还原,这说明将B含量较高的NiB催化电极应用到煤电解加氢液化中比IrO_2电极有更好的反应活性和选择性.     

铁化合物对煤加氢液化的催化作用

用微型高压釜，以四氢萘和十氢萘为溶剂，在氢初压６．０ Ｍ Ｐａ，反应温度３９０～ ４５０℃，反应时问０－６０ｍｉｎ下，添加铁化合物为催化剂进行煤炭加氢液化，考察各 种影响因素，并用穆斯堡尔谱测试液化残渣，探索其催化机理。结果表明，液化时 ＦｅＳ２完全转变为磁黄铁矿Ｆｅ１－ｘＳ；Ｆｅ２Ｏ３－Ｓ或Ｆｅ３Ｏ４－Ｓ直接或经过中间物ＦｅＳ２间接转变为磁黄铁矿。Ｆｅ１－ｘＳ生成量增多，液化转化率增大。进一步有力地证 实，Ｆｅ１－ｘＳ是以铁化合物为催化剂进行煤炭液化时的活性物种。     

化学镀法制备多壁碳纳米管负载非晶态镍-磷纳米粒子催化剂的性能及其苯加氢催化活性研究

通过化学镀工艺,采用以次磷酸钠为还原剂的镀液将镍-磷（Ni-P）纳米粒子负载于多壁碳纳米管（MWCNTs）表面。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、高分辨透射电镜（HR-TEM）、X射线衍射仪（XRD）、选区电子衍射仪（SAED）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、差示热分析仪（DTA）、X射线光电子能谱仪（XPS）等测试手段对催化剂的物理化学性能进行了表征,分析结果表明：Ni-P纳米粒子化学组成为Ni_73.8P_26.2,为非晶态结构实心圆球体,均匀分散负载于MWCNTs外壁,平均尺寸约100 nm,粒度分布窄,镍元素与磷元素之间无明显电子转移,催化剂在350℃以下结构和热稳定性较强。通过催化剂对于苯加氢反应的研究评价了其催化性能,结果表明在Ni-P/MWCNTs催化剂作用下,苯全部选择性地转化为环己烷,催化剂显示出较好的催化活性（71.2%）和高选择性（100%）。     

不同溶剂体系制备的Co-B催化剂应用于糠醛选择性加氢制备糠醇

选用不同溶剂配制CoCl2溶液,由化学还原法制备了一系列Co-B非晶态合金催化剂,这些催化剂在糠醛选择性加氢制备糠醇反应中均显示高选择性(接近100％),而乙醇介质中制得的Co-B催化剂,其催化活性显著高于其他溶剂所制备的催化剂、结合表征,初步探讨了不同溶剂对催化剂的结构、电子态以及催化性能的影响．     

超声处理对非晶态Co-B催化性能的促进作用

以超细Co-B非晶态合金催化肉桂醛（CMA）液相选择性加氢制备肉桂醇（CMO）为目标反应,考察超声波预处理对其催化性能的影响并根据催化剂系统表征,如XRD,TEM,SEM,XPS,DSC,BET等,对超声波预处理的影响机理进行了初步讨论。研究发现,控制以应时间为1.5h,则不管是新鲜的Co-B还是经过不同时间超声波预处理后的Co-B非晶态合金,其对肉桂醇的选择性均可达到100％,但超声波预处理对催化活性有显著影响。以28kHz的超声波处理Co-B非晶态合金时,随着超声时间的增加,CMA加氢反应中的吸氢速率、CMA的转化率和CMO的得率均显著增加,主要归因于超声波的分散作用导致催化剂比表面积增加;但超声时间过长（＜20min）,却又可导致对催化活性的抑制作用,归因于超声波空化产生的局部高温以及微射流的冲击使催化剂颗粒团聚,导致比表面积下降。     

工业催化剂用于煤加氢液化的研究

在磁力搅拌高压釜内进行了文题的研究。考察了五种石油加工工业催化刺单独和混合使用时,对煤加氢液化的影响。发现加氢裂解催化剂和加氢精制催化剂按1:1混合使用,可获得较高的煤转化率和油产率,氢耗也较低。进一步研究表明,该混合催化剂适于在较低温度下使用,最佳液化温度随其它操作参数变化。当有催化剂存在时氢压对转化率的影响比无催化剂时显著。催化剂用量增大对液化有利,但操作成本增加。     

负载Ni-B非晶态合金催化剂在氯代硝基苯加氢反应中的催化性能研究

目的制备氯和研究了氯代硝基苯液相加氢选择性催化剂。方法分别以纳米碳管(CNTs),γ-Al2O3为载体,Ni-B为活性组分,用浸渍-化学还原法制备CNTs负载非晶态合金Ni-B/CNTs催化剂和Ni-B/γ-Al2O3催化剂,用电感耦合等离子体光谱、X-射线衍射、透射电子显微镜、差示扫描量热等手段研究催化剂的非晶性质、Ni的担载量及催化剂的热稳定性,并讨论了CNTs和Ni-B非晶态合金之间的相互作用与催化剂的催化性能的关系。结果与其他催化剂相比,3种氯代硝基苯的转化率均高于99.8%,脱氯率小于3%。结论该催化剂具有较好加氢性能和较高的抑制脱氯性能,优于其他催化剂。     

