CO_2加氢经甲醇串联催化一器化制二甲醚用的高效混合型催化剂

将CO2加氢用的金属Co修饰碳纳米管(x%Co/CNT)促进的Cu-Zn-Zr基催化剂与甲醇脱水用的HZSM-5沸石分子筛按一定比例和一定方式混合,制成CO2加氢经甲醇串联催化一器化制二甲醚(DME)用的双功能混合型催化剂,记为(CuiZnjZrk-y%(x%Co/CNT))-z%HZSM-5.实验结果显示,在经优化的(Cu8Zn2Zr5-10%(4.5%Co/CNT))-40%HZSM-5催化剂上,在5.0 MPa,523 K,V(H2)∶V(CO2)∶V(N2)=69∶23∶8,GHSV=20 000 mL/(h.g)的反应条件下,CO2加氢的转化频率达到5.62×10-3s-1,分别是相同条件下非促进的单功能原基质Cu8Zn2Zr5催化剂和非促进的双功能混合型催化剂Cu8Zn2Zr5-40%HZSM-5上相应值(4.26×10-3和4.96×10-3s-1)的1.32和1.13倍;在CO2加氢转化产物中,DME的选择性达到约80%,相应的DME时空产率为343 mg/(h.g).催化剂的表征研究显示,适量HZSM-5沸石分子筛与Cu-Zn-Zr基催化剂混合能将初级反应产生的甲醇大部分转化为DME;Co修饰CNT促进的催化剂对H2优良的吸附活化性能对CO2加氢转化频率的显著提高起着重要作用.     

直接合成二甲醚催化剂Cu-Zn-Al-Fe/HZSM-5的研究

采用水热法合成Cu-Zn-Al-Fe催化剂,使用HZSM-5作载体,考察了硝酸盐溶液浓度、老化温度、Fe含量对催化剂的影响.对制备的催化剂进行了SEM,BET,FT-IR和XRD检测.在4MPa,260℃,H2和CO2体积分数比为3的条件下,由二氧化碳加氢直接合成二甲醚(DME).结果表明:硝酸盐质量分数为10%,老化温度为150℃时制备的催化剂粒径最小,约500 nm,比表面积达200.6m2/g.在Fe的质量分数为5%时CO2的转化率达41.4%,DME的选择性达45.2%.     

一种煤基合成气制合成天然气用Sc2O3促进Ni-ZrO2高效新型甲烷化催化剂

用Sc2O3作为促进剂,研发出一种Sc2O3掺杂的高效新型Ni-ZrO2基催化剂,该催化剂对CO和CO2共甲烷化制合成天然气(SNG)显示出高的活性和优异的热稳定性.在组成经优化的Ni6Zr3Sc1催化剂上,0.1 MPa,573K,V(H2)∶V(CO)∶V(CO2)∶V(N2)=75∶15∶5∶5,出口空速GHSV=40 000mL/(h·g)的反应条件下,在反应开始之后的20~332h的反应过程中,CO和CO2的转化率一直分别保持在100%和85%的高水平,产物甲烷的选择性一直保持在100%.耐热试验结果显示,在973K下经历24h甲烷化反应、而后降至573K的Ni6Zr3Sc1催化剂试样上,(CO+CO2)的总转化率仍能稳定地保持在80.2%的水平;而不含Sc2O3的原基质催化剂(Ni6Zr4)在经历相同耐热试验过程之后的(CO+CO2)总转化率骤降至2.7%,暗示其因烧结而失活.催化剂的表征结果证实,可观量的Sc3+溶解入ZrO2晶格导致具有c-ZrO2结构的单一c-(Zr-Sc)Oy相的生成并使其稳定化,这类c-(Zr-Sc)Oy相与Ni6Zr3Sc1催化剂的高活性,尤其与优良的热稳定性,密切相关.     

沉淀介质pH对合成二甲醚用催化剂CuO-ZnO-ZrO_2/HZSM-5的影响

用并流共沉淀法制备一系列合成二甲醚用催化剂CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5,采用XRD,TPR和反应活性评价等考察了沉淀介质pH对催化剂还原行为和活性的影响.结果表明,沉淀介质pH对催化剂的晶形和还原性能有很大影响,在pH=9时,催化剂易于还原,活性较高.并用Coats-Redfern方法得出合成二甲醚铜基催化剂的还原动力学参数.     

