富含表面羟基的活性炭制备及其在电催化氧化垃圾渗滤液中的应用

为探究表面羟基对铁碳三维粒子电极电催化氧化性能的影响,采用5 g活性炭中KMnO_(4)用量15 g、用20 mL质量分数10%的H_(2) SO_(4)酸化、反应温度35℃、反应时间1 h的方法对市售活性炭进行氧化改性,并进行结构表征,发现改性活性炭相较于原始活性炭表面羟基量大大增加。然后将改性前后的活性炭制备成铁碳三维粒子电极,用于电催化氧化垃圾渗滤液。结果表明,在100 mL垃圾渗滤液中加入3 g电极、电催化氧化的反应温度50℃、电解电压8 V、O_(3)流量0.2 L/min、电磁搅拌转速600 r/min的条件下,反应30 min,改性活性炭制备的铁碳三维粒子电极比未改性活性炭制备的电极对垃圾渗滤液的总有机碳、氨氮降解率分别提升了26、20百分点。

Mn-Fe-Ce-O催化剂对助燃脱硝性能的影响

采用改进的柠檬酸络合法制备了Mn-Fe-Ce-O复合氧化物,采用XRD,H_(2)-TPR,XPS,SEM,EDS等方法分析了试样的结构与物性,并对其氧化和催化CO还原NO的性能进行了评价。实验结果表明,Mn-Fe-Ce-O复合氧化物中主要为Mn_(3)O_(4)和CeO_(2)物相,Fe和Ce的加入可增大复合氧化物的比表面积,且表面元素分布均匀,无明显集聚状态,加入Ce后复合氧化物颗粒变得细小,Mn^(3+)+Mn^(4+)含量和表面吸附氧含量增大,H_(2)-TPR还原峰向低温区偏移。Mn_(9)Fe_(1)O_(z)具有良好的氧化CO能力,400℃下CO转化率为99.56%,Mn-Fe-Ce-O复合氧化物催化CO还原NO的活性高于Mn-Fe-O复合氧化物,其中,(Mn_(9)Fe_(1))_(7)Ce_(3)O_(z)活性最高,在350℃下NO转化率为85.75%。

镍助剂对碳化钼催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫性能的影响

将MoO3和Ni-Mo混合氧化物在CH4/H2气氛中程序升温还原碳化制备了相应的碳化钼和碳化镍钼催化剂,X射线粉末衍射表征其物相分别为-βMo2C和Ni-Mo2C.考察了Ni助剂对碳化钼催化剂的制备及二苯并噻吩加氢脱硫反应性能的影响.结果表明,Ni助剂的加入降低了碳化钼催化剂所需的还原碳化温度,提高了催化剂的比表面积,并对其二苯并噻吩加氢脱硫反应活性有明显的促进作用.Ni助剂添加量以Ni/Mo原子比为0.3为宜,此时Ni和Mo之间的催化协同效应达到最佳.当反应压力为3.0 MPa,反应温度为330℃,空速8 h-1,H2/原料液体积比为500∶1时,625℃还原碳化制备的碳化镍钼催化剂对0.6%二苯并噻吩/环己烷溶液的二苯并噻吩转化率达到96.25%,较相应的碳化钼催化剂提高了1.57倍.

碳化钼催化剂的制备及噻吩加氢脱硫性能

以MoO3为前躯体,CH4/H2为还原碳化气,采用自制的程序升温还原碳化反应装置制备出Mo2C催化剂,并用XRD、BET进行表征.借助原位TGDTA方法研究了MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化历程和适宜的还原碳化温度.以噻吩/环己烷溶液为模型反应物,采用高压微反色谱实验装置考察了制备的碳化钼催化剂的噻吩加氢脱硫反应性能.结果表明:程序升温条件下的局部规整反应可提高催化剂的比表面积,且制备的碳化钼催化剂具有较高的噻吩加氢脱硫反应活性,在体积分数为5%的噻吩/环己烷溶液中,反应压力为3.0MPa,空速为6h-1,H2/原料液体积比500∶1的反应条件下,370℃时的噻吩转化率达到98%以上,明显高于相应的硫化钼催化剂.还原碳化终温的提高,导致碳化钼催化剂比表面积的减少和表面积炭的增多,进而使其加氢脱硫反应活性降低.MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化历程应为MoO3→MoO2→MoOxCy→Mo2C,实验确定的适宜还原碳化温度为675℃.