NiP催化剂的组成与晶化

利用化学还原法制备了不同组成的非晶态ＮｉＰ合金超细微粒，对经３００°Ｃ热处理后的样品利用Ｘ光衍射法进行分析，结果表明，样品的组成不同，其结构稳定性亦不同。     

不同催化剂对煤加氢液化产率对比研究

利用高温高压加氢热解装置,在无催化剂及分别以氯化锌、氯化镍、三氧化二铁及二硫化钼4种不同类型催化剂条件下,阜新煤液化的产烃特征进行了研究.结果表明,尽管4种催化剂都能显著提高煤的总转化率,但不同类型催化剂显示出不同的产物选择性,且存在生成液态烃组分存在明显的不同.结合红外(IR)及X衍射(XRD)分析的结果可以得出,不同的催化剂具有不同的催化行为或机理.相对在反应体系中呈固态存在的NiCl2,熔融态的ZnCl2除了能促进煤的催化加氢反应外,还存在质量传递效应.Fe2O3表面存在的活性氧能够从H2中吸收H原子形成Brnsted酸位和氢自由基[H.],从而加速煤的裂解及加氢反应.MoS2的催化液化过程中,不仅存在Lewis酸位Mo的催化加氢,还存在中间产物H2S的自由基引发反应.     

年轻煤溶剂溶胀后加氢液化性能的研究

以山东龙口局洼里煤、新汶局孙村煤为研究用煤。首先进行溶剂溶胀，实验表明吡啶溶剂的溶胀作用最强。溶胀率指标表明溶胀煤结构变得疏松；热重分析表明溶胀煤热分解活性增强。然后对原煤和溶胀煤进行加氢液化实验，通过煤的转化率、液化油产率和煤气产率等指标，表明洼里原煤、洼里溶胀煤和孙村溶胀煤具有良好的加氢液化性能，各溶胀煤比其原煤的油产率均有显著提高。对于所实验煤的基本液化条件进行了实验探索。     

兖州煤加氢液化性能的评价

用两种间隙式小型高压釜,在不同条件下考察了究州煤的加氢液化性能,並与联邦德国加氢原料煤Wester holt煤和美国的Illinois 6号煤进行了对比。试验结果表明:兖州煤具有较高的加氢反应活性,它略高于后一种煤,明显高于前一种煤。以循环油为溶剂,拜尔赤泥为催化剂,在氢初压9MPa,435℃和60min条件下,兖州煤的转化率达84%:油产率为46%。     

褐煤液化反应中铁矿石的活性及催化机理

用微型高压釜．以四氢茶和十氢萘的混合物作溶剂，在氢初压 ６．０ ＭＰａ，反应 时间 ３０ ｍｉｎ及 ４１０℃下．研究了九种铁矿石或含铁残渣对煤液化的催化效果，并 考察了各种影响因素。用穆谱研究了两种铁矿石对液化反应的催化机理．     

煤炭液化的工业化发展战略若干问题探讨

对我国煤炭资源、煤炭液化技术条件、环保和经济效益诸方面问题进行了讨论,在此基础上,探讨我国煤炭液化的工业化进程和方向。     

二元溶剂[Bmim]Cl+NMP对褐煤的溶胀及电解液化的影响

本文在课题组已有的离子液体对煤进行溶胀预处理的研究基础上,进一步研究了多种含离子液体的二元混合溶剂.结果表明,[Bmim]Cl+NMP对神华褐煤的溶胀效果最佳.通过研究二元溶剂中[Bmim]Cl的体积分数、溶胀温度及时间对煤的溶胀度及其电化学还原反应的影响,发现[Bmim]Cl的体积分数为0.5时,煤的溶胀度较高.神华煤在[Bmim]Cl+NMP中溶胀12h即可达到平衡.提高温度不仅可以缩短达到溶胀平衡所需的时间,还可以进一步破坏煤的结构,提高溶胀度.神华褐煤在150℃下溶胀12h,溶胀度可达到3.93.通过二元溶剂[Bmim]Cl+NMP对煤的溶胀处理能提高煤电解加氢还原的反应活性,有利于提高煤的液化率,使电解液化率从31.66%提高到62.27%.     

煤炭液化技术及其发展意义

阐述了发展煤炭液化技术的必要性及其意义,重点介绍与总结了目前较为成熟的直接液化和间接液化两种技术及其衍生工艺。     

煤液化产品的分析和提质加工技术

对煤液化油提质加工工艺和液化残渣的利用方式进行了归纳总结,并对煤液化油的组成、结构和性质的分析方法进行了综述。     

超细NiB非晶态合金的结构及催化性能

采用XAFS、XRD和DTA技术研究了化学还原法制备的超细NiB非晶态合金的结构及退火晶化行为.结果表明,NiB非晶态合金的退火晶化分两步进行在598K形成晶态的Ni3B和纳米晶的Ni;652K退火导致Ni3B分解以及纳米晶Ni聚集.在623K退火处理后的NiB样品的苯加氢活性最高.活性组分的苯加氢催化性能高低顺序为纳米晶Ni＞超细Ni-B非晶态合金＞晶态Ni.超细Ni-B非晶态合金的活性中心主要为纳米晶的Ni和Ni富集的NiB非晶态.超细NiB非晶态合金催化剂在反应过程中失活的原因主要是纳米晶Ni的聚集和积碳而所导致活性表面降低.