络合剂对固相法Cu/ZnO/In_(2)O_(3)催化剂的CO_(2)加氢制甲醇反应性能的影响

为了促进催化剂中Cu物种的分散,在金属硝酸盐中分别加入草酸、甲酸和柠檬酸,采用固态研磨合成Cu/ZnO/In_(2)O_(3)催化剂.结果表明:草酸的加入对Cu的分散效果最好,在280℃,2 MPa,3.6 L·gcat^(-1)·h^(-1),V(H2)∶V(CO_(2))=3∶1时,甲醇收率最高,达到2.1 mmol·gcat^(-1)·h^(-1).但甲酸在高温下会分解为CO_(2)和H_(2),导致制备的CuO/ZnO/In_(2)O_(3)催化剂部分还原,随后此催化剂在H_(2)预处理后被过度还原,形成Cu_(3)In_(7)合金相,导致甲醇产率降低.

Cu-Co/SBA-15催化剂的结构特征及其催化甲苯燃烧性能

以介孔SBA-15分子筛为载体,用等体积共浸渍法制备了不同Cu/Co比和不同Cu-Co含量的Cu-Co/SBA-15催化剂,采用N2吸附-脱附、高分辨透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和程序升温还原等手段对催化剂进行了表征,并在微型固定床反应器上评价了催化剂催化甲苯燃烧性能.结果表明,所有催化剂仍具有SBA-15分子筛的介孔结构,Cu含量较低时催化剂中存在Cu-Co-O固溶体,Cu含量较高时会形成CuO.催化剂表面的Co对甲苯催化燃烧有重要的作用,催化剂中的Cu可以降低Co的还原温度,从而有利于催化剂活性的提高.40%(Cu0.25Co0.75)/SBA-15催化剂具有最高的活性,在285oC时可完全催化燃烧消除甲苯.

CuxCo(1-x)/Al2O3/堇青石整体式催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能(英文)

以堇青石蜂窝陶瓷为基底,Al2O3浆料为过渡胶体,Cu和Co为催化活性组分,制备了一系列CuxCo1x/Al2O3/堇青石（x=0-1）整体式催化剂.采用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和程序升温还原等手段对催化剂进行了表征.以甲苯为模型化合物,在微型固定床反应器上评价了催化剂的催化性能.结果表明,当Cu含量较低时,在整体式催化剂上形成了CuCoO固溶体;当Cu含量较高时,可以检测到CuO.在催化剂表面,Co以Co^2＋和Co^3＋形式存在,而Cu主要以Cu2＋形式存在.适量Cu的加入可以改善催化剂中Co的氧化还原性能,有利于催化剂活性的提高.在所制备的催化剂中,Cu0.5Co0.5/Al2O3/堇青石整体式催化剂活性最高,在315℃可以完全催化燃烧消除甲苯.

Cu_xCe_(1-x)O_(2-x)/SBA-15/堇青石整体式催化剂及其CO催化氧化性能

以堇青石蜂窝陶瓷为载体，CuxCe1-xO2-X/SBA-15为催化活性组分，制备了一系列10％～60％Cu0.5Ce0.5O1.5/SBA-15／堇青石和50％CuxCe1-xO2-x/SBA-15／堇青石（x=0~1）整体式催化剂，采用低温氮吸附-脱附、XRD、XPS和H2-TPR对催化剂进行了表征，在微型固定床反应器中评价了催化剂的CO催化氧化活性。结果表明：整体式催化剂仍然保持SBA-15的介孔结构,催化剂中除了堇青石的物相外，还有CuO和CeO2物相，催化剂表面的Cu以Cu^2＋和Cu^＋两种状态存在，Ce以Ce^4＋状态存在,催化剂表面的氧化还原性能与Cu0.5Ce0.5O1.5的含量和Cu、Ce的比例有一定的关系，50％Cu0.5Ce0.5O1.5/SBA-15／堇青石催化剂具有最好催化活性，CO可以在140℃完全转化。

Cu_xCo_(1-x)/Al_2O_3/FeCrAl整体式催化剂上甲苯催化燃烧(英文)

