正丁烯骨架异构化催化剂的研究

成功合成了YZ-2型正丁烯异构化催化剂。以醚后混合碳四为原料,无任何稀释气体,在固定床反应器装置上考察了催化剂对正丁烯异构化的催化性能,探讨了工艺条件对异构化产物分布的影响,考察了催化剂性能的稳定性。结果表明:YZ-2型催化剂在正丁烯骨架异构化上具有较好的催化性能和稳定性。

静电自组装制备镧掺杂高岭石基纳米TiO_2光催化材料研究

采用静电自组装方法制备了镧掺杂高岭石基纳米TiO2光催化材料。采用巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂对高岭石进行干法改性,采用30%H2O2/HOAc将偶联剂巯基基团氧化为磺酸基基团。在静电引力的作用下,带负电荷的高岭石与带正电荷的钛聚合阳离子和La3+自发地组装在一起,经一定温度热处理得到镧掺杂高岭石基纳米TiO2光催化材料。采用XRF、XRD、FT-IR、SEM和PL等对材料进行分析,采用甲基橙染料评价材料的光催化性能。研究表明:采用静电自组装方法可有效提高高岭石与纳米TiO2的复合效率;镧掺杂导致TiO2与高岭石之间的结合力增强;适量的镧掺杂导致锐钛矿晶体发生畸变,能带结构改变,电子-空穴对复合几率降低,进而导致其光催化性能增强;镧掺量5 mol%的复合材料对甲基橙溶液表现出更高的光催化脱色效果。

固体酸对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Al2O3催化剂作为甲醇合成组分,以不同固体酸作为脱水组分,制备了一系列CO2加氢合成二甲醚的复合催化剂。研究表明CO2的转化率与固体酸的酸性无关,而取决于Cu-ZnO-Al2O3催化剂上甲醇的合成速率;二甲醚的选择性取决于固体酸的酸量和酸强度,脱水速率与固体酸的中/强酸有关。HZSM-5分子筛作为复合催化剂脱水组分时,二甲醚的收率最高;硅铝比对CO2转化率无影响,但可显著地影响二甲醚选择性;低硅铝比的HZSM-5更适合作为CO2加氢合成二甲醚复合催化剂的脱水组分。

碳纳米管负载镍基催化剂上乙炔选择性加氢

分别采用浸渍法、化学还原法和超声辅助的浸渍-化学还原法,制备晶态Ni/CNTs、非晶态NiB和NiB/CNTs催化剂,对非晶态NiB/CNTs催化剂热处理使其晶化。表征了催化剂,并考察催化剂的乙炔选择性加氢性能。结果表明非晶态NiB/CNTs合金的催化性能优于晶态Ni/CNTs以及晶化NiB/CNTs催化剂的性能,其在乙炔选择性加氢反应中有较好的稳定性,连续使用650 min后乙炔转化率达80%以上。乙烷选择性随反应进行逐渐下降,最终趋于7.5%;乙烯选择性随反应进行逐渐上升,最终趋于55%。

微波辐射稀土复合固体超强酸催化合成草酸二乙酯

采用微波辐射技术,以稀土复合固体超强酸SO42--TiO2-La3+为酯化反应催化剂合成草酸二乙酯。通过正交实验设计和单因素实验考察了醇酸摩尔比、微波辐射功率、微波辐射时间、催化剂用量等因素对酯化反应的影响。试验结果表明,稀土复合固体超强酸SO42--TiO2-La3+有着良好的催化活性,当草酸用量为0.1mol,醇酸摩尔比为3.2∶1,催化剂用量为反应物总质量的1.2%,微波输出功率为450W,辐射时间为12min,在此优化条件下,反应的酯化率可达97%以上。而且催化剂重复使用6次仍保持较高活性,所得产品无色透明,纯度很高。并用折光率和红外光谱等手段对产品进行了确证。

5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉铂(Ⅱ)配合物的合成与热谱研究

以氯亚铂酸钾和自合成的5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉为原料合成了铂(Ⅱ)配合物。采用元素分析、电导测定、紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振和电喷雾质谱等多种物理手段表征了钯配合物的结构,对配合物的空间构型和成键性质进行了讨论。研究了配合物在氮气气氛中的热分解行为。结果表明:该配合物属于低自旋的平面正方形,配合物中离域π键和螯合环的形成使Pt-N键加强,配合物很稳定。

高岭土微球原位晶化合成NaY分子筛

对高岭土微球上原位晶化合成NaY沸石分子筛进行了探索研究,并取得了一定的结果:在选定的晶化液体系下优化和确定了高岭土微球最佳配方,液相中微球浓度的最佳值为0.50基准浓度。综合结晶度和硅铝比两产品指标,选定最佳SiO2H2O为基准×1.1。原位晶化产物NaY分子筛结晶度达到40%,骨架SiO2A12O3为5.9,较宽的最佳微球组成合成出了高分子筛含量高硅铝比NaY高岭土复合分子筛。

