Ti基催化剂对轻金属氢化物储氢性能催化改性的研究进展

轻金属氢化物具有容量高、低成本、安全性高的特点,是目前最具发展潜力的固态储氢材料之一。其中,最具代表性的氢化镁(MgH_(2))、铝氢化钠(NaAlH_(4))、铝氢化锂(LiAlH_(4))一直受到广泛关注,但较高的吸放氢温度、较慢的放氢动力学性能、较差的可逆性限制了其规模化应用。研究表明,Ti基催化剂可有效降低MgH_(2)、NaAlH_(4)、LiAlH_(4)等轻金属氢化物的动力学能垒,进而改善吸放氢动力学,降低吸放氢温度,提高可逆性。重点阐述了Ti基催化剂改善轻金属氢化物储氢性能的研究进展,介绍了掺杂改性的催化机理,并对Ti基催化剂未来的发展方向进行了展望,旨在为进一步改善轻金属氢化物的储氢性能研究提供参考。

NiO/HZSM-5催化改性生物油模拟物研究

以HZSM-5为载体,通过浸渍法制备不同NiO负载量的NiO/HZSM-5催化剂并进行表征,发现负载量为8%的催化剂表面形貌相对平整,比表面积、酸位等特性较理想。通过生物油模拟物催化试验对催化剂性能进行评价,试验结果表明负载量和反应温度都对催化剂活性有明显影响。在反应温度为400℃时,负载量为8%的催化剂使模拟物中甲苯和愈创木酚具有较好的转化率,分别达到83%和88%;较HZSM-5催化的情况分别提高60%和70%。改性后生物油的热值也可增加约30%。负载物NiO的加入使催化剂表面强酸位降低约45%,同时提高了催化剂的稳定性和抗积碳能力,延长了催化剂使用寿命,其中8-ZSM-5催化剂在反应6 h后仍保持较高活性。

M15甲醇汽油轻组分催化改性工艺条件研究

在反应温度60℃～110℃,反应压力0.5MPa～1.75MPa,进料空速1h-1～3.5h-1,油气比0.3∶80～0.3∶350(体积流量)的条件范围内,研究了Hβ分子筛催化改性M15甲醇汽油(甲醇体积分数为15%)轻质组分过程中的反应工艺条件对轻组分含量和M15甲醇汽油饱和蒸气压的影响.结果表明,最佳的反应温度、压力、空速、油气比分别为90℃,1.0MPa,1.0h-1和0.3∶135,在此条件下,易挥发组分减少,M15甲醇汽油的饱和蒸气压由75kPa～76kPa降低到64kPa～66kPa.

催化改性碳纤维降低柴油机NO_x排放的试验研究

在催化改性碳纤维作为还原剂转化NOx的化学试验基础上,使用普通柴油和低S柴油分别进行催化改性碳纤维催化器的柴油机台架试验,测试了不同催化剂对NOx转化的效果及使用条件,得到了一些试验结果。

鬼臼毒素的催化改性研究

本文以氢溴酸、碳酸钡为催化剂对鬼臼毒素进行了催化改性研究 ,经过二步反应 ,得到毒副作用小 ,抗癌活性高的 4′-去甲基鬼臼毒素 ,并对物料配比、反应温度、时间等因素进行了详细探讨 。

脂肪酶催化改性乳脂肪的应用研究

乳脂肪具有令人愉悦的风味但成分复杂,应用于食品领域时存在饱和脂肪酸含量较高,不利于健康,且在低温下涂抹性能较差等问题。利用脂肪酶的专一性和特殊性,可催化乳脂肪生成特殊结构的甘油三酯,得到风味饱满、营养价值高、利于应用的产物。现概述目前国内外脂肪酶酶解乳脂肪的研究进展及改性乳脂肪的应用,并介绍了用脂肪酶催化改性后乳脂肪的优点及应用,主要包括:生成更高含量的短链脂肪酸酯,提高低熔点甘油三酯的含量和降低饱和脂肪酸的含量三个方面。

