改性核桃壳炭负载的碳化钼催化剂的制备及其在玉米油加氢脱氧反应中的应用

将核桃壳等可再生资源转化为能源或化工产品,是双碳目标的指引方向之一。核桃壳炭是核桃壳快速热解制备生物油的固体残渣,由于其低比表面积和较差的孔隙率,难以直接使用。用FeCl3活化剂对核桃壳炭进行改性,并将其与常用的KOH改性做对比,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、BET方法、拉曼光谱、N2等温吸脱附曲线等系列表征,发现相较核桃壳炭,改性核桃壳炭的石墨化程度有所提高,其中,用FeCl3改性的核桃壳炭的比表面积由1.6 cm^(2)·g^(-1)提高至377 cm^(2)·g^(-1),孔容由0.0046 cm^(3)·g^(-1)提高至0.074 cm^(3)·g^(-1),呈现丰富的海绵状孔结构,且收率(61.2%)高于用KOH改性的核桃壳炭(35.8%)。将用FeCl3改性的核桃壳炭负载的碳化钼催化剂用于玉米油加氢脱氧反应,玉米油转化率和烃类产率分别达89.7%和87.2%,循环8次后,玉米油转化率和烃类收率均无明显下降,具有良好的稳定性。因此用FeCl3改性的核桃壳炭经济、高效和环境友好,有一定的推广应用价值。

La_（2－x）Sr_xNiO_4上氧的TPD及其氧化活性

Ｌａ２－ｘＳｒｘＮｉＯ４上Ｏ２的ＴＰＤ研究表明，氧的脱附性能与催化剂结构中Ｎｉ２＋和Ｎｉ３＋的性质及含量有关，晶格氧直接参与了ＣＯ的氧化与甲烷的氧化偶联．

K_2NiF_4型希土复合氧化物Eu_(2-x)Sr_xNiO_(4+δ)的合成、结构及还原性能

利用柠檬酸配合物分解法合成了单相的Ｋ２ＮｉＦ４型希土复合氧化物Ｅｕ２－ｘＳｒｘＮｉＯ４＋δ（０．５≤ｘ≤１．２），粉末Ｘ射线衍射分析表明，在ｘ为０．６～０．７的范围内，物相从空间群为Ｆｍｍｍ的正交相转变成空间群为Ｉ４／ｍｍｍ的四方相，随着Ｓｒ２＋的加入，部分Ｎｉ２＋转变为Ｎｉ３＋，其转变量与理论值接近。反映结构稳定性的高温还原峰温与晶胞参数ｃ有对应关系，表明化合物的结构稳定性取决于ＡＯ层与ＡＢＯ３层的层间距离。

K_2NiF_4型Eu_(2-x)Sr_xCuO_4稀土复合氧化物的合成、结构及还原特性

研究了具有K2 NiF4 型结构的Eu2 -xSrxCuO4 复合氧化物的合成、物相结构及其还原特性。发现用络合 凝胶法制备时 ,Eu2 -xSrxCuO4 复合氧化物的生成温度为 110 0℃左右 ,粉末XRD表明Eu2 -xSrxCuO4 复合氧化物属四方晶系 ,空间群为I4/mmm ,其晶胞参数随x的增加而增加。当x≥ 0 7时 ,多余的Sr不能进入晶胞而呈游离的SrO形式存在 ,同时在物相中也存在一定数量的CuO物相。Eu2 -xSrxCuO4 系列复合氧化物对CO和甲烷的催化氧化反应的活性在x较小时随着x的增加而增加。

程序升温还原技术研究Sm_（2－x）Sr_xNiO_4

本文用ＴＰＲ技术考察了Ｓｍ２－ｘＳｒｘＮｉＯ４的还原性能，探讨了Ｓｒ２＋取代对其结构及性能的影响．Ｓｍ２－ｘＳｒｘＮｉＯ４上有两个还原峰，低温还原峰的Ｔｍ值的变化趋势与Ｎｉ－ＯⅡ（／／ｃ－ａｘｉｓ）键长随ｘ的变化趋势相反，高温还原峰的Ｔｍ值的变化趋势与晶胞参数ｃ值的变化趋势相反．它们分别对应于不同结合态的氧的还原．

NO在Sm_(2-x)Sr_xNiO_4上的催化还原

在具有K_2NiF_4型结构的Sm_(2-x)Sr_xNiO_4(x=0.4,0.5,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.5)化合物上进行了CO催化还原NO的研究.结果表明,低温、低Sr^(2+)取代量与高温、高Sr^(2+)取代量的反应途径不同,这可从化合物的结构、化合物中金属一氧键的标准生成焓的总和、NO还原的表观活化能及化合物上O_2的脱附行为等得到解释。

添加助剂的钙钛矿型氧化物NdMO_3上的甲烷氧化偶联——Ⅱ.15% Li_2O/NdMO_3(M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni)上的OCM反应研究