以FeCrAl合金薄片为基底,Al2O3浆料为过渡胶体,不同摩尔比的Cu、Co为催化活性组分,制备了一系列CuxCo1-x/Al2O3/FeCrAl(x=0-1)新型整体式催化剂.采用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等手段对催化剂的结构进行了表征.在微型固定床反应器上评价了催化剂的催化甲苯燃烧性能.研究结果表明:在所制备的整体式催化剂上,当Cu含量比较低时,形成了Cu-Co-O固溶体;当Cu含量比较高时,可以测得CuO的衍射峰.催化剂表面颗粒大小和形貌与Cu、Co摩尔比密切相关.在催化剂表面,Co以Co2+和Co3+价态存在,而Cu主要以Cu2+价态存在.催化剂中的Cu可以改善Co的氧化还原性,从而有利于催化剂活性的提高.在所制备的催化剂中,Cu0.5Co0.5/Al2O3/FeCrAl催化剂具有最好的活性,甲苯在374oC可以完全催化燃烧消除.

化工原理课堂教学改革探索

作为化学工程与工艺的专业课程,化工原理课程在实现化学工业的可持续发展方面具有重要的意义。该课程的教学目前存在的理论教学和实践能力培养脱节,学生学习兴趣不高,课程实用度较低等问题。针对这些问题,我们提出了几点措施:从日常现象出发,逐步引入教学内容;结合身边实例,提高实践能力;及时归纳总结,掌握知识要点及采用多元化的考核方式。通过对课程教学的改革,激发了学生的学习兴趣,使学生在研究性教学中不断的培养工程思维,达到理论与实践的高度统一。

化工设计课程教学改革的探讨

作为化学工程与工艺的专业课程,化工设计课程在实现化学工业的可持续发展方面具有重要的意义。本文对该课程的教学改革提出了几点措施:丰富教学方法、深化理论知识学习、加强化工设计软件的学习、注重实践环节、改进实例引入方法。通过对课程教学的改革,激发了学生的学习兴趣,有利于高素质人才的培养。

四氢呋喃水溶液精馏系统HAZOP分析

通过危害与可操作性(HAZOP)分析对四氢呋喃和水溶液二元体系的双塔差压精馏系统进行安全评估,辨识出精馏系统中可能造成严重后果的潜在危险源,并提出相应的建议措施,降低操作过程中可能存在的安全风险,保障差压精馏系统安全运行。同时通过HAZOP分析让工程设计人员和工厂技术及操作人员对此工艺系统有更加清晰的认识,指导企业制定应急预案。研究结果表明:HAZOP分析可以避免发生产品质量问题和安全事故,对提高装置的运营能力有着重要的意义。

《纳米材料》课堂教学研究与探索

纳米材料课程是近几年来新兴的一门课程,我院从2015年开始开设。近几年的教学发现,学生对这门课程的学习热情不够,对一些概念理解不清,学习效果较差。为了提高学生学习的积极主动性,使得我院学生能够适应就业环境,满足我国经济发展对纳米人才的需要,笔者结合近几年的教学实践提出自己的几点建议。

挥发性有机物催化燃烧消除的研究进展

介绍了近年来挥发性有机物(VOCs)的催化燃烧消除,特别是芳烃类、醇类、醛类、卤代烃类催化燃烧消除的研究进展,评述了用于各类VOCs催化燃烧消除催化剂的性能特点,对比、分析了不同催化反应条件下催化剂的性能差异,并对VOCs催化燃烧消除的研究发展方向进行了展望,以期对该领域的研究有所参考。

新工科背景下民族高校工业催化教学改革模式探索

为了适应新工科对人才培养的要求,我们对《工业催化》课程的教学进行了较为全面的改革,包括结合学生基础,科学选取教材;结合教师科研,使理论知识具体化;开设少学时相关实验,提高学生创新能力;开展专题讲座,使学生了解学术前沿;最后提出适合课程改革后的考核方式。希望通过这一系列的改革,激发学生学习兴趣,提高学生的工程实践能力,以到达为我国的新工科建设培养合适的人才的目的。

