V2O5/ZrO2-Al2O3催化甲醇选择性氧化合成二甲氧基甲烷

采用浸渍法制备了V₂O₅质量分数不同的V₂O₅/Al₂O₃催化剂,采用Zr对Al₂O₃载体进行改性并应用于催化甲醇选择性氧化制备二甲氧基甲烷(DMM)的反应中。经X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)表征分析,结果表明:与单一Al₂O₃负载的钒基催化剂相比,Zr改性提高了钒氧化物的分散性与稳定性,加强了催化剂中各组分间的相互作用,有效调变了催化剂的酸性和氧化性,进而提高了DMM的选择性。考察了反应条件对甲醇选择性氧化制备DMM的影响,最佳反应温度为175 ℃,经20%V₂O₅/12%ZrO₂-Al₂O₃催化氧化,甲醇转化率为27.9%,DMM选择性为99.9%。     

CO2对Fe2O3催化剂NH3-SCR脱硝性能影响

考虑到CO₂是固定源和移动源废气中的主要组分,Fe₂O₃是铁基催化剂中的重要活性物质,研究了CO₂对Fe₂O₃催化剂NH₃-SCR脱硝性能的影响.结果表明,CO₂的加入在300℃以下明显抑制了催化剂的NH₃-SCR性能.这主要是因为CO₂的存在改变了催化剂表面NH₃/NO_x的吸附行为,从而影响了NH₃-SCR反应.原位漫反射傅里叶变换红外光谱和程序升温脱附实验结果表明,CO₂可以被吸附活化成碳酸盐物种;这些碳酸盐物种可以作为新的酸性位点吸附NH₃物种,促进催化剂对NH₃的吸附;但同时CO₂和NO_x之间存在竞争吸附,这会导致催化剂表面生成的关键NO₂物种和硝酸盐物种的减少,从而...     

纳米Al2O3/膨胀石墨的制备及吸附性能

针对Al₂O₃和膨胀石墨（EG）单独作为吸附剂时存在不易分离和吸附性能较差等问题, 以EG为骨料、  Al(NO₃)₃9H₂O为铝源、  NH₃H₂O为沉淀剂、  无水乙醇为分散剂制备纳米Al₂O₃/EG, 并用Fourier变换红外光谱(FT-IR)、  X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等方法对吸附剂进行表征; 以Al₂O₃/EG为吸附剂, 对刚果红溶液进行吸附, 并考察加氨水方式、  活化温度、  活化时间、  Al₂O₃与EG质量比和浸渍时间对吸附性能的影响. 结果表明：  纳米级Al₂O₃成功负载在EG上; 逐滴加入氨水、  活化温度170 ℃、  活化时间3 h、  Al₂O₃与EG质量比为0.06∶1、  浸渍时间为20 min时, 吸附效果最好, 脱色率约为86%;  Al₂O₃/EG明显优于EG的吸附效果, 其脱色率是EG的2倍以上; 与Al₂O₃相比, 在吸附后的分离操作中, Al₂O₃/EG更易分离.     

Fabrication and properties of Al matrix composites strengthened by in situ alumina particulates

New aluminum matrix composites strengthened by Al₂O₃ particulates through stirring cast by adding NH₄Al(SO₄)₂ to the molten aluminum have been fabricated. TEM observation shows that in-situ Al₂O₃ particulates are generally spherical and they are uniformly distributed in the Al matrix. Dry sliding wear test results show that the volume loss of the unreinforced Al matrix is about three times that of the Al₂O₃ reinforced metal matrix composite (MMC) and the volume loss of the MMC fabricated by adding Al₂O₃ is larger than that of the MMC by adding NH₄Al(SO₄)₂. Lubricating sliding wear test results show that the volume loss of the MMCs increases more slowly than that of the matrix with the increasing of the load.     

