合成液体燃料的活性炭负载钴基催化剂的反应性能

在固定床等温积分反应器中，考察了活性炭负载钴基催化剂（Co／AC）的费托（F—T）合成反应性能，采用BET、H2-TPR和SEM等方法对Co／AC催化剂进行了表征。表征结果显示，Co／AC催化剂孔道属于微孔和中孔的混合结构，可用纯H2还原，还原温度选取350～400℃。实验结果表明，升高反应温度和反应压力、减小气态空速、增加原料气中H2与CO的摩尔比（H2／CO比），有利于提高CO的转化率；升高反应压力、降低反应温度、减小气态空速及原料气H2／CO比有利于高碳烃和高碳醇的生成。Co／AC催化剂用于F—T合成较优的工艺条件为：反应温度230℃，反应压力4．0MPa，原料气H2／CO比2．00，气态空速2000h^-1.在该反应条件下，CO转化率为20．1％，CH4、低碳烃（C2～4）、高碳烃（C5^＋）、低碳醇（C1～5OH）及高碳醇（C6^＋OH）的选择性分别为19．1％，24．1％，365％,15．8％,4．5％。

活性炭负载钴基催化剂费托合成本征动力学

在温度220℃～250℃、压力2.0MPa～4.0MPa、空速2000h-1～3500h-1、n(H2)/n(CO)=1.0～2.5的条件下,在固定床等温积分反应器中研究了活性炭负载钴基催化剂(Co/AC)的本征动力学。结合碳化物机理以及CO插入机理,通过假设不同的基元反应以及速率控制步骤推导得到了不同的本征动力学方程。根据实验测定数据,采用Levenberg-Maquardt算法回归得到模型参数,并通过统计检验以及相对误差分析得到了适宜的Co/AC催化剂费托合成的本征动力学方程。

甲醇气相羰基化新型镍催化剂的研究 Ⅰ.酚醛树脂基活性炭负载镍催化剂的制备

制备了酚醛树脂基活性炭 (PHAC)负载镍型催化剂 ,研究了催化剂制备条件对催化活性的影响 ,结果表明催化剂还原温度、镍的负载量、酚醛树脂的炭化升温速率对催化剂活性影响较大 ,在还原时间 1h ,还原温度 6 2 3K ,固化剂加量、填料加量、发泡剂加量分别占酚醛树脂质量分数的 16 %、15 %、8% ,固化温度 4 2 3K ,炭化温度 873K ,镍负载量 7%的条件下 ,炭化升温速率为 4K/min时 ,制得的催化剂活性最高。羰基化产物总收率可达到 5 4 1% ,甲醇转化率可达93 8%。

不同活性炭负载的镍基催化剂上废塑料裂解制碳纳米管性能

以椰壳炭、竹炭和木炭三种活性炭为载体,采用浸渍法制备炭负载金属镍的催化剂,考察其在废塑料裂解制备碳纳米管过程中的催化反应性能;采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱仪、同步热分析仪、比表面积分析仪等手段分析了催化剂和产物碳纳米管的形貌和结构。结果表明,椰壳活性炭为载体制备的镍基催化剂上碳纳米管产量最高、石墨化程度最好。以椰壳活性炭为载体制备的镍基催化剂为例,研究了反应温度和镍负载量对其催化性能的影响。

负载型无铬超细铁基变换催化剂的制备和催化性能

以镁铝尖晶石为载体 ,以过渡金属氧化物为助剂 ,用吸附γ Fe2 O3 胶体法制备了负载型无铬铁基变换催化剂 .TEM ,XRD ,BET和活性测试结果表明 ,采用胶体负载法制备的变换催化剂 ,其活性组分Fe3 O4以分立的超细微颗粒分布在镁铝尖晶石载体表面上 ,颗粒之间存在一定的间隔 .过渡金属氧化物NiO或V2 O5能够进入Fe3 O4晶格形成固溶体 ,起到代替氧化铬的作用 ,提高催化活性 .负载型催化剂FeNi/MgAl2 O4(m(NiO) /m(Fe2 O3) =3% )在汽 /气比为 1和空速为 2 0 0 0h-1的反应条件下 ,CO转化率在 4 0 0和 35 0℃时分别为 95 %和 80 % ;在高空速和低汽 /气比条件下也具有很好的催化性能 .稳定性实验结果表明 ,该催化剂具有良好的热稳定性和一定的抗硫能力 .与非负载型催化剂相比 。

