镍/覆炭氧化铝催化剂积碳行为和积碳动力学的热重研究

用恒温热重法 ,以正己烷脱氢为指示反应 ,研究了以环烷烃为覆炭原料的不同覆炭量的γ -Al2 O3覆炭载体(CCA)、γ -Al2 O3、Ni/Al2 O3及Ni/CCA催化剂的抗结焦性能 ;研究了正己烷在Ni/Al2 O3、Ni/CCA催化剂上的积碳动力学。结果表明 :CCA的抗结焦性能优于γ -Al2 O3,Ni/CCA催化剂的抗结焦性能优于Ni/Al2 O3,覆炭量对CCA和Ni/CCA催化剂的抗结焦性能影响较大 ;求得了正己烷在Ni/Al2 O3、Ni/CCA催化剂上的积碳表观活化能 ,分别为 2 6kJ/mol和 3 8kJ/mol,积碳反应级数分别为 0 5和 0 8。

不同制备方法对氧化铁/氧化铝催化剂催化活性的影响研究

采用水热法、溶胶-凝胶法和大分子网络凝胶法合成了氧化铁/氧化铝(Fe2O3/Al2O3)催化剂。通过X射线粉末衍射表征可知,采用水热法和溶胶-凝胶法合成的氧化铁/氧化铝催化剂的物相为六方α-氧化铝相,而大分子网络凝胶法合成的氧化铁/氧化铝催化剂除了六方α-氧化铝相外还含有少许氧化铁的衍射峰。以酸性橙为考察对象,研究了氧化铁/氧化铝催化剂对酸性橙降解率随反应时间、催化剂质量浓度以及初始pH的变化,结果表明制备的氧化铁/氧化铝催化剂具有良好的催化活性。催化实验结果还表明,氧化铁/氧化铝催化剂催化降解酸性橙的适宜条件为pH=5、催化剂质量浓度为0.8 mg/L、酸性橙质量浓度为15 mg/L。

废氧化铝催化剂制高纯超细氧化铝

以废弃的氧化铝催化剂为原料,优化生产工艺,制备高纯硫酸铝铵,经热分解制备高纯超细氧化铝,利用X-射线衍射技术、扫描电镜等对产品结构进行表征,产品化学纯度高,粉体中心粒径在0.1～0.3μm,与ZV—AO—21及同类法国进口粉料相当。

氟化物置换-EDTA滴定钯氧化铝催化剂中的铝量

研究了钯氧化铝催化剂中铝含量的EDTA络合滴定法。通过对影响试样溶解、络合及滴定诸因素条件的研究,考察了溶(熔)剂种类、容器材质、滴定前处理方式等对滴定结果的影响,最终建立了高压消化罐+HCl-HF-H2O2/铂金坩埚+碳酸钠-硼砂碱熔+氟化物置换-EDTA络合滴定测定钯氧化铝催化剂中铝含量的2种方法。方法的加标回收率99.18%~100.94%,相对标准偏差优于0.5%。能够满足铝含量准确测定要求。2种方法均已用于5个钯氧化铝催化剂标准样品中铝元素的定值。

硫酸氢钾熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定废铑氧化铝催化剂中铑

废铑氧化铝催化剂中含有大量铑元素,回收催化剂中铑元素可以降低生产成本,因此准确测定废铑氧化铝催化剂中铑元素含量至关重要。然而废铑氧化铝催化剂组成复杂,常规湿法消解和微波消解方法无法完全溶解样品。实验采用0.1g废铑氧化铝催化剂和3.0g硫酸氢钾在650℃下熔融4h,熔融物使用10mL 10%(体积分数)硫酸加热溶解,然后使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铑,建立了熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定废铑氧化铝催化剂中铑的方法。ICP-AES工作条件为射频(RF)功率1.20kW、雾化气流量0.85L/min。校准曲线的线性相关系数R2=0.999 9;方法检出限为0.01mg/L,测定下限为0.1mg/L。按照实验方法测定两个废铑氧化铝催化剂中铑,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.52%～0.56%;加标回收率为99.6%～100.3%。实验方法用于测定两个废铑氧化铝催化剂模拟样品中铑,测定值和理论值相一致。

KClO_(3)/HCl回收废钯氧化铝催化剂中钯的方法改进

本研究对浸渍法回收钯氧化铝的方法进行改进,通过调节浸渍液的用量及浓度,有效解决浸渍法回收钯氧化铝时存在的过滤难、尾气不易处理等问题,使回收过程变得简便、易操作,并通过大批量试验进行验证,最终得出一种完整的钯氧化铝回收方法。