在添加了15%Li_2O的NdMO_3(M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni)上进行了甲烷氧化偶联(OCM)反应研究.通过改变反应气中CH_4:O_2浓度比,在氧化态和“脱氧态”催化剂上的CH_4脉冲反应,探讨了表面吸附氧和晶格氧在OCM反应中的作用以及NdMO_3中不同金属离子(M)对OCM反应活性的影响等.

x-射线粉未衍射法在无机非线性光学材料研究中的应用

近年来,非线性光学材料的性质、应用及晶体生长得到了广泛的重视和研究。x射线粉末衍射法作为一种有效的研究手段而被应用于该类材料的探索。本文试图以中科院福建物构所发现的BBO、LBO及KBBF等国产晶体为例,探讨粉末衍射法在无机非线性光学材料研究中的一些应用。1 非线性光学材料的筛选及晶体生长 首先,x-射线粉末衍射法用于材料的筛选上。众所周知,一种材料,从粉末开始,到能否生长出一块供研究用的完美的单晶,需要相当长的周期。但我们可以通过x射线粉末衍射法结合其它测试手段（如SHG）确定该材料的空间群,它在一定程度上决定了材料的二阶非线性光学性能。例如,对真空紫外倍频晶体KBBF来说,通过对粉末衍射条纹的指标化,得到指标化值为（hkl:003、101、006、104、110、113、116、1010、119、21（1）。它们满足三方晶系的消光规律:-h+k+l=3n（n=0,1,2…）。

添加助剂的钙钛矿型氧化物NdMO_3上的甲烷氧化偶联——Ⅰ、碱金属碳酸盐对NdMO_3(M=Co、Mn)的助催化作用

甲烷催化氧化偶联制C_2(C_2H_(5)+C_2H_4)是获取廉价乙烯原料新的可能途径,已引起了各国催化工作者的广泛重视.本文研究了在稀土钙钛矿型氧化物NdMO_3(M=Co、Mn)上添加碱金属碳酸盐后对甲烷氧化偶联(OCM)的催化活性,探讨了助剂种类和浓度对催化活性影响的规律.

ZB-1Q型CO耐硫变换催化剂的开发

研制开发的ZB-1Q型钴钼耐硫变換催化剂,经实验室研究、王厂侧流试验和实际应用表明具有低温活性高、活性温域宽、负荷能力大以及机械强度高等优点,很适合于中、小型合成氨厂使用。

ZnCl_2改性离子交换树脂的制备及其催化乙醇和乙酸酯化反应性能

采用离子交换法制备了ZnCl2改性的阳离子交换树脂催化剂,考察了ZnCl2浓度、离子交换时间和溶剂等对催化剂催化乙酸和乙醇微波酯化反应性能的影响.结果表明,以去离子水为溶剂,以0.15%ZnCl2溶液进行离子交换30h,所得催化剂的性能较好.采用酸碱滴定法、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和N2吸附脱附等手段对催化剂进行了表征.结果表明,改性后的催化剂H+交换量约为原来的1.5倍,表面酸强度增加;树脂骨架结构变化不大;紫外吸收峰发生蓝移,吸收强度减小;比表面积略有减小;催化剂在含水体系中表现出较高的催化活性,且重复使用性能大大提高.

Mo-Zn/HZSM-5催化剂上甲烷与丙烷混合物的无氧芳构化

研究了甲烷和丙烷的混合气体在 x% Mo+6% Zn/ HZSM-5催化剂上 (x=0 .3 ,0 .5 ,0 .7,0 .9)的无氧芳构化反应性能 .结果表明 ,在 873 K,GHSV=3 L/ (g· h)和 n(C1 ) / n(C3) =1 .0条件下 ,甲烷的转化率在2 9%～ 3 5 %之间 ,芳烃选择性大于 80 % .其中 0 .7% Mo+6% Zn/ HZSM-5对甲烷表现出最优的活性 ,甲烷转化率达到 3 4.8% ,丙烷转化率为 69.6% .探讨了反应时间和 n(C1 ) / n(C3)比对甲烷和丙烷转化率及其产物分布的影响 .结果显示 ,丙烷的存在促使甲烷活化并参与芳构化反应 .同位素 1 3CH4 示踪实验发现 ,1 3C进入了 C6 H+ 6 ,C7H+ 8和 C8H+ 1 0 碎片中 ,进一步证实了甲烷进入芳烃形成过程 .此种用丙烷活化甲烷的过程可能为天然气和炼厂气的直接利用提供了一个新的反应途径 .

甲烷临氧催化转化制合成气研究进展

介绍了国内外甲烷临氧催化转化制合成气的研究进展,结合本课题组的研究结果及文献报道,对甲烷部分氧化、甲烷临氧二氧化碳重整、甲烷临氧水蒸气重整及甲烷-二氧化碳-水-氧气耦合三重整反应进行了阐述和分析,综述了在催化剂体系、反应机理和工艺条件等方面取得的近期研究成果。最后对甲烷临氧催化转化制合成气技术今后的研究重点及应用领域作了展望。

燃烧剂对燃烧法合成CeO2纳米粉体的影响

通过燃料-硝酸盐低温燃烧法合成了纳米二氧化铈粉体.考察了新型燃烧剂甘油和甘露醇对二氧化铈纳米粉体的影响,通过TG-DTA对凝胶的分解特性进行了分析,并利用XRD、氮气吸脱附和SEM对粉体的性能进行了表征.结果表明:使用甘露醇制备的CeO2晶粒较小(10.1 nm),比表面积较大(87.1 m2.g-1).

