SO_4^(2-)/Ti-Al-O固体超强酸的酸强度及催化性能

SO4(2-)/Ti-Al-O型固体超强酸可用于邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的合成.当Ti/Al原子比为2时.催化性能优于SO4(2-)/TiO2,且催化剂的制备条件对其酸强度、表面积和催化活性有较大的影响.使用TPD技术对催化剂的酸强度分布进行了表征,发现在SO4(2-)/Ti-Al-O型固体超强酸中,存在着三种酸中心(弱酸、中等强度酸和超强酸),中等强度的酸中心浓度与DOP合成的催化活性有对应关系.在钛基固体超强酸中,SO4(2-)的存在可以阻止TiO2晶相的成长;铝的存在可使催化剂的表面积明显增大.

SO_4^(2-)/ZrO_2-SiO_2的制备及其催化合成丁酸丁酯

采用分别沉淀/混合沉淀法、改性共沉淀法和以硅溶胶为硅源的共沉淀法制备了SO42-/ZrO2-S iO2固体超强酸催化剂;考察了沉淀剂及沉淀终点的pH等制备条件对分别沉淀/混合沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂催化合成丁酸丁酯活性的影响;探索了ZrO2-S iO2的制备方法、反应时间对SO42-/ZrO2-S iO2催化剂活性的影响。实验结果表明,以硝酸铵为沉淀剂,当沉淀终点的pH为7~8时,采用分别沉淀/混合沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂的活性较高(酯化率88.7%),但分别沉淀/混合沉淀法制备的ZrO2-S iO2组成不均匀;以硅溶胶为硅源采用共沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂催化合成丁酸丁酯,在正丁醇0.48m ol、正丁酸0.40m ol、反应时间3h、不添加任何带水剂的条件下,酯化率高达96.4%,该方法制备的催化剂稳定性和再生性能好,制备成本低。

固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-SiO_2的制备及其催化性能的研究

分别以氧氯化锆、硅溶胶和氨水为锆源、硅源和沉淀剂,采用共沉淀法制备Zr(OH)4-Si(OH)4,110℃干燥后经硫酸浸渍、干燥和焙烧制得SO42-/ZrO2-SiO2固体超强酸。XRD和比表面积测定结果表明,SiO2的引入对SO42-/ZrO2催化剂的结构产生了重要影响,从而使其比表面积明显增大。以所制备的SO42-/ZrO2-SiO2固体超强酸为催化剂,代替浓硫酸用于丁酸和丁醇的酯化反应,考察了硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对其催化性能的影响。结果表明,采用硫酸浸渍液浓度为1.0 mol/L,焙烧温度为550℃所制备的SO42-/ZrO2-SiO2催化剂,在丁醇和丁酸的物质的量比为1.2及不添加任何带水剂的条件下,丁酸丁酯的收率高达90%以上,优于SO42-/TiO2-WO3和TiSi W12O40/TiO2催化剂。

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用——Ⅰ.铜和铈负载型氧化物中的氧的性能

用TPR法研究了Cu-O/γ-Al_2O_3(Ⅰ)和Ce-O/γ-Al_2O_3(Ⅱ)体系中的氧和氢反应。结果表明可以区别试样中的表层氧和体相氧。(Ⅰ)的TPR峰温在240～320℃,(Ⅱ)的TPR峰温>450℃。在Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3(Ⅲ)的TPR谱上,(Ⅱ)的特征峰消失,而(Ⅰ)的三个特征峰有融合的趋势,表明铈的加入提高了晶格氧的迁移速度。当CuO/CeO_2的重量比为1时,(Ⅱ)可在更低的温度下被氢还原。用氢氧滴定技术考察了(Ⅰ)～(Ⅲ),证明在CU-O加入Ce可明显地提高试样的贮氧能力和还原态样品的再氧化速度。

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用——Ⅱ.Mn-O/γ-Al_2O_3和Mn-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂中氧的性能