火焰原子吸收光谱法测定氧化铝催化剂中钯的不确定度评定

对火焰原子吸收光谱法测定氧化铝催化剂中钯含量的不确定度进行了评定。对称重、消解、定容、标准工作溶液、标准曲线拟合等引入的不确定度来源进行了分析,并对各不确定度分量进行了量化和合成,得出消解过程和拟合校准标准曲线引入的相对不确定度分量是影响钯不确定度的主要分量,求得合成标准不确定度和扩展不确定度分别是21 g/t和42 g/t,并给出了测试结果:wPd±U(Pd)=(3021±42)g/t。

氧化铝负载Pt基催化剂的制备及其催化环己烷脱氢研究

为降低苯胺类农药中间体的原料成本,并消耗己二酸行业中大量副产的环己烷,采用浸渍法制备了铂基氧化铝催化剂,并将其用于环己烷催化脱氢,考察了反应温度、反应时间、质量空速、催化剂活性物铂含量等对环己烷催化脱氢制备苯和氢气的转化率和选择性影响,并得到优化条件为温度290℃、质量空速1.5 h^(-1)、反应压力30 KPa、铂含量为0.50%、反应时间30 min。优化条件下,环己烷催化脱氢制备苯和氢气的转化率和选择性分别高达97.0%和99.5%,为环己烷的有效利用提供了新方向。

含氧化铝类废催化剂利用研究

含氧化铝类的废催化剂的危险废物热值低,灰分大,直接焚烧处理成本高,若是将其中的氧化铝转化为三氯化铝进行利用,进行PAC的生产,具有较大的社会和经济效益。研究了不同的废氧化铝催化剂的粒径及不同的Al_(2)O_(3)与HCl的摩尔比的废氧化铝催化剂中氧化铝的溶出效率、溶出的氧化铝能否制造合格的PAC成品及溶出氧化铝后的滤渣中和后能否直接填埋。实验表明:当粒径≤250目时,氧化铝的溶出率为95.85%;当该废催化剂Al_(2)O_(3)与盐酸的摩尔比为1∶1.2时溶出效率为96.25%;溶出的氧化铝可以生产PAC,且生产出的PAC符GB/T 22627—2022《水处理剂聚氯化铝》标准;滤渣经中和后符合GB 18598-2019 《危险废物填埋污染控制标准》,可以直接进行填埋。

Ti改性Mn基催化剂常温去除臭氧的性能研究与改进

采用原位在Al网上生长γ-Al_(2)O_(3)层,制备MnTi_(2.2)/γ-Al_(2)O_(3)/Al结构化催化剂以提高MnO_(x)催化剂的分散性及在高湿度环境下常温去除O_(3)的催化活性。基于MnTi_(2.2)/γ-Al_(2)O_(3)/Al催化剂的反应性能,通过高湿高浓度O_(3)加速失活实验探究催化剂的失活原因,并筛选出抗湿性能优良的MnTi_(2.2)/γ-Al_(2)O_(3)/Al结构化催化剂。结果表明,Ti掺杂的MnTi_(2.2)/γ-Al_(2)O_(3)/Al催化剂在RH=50%下有近100%的降解转化率,RH=70%下有近95%的催化降解O 3的性能,RH=90%时,仍可保持54%的催化性能。通过3000 h的加速失活测试结果发现,水分子对MnTi_(2.2)/γ-Al_(2)O_(3)/Al催化剂活性位点的竞争吸附是催化剂失活的主要原因,对MnTi_(2.2)/γ-Al_(2)O_(3)/Al催化剂进行外部疏水化处理可有效减少水分子对催化剂活性位点的侵占,提升催化剂在高湿度条件下的催化降解性能。

碳纳米管助剂对费托合成用氧化铝担载纳米钴基催化剂的影响

以碳纳米管(CNTs)为助剂制备了碳纳米管促进的氧化铝担载钴费托合成催化剂,采用程序升温,N2物理吸附、X射线衍射以及氢氧滴定等表征技术对催化剂进行了表征,并考察了碳纳米管添加对一氧化碳加氢催化性能的影响。表征结果表明,催化剂引入碳纳米管助剂调变了活性组分钴和载体之间的相互作用并改善了钴物种的还原性能,但对钴基催化剂活性组分平均粒径和分散度没有显著影响。费托合成反应结果表明,随着碳纳米管助剂的添加,催化剂活性降低,C5+选择性却大大提高。

化学修饰氧化铝负载钴基催化剂吸附与反应行为的研究

提出了一种改进催化剂活性和 C+5烃选择性的方法 ,利用原位红外光谱、TPSR和费 -托合成反应考察了催化剂的还原、分散、吸附与反应行为的关系 .研究表明 ,载体处理的差异决定了 CO在催化剂表面上的吸附形态 ,钴负载在氨修饰氧化铝上有利于桥式 CO吸附 ,而醋酸改性氧化铝则增进了金属钴与载体之间的相互作用 ,催化剂以线形吸收态为主 .CO加氢反应表明 ,氨修饰氧化铝负载钴催化剂能促进活性和 C+5烃选择性的提高 ,而醋酸修饰氧化铝可抑止钴催化剂的活性和碳链增长 .