Co修饰碳纳米管促进的Cu-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇

利用微波助多元醇化学还原沉积法,制备一类Co修饰的多壁碳纳米管(CNT)基复合材料(y%Co/CNT),进而用其作为添加剂,制备共沉淀型y%Co/CNT促进的Cu-ZrO2催化剂,CuiZrj-x%(y%Co/CNT).Co对CNT的修饰明显地提高了该催化剂对CO2加氢制甲醇的催化活性.在Cu1Zr1-10%(4.3%Co/CNT)催化剂上,5.0 MPa,513 K,V(H2)/V(CO2)/V(N2)=69/23/8,GHSV=8 000 mL/(h·g)的反应条件下,CO2加氢的转化频率(TOF,即单位时间(s)内在单个表面活性金属Cu0位上CO2加氢转化的分子数)达2.89×10-3s-1,是相同条件下非促进的原基质Cu1Zr1和单纯CNT促进的对应物Cu1Zr1-10%CNT上这个值(2.36×10-3s-1和2.40×10-3s-1)分别的1.22和1.20倍;在CO2加氢产物中甲醇的C-基选择性为～92%,时空产率达176 mg/(h·g-cat.).催化剂的表征研究显示,Co修饰CNT促进的催化剂对H2优良的吸附活化性能对CO2加氢转化频率(TOF)的显著提高起着重要作用.     

M-（CuO-ZnO-MnO2）/ZSM-5催化剂合成二甲醚性能研究

用浸渍法制备了以(CuO-ZnO-MnO2)/ZSM-5为基体,含Co、Cd、Ni、Ce、Zr助剂的系列催化剂,在连续加压微分反应器中考查了它们对甲醇脱水合成二甲醚催化性能.研究发现:CuO-ZnO-MnO2-NiO/ZSM-5在温度280℃左右、压强为2.2 MPa下催化性能最好,二甲醚转化率达42.935%.     

CO_2加氢制甲醇用碳纳米管促进的高效新型CuO-ZnO-ZrO_2基催化剂

用一种金属Co修饰多壁碳纳米管基复合材料(y%Co/CNT)作为促进剂,制备一种高效新型的y%Co/CNT促进CuO-ZnO-ZrO2基催化剂(记为CuiZnjZrk-x%(y%Co/CNT)),考察其对CO2加氢制甲醇的催化性能.实验结果显示,在组成经优化的Cu8Zn2Zr5-10%(4.5%Co/CNT)催化剂上,5.0 MPa,523 K,V(H2)∶V(CO2)∶V(N2)=69∶23∶8,GHSV=25 000 mL/(h.g)的反应条件下,CO2加氢的转化频率达4.99×10-3s-1,分别是相同条件下非促进的原基质Cu8Zn2Zr5和单纯CNT促进的对应物Cu8Zn2Zr5-10%CNT上的相应值(4.31×10-3和4.64×10-3s-1)的1.16和1.08倍;催化剂的表征结果显示,金属Co修饰CNT促进的催化剂对H2优良的吸附活化性能对CO2加氢转化频率(TOF)的显著提高起主要作用.在CO2加氢产物中甲醇的C-基选择性达97.9%,单程时空产率为699 mg/(h.g),具有实用前景.     

碳纳米管作为低碳醇合成CoMo-基催化剂的高效促进剂

用自行制备的多壁碳纳米管(MWCNTs)作为促进剂,制备一类共沉淀型MWCNTs促进Co-Mo-K氧化物基催化剂.实验发现,该类催化剂对CO加氢生成低碳醇显示出高的转化活性和生成C2～9-醇(尤其辛醇)优良的选择性;在所制备的Co1Mo1K0.05-12%MWCNTs催化剂上,5.0 MPa、563 K、V(H2)/V(CO)/V(N2)=60/30/10、GHSV=8 000 mLsTP·h-1·g-cat.-1的反应条件下,C1～9-醇和DME的时空产率合计达308 mg·h-1·g-cat.-1,是相同反应条件下不含碳纳米管的对应物(Co1Mo1K0.05)上这个值(199 mg·h-1·g-cat.-1)的1.54倍;水煤气变换副反应明显地受到抑制;产物碳链偏离Schulz--Flory分布律;在总醇醚产物中,C2～9-醇 DME的质量百分数合计约占95%,展示其作为油品添加剂或代用合成燃料的潜在应用前景.     

