V-Mo-O/γ-Fe2O3磁性催化剂的制备及其催化合成苯甲醛

具有磁性的催化剂在反应与分离过程中具有明显的优势.采用溶胶凝胶法,将磁核引入到催化剂中,制备了V-Mo-O/γ-Fe2O3磁性催化剂,以催化选择氧化甲苯制备苯甲醛为探针反应,对催化剂性能进行了评价;采用现代分析技术,对催化剂结构进行了表征.研究表明,磁核未影响催化剂的基体结构,焙烧温度对催化剂性能影响显著,适宜的焙烧温度为500℃.扫描电镜测试表明,该条件下合成的催化剂呈纤维状结构.通过X-射线衍射分析,催化剂呈现Mo6V9O40和MoO3物相.当催化反应温度为80℃,氧化剂为双氧水,溶剂为冰乙酸时,甲苯在该催化剂上的转化率为34.8%,苯甲醛的选择性为65.9%.     

Fe3O4/Ag磁性纳米颗粒的制备及其催化还原性质

采用水相共沉淀法,以没食子酸作为还原剂,还原Ag[(NH3)2]+,制备出核壳结构的Fe3O4/Ag磁性纳米颗粒.研究了该磁性纳米颗粒对于对硝基苯甲醛还原反应的催化性能,研究结果显示:在40℃,纳米颗粒浓度为0.08%时,反应的收率可接近97%.同时使用过的纳米颗粒可较为方便地从反应液中分离,经多次循环使用后,催化性能没有明显下降.     

焙烧温度对S2O2-8/Al2O3-Fe2O3固体酸催化性能的影响

制备S2O2-8/Al2O3-Fe2O3型固体酸催化剂,用于催化乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯,采用TG/DSC、IR、SEM、XRD等对其结构和性能进行了表征,并研究了焙烧温度对其催化性能的影响.结果表明,不同焙烧温度对S2O2-8/Al2O3-Fe2O3系列催化剂的结构和性能均产生一定的影响;随着焙烧温度的升高,酯化率呈先增加后降低的趋势,其中500℃焙烧的催化剂具有最佳的催化活性,其酯化率达到90.78%.     

低温合成TiO2/Fe3O4磁载光催化剂的光催化性能研究

采用化学共沉淀法合成的磁性纳米Fe₃O₄为磁核,以钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法,在较低温度下合成了TiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂。利用XRD、TEM、SEM-EDX等分析方法对合成催化剂的相组成、形貌、粒度、元素分布等进行了表征;研究了不同焙烧温度及TiO₂/Fe₃O₄比例对降解罗丹明B光催化活性及磁分离回收性能的影响。结果表明,在100、300和450 ℃焙烧温度下磁性光催化剂的催化活性依次降低,较低温度(100 ℃)制备的催化剂具备较高的催化活性;当TiO₂质量分数处于67.3%～73.0%时,催化剂既具有较高的光催化降解活性也具有较好的磁分离回收性能;光催化剂TiO₂/Fe₃O₄（100 ℃,TiO₂质量分数70%）在循环使用5次后,在降解75 min时仍能达到对罗丹明B 99%的脱色率和90%的回收率。     

氯化锰在过氧化叔丁醇氧化甲苯中的催化性能

为制备无氯苯甲醛,从5种含锰化合物中筛选出Mn Cl2为催化剂,试验研究了无溶剂条件下过氧化叔丁醇氧化甲苯制备苯甲醛的反应。考察了催化剂用量、反应时间、反应温度、过氧化叔丁醇用量等因素对苯甲醛收率的影响。结果表明:在Mn Cl2催化下,过氧化叔丁醇对甲苯呈现出较好的氧化性能,n(甲苯)∶n(过氧化叔丁醇)=5,n(Mn Cl2)/n(甲苯)=0.01,65℃下反应8 h,苯甲醛的选择性保持在74.0%以上。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成三氟甲基硝基苯

以固体超强酸S2O82-/TiO2-ZrO2为催化剂,浓硝酸为硝化剂对三氟甲苯进行硝化,考察催化剂的制备条件对催化活性的影响,以及反应时间、催化剂用量等因素对硝化反应的影响.结果表明:将TiO2-ZrO2用0.75 mol/L(NH4)2S2O8溶液浸泡12 h,并在600℃条件下焙烧3 h,可得到较高的催化活性;当固体超强酸催化剂S2O82-/TiO2-ZrO2用量为三氟甲苯质量的15%,反应4 h,三氟甲苯的转化率可达68.7%以上;催化剂具有较好的重复使用性能.     