Aspen Plus软件对四氢呋喃-水溶液差压精馏分析

利用四氢呋喃(THF)-水溶液的共沸组成和温度随压力改变的特性,采用常压塔-加压塔双塔差压的精馏系统对四氢呋喃进行分离提纯。采用AspenPlus软件,对四氢呋喃和水溶液二元体系的工艺分离过程进行模拟。重点对加压塔是否采用回收塔进行了物料衡算,精馏塔配置及能量衡算的对比分析。通过模拟计算,可以让学生较为深刻的理解差压精馏过程,有利于学生工程实践能力的培养。

铜锰基SBA-15催化剂的制备及其甲苯燃烧消除的催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法分别制备了Cu、Mn和CuMn(物质的量比为1∶1)的质量分数为5%～17%的Cu/SBA-15、Mn/SBA-15和CuMn/SBA-15催化剂,以及Ce质量分数为2.5%～7%、CuMn(物质的量比为1∶1)质量分数为12%的Ce/CuMn/SBA-15催化剂,在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能,用X-射线衍射、透射电镜、程度升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。活性评价结果表明,Cu质量分数大于12%时,Cu/SBA-15催化剂具有好的活性;Mn质量分数大于8%时,Mn/SBA-15催化剂具有好的活性;CuMn质量分数大于8%时,CuMn/SBA-15催化剂具有好的活性。并且相同Cu、Mn质量分数的双组分催化剂比单组分催化剂的活性要好,在Ce/CuMn/SBA-15催化剂中,Ce质量分数为2.5%～3.5%时,能提高催化剂的活性。结构研究表明,所有催化剂的SBA-15介孔结构仍然保持,并且Cu、Mn等活性组分都已分散在SBA-15分子筛的孔道中。在Ce/CuMn/SBA-15催化剂中,Ce质量分数小于5%时能促进CuMn的分散,并且提高了催化剂的氧化还原能力。

原位水热法合成介孔LaCoO_3/MCF催化剂用于CO氧化反应

采用原位水热法制备了LaCoO3/MCF、LaCoO3/SBA-15催化剂,分别采用XRD、氮气物理吸附-脱附、TEM对催化剂进行了表征,并在固定床反应器中对催化剂的CO氧化反应活性进行了测试,考察了不同LaCoO3负载量和不同载体负载的催化剂的CO氧化性能.结果表明：原位水热合成法制备的LaCoO3/MCF催化剂具有较高的比表面积（281.1～427.6 m2·g^（-1））和三维介孔泡沫状孔道结构,LaCoO3纳米颗粒均匀地分散在催化剂中. LaCoO3的含量显著影响催化剂的CO氧化反应活性,负载量为30%的催化剂（30LaCoO3/MCF）的反应活性最高,CO在387℃氧化完全.与SBA-15负载的催化剂相比,由于 MCF 的三维互通结构,催化剂30LaCoO3/MCF 的催化性能明显提高.

金属基整体式催化剂上ＣＯ催化氧化稳定性能研究

以CuO-CeO_2为活性组分,Fe Cr Al为载体制备了不同Cu-Ce比例的金属基整体式催化剂,在固定床反应器上评价了催化剂的活性及稳定性.利用XRD、TEM、XPS等表征手段,对测试前后催化剂的结构进行了表征.结果表明:反应后CuO颗粒变大及表面Cu2+的百分含量的降低是催化剂失活的主要原因.

原位水热合成La_(1-x)Ce_xCoO_3/SBA-15钙钛矿型催化剂和CO催化氧化反应性能的研究

采用原位水热合成法合成了La1-x Ce x CoO3/SBA-15(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,摩尔分数,下同)催化剂,并采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2物理吸附-脱附表征仪(BET)和程序升温还原(H2-TPR)等表征手段对催化剂的结构进行了研究.结果表明:Ce掺杂对催化剂的结构和CO催化氧化性能有较大的影响.在Ce掺杂部分取代La之后,催化剂形成了La1-x Ce x CoO3钙钛矿相,CeO2和Co3O4物相;当Ce的掺杂量为x=0.2时,催化剂的CO催化氧化活性最高.