用TPR,H_2-O_2滴定技术研究了Mn-O/γ-Al_2O_3(Ⅰ)和 Mn-Ce-O/γ-Al_2O_3(Ⅱ)催化剂中氧和氢的反应,并用XRD,AES和XPS对(Ⅰ)和(Ⅱ)的固相结构和表面组成进行了表征。结果表明,(Ⅰ)的TPR谱有三种氢吸收峰,峰温为350和430℃的峰分别表征MnO_2和Mn_2O_3的氧的还原,680℃的峰为Mn和Al界面共有氧的还原。铈的存在不影响(Ⅰ)TPR特征峰,但使350℃峰的面积(对应于MnO_2的量)有较大的增加。当CeO_2的含量大于10％时680℃峰消失。铈还能提高氧化锰的分散度,使β-MnO_2和Mn_2O_3的聚集相在XRD谱中消失,并提高其贮氧能力约40％,增强了还原态试样的吸氧恢复能力。还原态(Ⅰ)在室温中第一个脉冲的吸氧量为0.5ml/g-cat,还原态(Ⅱ)为 1.56ml/g-cat。

氧化铈对Cu－Mn－O燃烧催化剂氧化还原性能的影响

利用微反－色谱技术考察了Ｃｕ－Ｍｎ－Ｏ及Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ催化剂的甲苯完全燃烧活性；通过改变氧的浓度，研究了ＣｅＯ＿２对Ｃｕ－Ｍｎ－Ｏ催化剂性能的影响；用ＴＰＲ、ＴＰＯＴ和氢氧滴定法测定了催化剂的表面性能。结果表明，ＣｅＯ＿２能够增加催化剂表面的贮氧量，提高吸氧能力，改进供氧性能，进而提高Ｃｕ－Ｍｎ－Ｏ催化剂在低氧比时的无化活性，也能使还原后的Ｃｕ－Ｍｎ－Ｏ催化剂具有良好的再生氧化活性。

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用（Ⅴ）──热环境对Cu－Mn－Ce－O催化剂性能的影响

研究了热环境对Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ催化剂表面积、结构、氧性能及对甲苯催化氧化活性的影响。发现ＣｅＯ_２作为助催化剂，对延缓氧化铝载体的表面收缩几乎没有作用，但能阻止催化剂中ＣｕＭｎ_２Ｏ_４尖晶石的生成，防止无定型活性相在高温环境中的烧结，提高催化剂水热稳定性能，尤其在温度高于８００℃时，效果尤佳，合适的Ｃｅ／Ｃｕ原子比为０．３８～０．４４。

多组元SO_4^（2－）／M_xO_y型超强酸催化酯化反应的研究

本文以苯酐加辛醇合成ＤＯＰ为研究对象，在单组元ＳＯ４２－／ＭｘＯｙ型固体超强酸研究的基础上，制成ＳＯ４２－／Ｔｉ－Ａｌ－Ｓｎ－Ｏ型固体超强酸，对ＤＯＰ合成的催化活性比单元或两元固体超强酸有明显的提高，在１７５℃／６ｈ的反应条件下可使ＤＯＰ合成反应完全。

环氧丙烷合成技术的研究进展及展望

介绍了丙烯氧化制环氧丙烷的催化工艺和催化剂的研究现状 ,包括现有环氧丙烷的生产工艺 ,分子氧为氧化剂、过氧化氢为氧化剂、O2 /H2 为氧化剂、有机过氧化物为氧化剂的丙烯直接环氧化以及光催化氧化等 ;并对各反应工艺和催化剂。

柴油深度脱芳烃Pd-Pt/USY催化剂的EXAFS研究

为满足日趋严格的环保要求和适应汽车工业的快速发展, 柴油深度脱芳烃已成为国内外普遍关注的课题. 近年来的研究表明, Pd-Pt/USY催化剂具有较高的芳烃加氢活性和较强的耐硫中毒能力[1～4], 并普遍认为担载在酸性载体上的贵金属催化剂的耐硫性能来自贵金属粒子在载体酸中心作用下产生的缺电子特性. 本文采用扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)方法, 研究了一系列不同n(Pd)/n(Pt)的Pd-Pt/USY[n(SiO2)/n(Al2O3)=10]催化剂上硫化前后Pd和Pt的微观结构变化、 Pd-Pt的相互作用以及Pt和Pd等金属组分对提高催化剂耐硫及加氢性能的贡献.