不同晶型In2O3/片状HZSM-5串联催化剂催化CO2加氢制芳烃

采用水热/溶剂热法制备了不同晶型(立方相、六方相和混晶相)In₂O₃,并将其与片状HZSM-5分子筛机械混合得到CO₂加氢制芳烃的串联催化剂,在固定床反应器上测试了其催化活性,重点讨论了串联催化剂活性组分的空间分布对其催化性能的影响。通过XRD、SEM、N2等温吸附-脱附和Py-IR等手段对催化剂的形貌、结构和表面酸性等性质进行了表征。结果表明,当In₂O₃金属氧化物与片状HZSM-5分子筛的活性位点过于接近时,迁移到分子筛中的In物种毒化了其表面酸性,导致反应中间产物甲醇无法高效转化为芳烃,致使CO₂转化率与芳烃选择性降低。     

CO2直接合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展

碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的绿色化工原料,在工业、农业、医药等领域得到广泛的应用。DMC的合成方法有多种,其中氧化羰基化法、酯交换法已经工业化,但由于各自的缺点,限制了其规模化。近年来,研究比较多的也是公认最绿色环保的合成方法是用二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯。着重介绍了这种方法所应用的催化剂及其催化机理研究进展,并对催化剂的作用机理、助催化剂、吸水剂以及反应条件对催化剂活性和选择性的影响进行了评述。     

CO2加氢合成甲醇MOx/In2O3(M=Zn,Ga, Zr)催化剂的研究

氧化铟作为单一金属氧化物,可催化CO₂分子高选择性加氢合成甲醇。为进一步提升其催化性能,采用氧化物之间的相互作用对氧化铟催化剂掺杂改性的策略,使用初湿浸渍法制备了MO_x/In₂O₃(M=Zn, Ga, Zr)催化剂。通过热重分析、X射线衍射和高分辨率透射电子显微镜对催化剂的结构和稳定性进行了讨论。实验结果表明,反应温度对催化活性有显著影响。所有催化剂的CO₂转化率随反应温度的升高而增加。特别地,甲醇的生成速率首先随反应温度的升高而增加,但当温度升高到330℃以上时开始降低。10%ZrO₂/In₂O₃催化剂的甲醇生成速率在330℃、3 MPa的反应条件下达到4.62 mol·h^-1·kg^-1,明显优于氧化铟催化剂。最后讨论了ZrO₂的加入对催化反应的增强作用。     

新的超分子化合物（H2bbi）5(HP2Mo5O23)2（H2O）2的水热合成、晶体结构和荧光性质

利用中温水热法合成了一种未见报道的一维超分子杂化物,(H2bbi)5(HP2Mo5O23)2(H2O)2[bbi=1,1’-(1,4-丁烷)双(咪唑)],通过元素分析、IR、单晶X-射线衍射对化合物的结构进行了表征.结果表明该化合物属于单斜晶系,P2(1)/c空间群;晶胞参数:a=17.253(5),b=21.169(5),c=25.397(5),β=104.537(5),Z=4,V=8979(4)3,R1=0.0383,wR2=0.0868.两个晶体学独立的Standberg型[HP2Mo5O23]5-阴离子和5个双质子化的bbi配体通过氢键作用拓展成一维超分子.此外,该固态化合物在室温下显示出蓝色的荧光性质.     

[Co（1,10’-phen）3]2[SiW12O40]·2H2O的水热合成和晶体结构

利用过渡金属阳离子CoⅡ和1,10’-phen有机含N配体作为调变单元,水热合成了多金属氧酸盐化合物[Co(1,10’-phen)3]2[SiW12O40].2H2O.经单晶X-射线衍射分析,该化合物的多阴离子显示出一个无序的Keggin型几何构型,化合物结晶于三斜晶系,P-1空间群.     

微波促进下SiO2-H2SO4为催化剂的一种快速简便合成苯氧乙酸酯的方法（英文）

研究了一种快速简便合成苯氧乙酸酯的方法.在微波促进下,以硅胶吸附的硫酸(SiO2-H2SO4)为催化剂,各种苯氧乙酸与醇类快速发生酯化反应生成相应的苯氧乙酸酯,该方法具有反应时间短(仅需3~5min)、产率较高及催化剂可循环利用等优点.     

V2O5/TiO2烟气脱硝催化剂的钾、钠、锌、磷中毒及再生

为研究SCR脱硝催化剂的钾、钠、锌、磷中毒,采用K,Na,Zn的氯盐和P的铵盐作为V2O5/TiO2催化剂中毒的前驱体,研究了4种物质对氨法SCR脱硝反应的影响.通过比较水洗、酸洗和氯化铵洗涤3种再生方式,对钾盐中毒的V2O5/TiO2催化剂进行了再生性能研究.最后对于新型抗中毒催化剂的制备进行了探索.实验结果表明:钾盐对于V2O5/TiO2催化剂的毒化作用最强;酸洗具有最佳的再生效果,钾盐中毒的催化剂经酸洗再生后,脱硝活性在一定条件下高于新鲜催化剂;通过添加助剂磷钨酸,V2O5/TiO2催化剂的活性温度窗口得以拓宽,且抗钾盐中毒能力也得到了提高.     