高分子有机膜亲水改性及光催化改性的研究进展

随着高分子有机膜材料在水处理领域中应用的不断加深,膜法水处理技术以其优越的性能,成为中国水质高效处理的主导技术。但膜污染却成为阻碍膜法水处理技术发展的关键性问题,如何有效抑制膜污染的发生关系着膜法水处理技术未来发展的前景,目前已成为众多学者开展研究的核心方向。膜改性技术能够赋予现有膜材料新的功能特性,满足膜材料适用于处理各种复杂水质的同时能够抑制膜污染的发生,成为推动膜法水处理发展的前沿方向。膜亲水改性通过将疏水性的膜材料转变为亲水性,提高其抗污染性能。膜光催化改性通过将光催化剂与膜材料相结合,实现膜分离与污染物光催化降解相耦合,可有效抑制膜污染的发生。文章阐述了目前高分子有机膜材料主要的亲水改性技术,并介绍了膜改性新方向-光催化改性的常用方法。

石墨烯负载Ti-Ni双金属对MgH_(2)可逆储氢性能的催化改性及机理

MgH_(2)具有7.6 wt%的质量储氢密度,丰富的储量以及低廉的价格,是极具应用前景的储氢材料之一。然而,稳定的热力学性质和缓慢的吸放氢反应动力学导致其吸放氢温度偏高,限制了其实际应用。论文研究了非晶TiH_(2)和纳米Ni负载于石墨烯的Ti-Ni@GR催化剂对MgH_(2)的吸放氢性能的改性及其作用机理。结果表明,MgH_(2)-9 wt%Ti-Ni@GR样品在185℃下即开始放氢,较原始MgH_(2)降低约115℃,且放氢产物在室温下就可以进行氢化反应。引入Ti-Ni@GR也显著改善了MgH_(2)的吸放氢动力学性能,在275℃下,15 min内放氢量达6.2 wt%。在100℃下,5 min就能快速吸氢4.8 wt%。经过10次循环后,样品的储氢容量保持率高达97%。机理研究发现,Ti和Ni的活性催化作用及其均匀分散是体系吸放氢性能改善的主要原因。

轻质镁基储氢材料的高效催化改性研究

借助储氢性能测试仪和Netzsch STA 449F3型同步热分析仪研究催化改性Mg2FeH6体系的放氢特性。程序升温放氢实验和等温放氢实验结果表明,添加了TiMn2、TiAl或Ti的Mg2FeH6样品和未添加催化剂的Mg2FeH6样品放氢反应动力学特征相似,反应速率有所提高,但不明显,放氢温度提前27℃左右。且催化性能TiMn2最好,纯Ti其次,TiAl较差。

乳脂质生物催化改性的研究进展

乳脂质的生物催化改性近年来受到了广泛的关注。由于生物催化改性反应条件温和,比化学催化更适合于乳脂质改性用于改善其物理、营养和功能特性,以满足消费者获得更健康、更高品质食品的需求。因此,更多的高效、专一性强的脂肪酶用于乳脂质的催化改性研究。综述了采用脂肪酶催化改性牛乳甘油三酯、极脂和乳脂肪球膜的研究进展。

改性Hβ沸石在甲醇汽油催化改性中的应用和表征

采用浸渍法制备了Ag,Mo改性的Hβ沸石,并将其用于甲醇与汽油的体积比为15:85的甲醇汽油(简称M15甲醇汽油)轻组分的催化改性反应中,考察了改性Hβ沸石的催化活性;采用NH_3-TPD,IR,XRD方法对改性Hβ沸石的结构和酸性进行了表征。实验结果表明,改性前后Hβ沸石在M15甲醇汽油轻组分催化改性反应中都具有一定的活性,其中负载量(质量分数)为3%的Ag改性Hβ沸石的活性最高,用其催化M15甲醇汽油轻组分改性反应后,M15甲醇汽油的饱和蒸气压显著降低,各改性Hβ沸石的催化活性是强酸中心和弱酸中心共同作用的结果;表征结果显示,部分改性Hβ沸石的IR谱图中出现了新吸收峰,但试样的晶体结构没有改变。

纳米SnO2的光催化改性及制备方法研究

SnO2是一种n型半导体,具有特殊的晶体结构、表面特性和吸附特性,通过简单改性就具有良好的光催化活性。SnO2反应条件温和且能耗低、反应速度快、催化活性较高且氧化能力强,更重要的是无二次污染,被认为是最可靠的绿色环保催化剂之一。本文简单介绍了SnO2的结构特点,对其光催化改性和其制备方法进行了重点阐述。