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用——Ⅲ.铈对Cu-Mn-O/γ-Al_2O_3催化剂中氧的性能和固相结构的影响

CuO和MnO_2的混合氧化物是良好的氧化-还原反应催化剂,尤其是作为Hopcalite催化剂(CuO40％,MnO_260％),即使在-20℃,对CO氧化仍表现出较好的活性.CeO_2作为氧化还原催化剂的助剂也被广泛应用,在贵金属为主的汽车排气净化三效催化剂中加入CeO_2,可提高CO,NO,HC的转化率和贵金属的分散度.本文用TPR方法研究了铜锰两组元氧化物在加铈前后的氧性质,用XRD,ESR,XPS方法研究其固相性质,用H_2-O_2滴定研究样品的供氧能力,讨论了CeO_2对Cu-Mn-O/γ-Al_2O_3系统的影响.

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用 Ⅵ.CuFeCeO催化剂的结构与热稳定性

采用ＸＲＤ， 顺磁共振（ＥＳＲ） ， Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ 和程序升温还原（ＴＰＲ） 技术对负载型ＣｕＦｅＯ（ Ⅰ） ，ＣｕＦｅＣｅＯ（ Ⅱ） 催化剂的固相结构及热稳定性进行了研究。结果发现，（ Ⅰ） 中主要存在Ｆｅ２ＣｕＯ４ ，ＣｕＯ 和颗粒度小于１３ ｎｍ 的Ｆｅ２Ｏ３ 相。随着焙烧温度的升高，ＣｕＯ 晶相逐渐消失，Ｆｅ２ＣｕＯ４ 的晶相长大。（ Ⅱ） 中Ｃｅ的存在， 能提高Ｃｕ２＋ 的浓度， 抑制ＣｕＯ 和Ｆｅ２ＣｕＯ４ 晶相的生成， 能消除催化剂中ＣｕＯ 与ＦｅＯ中氧在还原时的差异， 但抑阻Ｆｅ２Ｏ３ 晶相生成的效果不明显。在８００ ℃的高温环境中，Ｃｅ 的存在能有效地防止Ｆｅ２Ｏ３ 颗粒的长大， 提高催化剂中活性相的热稳定性以防止烧结， 同时使催化剂的低温还原性能有所提高。

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用 Ⅳ.在负载型Cu-Mn-Ce-O催化剂上甲苯的催化燃烧

作者研究了负载型的Cu-O,Mn-O,Cu-Mn-O加入氧化铈后的氧性质和固相结构,表明铈可加速催化剂中体相氧的迁移,提高表面氧的稳定性,改善催化剂的贮氧性能和氧化-还原可复性能,抑制活性相的聚集以提高其分散度.铈的存在还能改善铜基负载型催化剂的性能,提高2NO+CO→N_2O+CO_2反应的速度.本文以甲苯的催化燃烧作为研究对象,考察了甲苯在Cu-Mn-Ce-O催化剂上的催化氧化性能和氧化铈对其催化行为的影响.

