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.     

生物质合成气制甲醇的研究

以玉米秸秆合成气为原料,在等温积分反应器中,使用国产C301铜基催化剂(粒度为0.991 mm×0.833 mm),在5 MPa压力下,进行甲醇合成优化实验研究.结果表明:合成甲醇的最适宜流量为0.6～0.9 mol/h,最佳温度为230～250℃,每千克催化剂的最大甲醇时空收率为0.541 7 kg/h.     

掺杂La3+对纳米TiO2薄膜电极光电催化氧化甲醇的影响

采用改进的溶胶-凝胶法制备了一系列La^3＋掺杂的纳米TiO2薄膜电极．由SEM图可以看出，镧的掺杂使电极表面粒径变小；通过光电化学方法研究发现，当掺杂La^3＋的摩尔分数为0．50％时光电流最大，是纯TiO2电极的2．25倍．用瞬态光电流谱研究了电极在甲醇溶液中的光电转换过程，结果说明TiO2薄膜为N型半导体，镧离子的掺杂改变了电极的表面形貌。     

M（CH3 OH）1~4（M=Be2+/Mg2+/Ca2+）团簇的量子化学研究

应用量子化学方法 B3LYP/6-311+G(d,p),对气相团簇M(CH3OH)1~4(M=Be2+/Mg2+/Ca2+)的结构、能量进行计算,采用HF/STO-3G方法对电荷分布进行研究.结果表明,甲醇分子通过O原子配位于金属离子形成最稳定结构,金属与CH3OH中的O的距离由大到小为RCa-ORMg-ORBe-O,而结合能由大到小依次为Be2+Mg2+Ca2+.随着甲醇分子数n的增加,金属离子与O的距离RM-O逐渐增大,总结合能逐渐增大,连续结合能逐渐减小,金属离子所带的正电荷在逐渐减小,对于相同配位数n,Be2+的电荷转移量最大,Ca2+的电荷转移量最小;甲醇分子中各原子所得正电荷的大小顺序为H(-HO)H(-H3C)CO.     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性。     

过氧化氢法制备环氧丙烷的反应动力学研究

研究了以甲醇作为溶剂时,钛硅分子筛（ＴＳ－１）催化丙烯Ｈ２Ｏ２环氧化反应的过程,分析了丙烯压力、温度等因素对反应的影响,发现ＴＳ－１催化剂不但对环丙烷的开环醚化有催化作用,而且对Ｈ２Ｏ２分解有促进作用,在此基础上确定了主、副反应动力学参数,为该工艺的工业化提供了依据。     

乙醇和甲醇混合液激光拉曼光谱研究

用激光拉曼光谱的方法对乙醇和甲醇混合液进行了研究，依据混合液中甲醇含量增加引起拉曼光谱形貌变化的规律，对无水乙醇拉曼光谱的某些振动模式提出了新看法。研究结果表明，利用激光拉曼光谱的方法对无水乙醇中混有甲醇时进行快速检验是简单易行的。本研究给出了标志甲醇存在的光谱特征，这在假酒的鉴别中有一定的实用价值。     

直接甲醇燃料电池双极板冷却通道的热设计

将单个直接甲醇燃料电池的固体骨架看成开口系统,燃料电池稳定运行时的热负荷由阳极反应、阴极反应和甲醇直接氧化反应产生的3部分热量组成,利用热力学原理将其计算.在双极板上设置平行的冷却通道,将电池电化学反应产生的热量及时排出,有利于燃料电池的稳定运行.根据燃料电池中燃料、氧化剂的流向和冷却通道内冷却水流向的不同,冷却水和壁面的换热分别在恒热流密度和恒壁温热边界条件下进行.计算了2种情况下冷却通道壁面的温度和换热系数.结果表明,前者的换热效果要比后者好,但是,后者保证了工作层面具有恒定的温度,更有利于直接甲醇燃料电池的稳定运行.     

Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2固体酸催化剂上乙酸与烯烃的酯化和叔戊烯与甲醇的醚化

以硅胶为载体,制备了负载型的Cs2.5H0.5PW12O40催化剂,将该催化剂用于乙酸与1-丁烯的酯化反应和叔戊烯与甲醇的醚化反应,考察了其活性组分负载量、载体硅胶性质和焙烧温度对催化剂性能的影响. 研究了催化剂用量、反应温度、反应压力、n(1-丁烯)/n(乙酸)、反应时间等反应条件对酯化反应中乙酸转化率的影响. 与其他类型催化剂的醚化活性进行了对比,并进行了Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂的醚化稳定性实验. 结果表明,以低钠硅胶为载体,在活性组分负载量为40%,焙烧温度为300～400 ℃时制备的Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂具有较高的催化活性. 随着负载量增大,催化剂孔径、孔容和比表面积减小,而催化活性先增加后减小. 在反应温度120 ℃、压力1.5 Mpa、n(1-丁烯)/n(乙酸)比3.0、催化剂用量4%、反应时间7 h的条件下进行酯化反应,乙酸的转化率为87.36%. 在反应温度80 ℃、压力1.0 Mpa、n(甲醇)/n(叔戊烯)比1.1、LHSV为1 h-1的条件下进行醚化反应,叔戊烯的转化率为68.57%. 制备的新型Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂对于乙酸与1-丁烯的直接酯化反应和叔戊烯与甲醇的醚化反应具有良好的活性与选择性,催化剂寿命长. 因此,Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2是一种理想的乙酸与烯烃直接酯化和叔戊烯与甲醇醚化反应的催化剂.     

甲缩醛合成的本征动力学研究

以大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为催化剂，对甲醛、甲醇合成甲缩醛的反应动力学进行了研究，提出了本征动力学模型。生成甲缩醛的反应速度与甲醇的浓度呈两级反应，与甲醛、甲缩醛、水和催化剂浓度均呈一级反应。正逆反应的频率因子分别为Ａ＿（０１）＝１．７２８５×１０￣４、Ａ＿（０２）＝４．９７５×１０￣８；活化能分别为Ｅ＿１＝６．８６２×１０￣３、Ｅ＿２＝９．１６９×１０￣３。对模型作了检验，其一致性良好。