原位光反应法合成过氧桥连草酸铀酰配合物

在室温和实验室灯光照射条件下, 通过原位光化学反应, 分别以乙二胺和二亚乙基三胺为模板, 合成3种过氧桥连的草酸铀酰配合物[NH₃(CH₂)₂NH₃]₃[(UO₂)₂O₂(C₂O₄)₄]·4H₂O (1), [NH₃(CH₂)₂NH₂(CH₂)₂NH₃]₂[(UO₂)₂O₂(C₂O₄)₄]·2H₂O (2)和[NH₃(CH₂)₂NH₂(CH₂)₂NH₃]₂[(UO₂)₂O₂(C₂O₄)₄] (3)。借助单晶X射线衍射、拉曼光谱(Raman)、粉末X射线衍射(PXRD)和热重分析(TGA), 对配合物的结构及其性质进行表征和分析。1和2中U-O₂-U二面角为180°, 而通常过氧配合物的过氧二面角小于180°。2和3中过氧键的键长比正常的过氧键长短, 其中2更接近超氧键的键长, 但价态和拉曼图谱都表明其为过氧键。     

不同硅铝比HZSM-5担载Pd催化CH4-CO2两步梯阶转化直接合成乙醇的研究

非氢化CO₂还原是突破氢制约碳循环利用的有效手段。文章基于自主创新的梯阶转化技术,以硅铝比为18,25,38,50的HZSM-5为载体,以PdCl₂为钯源,采用等体积浸渍的方法制备了Pd-ZSM-5系列催化剂,考察了所制催化剂对CH₄-CO₂两步梯阶转化直接合成乙醇的催化性能,运用X射线衍射(XRD)、N₂-吸附脱附、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对催化剂的体相结构、比表面积和酸性质进行了分析。结果表明,采用硅铝比为38的HZSM-5制备的Pd-ZSM-5催化剂乙醇的时空收率最高,在常压、150℃的反应条件下,乙醇时空收率为4253.80 mg·mol^-1_Pd·h^-1;适当的中强和强酸量及B酸占比有利于乙醇的生成。此外,B酸位还有利于CH₄的活化和活性组分钯在载体上的分散。     

浸渍法制备的Cu/Al2O3催化剂上仲丁醇的催化脱氢

采用浸渍法制备Cu/Al₂O₃催化剂. 研究了Al₂O_{3< /sub>晶形对催化剂结构和性能的 影响, 考察了催化剂对仲丁醇脱氢活性和选择性的影响. 借助BET, XRD和TPR对催化剂进 行 表征, 结果表明, 载体影响催化剂表面铜物种的存在状态. 对载体进行处理, 可 获得性能较佳的仲丁醇脱氢催化剂.}     

Cu-Mo/Al2O3复合金属催化剂的制备及其催化裂解草甘膦副产废盐

为了高效催化裂解草甘膦副产废盐中的有机污染物,采用等体积浸渍法制备了不同钼负载量的负载型Cu-Mo/Al₂O₃复合金属催化剂。通过旋转式管式炉,探究催化剂对废盐催化裂解总有机碳含量(TOC)的影响。通过X线粉末衍射(XRD)、N₂物理吸脱附(N₂-adsorption-desorption)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、O₂程序升温脱附(O₂-TPD)、拉曼光谱(Raman spectrum)对催化剂的晶型结构、孔结构和氧化还原性质等进行了表征。结果表明,5Cu-25Mo/Al₂O₃复合金属催化剂具有良好的催化裂解草甘膦副产废盐的效果,使废盐的总有机碳值由1 042 mg/L降至4.17 mg/L,TOC去除率达到99.6%。通过对废盐催化裂解过程中排出的尾气进行了非甲烷总烃含量(NMHC)在线检测,在10 mg/m³以下,对处理后的废盐进行...     