CH4／C3H8部分氧化-CO2重整反应的积碳研究

研究了Ni基催化剂在CH4/C3H8部分氧化-CO2重整反应中的催化性能和抗积碳性能。采用程序升温表面反应-质谱示踪、透射电子显微镜、热重-差热分析和Raman光谱等方法研究了反应后Ni基催化剂上的积碳物种和形态;采用程序升温氧化和程序升温加氢方法研究了Ni基催化剂上CH4裂解所形成的积碳。研究结果表明,O2可消除不与CO2反应的积碳;降低催化剂表面酸性有利于提高催化剂的抗积碳性能;CH4在Ni基催化剂上裂解形成3种氢含量不同的积碳Cα,Cβ,Cγ,800℃时H2只能消除反应活性较高的C,而O可消除全部积碳;C可形成类石墨碳,导致催化剂失活。

固体碱KF/Sm_2O_3催化菜籽油制备生物柴油

以菜籽油为原料,研究了负载型固体碱催化剂KF/Sm2O3在酯交换制备生物柴油过程中的催化活性。用气相色谱法对酯交换产物进行分析,并用CO2-TPD,XRD,Raman等技术对催化剂进行了表征。当催化剂焙烧温度为873K,KF负载量为15%,甲醇跟菜籽油的计量比为12∶1,催化剂用量为菜籽油质量的3%,反应温度为338K,反应时间为1h时,生物柴油产率达到95.1%。

四方晶系La_(2-x)Sr_xNiO_4复合氧化物结构与性能的研究

本文从多晶X射线衍射结构发现,La_(2-x)Sr_xNiO_4复合氧化物当x由0变化至1.0时,晶格中均存在La(Sr)和O(1)的无序缺位,这和温度因子数值预测呈现较好的一致性.此外,Ni^(3+)离子的含量和CO催化氧化活性呈平行关系,在x=0.5时,BO_6八面体John-Teller畸变呈现最大值,和轴比率c/a测定结果相一致.

V-P-O/SiO_2催化剂上表面氧性质的研究

用浸渍法制备了组成为Ｖ２Ｏ５∶Ｐ２Ｏ５∶ＳｉＯ２ ＝２０∶ｘ∶１００（ｘ ＝０ ～６０，质量比）的ＶＰＯ／ＳｉＯ２ 催化剂，用ＴＰＲ，ＩＲ和ＴＰＤ法测定了苯和氧在催化剂表面的吸附，在无气相氧和吸附氧存在的条件下用连续ＴＰＤ 方法测定了苯化学吸附与催化剂表面活性端基氧之间的关系． 发现ＶＰＯ／ＳｉＯ２ 催化剂对苯的吸附至少有四种吸附中心，但有两种吸附中心是不具有催化活性的，一种对应于苯的物理吸附，而另一种则被ＣＯ２ 所占据．ＶＰＯ／ＳｉＯ２ 催化剂表面上氧的吸附随催化剂中Ｐ２Ｏ５ 含量的增加而增加，而苯的化学吸附随催化剂表面活性端基氧的增加而增加．

生物质热解油品位催化提升的思考和初步进展

生物质热解油是一种由几百种含氧有机物组成的混合物,需经过提质才能直接用作车用燃料.多数研究者以降低生物油的含氧量作为提质的目标,作者提出了一个完全不同的思路,以转化得到的稳定而易燃的含氧有机物为生物油提质的目标.实验表明,催化提质后生物粗油中不稳定的、腐蚀性的组分(如醛、酸、酚类等物质)大为减少,而相对稳定的、腐蚀性较低的组分(如酯、醇、酮类等物质)明显增加.本文小结了作者所在的研究团队在生物质热解油品位提升方面的近期研究进展.

微波条件下ZnCl_2改性离子交换树脂催化改质生物油的研究

在微波加热条件下,以732型阳离子交换树脂和ZnCl2改性离子交换树脂为催化剂,添加乙醇为溶剂,对生物油进行催化酯化改质。比较研究了两种催化剂随催化剂用量、反应时间及反应温度改变对生物油改质效果的影响,同时考察了微波加热与传统水浴加热条件下催化剂的活性。结果表明,酯化过程中ZnCl2改性离子交换树脂比732型树脂活性有较大提高,能更好地提高生物油改质效果且重复性较好;根据GC-MS分析,ZnCl2改性离子交换树脂改质后生物油组分明显优化,除了羧酸转化成酯类外,糖类大分子物质明显减少,酮类、醛类和酚类等对生物油性能不利的组分都在一定程度上被转化;生物油的理化特性得到有效改善,生物油热值相应提高了48.43%;运动黏度降低至提质前的63.71%,密度降低为提质前的80.6%,生物油的物理化学性能得到明显提高。