Cu/ZnO-In_(2)O_(3)催化剂用于CO_(2)加氢制甲醇的催化性能

为探究In_(2)O_(3)对Cu/ZnO催化剂催化性能的影响,采用尿素水热法制备了不同In_(2)O_(3)添加量的Cu/ZnO-In_(2)O_(3)催化剂用于CO_(2)加氢制甲醇反应,并通过XRD、SEM、XPS、H_(2)-TPR、H_(2)-TPD和CO_(2)-TPD等对其进行了表征.结果表明:U-CZ0.8I催化剂的催化性能最优,280℃时的甲醇时空产率达到了2.9 mmol·g_(cat)^(-1)·h^(-1).在Cu/ZnO催化剂中引入In_(2)O_(3)使得与ZnO具有相互作用的CuO还原温度降低,同时In_(2)O_(3)使催化剂在高温下吸附CO_(2)性能显著增加,从而使催化剂表现出较高的甲醇产率;但进一步增加In_(2)O_(3)的添加量,催化剂的催化活性反而下降.

新工科背景下《化工基础》课程教学改革与体会

介绍了《化工基础》课程的特点;基于其课程特征并结合现代教学理论方法与手段对如何进行这一课程的教学改革进行了探讨:在其教学过程中应强化基本规律、基本概念的深入理解与应用;倡导将“方法论”教育及培养工程意识作为课程教学重点的思想;同时提倡互动式及启发式教学方式;并注重学生综合利用知识能力的培养,以适应新工科背景下对人才素质的要求。

Fe-Mn/SiO_2催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能

以SiO2为载体，采用浸渍法分别制备了Fe-Mn（物质的量比为1：1）质量分数为5％～35％的Fe-Mn／SiO2催化剂，以及Fe—Mn质量分数为30％，Fe-Mn物质的量比（x=0．1—0．9）的Fex-Mn1-x／SiO2催化剂，在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能，用x-射线衍射、氢气程序升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。结果表明Fe、Mn物质的量比为1：1、Fe—Mn质量分数为30％的Fe-Mn／SiO2催化剂具有最好的活性，在280℃的反应条件下甲苯可完全催化燃烧。在Fe—Mn／SiO2催化剂体系中，Fe—Mn质量分数小于30％时检测不到Fe或Mn的物相。Fe-Mn质量分数大于30％时只检测到了Fe2O3物相；在Fex-Mn1-x／SiO2催化剂体系中，x的值在0．5—0．9之间时只检测到了Fe2O3物相，x的值在0．1～0．3之间时只检测到了Mn2O3物相。催化剂的氧化还原性能与Fe-Mn的质量分数和Fe、Mn的物质的量比有很大的关系，这些可能都影响着催化剂的性能。

Cu_xCe_(1-x)O(2-x)/SiO_2催化剂上CO催化氧化及反应活化能

以SiO2为载体，利用共浸渍法制备了不同Cu、Ce摩尔比和含量的CuxCe1-xO2-x／SiO2（x=0～1）催化剂，在消除内、外扩散的条件下，评价了催化剂的CO催化氧化活性，求取了反应的活化能，并对催化剂的结构进行了表征．结果表明，CuxCe1-xO2-x／SiO2催化剂的活性和反应活化能与Cu、Ce摩尔比和CuxCe1-xO2-x含量都有关系，其中Cu、Ce摩尔比为1：1的25％ Cu0.5Ce0.5O1.5／SiO2催化剂具有最好的催化活性和最低的反应活化能，CO能够在169℃时完全转化，反应的活化能为56．1kJ／mol．对于Cu0.5Ce0.5O1.5系列催化剂，活性组分含量较低时，催化剂的物相主要是CuO—CeO2固溶体，含量大于35％时开始有CuO物相生成．对于不同Cu、Ce摩尔比的催化剂，Cu摩尔含量较高时主要是CuO物相，Cu摩尔含量较低时主要是CuO—CeO2固溶体和CeO2物相．活性组分Ce和Cu之间、活性组分和载体之间存在着一定的相互作用，其对催化剂的活性和反应活化能有一定的影响．