中高温NH3-SCR反应的钨铈锆复合金属氧化物催化剂

制备一系列的单/双/三组元的钨铈锆复合金属氧化物催化剂,测试催化剂在200～550℃的NH₃选择性催化还原(NH₃-SCR)反应中的脱硝活性。考察催化剂制备方法、W含量和催化剂组成对催化剂脱硝活性的影响。使用N₂吸附-脱附、X线衍射仪(XRD)、X线光电子能谱(XPS)和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)对催化剂进行表征。结果表明：与浸渍法、湿混法和水热法相比,共沉淀法制备的催化剂具有最高的脱硝活性;三组元钨铈锆催化剂的脱硝活性显著优于单组元或双组元催化剂,主要原因是催化剂表面W的良好分散、更高的表面氧比例和更多的表面酸位;在40 000 h^-1的体积空速下,WO₃、CeO₂和ZrO₂的质量分数分别为20%、40%和40%的20W-40Ce-40Zr催化剂在288～513℃时的NO_x转化率大于90%,表现出充当燃气机组SCR催化剂的良好潜力。     

不同载体Pt基整体式催化剂对氢气低温反应性能的影响

以H型分子筛-5(hydrogen zeolite sieve molecular-5,HZSM-5)和氧化物(Al₂O₃、TiO₂和SiO₂)涂层为载体、堇青石蜂窝陶瓷为基体、贵金属铂(Pt)为活性组分,制备了Pt/载体/堇青石整体式催化剂.利用XRD、SEM、TEM和XPS等表征手段,对催化剂的结构与性质进行了分析.探讨了在氢气体积分数为2.5%的环境中,不同载体、不同Pt负载量对氢气低温催化燃烧反应性能的影响.研究结果表明：以HZSM-5为载体的整体式催化剂性能最优,这与催化剂活性层黏结性良好、Pt在该载体上的分布良好及其粒径均匀有关;以SiO₂为载体的催化剂性能最差,测试显示这种载体上Pt⁰种类含量最少,且Pt负载不牢;Pt负载量为0.01 g·L^-1时,Pt/HZSM-5/堇青石整体式催化剂的催化活性较好;Pt负载量为0.05 g·L^-1及以上时,整体式催化剂均能在室温下快速起燃,并实现氢气转化率为10...     

层状Cu/ZnO/Al2O3催化剂的制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能

以尿素为沉淀剂, 采用均相沉淀法成功制备了层状Cu/Zn/Al 水滑石化合物. 将前驱体材料经焙烧、还原后得到Cu/ZnO/Al₂O₃ 催化剂, 并将其用于CO₂ 加氢合成甲醇反应. 采用X 射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、热重(thermogravimetric, TG)分析、扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、X射线荧光(X-ray fluorescence, XRF)分析、N₂吸附、H₂ 程序升温还原(H₂-temperature program reduction, H₂-TPR)、氧化亚氮(N₂O)反应吸附、CO₂程序升温脱附(CO₂ temperature program desorption, CO₂-TPD)技术对所制备的样品进行表征. 结果表明, 相对于传统共沉淀法, 以尿素作为沉淀剂, 通过均相沉淀法所制备的前驱体的结晶度更高、催化剂比表面积更大、金属Cu 的分散度更好. 另外, 采用回流处理可以获得更好的效果. 活性评估结果表明, O₂转化率随金属Cu 比表面积的增大而增加, 而甲醇选择性则与催化剂表面碱性位的分布有关. 因此, 采用尿素回流处理均相沉淀法制备的Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂的甲醇收率最高.     

季铵盐阳离子的Waugh型化合物的合成与表征

以(NH₄)₆［MnMo₉O₃₂］为前体原料,采用常规的水溶液法与四甲(乙)氯化铵反应制备了2种含有混合阳离子的Waugh型钼酸盐(NH₄)₄［N(CH₃)₄］₂［MnMo₉O₃₂］·9H₂O(化合物1)和(NH₄)₄［N(CH₂CH₃)₄］₂［MnMo₉O₃₂］·7H₂O(化合物2),用元素分析、红外光谱、热重分析对其进行了表征,并对化合物1进行了单晶结构测定,化合物1属于单斜晶系,C2/c空间群,a=2.379(11)nm,b=1.186(5)nm,c=1.600(7)nm,β=102.308(4)°,V=4.413(3)nm³,Z=4,Dc=2.460 g/cm³,R₁=0.041 8,wR₂=0.117 5(I>2σ),GOF=1.058.对化合物的形成规律探索发现:季铵盐与(NH₄)₆MnMo₉O₃₂的物质的量之比为3∶1,易形成单晶.对化合物1和2光催化降解亚甲基蓝模拟废水进行了探索,光催化90 min和180 min时脱色率分别达到95.96%和85.64%,表明化合物1和2对亚甲基蓝染料废水均具有良好的光催化活性.     