氯化锰在过氧化叔丁醇氧化甲苯中的催化性能

为制备无氯苯甲醛,从5种含锰化合物中筛选出Mn Cl2为催化剂,试验研究了无溶剂条件下过氧化叔丁醇氧化甲苯制备苯甲醛的反应。考察了催化剂用量、反应时间、反应温度、过氧化叔丁醇用量等因素对苯甲醛收率的影响。结果表明:在Mn Cl2催化下,过氧化叔丁醇对甲苯呈现出较好的氧化性能,n(甲苯)∶n(过氧化叔丁醇)=5,n(Mn Cl2)/n(甲苯)=0.01,65℃下反应8 h,苯甲醛的选择性保持在74.0%以上。

铈锆复合氧化物的研究及产业化进展

CeO2-ZrO2复合氧化物具有良好的储放氧性能(Oxygen Storage Capacity,OSC),可以有效地调节尾气空燃比、拓展催化剂的工作温度窗口,是汽车尾气三效催化剂(Three Way Catalysts,TWC)中的关键材料之一。随着环保要求的不断提高和相关排放法规的日益严格,对铈锆复合氧化物的热稳定性、低温还原性能和储放氧能力提出了更高的要求。简述了包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、高能球磨法、模板法在内的铈锆复合氧化物常用合成方法,阐述了铈锆复合氧化物的基本改性机制,综述了常见的碱土元素以及过渡金属对铈锆复合氧化物的改性效果及原理,介绍了我国铈锆复合氧化物的市场需求、国内外主要铈锆生产厂家的生产技术及其主要产品性能、我国铈锆复合氧化物的产业化现状及进展。最后,从研究应用和产业化发展两个方面进行了展望。

直接甲酸燃料电池阳极催化剂的研究进展

介绍了直接甲酸燃料电池(DFAFC)阳极电催化机理,以及Pt基、Pd基附载型和非附载型阳极催化剂的发展状况,分析了金属合金d-带能级移动和金属表面偏析对直接甲酸燃料电池催化活性的影响,对筛选阳极催化剂合金材料具有一定的指导作用.

不同晶型TiO_2负载镍催化剂催化顺酐液相加氢

分别以锐钛矿相Ti O2和金红石相Ti O2为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni/Ti O2催化剂,考察了其催化顺酐液相加氢性能.采用氮气吸附-脱附、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温脱附(H2-TPD)及X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征.催化剂评价结果表明,以锐钛矿型Ti O2为载体催化剂的C O加氢活性明显高于以金红石型Ti O2为载体的催化剂.这主要是由于在还原过程中锐钛矿型Ti O2较易被还原,产生了较高浓度的氧缺陷位,该氧缺陷位可通过接受C O中O的孤对电子来活化C O,促使其与H2发生加氢反应,进而使催化剂表现出较高的C O加氢活性.

新型负载纳米镍催化剂的制备及表征

纳米镍催化剂是一种新型、高效、高选择性催化剂,在石油化工,精细化工,燃料电池,催化化学等领域有十分诱人的应用前景。以PS和β-环糊精为原料,运用静电纺丝技术,制备了β-环糊精/聚苯乙烯复合纳米纤维。进而制备出新型的负载镍纳米粒子的β-环糊精/聚苯乙烯复合纳米纤维,对此复合催化剂进行了表征。

结炭B-02催化剂烧炭再生本征动力学模型

以工业两段绝热床中运行近4000h的结炭B—02催化剂为研究对象,利用内循环无梯度反应器,求得催化剂烧炭再生本征动力学模型.由于催化剂中的结炭是多核芳烃,因此可简单地以碳氧化和氢氧化的动力学方程表征烧炭再生动力学模型.碳氧化动力学方程为-dN_c/N_Cdt=K_Cp_(O_2)^(0.3)(N_C/N_C)~1.3式中,一段催化剂 K_C=13.37exp[-78.97×10~3/(RT)]二段催化剂 K_C=96.54exp[-89.30×10~3/(RT)]氢氧化动力学方程为-dN_H/N_Hdt=K_H(N_H/N_H)~1.1式中,一段催化剂 K_H=0.48exp[-39.04×10~3/(RT)]二段催化剂 K_H=4.79exp[-52.03×10~3/(RT)]

Mg-Al水滑石的制备及其对Aldol缩合反应的研究

采用共沉淀法制备了Mg-Al摩尔比为2:1及3:1的Mg-Al水滑石,通过FT-IR、XRD、TG-DTA对合成的水滑石进行了表征,并以其为催化剂前驱体经高温焙烧后得到MgO-Al2O3复合氧化物(LDO).研究了该复合氧化物(LDO)在环戊酮和正戊醛Aldol缩合反应中的催化性能.结果表明:Mg-Al摩尔比为3:1的水滑石在焙烧温度为500℃,酮醛摩尔比为3:1,催化剂用量为反应物总量的8%,于回流下(约122℃)反应4 h,生成的2-亚戊基环戊酮占生成物百分比为85.2%,正戊醛转化率为99.0%,催化活性高于MgO和Al2O3.