固体超强酸S2O2-8/TiO2-ZrO2催化合成三氟甲基硝基苯

以固体超强酸S2O2-8/TiO2-ZrO2为催化剂,浓硝酸为硝化剂对三氟甲苯进行硝化,考察催化剂的制备条件对催化活性的影响,以及反应时间、催化剂用量等因素对硝化反应的影响.结果表明:将TiO2-ZrO2用0.75 mol/L (NH4)2S2O8溶液浸泡12 h,并在600 ℃条件下焙烧3 h,可得到较高的催化活性;当固体超强酸催化剂S2O2-8/TiO2-ZrO2用量为三氟甲苯质量的15%,反应4 h,三氟甲苯的转化率可达68.7%以上;催化剂具有较好的重复使用性能.     

新型固体超强酸S2O82-/TiO2的酯催化性能研究

利用低温方法制备了S2O82-/TiO2固体超强酸催化剂,研究了该催化剂在乙酸和异戊醇酯化反应中的催化活性和稳定性.观察了焙烧温度、（NH4）2S2O8溶液浸渍浓度对催化剂催化性能的影响,以及催化剂用量、醇酸比、反应时间、反应温度等因素对酯化率的影响.结果表明：在450～500℃焙烧和用1.00mol/L的（NH4）2S2O8浸渍所得的S2O82-/TiO2对酯化反应具有良好的催化活性,反应的最佳醇酸摩尔比为1.2：1,催化剂用量为反应物料总量的1.0%,反应时间1.5h,反应温度110～120℃,酯化率可达95%.     

二氯丙醇环化合成环氧氯丙烷的固体超强碱催化剂研究

对以二氯丙醇环合反应生产环氧氯丙烷过程中所采用的催化剂进行了研究.采用溶胶凝胶法制备了不同种类的固体超强碱催化剂,并考察了这些催化剂的组分配比、焙烧温度等因素对催化剂性能的影响.其中对于组分为BaK/γ-Al2O3的固体超强碱催化剂,在焙烧温度为600℃、Ba∶K∶Al=4∶1∶10,反应温度为125℃时其催化活性最高.采用气相色谱分析法对产品进行表征,测得1,3-DCH转化率和ECH收率可达到80.03%和74.30%.同时采用红外光谱、NH3-TPD谱图、BET比表面和表面碱强度等分析手段对催化剂的性能进行了表征.     

H3PW12O40/H2O2/H2O体系催化氧化苯甲醇合成苯甲醛

合成一系列杂多酸(盐)并采用红外光谱对其进行表征,研究它们对苯甲醇氧化合成苯甲醛反应的催化性能.并以H3PW1 2O40为催化剂,分别考察溶剂类型、反应时间、反应温度、催化剂用量和H2O2用量对该反应的影响,并且初步探讨该反应的反应机理.实验结果表明:5种杂多酸(盐)均具有Keggin型结构,以水为溶剂时,5种杂多酸(盐)均具有催化活性,其中H3PW12O40催化活性最高.在催化剂用量0.04mmol、w(H2O2)=30%的H2O2用量0.015mol、反应时间3.5h、反应温度90℃、溶剂水用量10mL的优化反应条件下,苯甲醇的转化率为95.59%,苯甲醛的收率可达91.62%.由此可知,H3PW12O40/H2O2/H2O体系是环境友好的高效催化体系,具有工业化应用前景.     