碳化钼的制备与表征

以MoO3为前体,CH4／H2为还原碳化气,经程序升温还原碳化反应制备了Mo2C样品,并用TG- DTA、XRD、BET、SEM、XPS进行了表征．结果表明,MoO3在CH4／H2气氛中的还原碳化历程为MoO3→MoO2→MoOxCy→Mo2C,适宜的还原碳化温度为675℃．实验条件下制得的碳化钼晶相为β-Mo2C,表面呈现出形状规整、大小相对均一的片状颗粒,平均粒径约3．9μm．碳化钼表面有两种不同价态的钼原子,分别归属于Mo-C物种的Mo2+和Mo-O物种的Moδ+,以前者为主;碳物种由四种不同价态的碳原子组成,分别归属于C-Mo、C-C、C-H和C-O物种,以前者为主．随还原碳化反应温度的升高,制备的碳化钼颗粒增大,比表面积下降,C-C物种和C-H物种增加,表面积炭增多．由于积炭的覆盖和保护作用,碳化钼表面的Mo原子主要以Mo2+的Mo-C物种存在,只有少部分被氧钝化．

氧化钼在CH_4/H_2气氛中还原碳化机理研究

采用TG-DTA技术研究了MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化行为,考察了程序升温速率和还原碳化终点温度对氧化钼还原碳化行为的影响,并探索适宜的还原碳化条件。结果表明,在1℃/min的程序升温条件下,MoO3在CH4/H2气氛中经三段失重过程被还原碳化为Mo2C,相应的反应历程为MoO3→MoO2→MoOxCy→Mo2C,适宜的还原碳化终点温度为675℃;程序升温速率升至2℃/min以上时,MoO3在CH4/H2气氛中的反应历程为MoO3→MoO2→Mo+MoOxCy→Mo2C,且随程序升温速率的增大,第二段失重过程中金属Mo的生成量增大,还原碳化反应的始、终点温度升高。提高还原碳化终点温度,MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化反应规律相同,但过高的还原碳化温度会引起有机烃类分解生炭反应的发生,沉积在催化剂的表面,导致制备的碳化钼催化剂表面积炭增多,比表面积降低,从而引起催化活性的下降。

钴掺杂对碳化钼催化噻吩加氢脱硫性能的影响

以MoO3和CoMo混合氧化物为前驱体,制备了碳化钼和碳化钼-钴催化剂,采用XRD,BET,SEM和XPS等技术对其进行了表征,研究了Co掺杂对碳化钼催化剂噻吩加氢脱硫性能的影响.结果表明,掺入适量的Co后制得的CoMo双金属混合氧化物为MoO3和CoMoO4的两相混合体,经CH4/H2气氛程序升温还原碳化反应生成共生共存的Co-Mo2C,Co以金属细颗粒的形态均匀地分散在生成的Mo2C组分之间.在共生过程中含Co物种的掺入可降低制备碳化钼所需要的还原碳化温度,使制备的碳化钼颗粒变小,比表面积增大,表面Mo2+含量增多,从而对碳化钼的噻吩加氢脱硫活性有较好的促进作用,Co的添加量以Co/Mo摩尔比为0·2左右较为适宜.用化学共沉淀法制得的Co-Mo2C共生共存体系的噻吩加氢脱硫反应活性,好于由金属Co与Mo2C机械混合法制得的Co+Mo2C二相共存体系.这表明当两个活性相共存时,只有经过相互共生过程才能发挥其最佳的协同效应.