无氮（O2/CO2）环境下柴油机燃烧规律的试验研究

文章针对同时控制柴油机NOx与碳烟排放的难题,进行了无氮(O2/CO2)环境下柴油机燃烧规律研究,设计了柴油机无氮燃烧的试验装置,从柴油机缸内压力、压力升高率和燃烧放热率3个方面,对比研究了柴油机常规进气和无氮进气条件下的燃烧规律。结果表明:在无氮进气条件下,柴油机可以稳定正常工作,其放热率高于常规进气条件。所得结果为柴油机大规模应用无氮燃烧技术提供了试验依据。     

紫外光促进电子迁移对Pt/TiO2催化剂CO催化氧化性能的影响

为了提高CO催化氧化性能,将Pt/TiO₂催化剂在液相中进行紫外照射预处理以增加电子-空穴迁移速率,诱导Pt颗粒长大,然后制备不同UV照射时间的Pt/TiO₂催化剂,测试样品的催化性能和氧化能力,表征样品表面的活性颗粒直径、金属分散度和元素价态,并利用原位红外光谱研究CO催化反应机理的变化。研究结果表明,制备的Pt颗粒直径为1～2 nm,经过8 h UV预处理的Pt/TiO₂催化剂颗粒直径最大,Pt⁰含量增加,且具有最佳的CO催化性能,CO的完全转化温度降低了约45℃,活性位点的TOF提高15倍。通过对反应机理的分析发现,UV照射能减少副反应发生,提高CO转化率。     

新型酰基氨基酸类质子化离子液体的合成及其吸收CO2的研究

本研究通过烷基乙二胺和酰基丙氨酸的酸碱中和反应,合成由质子化烷基(=己基/HHex、异辛基/HEtHex)乙二胺阳离子与酰基(=辛酰基/Oct、癸酰基/Dec及月桂酰基/Dod)丙氨酸根阴离子组成的两大类六种新型酰基氨基酸类质子化离子液体(Acylamino acid protic ionic liquids, AA-PILs),即HHex-Octala, HHex-Decala, HHex-Dodala,和HEtHex-Octala, HEtHex-Decala, HEtHex-Dodala型AA-PILs。并通过测定HEtHex型AA-PILs与水(摩尔比1∶10)混合体系吸收CO₂后的¹³C-NMR谱图和密度、粘度、pH及电导率等物性,研究烷基乙二胺型AA-PILs的吸收CO₂的性能。室温条件下,HHex型AA-PILs为固态,其热分解温度和熔点分别在196℃～202℃和75℃～77℃范围内,其阳离子结构对其熔点影响较大;HEtHex型AA-PILs为近似室温ILs,其热分解温度和熔点在182℃～188℃和30℃～...     

具有一维孔道的三维配位聚合物{[La2（C3H2O4）3（H2O）6]·2H2O}n的合成和晶体结构

利用常规水溶液法合成了一种新颖的三维配位聚合物{[La2(C3H2O4)3(H2O)6]·2H2O}n(1)(C3H2O4=1,3-丙二酸),用X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱、热重分析对晶体结构进行了表征.X射线单晶衍射表明:该晶体属于正交晶系,Pbcn空间群;晶胞参数a=1.136 85(10)nm,b=1.274 99(11)nm,c=1.481 54(13)nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=2.147 5(3)nm3,Z=4,Dc=2.240g/cm3,μ=4.017mm-1,F(000)=1 384.0,S=0.975,R1=0.019 6,wR2=0.048 1[I>2σ(I)].在化合物1中,双核镧簇{La2O2}通过柔性配体丙二酸组装成了一个具有一维孔道的三维网络,孔道里容纳着结晶水.     

(H3O)3｛Cu2（H2O）2（4-ptz）4[Cr（OH）6Mo6O18]｝的合成与晶体结构

采用水热法合成了一例由Anderson型铬钼酸构筑的有机无机杂化材料:(H3O)3{Cu2(H2O)2(4-ptz)4[Cr(OH)6Mo6O18]}.用单晶X射线测定其晶体结构,该晶体属三斜晶系,空间群P-1.晶胞参数a=1.351 2(3)nm,b=1.353 3(3)nm,c=1.619 8(3)nm,α=68.64(3)°,β=68.64(3)°,γ=64.75(3)°.V=2.466(8)nm3,Z=2,Mr=1 822.44,Dc=2.454g/cm3,F(000)=1 770,μ=2.642mm-1,全矩阵最小二乘法修正至R=0.062 1,wR=0.167 6.化合物由质子化的水和二维层{Cu2(H2O)2(4-ptz)4[Cr(OH)6Mo6O18]}3nn-构成.