焙烧温度对异辛醇生成异辛酸性能的影响

用浸渍法在不同焙烧温度下制备了一系列用于异辛醇氧化的ZnO/γ-Al2O3催化剂,通过BET,XRD和SEM等对其进行了表征,研究了焙烧温度对催化剂表面结构的影响以及催化剂表面结构与活性之间的关系.结果表明:升高焙烧温度,使催化剂晶粒尺寸增大,比较面积减小;Zn进入载体Al2O3的晶格形成AnAl2O4尖晶石晶相,其与催化剂的活性密切相关.催化剂活性随着焙烧温度升高而增强,焙烧温度800℃,催化剂具有最佳催化性能.当焙烧温度继续升高,催化剂烧结,比较面积下降,催化活性降低.     

焙烧温度对S2O8^2-／Al2O3-Fe2O3固体酸催化性能的影响

制备S2O8^2-／Al2O3-Fe2O3型固体酸催化剂,用于催化乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯,采用TG／DSC、IR、SEM、XRD等对其结构和性能进行了表征,并研究了焙烧温度对其催化性能的影响。结果表明,不同焙烧温度对S2O8^2-／Al2O3-Fe2O3系列催化剂的结构和性能均产生一定的影响;随着焙烧温度的升高,酯化率呈先增加后降低的趋势,其中500℃焙烧的催化剂具有最佳的催化活性,其酯化率达到90．78％。     

核壳结构纳米催化剂的制备及其低温催化氧化NO性能

选用醋酸锰作为成壳的前驱物质、纳米二氧化硅作为核材料,分别采用浸渍法、浸渍沉积法和层层自组装法制备SiO2/MnOx核壳结构催化剂,并探索所制核壳结构催化剂NO低温催化氧化活性,对3种方法所制催化剂进行TEM表征。此外,分别研究核壳结构催化剂制备过程中核材料SiO2焙烧温度、SiO2负载锰物质后的焙烧温度、焙烧时间和锰负载量(质量分数)4个因素对催化剂催化性能的影响。研究结果表明:层层自组装法可制备出核壳结构催化剂,SiO2球形颗粒表面形成了厚度均一、包裹完整、界面清晰的晶状物壳层,壳层厚度为6~15 nm;能量色散谱仪(EDS)结果显示壳层上包覆物质主要为MnOx晶粒。在SiO2焙烧温度为400℃,SiO2负载锰物质后的焙烧温度为400℃,焙烧时间为4 h,锰负载量为15%条件下制得的SiO2/MnOx核壳结构催化剂,在反应温度为150℃时,NO转化率可达38.3%(进口配气为0.05%NO和3%O2(体积分数),空速为30 000~35 000 h-1),已达到现阶段较成熟的负载型锰基催化剂在此温度区间的NO转化水平。     

制备方法对NiO/γ-Al2O3催化剂重整活性的影响

利用固定床流动反应装置,研究了NiO/γ-Al2O3催化剂的制备方法对CH4与CO2转化制合成气催化活性的影响.在本实验条件下,采用浸渍法和焙烧温度为400℃制备的NiO/γ-Al2O3(w=0.113)催化剂,在反应温度为750C和空速为2500h-1下,对CH4和CO2重整反应会显示良好的催化活性.本文还对催化剂抗积炭性能作初步讨论.     

ZnFe2O4@SiO2纳米核壳结构的合成及磁性随退火温度的演化

采用水热法合成了直径为10~15 nm的ZnFe2O4磁性纳米颗粒,将ZnFe2O4磁性纳米粒子添加到TEOS中,水解后得到ZnFe2O4@SiO2核壳结构的纳米复合材料,TEM图像证实了复合材料具有直径约为20 nm的核壳结构.制备出的ZnFe2O4磁性纳米粒子和ZnFe2O4@SiO2核壳结构纳米复合材料都表现出了顺磁性,温度低于800 ℃时ZnFe2O4磁性纳米粒子仍然具有顺磁性,温度高达580 ℃时ZnFe2O4@SiO2核壳结构纳米复合材料还是显示出了超顺磁性,这意味着ZnFe2O4和ZnFe2O4@SiO2磁性纳米粒子具有良好的磁稳定性.由于SiO2壳具有很好的亲水性和抗酸性,ZnFe2O4@SiO2核壳结构纳米复合材料未来可应用于磁疗法治疗癌症.     