H2S在氧化铝基硫磺回收催化剂上的吸/脱附性能

对新鲜催化剂原样、干燥处理新鲜催化剂、蒸汽处理新鲜催化剂和干燥处理的失活催化剂进行H2S室温吸附与程序升温脱附过程的热效应和质谱响应表征,考察了H2S在氧化铝基硫磺回收催化剂上的吸/脱附性能及作用机理。实验结果表明,氧化铝基催化剂上存在至少弱、中、强3种H2S吸附中心,H2S能够在该催化剂表面大量吸附和活化;催化剂使用过程中即使能保持类γ-Al2O3和薄水铝石晶相,也会因两种结构的氧化铝结晶度增加、晶粒长大、晶粒边界耦合的氧中心大幅度减少而显著失活。为硫磺回收催化剂的开发和应用提供了技术支撑。

新型氧化铝基制硫催化剂的研制

介绍了LS-02新型氧化铝制硫催化剂的研制、表征及活性评价。该催化剂以氧化铝为主要原料,采用转动成型工艺制备。该催化剂较LS-300催化剂具有更高的比表面积、更大的孔体积、更合理的孔分布及更高的克劳斯活性和水解活性,综合性能达到国外同类催化剂水平。

COS在氧化铝基硫磺回收催化剂上吸附脱附性能研究

通过对COS在新鲜催化剂干燥处理后、蒸汽处理后、新鲜催化剂原样和失活催化剂上进行吸附-脱附试验,考察COS在氧化铝基硫磺回收催化剂上的吸附和脱附性能,为硫磺回收催化剂的开发和应用提供技术支撑。试验表明,蒸气处理会显著抑制COS在催化剂表面的吸附;表面适量的吸附水会极大促进COS的水解反应,即使在室温下也能发生显著的COS水解反应;COS水解反应是一个快速的可逆反应;COS在新鲜催化剂上主要发生物理吸附,较难发生化学吸附;失活催化剂的硫酸盐化对COS的水解反应影响显著。

消解法-原子吸收法测定氧化铝基催化剂中钯含量

以硫酸和磷酸的混合酸为消解液,利用直接消解法-原子吸收法测定了氧化铝基催化剂中的贵金属钯元素的含量,并与微波消解法进行了对比。结果表明:2种方法的测定结果偏差均在5%以内;直接消解法具有更高的消解效率及更低的消解成本,其优化消解的条件为混合酸加入量10 mL,消解时间15 min;直接消解法的加标回收率为98.7%~101.3%,钯元素的检出限为0.029 1 mg/L,相对标准偏差为0.59%。

电感耦合等离子体原子发射光谱-内标法和基体匹配法测定氧化铝基催化剂中铂含量

使用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)测定氧化铝基催化剂中铂金属元素含量所存在的干扰问题。考察了基体及所用试剂对铂金属元素测定的影响,发现氧化铝基体、硝酸等对铂的测定均有负干扰,并采用内标法和基体匹配法分别定量分析,比较了两种定量方法的差异。结果表明,基体匹配法定量工作曲线线性、加标回收率及相对标准偏差均优于内标法。

不同压力下Ni/Al_2O_3催化剂上CH_4部分氧化制合成气反应比较(英文)

采用以质谱为检测器的程序升温和瞬变实验技术研究了 0 1MPa和 0 7MPa条件下CH4 部分氧化制合成气反应。结果表明 ,与 0 1MPa条件下一样 ,在 70 0℃、0 7MPa下CH4 可以在金属镍活性中心上迅速分解生成H2 和表面NixC ,但CH4 不能在NiO上分解 ,也不能被其氧化。CH4 的分解 ,作为在Ni/Al2 O3 催化剂上进行部分氧化制合成气反应的第一步 ,是一个体积增大的反应 ,因而加压会抑制反应的进行。正是由于在加压条件下CH4 的分解受到抑制 ,才使得在 0 7MPa下CH4 的转化率明显低于 0 1MPa。此外 ,加压有助于维持催化剂表面处于还原状态 ,这有利于反应高转化率、高选择性地进行。

无溶剂微波法辅助氧化铝催化傅氏酰基化反应

利用简单安全、快速有效的吲哚C3傅氏酰基化反应，开展本科生绿色有机化学实验教学。这一绿色合成方法采用无溶剂微波法取代常规加热、有机溶剂法；柱色谱级Al2O3代替传统的AlCl3催化剂。Al2O3不仅环境友好、价格便宜和易再生，而且具有高效的催化活性。通过这一实验，学生能亲身实践绿色有机合成，同时进一步巩固了芳香亲电取代反应及杂环化学的理论知识。