铁掺杂二氧化钛纳米棒阵列光催化降解甲基橙

采用水热合成法在导电玻璃衬底上制备铁掺杂二氧化钛纳米棒阵列,研究了铁掺杂量和钛酸丁酯用量对二氧化钛纳米棒阵列光催化性能的影响,采用SEM和XRD分析了铁掺杂二氧化钛纳米棒阵列的形貌和结构,结果表明,铁掺杂量为9%,钛酸丁酯用量为1.6%时可以获得尺寸较细、均匀有序排列的二氧化钛纳米棒阵列,具有金红石型结构,甲基橙降解率可达34.15%。

铋系光催化剂的制备及应用研究

铋系氧化物是一种具有光催化性能的光催化剂,具有较窄的禁带,且易被光照所激发,广泛应用于印染废水处理领域,因此具有广阔的应用和发展的前景。本文重点介绍了铋系光催化剂的制备以及在污水处理方面的应用,对其发展进行展望。

β-环糊精改性的多壁碳纳米管对NO的吸附性能研究

为开发NO气敏传感器,采用β-环糊精对模板法制备的多壁碳纳米管进行了表面修饰改性.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射、热分析-质谱等表征手段研究了改性的MWCNTs的结构性能,并对NO的吸附-脱附作用机理进行了讨论.结果表明:环糊精的小口端易与多壁碳纳米管的管壁相互作用并结合在一起,使环糊精包覆在多壁碳纳米管的表面.多壁碳纳米管外或内层的环糊精可以通过氢键与环糊精以层与层的方式进行连接,达到对MWCNTs的多层改性修饰作用.XRD研究证明经环糊精改性的多壁碳纳米管其结构并没有发生变化.热分析质谱研究发现,β-环糊精改性的MWCNTs对NO的吸附-脱附能力均大于未改性的MWCNTs,其中MWCNTs吸附NO主要是表面物理吸附和管体空腔内的化学吸附;而经β-环糊精修饰的MWCNTs除本身能够吸附NO外,其表面包覆的β-环糊精空腔也能够吸附NO分子,并与NO形成非共价键吸附.β-环糊精与MWCNTs质量比为10∶1时,其吸附NO的量最大,是未改性MWCNTs的1.69倍.

钯催化Suzuki交叉偶联反应合成2-(2′-萘基)噻唑

以2-萘硼酸和2-溴噻唑为原料,以Pd(PPh3)4为催化剂合成了2-(2′-萘基)噻唑,考察了不同的碱(K2CO3、Na2CO3、NaHCO3、NaOH、KOH、CH3COOK、t-(CH3)3COK)和不同的溶剂(Diox-ane、i-PrOH、DMF、Toluene、H2O、C2H5OH、THF)对该Suzuki偶联反应产率的影响。结果显示:2-萘硼酸和2-溴噻唑在溶剂为乙醇,乙酸钾为碱的时候得到的收率最高,且反应时间较短。

焙烧温度对Co_3O_4常温氧化CO催化性能的影响

采用液相沉淀法制备了Co3O4催化剂,用XRD、IR、TEM、CO滴定等表征技术和连续流动微反装置,考察了焙烧温度对Co3O4催化剂结构和催化性能的影响.结果表明,在研究的温度范围内催化剂均以单一的尖晶石结构存在,具有良好的CO氧化催化活性,经300℃焙烧的催化剂具有高的分散状态,有利于活性氧物种的形成和反应,在空速5000 h-1,CO体积分数0.5%的反应条件下常温可将CO完全转化500 min.焙烧温度高于或低于300℃均引起常温CO氧化性能的下降.通过对催化剂的抗水性试验和失活前后的XPS表征发现,催化剂的活性下降不是由于Co的价态变化引起的,而是由于水蒸气中毒.

超声化学共沉淀法制备SO_4^(2-)/ZrO_2/Al_2O_3固体酸及其催化作用

采用超声化学共沉淀法制备SO24-/ZrO2/Al2O3固体超强酸催化剂,采用FT-IR、TG-DTG对催化剂进行了表征,并对催化剂的酸性强度及催化乙二胺合成哌嗪的性能进行了研究.结果表明,该催化剂具有桥式双配位结构,该结构在温度超过700℃时被破坏;随浸渍溶液浓度增大,催化剂的酸性强度和含硫量均先增大后减小;随陈化时间增加,催化剂的酸性强度增大,但陈化时间超过9 h后,催化剂的酸性强度没有明显变化;焙烧温度不超过550℃时,催化剂的酸性强度随焙烧温度升高而增强,但温度超过550℃后,催化剂的酸性强度随焙烧温度升高反而降低;随催化剂中Al摩尔分数的增大,催化剂的酸性强度先增大后减小.引入Al对于提高乙二胺的转化率、改善哌嗪的收率和选择性具有一定的作用,并且哌嗪的收率和选择性随Al含量的增大而增大.