甲醇/二甲醚制烯烃催化剂改性的研究进展

甲醇制烯烃(MTO)工艺已经在工业中得到广泛应用,但此工艺使用的分子筛催化剂还存在丁烯、丁烷等C_(4+)产物选择性偏高和分子筛催化剂易积碳失活的问题。因此,有必要进一步探索提高低碳烯烃选择性和抑制催化剂积碳过程的方案。综述了ZSM-5和SAPO-34的晶粒尺寸调节、孔道调节和酸性质调控的研究进展,以及分子筛催化剂体系内的二甲醚制烯烃(DTO)反应特征,总结了烃池机理中的烯烃反应机理,简述了丝光沸石(MOR)在MTO、DTO反应体系中的研发潜力,如MOR有望进一步调节低碳烯烃在产物中的比例。MTO、DTO的反应机理尚未得出定论,目前的催化剂改性方案能小幅度提升低碳烯烃的产物选择性并利用介微孔结构延缓积碳。今后,构建复合型催化剂是解决工业化中低乙烯和丙烯选择性比和易积碳问题的直接方案。

Al、Ti或Zr改性对包埋式Ni@SiO_(2)催化剂甲烷部分氧化制合成气性能的影响

包埋式结构催化剂能够有效地阻止活性组分的高温烧结,实现甲烷部分氧化(POM)反应高效制合成气。采用Stöber法制备了包埋式Ni@SiO_(2)催化剂,并引入Al、Ti或Zr对其进行改性制得相应的改性催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和N_(2)吸/脱附等对催化剂的晶相结构、形貌和织构性质等进行了表征,并研究了改性对催化剂在POM反应制合成气(原料气组成:V(CH4):V(O_(2)):V(N_(2))为2:1:3、流量为60mL/min、压力为0.1MPa、空速为7.2L/(g·h)和反应时间为22h)中催化性能的影响。结果表明,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Al-SiO_(2)可促进甲烷的活化,其催化性能明显提升,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)因活性位点的阻碍而催化性能降低。在700℃下,反应稳定后,Ni@SiO_(2)和Ni@Al-SiO_(2)的CH4转化率分别为86%和80%,CO选择性均为90%左右,H_(2)选择性分别为93%和88%。经8 h稳定性测试后,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)的CH4转化率、CO选择性和H_(2)选择性均明显降低。活性位点的减少和积炭是导致催化剂失活的主要原因,积炭未造成活性位点的完全覆盖,催化剂仍能保持稳定的POM催化性能。

光催化脱硝材料及其结构改性研究进展

在传统脱硝技术的基础上,以钛基催化剂、锌基催化剂、铁基催化剂、碳基催化剂和铋基催化剂为对象,介绍了近些年光催化氧化脱硝材料的研究进展,对各类光催化氧化脱硝催化剂材料的带隙结构、脱硝机理和转化效率进行了分析和比较。探讨了构建异质结、离子掺杂、表面改性和形貌调控等改性方法对各类光催化材料催化活性的影响,结果表明,通过调节催化剂的电子结构和构建异质结构,提升对可见光的吸收范围,提高抗水和抗硫性将会成为该领域的发展方向和研究重点。

改性硫化钼催化剂协同低温等离子体转化H_(2)S-CO_(2)酸气制合成气的研究

以低温等离子体和催化剂耦合法将H_(2)S和CO_(2)混合酸气一步转化为合成气,既完成了两者清洁化处理,又实现了资源化利用,是一条制备合成气的新路线。本研究采用铜、锌为助剂对硫化钼催化剂改性,显著提升了其催化H_(2)S-CO_(2)制合成气反应性能。结合多种分析表征手段对比两种助剂引入后对硫化钼催化剂结构、组成、形貌、化合价态等物化特征的影响。通过控制低温等离子体放电条件,深入探究了两种助剂对低温等离子体下催化转化H_(2)S和CO_(2)酸气制合成气的反应性能影响规律和关键因素。研究发现,引入铜、锌助剂后,硫化钼活性相粒径减小且分散度高,提供了更多活性位点。同时也增强了对H_(2)S和CO_(2)分子吸附强度,从而更利于H_(2)S和CO_(2)分子的吸附活化,揭示出低温等离子体与改性硫化钼催化剂协同反应的构效关联。有关理论研究丰富拓展了低温等离子体-催化协同理论,并为改性硫化钼材料的合成提供借鉴。