氨法脱硫中亚硫酸铵的氧化工艺参数

通过改变亚硫酸铵初始浓度、硫酸铵初始浓度、反应温度、混合液pH值、空气流量、催化剂浓度, 研究氨法脱硫中亚硫酸铵氧化率的变化. 结果表明: (NH₄)₂SO₃的浓度与 (NH₄)₂SO₃的氧化率成反比关系; 初始 (NH₄)₂SO₄浓度越大, (NH₄)₂SO₃氧化率越低; 当反应温度为40~60 ℃时, 随着温度的升高,  (NH₄)₂SO₃的氧化率不断增大;  (NH₄)₂SO₃氧化率受混合溶液pH值的影响, 较合适的pH值为5.5; 当空气流量为100~400 L/h时, 随着空气流量的增大,  (NH₄)₂SO₃的氧化率增大; 随着催化剂CoSO₄浓度升高,  (NH₄)₂SO₃氧化率增大.结合氨法脱硫工程实例考虑, 当反应温度控制在50 ℃ 左右, (NH₄)₂SO₃采用低浓度氧化, 混合液pH值为5.5, 空气流量为300 L/h, 催化剂浓度较高时, (NH₄)₂SO₃的氧化率较高.     

负载型Au/Al2O3系列催化剂的研究进展

负载型金催化剂作为一种新型催化剂,它优异的催化氧化性能引起越来越多化学工作者的关注.Au/Al₂O₃是催化剂制备中大量使用的典型氧化物载体.综述了近年来以Au/Al₂O₃为载体的系列Au/Al₂O₃催化剂的制备方法、催化性能及其活性中心结构的研究状况和发展趋势,讨论的主要反应包括CO低温催化氧化为CO₂、汽车尾气净化、含卤有机化合物的消除和甲烷催化燃烧.     

磷酸铜表面修饰富锂层状正极材料的制备及电化学性质

用溶胶 凝胶法制备富锂锰基层状正极材料Li_1.18Ni_0.15Co_0.15Mn_0.52O₂, 并对其进行Cu₃(PO₄)₂表面修饰. 用X射线衍射, 扫描电子显微镜和红外光谱测试样品的表面形貌, 并对样品进行恒电流充放电测试及电化学阻抗谱测试. 结果表明: Cu₃(PO₄)₂均匀包覆在材料表面, 以非晶态存在, 修饰后Li+在过渡金属层中的有序排列被破坏; 表面修饰后富锂材料的首圈库仑效率由77%提高至94%； 表面修饰前后材料的初始放电比容量均为244 mA·h/g, 100圈循环后经Cu₃(PO₄)₂表面修饰的富锂材料的放电比容量为203 mA·h/g, 容量保持率为83%； 表面修饰后的材料在3.0,2.7 V出现了一对氧化还原峰, 相对应在充放电曲线出现新平台; Cu₃(PO₄)₂修饰后富锂层状正极材料的阻抗明显减小.     

氟磷灰石还原过程热力学分析

采用FactSage 6.4热力学软件对不同体系下氟磷灰石的还原进行了热力学分析，探明了高磷鲕状赤铁矿中的某些组分对氟磷灰石还原的影响.计算结果表明，在无其他添加剂的条件下，氟磷灰石在1174℃ 时会发生脱氟反应生成Ca₃(PO₄)₂和CaF₂，在1439℃时被碳还原成CaF₂，CaO和P₂;CaO对氟磷灰石的还原没有直接影响，而SiO₂，Al₂O₃和Fe能使氟磷灰石的起始还原温度由1439℃分别降低至1204，1247，1277℃，促进氟磷灰石的还原.热力学计算结果与文献中实验得出的结论相吻合，表明热力学模拟分析可作为氟磷灰石还原特性研究的指导手段.     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型