制备方法对NiO/γ-Al2O3催化剂重整活性的影响

利用固定床流动反应装置,研究了NiO/γ-Al2O3催化剂的制备方法对CH4与CO2转化制合成气催化活性的影响.在本实验条件下,采用浸渍法和焙烧温度为400℃制备的NiO/γ-Al2O3(w=0.113)催化剂,在反应温度为750C和空速为2500h-1下,对CH4和CO2重整反应会显示良好的催化活性.本文还对催化剂抗积炭性能作初步讨论.     

磁性纳米TiO2／Al2O3／Fe3O4光催化剂的制备及性能研究

以化学共沉淀法制备的纳米铁氧体Fe3O4为磁载体,采用溶胶-凝胶法制备了易于固液分离回收的新型磁性纳米TiO2/Al2O3/Fe3O4光催化剂,并讨论了制备条件对催化剂晶体形态及磁性能的影响.采用XRD、SEM、TEM、FT-IR及VSM等对催化剂进行了表征,以酸性大红3R为目标降解物,对催化剂的光催化性能进行了研究.结果表明:磁性纳米TiO2/Al2O3/Fe3O4光催化剂呈现顺磁性,具有较强的光催化活性和较高的回收率.在n(TiO2)∶n(Al2O3)∶n(Fe3O4)为12∶2∶1、煅烧时间为2.5 h、煅烧温度为400～450 ℃的条件下,制备的催化剂在酸性大红3R溶液初始浓度为100 mg/L、光催化反应降解时间为120 min、光催化剂用量为1.0 g/L时,酸怀大红3R的降解率可达到99.8%,在3次循环使用后酸性大红3R降解率仍保持在85%以上.在外加磁场的作用下,催化剂可与液相迅速分离,回收率高达83%.     

微波法制备固体碱催化肉桂醛合成反应

用微波法制备了固体碱催化剂KF/γ-Al2O3,MgO/γ-Al2O3、KF/NaY和MgO/NaY，并以苯甲醛与乙醛合成肉桂醛为目标反应测试催化性能，同时考察了负载化，反应时间以及催化剂制备方法对反应的影响，结果表明上述催化剂中以KF/γ-Al2O3的活性最好，该催化剂的最佳负载比为25%（质量比）；与浸渍法和焙烧法相比，微波法制备的KF/γ-Al2O3催化性能要好得多。     

固体碱MgO/ZrO2催化大豆油制备生物柴油

采用共沉淀法制备固体碱催化剂MgO/ZrO2,并以此催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察MgO含量和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及优化酯交换反应的工艺条件,结果表明:在MgO质量分数为15%、焙烧温度700℃、反应时间3 h、反应温度60℃,醇油物质的量比12∶1和催化剂用量为大豆油质量的3%的条件下,生物柴油的产率可以达到82%以上。该催化剂对酯交换反应具有较高的催化活性和较好的稳定性。     

MnO_2-CuO-CeO_2复合催化剂的制备及处理化工集装罐清洗废水的应用

针对非均相贵重金属催化剂成本高,非均相过渡金属催化剂性能良好、成本低,但使用寿命短、易流失的特点,研制高效复合MnO2-Cu O-CeO2非均相过渡金属催化剂.采用正交实验对催化剂制备过程中的n(Cu)∶n(Mn)、Ce的摩尔分数、焙烧温度、焙烧时间进行探讨,确定最佳制备条件,并对其结构和组成通过扫描电镜分析、X射线衍射分析及热重分析进行表征.用该催化剂催化氧化模拟苯酚废水,对催化剂用量、氧化剂H2O2用量、反应温度、反应时间进行优化,确定最佳反应条件并利用其进行降解化工集装罐清洗废水的应用研究.研究表明催化剂MnO2-Cu O-CeO2的最佳制备条件为:n(Cu)∶n(Mn)=4∶6、Ce的摩尔分数为10%、焙烧温度为600,℃、焙烧时间为4,h.催化氧化法处理苯酚废水的最佳工艺参数:催化剂用量0.8,g/L、H2O2用量与COD比值为3、反应温度170,℃、反应时间1,h.化工集装罐清洗废水COD去除效果显著,COD去除率达到95%左右.