CH_4/H_2气氛中Ni-Mo双金属氧化物还原碳化过程的TG-DTA研究

采用TG-DTA技术研究了MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化行为,考察了NiO助剂对MoO3还原碳化性能的影响,探索了适宜的还原碳化条件。结果表明,MoO3在H2气氛中程序升温还原经MoO3→MoO2→Mo反应历程被还原为金属Mo,在CH4/H2气氛中则经MoO3→MoO2→MoOxCy→Mo2C反应历程被还原碳化成Mo2C;NiO可在H2气氛中被还原成金属Ni,但在CH4/H2气氛中不能被碳化成相应的碳化物,也被还原为金属Ni;NiO作为助剂添加到MoO3中后,NiO-MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化反应历程为NiO-MoO3→Ni-MoOxCy→Ni-Mo2C,相应的还原碳化温度降低。随Ni/Mo原子比的增大,制备的NiO-MoO3在CH4/H2气氛中还原碳化的温度降幅增大。MoO3和NiO-MoO3的适宜还原碳化温度分别为675℃和639℃。

甲苯-正庚烷-(环丁砜+NMP)液-液平衡数据的关联

利用气相色谱法测定了常压下温度为30,40,50℃时甲苯-正庚烷-(环丁砜+N-甲基吡咯烷酮)体系的液-液相平衡数据,采用峰面积校正因子归一化法定量分析,所得数据准确、可靠。用NRTL模型对所测数据进行了热力学关联,关联时采用封闭体系的热力学平衡准则———混合吉布斯自由能最小来解决其多值问题。用单纯形优化法,选用摩尔分数的目标函数求出了相应的模型参数。用该模型对本体系进行了预测,预测值与实测值的平均偏差较小。

甲苯-正庚烷-(环丁砜+四甘醇)体系液-液平衡数据的测定与关联

利用气相色谱法测定了常压下30,40,50℃时甲苯-正庚烷-(环丁砜+四甘醇)体系的液-液平衡数据,采用峰面积相对质量校正因子归一化法定量。用NRTL模型对所测数据进行了热力学关联,关联时采用封闭体系的热力学平衡准则-混合吉布斯自由能最小来解决其多值问题。用单纯形优化法,选用摩尔分数目标函数求出了相应的模型参数。用该模型对本体系进行了计算,计算值与实测值的平均偏差较小,结果令人满意。

MoO_3-LaHY催化剂的固相反应制备及其加氢脱硫性能研究

在空气气氛中由钼酸铵和LaHY分子筛固相反应制备了MoO3-LaHY催化剂,用XRD和NH3-TPD对其进行了表征,并以二苯并噻吩/正癸烷溶液为模型反应物(二苯并噻吩的质量分数为0.6%),评价了MoO3-LaHY的加氢脱硫催化性能。结果表明,在520℃下进行固相反应制备催化剂时,4.36%的Mo物种可借助固相反应进入到分子筛的体相形成单相复合体nMoOx.LaHY,剩余的Mo物种仍以MoO3的形式分散在分子筛外表面。由于单相复合体的形成,催化剂的晶胞参数增大,酸量有所下降。硫化处理后得到的硫化态MoO3-LaHY催化剂在310℃、4.0MPa、反应空速为20h-1的条件下进行加氢脱硫时,二苯并噻吩转化率达到了86.74%。随固相反应温度的升高,所制备的催化剂中Mo物种进入LaHY体相中的量有所增大,但其硫化态催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性的变化幅度并不大。

氧化铈对负载型氧化铜催化剂的助催化作用

应用ＸＰＳ方法研究了ＣｕＯＣｅＯ２／Ａｌ２Ｏ３催化剂的表面特征，探索了ＣｅＯ２对ＣｕＯ催化剂的助催化作用．结果表明，ＣｅＯ２是较好的助催化组分，在ＣｕＯ催化剂中添加适量的ＣｅＯ２，可促进催化剂表面Ｃｕ＋含量的增加，从而有利于ＣＯ氧化催化活性的提高．

正庚烷-甲苯-三甘醇三元体系液-液相平衡数据的测定与关联

利用气相色谱法测定了常压下２５℃、４０℃和５０℃时正庚烷－甲苯－三甘醇体系的液－液相平衡数据，采用峰面积归一化法定量，所得数据准确、可靠。用ＮＲＴＬ模型对所测数据进行了热力学关联，求出了相应的模型参数。用该模型对本三元体系进行了预测，结果令人满意。