含铈Cu-Fe-O催化剂的氧化还原性研究

用TPR等方法研究了Cu-Fe-Ce-O/γ-Al_2O_3(Ⅰ)催化剂的氧化还原性能。结果表明,在(Ⅰ)中铜的存在有利于Fe_2O_3的还原,铈作为助催化剂能增强Cu-Fe-O/γ-Al_2O_3(Ⅱ)的氧化还原性能,配合CO、NO和CO+NO气对试样进行预处理后发现,铜吸附CO的能力比铁强,铁吸附NO的能力比铜强,铈的存在可增强(Ⅱ)在NO+CO反应气氛中对CO的吸附能力,并对NO在催化剂表面吸附形成硝酸盐物种产生影响。

甲烷直接氧化制甲醇Ⅲ．反应气吹扫催化膜反应器（RSCMR）

用溶胶－凝胶法制备了“ＳｉＯ＿２／陶瓷”非对称无机膜，并用该膜制备了反应气吹扫催化膜反应器（ＲＳＣＭＲ）装置。在ＲＳＣＭＲ上考察了甲烷一步催化氧化制甲醇反应。结果表明，在研究的范围内，增加氧气或甲烷的浓度和吹扫气的流速（即总的反应气流量）有利于提高甲醇的收率；甲醇在反应条件下的热不稳定性是影响目标反应选择性的重要原因。ＲＳＣＭＲ较膜反应器（ＣＭＲ）系统能更有效地抑制甲醇的热分解，因而可得到较ＣＭＲ更高的甲醇收率。当反应温度为７００℃时，甲醇的收率在ＣＭＲ中为０．５ｇ／ｍ￣２ｈ，在ＲＳＣＭＲ中可达０．９ｇ／ｍ￣２ｈ。

培养优秀拔尖人才的实践与思考

本文论述了理工优秀生部作为培养优秀拔尖人才,在实施素质教育、贯彻因材施教、尊重个性发展、培养创新精神方面作的一些有益的探索与实践。

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用——NO+CO反应

本文运用微反技术考察了Cu、Fe、Mn、Cr和Ce等负载型(γ-Al_2O_3载体)氧化物对NO+CO→(1/2)N_2+CO_2反应的催化活性,研究了Ce加入Cu基双组元催化剂对NO+CO反应的催化活性和中间物N_2O生成的影响。结果表明,单元氧化物的催化活性顺序为:CuO>Fe_2O_3≈Cr_2O_3>MnO_2>CeO_2>NiO;Cu基双组元氧化物的催化活性明显优于CuO,而Cu-Fe-O的活性优于Cu-Mn-O和Cu-Cr-O;Ce加入双元催化剂后均能改善其催化性能,加速N_2O的生成速度。N_2O是NO+CO→(1/2)N_2+CO_2的中间产物。

钾在水煤气耐硫变换催化剂中的作用

应用微反、XRD和TPR技术,对水煤气耐硫变换Co-Mo-K—O/γ-Al_2O_3催化剂的性能进行了研究。结果表明,原料气中H_2S的浓度在100～500ppm的实验范围内,催化剂中钾的存在能抑制在操作温度大于250℃后产生的反硫化,显著地提高催化剂的活性。K_2O的含量约在10～12%时为佳。XRD观察到,在硫化态的催化剂上,钾以KHSO_3的形式存在。硫化态的催化剂在TPR谱上有两个被H_2还原峰,表明了低温峰(T_m在200～250℃)为硫化物的还原,高温峰(550℃)则对应于氧化物的还原。

O_2、CO、CO_2、N_2O、NO、NO_2和C_3H_6混合气的同时色谱检测

在改装的102G型气相色谱仪上,采用氢火焰离子检测器、电子捕获检测器和5 A分子筛、10%OV-101/Chromosorb W、G.D.X.-502等色谱分离柱,对文题进行了研究,得到了准确的定量分析结果。它们的最低检测浓度为:O_2、N_2O是5 ppm,NO_2、CO、CO_2和丙烯是1 ppm,NO是20ppm。该法具有检测灵敏度高,操作方便,分析快速等优点,适合在燃烧尾气的测定和治理工作中使用。

电场对催化作用的影响

电场对催化作用的影响卢冠忠（华东理工大学化工学院工业催化研究所上海２００２３７）关键词电场效应，多相催化，吸附，反应机理１引言自６０年代以来的许多研究表明，在包含热、质量、动量传递的许多物理和化学过程中，把流体置于强的电场下，其传递系数都有较大提高。...