中国石化开发出聚乙烯用改性催化剂及其制备方法

中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)开发出一种聚乙烯用改性催化剂及其制备方法。该催化剂包括主催化剂和改性剂,两者质量比为100.0∶(0.1~30.0)。主催化剂为Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、后过渡金属催化剂、FI催化剂、铬基催化剂中的一种,改性剂为硅氧烷、苯乙烯基聚合物中的至少一种。该方法通过将改性剂引入主催化剂中,改变了主催化剂原有活性位点的分布和催化特性,进而可以改变聚乙烯活性链的生长和结晶行为,提高了聚乙烯的相对分子质量分布。

MXene材料Nb_(2)CCl_(x)与Ti_(2)CCl_(x)对Mg储氢性能的改性研究

镁是众多固态储氢材料中一类深受关注的材料,具有很高的储氢容量(7.6%(质量分数))和可逆吸放氢等优点。但是Mg吸放氢所需温度高,放氢动力学缓慢等影响了其实用性。采用熔盐刻蚀法以n(Mg)∶n(MXene)=10∶1的比例制备了两种不同类型的MXene(Nb_(2)CCl_(x)和Ti_(2)CCl_(x)),并研究不同种类MXene的添加对金属Mg的微观结构和吸放氢性能的影响。结果表明,材料的相组成未发生改变,但球磨后材料的颗粒尺寸进一步减小,增大了其比表面积。Nb_(2)CCl_(x)和Ti_(2)CCl_(x)的引入则使Mg的性能得到明显提升,可以有效提高材料的吸放氢速率,Mg@Nb_(2)CCl_(x)在200 s内就可以放出5.0%(质量分数)的氢气,Mg@Ti_(2)CCl_(x)在250 s内也可以放出5.3%(质量分数)的氢气。同时也可以降低材料的初始吸放氢温度,10%(质量分数)Nb_(2)CCl_(x)使纯Mg的初始吸氢和放氢温度分别降低了125℃和175℃,10%(质量分数)Ti_(2)CCl_(x)则使纯Mg的初始吸氢和放氢温度分别降低了100和125℃。根据Chou模型进行吸放氢动力学拟合的结果表明,MXene的加入使Mg的控速步骤由表面渗透控制向扩散控制转变,从而提高了Mg的吸放氢动力学性能。

钛基纳米催化剂改善NaAlH 4储氢性能的研究进展

NaAlH 4具有储氢量高、热力学稳定性适中、成本低等优点,是重要的候选储氢材料。但其在温和条件下吸放氢速率慢、加氢压力大、循环性能差等缺点有待解决。掺杂钛基纳米催化剂是改善NaAlH 4储氢性能的有效手段,因此设计高效率的钛基纳米催化剂,对于推动NaAlH 4的应用具有重要意义。针对钛基纳米催化剂,系统地介绍了组分调控、尺寸调控、复合化和界面调控这4种改性手段,并重点讨论了界面调控发展面临的主要问题及发展趋势,为基于NaAlH 4固态储氢技术的推广应用提供理论基础和科学指导。

改性聚乙烯醇协同硅酸盐水泥制高强防水石膏

以脱硫石膏为基料,以液碱活化聚甲基氢硅氧烷(PMHS)催化改性聚乙烯醇(PVA)防水剂协同硅酸盐水泥研发高强防水石膏。探究了改性PVA防水剂、硅酸盐水泥对脱硫石膏标准试块表面吸水率、力学性能和软化系数的影响;通过红外光谱确定改性疏水剂、硅酸盐水泥单独及协同研发强防水石膏的连接形式;通过热重仪分析不同掺加剂对石膏热稳定性的影响;研究表明,改性PVA防水剂协同硅酸盐水泥制高强防水石膏的最佳配比为:防水剂120 g、硅酸盐水泥150 g,此时表面吸水率9.35%,绝干抗压强度22.54 MPa、软化系数67.57%,同时有效提高了纸面石膏板的热稳定性。