提高渣油掺炼比对催化裂化行为及产品性能的影响

利用小型提升管催化裂化装置考察了提高原料掺炼量对催化裂化行为及产品主要性能的影响。结果表明,提高掺渣量,原料密度、粘度增大,难以裂化的重组分含量增多,使得原料油雾化、汽化的效果变差,裂化产物中焦炭、氢气产率增加,催化剂再生烧焦的难度增大;原料油中重金属及硫、氮含量升高,导致反应的转化率及选择性下降,轻油产率减少;裂化产物中汽、柴油的硫、氮含量有所升高,酸度增大,产品精制的苛刻度增加。增大剂油比,提高反应温度可以改善原料油的雾化、汽化效果,对改善裂化产物的产品分布有利。

Cu－Co／Al_2O_3催化剂水热稳定性研究

用ＸＲＤ、ＸＰＳ和ＴＧ－ＴＰＲ方法研究了Ｃｕ－Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３催化剂高温水热处理前后的表面及体相特征，探索了水热引起催化剂ＣＯ氧化活性下降的原因。结果表明，经水热处理过的催化剂，其ＣＯ氧化活性的下降主要是由于催化剂表面的金属活性组份与载体发生固相反应，且向体相迁移，形成体相尖晶石类（ＭＡｌ２Ｏ４）物质所引起的。提高载体预焙烧温度可以减少活性组份与载体的相互作用，有利于提高Ｃｕ－Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的水热稳定性。

氧化镁对铜铈催化剂CO氧化活性及抗硫性能影响

研究了氧化镁改性载体对铜铈复合氧化物催化剂的CO氧化活性、抗硫性能及烧焦助燃活性的影响。结果表明,以氧化铝为载体的铜铈复合氧化物催化剂具有较高的CO氧化活性,但抗硫中毒的性能稍差;用氧化镁对载体进行改性处理,不仅可以提高催化剂的CO氧化活性,当氧化镁改性剂用量达到20％(质量分数)以上,载体中出现了MgO结构碎片的晶相峰之后,还可明显提高其抗硫中毒的能力,以及硫中毒后氢气还原气氛中的还原再生能力。使催化剂进行烧焦助燃时表现出良好的烧焦助燃活性。

甲苯-正庚烷-(四甘醇+三甘醇)体系液液相平衡数据的测定与关联

利用气相色谱法测定了常压下30℃、40℃和50℃时甲苯 正庚烷 (四甘醇+三甘醇)体系的液液相平衡数据,采用峰面积归一化法定量,所得数据准确、可靠。用NRTL模型对所测液液相平衡数据进行了热力学关联,用单纯型优化法求出了相应的模型参数。用该模型对本体系进行了预测,取得了令人满意的结果。

气相色谱法测定四甘醇样品甲苯和正庚烷含量

建立了测定四甘醇样品中甲苯、正庚烷含量的气相色谱分析法。采用峰面积归一化法进行定量 ,测得甲苯和正庚烷的回收率分别为 98 32 %～ 1 0 2 87%和 97 81 %～ 1 0 2 84% ,相对标准偏差不大于 1 5 0 %和 1 97%。该法快速 ,准确 ,精密度高 ,简单易行 ,具有一定的实用价值。

电位滴定法测定乙醇—对甲酚混合介质中对羟基苯甲醛的含量

建立了测定乙醇—对甲酚混合介质中对羟基苯甲醛含量的电位滴定法。通过对样品的精密度和标准加料回收率考察的结果表明,本法具有精密度高、重复性好,且仪器简单、操作方便、快速有效、便于推广的特点。

正庚烷-甲苯-三甘醇三元体系液-液相平衡数据的测定与关联

利用气相色谱法测定了常压下25℃、40℃和50℃时正庚烷-甲苯-三甘醇体系的液-液相平衡数据,采用峰面积归一化法定量,所得数据准确、可靠。用NRTL模型对所测数据进行了热力学关联,求出了相应的模型参数。对两种目标函数(摩尔分数和分配系数)的关联效果进行了比较。用该模型对本三元体系进行了预测,结果令人满意。