高炉渣系各组元活度对高炉冶炼和产品质量具有重要的影响作用. 基于分子-离子共存理论,建立CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;结合试验测定值对其进行验证与修正,最终建立了修正的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;同时,依据模型计算结果探究R(w(CaO)/w(SiO₂)),w(MgO)/w(Al₂O₃)和w(Al₂O₃)对Al₂O₃活度的影响. 研究结果表明:修正后的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型具有较高的预测精度,能够很好地预测熔渣Al₂O₃活度;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,w(Al₂O₃)=20%时,随着R增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当R=1.25,w(Al₂O₃)=20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,R=1.25时,随着w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐增大.     

Mineral transition and formation mechanism of calcium aluminate compounds in CaO?Al2O3?Na2O system during high-temperature sintering

The mineral transition and formation mechanism of calcium aluminate compounds in CaO?Al₂O₃?Na₂O system during the high-temperature sintering process were systematically investigated using DSC?TG, XRD, SEM?EDS, FTIR, and Raman spectra, and the crystal structure of Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀ was also simulated by Material Studio software. The results indicated that the minerals formed during the sintering process included Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀, CaO·Al₂O₃, and 12CaO·7Al₂O₃, and the content of Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀ could reach 92wt% when sintered at 1200°C for 30 min. The main formation stage of Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀ occurred at temperatures from 970 to 1100°C, and the content could reach 82wt% when the reaction temperature increased to 1100°C. The crystal system of Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀ was tetragonal, and the cells preferred to grow along crystal planes (110) and (210). The formation of Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀ was an exothermic reaction that followed a secondary reaction model, and its activation energy was 223.97 kJ/mol.     

LaAl0.5Ni0.5O3钙钛矿的制备及其对甲烷干重整的催化性能

采用硬模板法制备比表面积大的介孔LaAl_1-xNi_xO₃钙钛矿催化剂,将其用于碳中和甲烷干重整领域,研究不同温度下的反应活性。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、热重分析(TGA)对制备的催化剂进行表征。结果表明:LaAl_0.5Ni_0.5O₃催化剂在反应过程中表现出了最优异的活性与稳定性。在反应温度为750 ℃,空速GHSV=36 000 mL/(g·h)的反应条件下, CH₄与CO₂的转化率分别达到69.8%和81.5%,经25 h稳定性测试后CH₄与CO₂的转化率仅分别降低2.7%和3.3%。这是由于在H₂-Ar混合气还原过程中,LaAl_0.5Ni_0.5O₃催化剂获得了比LaAl_0.7Ni_0.3O₃催化剂更多的Ni活性位点,同时获得了比LaAl_0.3Ni_0.7O₃催化剂更优异的抗烧结、抗积碳性能。     

Formation mechanism of an aluminium-based chemical conversion coating on AZ91D magnesium alloy

An environmentally clean aluminium-based conversion coating on AZ91D magnesium alloy was studied in aluminium nitrate solutions. The morphology, composition, structure, and formation mechanism of the coating were investigated in detail using scanning electron microscopy/energy dispersion spectrometry, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and electrochemical corrosion tests. The results show that the conversion coating is composed of magnesium, aluminium, and oxygen, and shows an amorphous structure. In the initial stage of coating formation, the grain-like nucleus is composed of Al₁₀O₁₅·xH₂O, (Al₂O₃)_5.333, Al₂O₃, AlO(OH), MgAl₂O₄, (Mg_0.88Al_0.12)(Al_0.94Mg_0.06)₂O₄, and (Mg_0.68Al_0.32)(Al_0.84Mg_0.16)₂O₄. The conversion coating formed in the 0.01 mol/L aluminium nitrate solution for 15 min can improve the corrosion resistance of the magnesium alloy greatly. The discussion reveals that the possible formation mechanism for the aluminium-based conversion coating is the reduction reaction on micro-cathodic sites due to the electrochemically heterogeneous magnesium alloy substrate.