铁/活性炭催化剂上费托合成反应产物分布的非Anderson-Schulz-Flory特性

在浆态反应釜中研究了铁 /活性炭催化剂上费 托合成 (Fischer Tropschsynthesis ,FTS)反应产物分布和链增长几率 (Anderson Schulz Flory(ASF)链增长几率和本征链增长几率 ) .产物分布通常在C1处和C2 处偏离ASF分布 ,呈现C1处偏高而C2 处偏低的情况 .本征链增长几率的研究结果表明 ,以活性炭为载体的铁基费 托合成催化剂上存在烯烃的再吸附二次反应 ,使产物分布偏离ASF分布 .铁 /活性炭催化剂上同时伴随水煤气变换 (watergasshift ,WGS)反应 .XRD检测到铁 /活性炭催化剂上存在FexC和Fe3O4

负载铁沸石催化剂催化氧化降解偶氮染料活性黑5的研究

采用浸渍法,以FeSO_4溶液为浸渍剂对沸石进行浸渍制备负载铁沸石催化剂。研究了H_2O_2存在条件下负载铁沸石催化剂催化氧化降解染料活性黑5的性能及机理。结果表明,负载铁沸石催化剂对染料活性黑5的催化降解效果明显优于未负载沸石,其最优制备条件为FeSO_4溶液浓度0.1 mol/L,浸泡时间12 h,焙烧温度450℃,焙烧时间3 h;在反应时间为60 min,反应温度30℃,染料废水p H为3,H_2O_2浓度为200 mg/L,催化剂投加量1.5 g/L的条件下,活性黑5降解效率最高,为98.9%。负载铁沸石催化剂催化氧化降解偶氮染料活性黑5过程中,·OH自由基起主导作用。

MnCl_2/活性炭催化合成正丁基氨基甲酸甲酯

通过对不同活性组分的筛选,开发出活性炭负载氯化锰(M nC l2/AC)催化剂,用于碳酸二甲酯(DMC)和正丁胺甲氧羰基化反应合成正丁基氨基甲酸甲酯(MBC)。考察了M nC l2负载量对M nC l2/AC催化剂催化性能的影响及反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比对反应的影响。实验结果表明,适宜的M nC l2负载量为0.2mm ol/g;适宜的反应条件为:n(DMC)∶n(正丁胺)=3,催化剂的质量分数为5%,反应温度80℃,反应时间7h。在此条件下,正丁胺能完全转化,MBC的收率达到96.5%。探讨了不同载体负载的M nC l2催化剂的催化性能,发现中性载体有利于甲氧羰基化反应。

合成气制低碳烯烃用Fe/AC催化剂的制备及性能表征

研究了以活性炭 (AC)作为载体制备的铁基催化剂 ,通过对不同铁盐、活性炭和助剂的筛选 ,研制出对合成气转化为低碳烯烃具有高活性和高选择性的催化剂 .对反应前及反应过程中催化剂体相结构的XRD测试结果表明 ,Fe Cu K/AC催化剂在反应前主要由α Fe,Fe3 O4和Cu0 组成 ,经合成气反应后主要由α Fe ,Fe5C2 ,Fe7C3 ,Cu0 和K2 O组成 .Fe Mn K/AC催化剂的晶体结构主要以Fe嵌入MnO中形成的 (Fe,Mn)O结构存在 .实验中得出的α Fe ,FexCy 及 (Fe ,Mn)O与激光热解法制备的催化剂的的晶体结构相似 .对催化剂的制备方法进行了筛选 ,考察了不同助剂Cu ,Mn ,Si和K等元素对催化剂性能的影响 .结果表明 ,以草酸铁为铁源 ,椰壳炭为载体制备的Fe Mn K/AC催化剂的催化效果最佳 ,在空速 6 0 0h-1,压力 1 5MPa和温度 32 0℃条件下 ,CO转化率可达 97 4 % ,C=2 ～C=4选择性可达 6 8 0 % .

硫化态Co-Mo-K/AC合成醇催化剂的EXAFS研究

采用XRD、EXAFS等手段考察了Co载量对催化剂结构的影响 ,并关联其合成醇活性。活性炭担载的硫化态Co Mo K样品中 ,Mo主要以MoS2 物种形式存在于活性炭的表面上 ,而Co在低Co载量时主要形成“Co Mo S”相 ,在高Co负载量会有部分类Co9S8的物相出现。经Co助剂修饰后的催化剂显示出良好的合成醇催化性能 ,Co助剂有利于合成C2 + 醇。Co/Mo原子比为 0 5时 ,表面“Co Mo S”相可能达到饱和 ,合成醇的收率也最高。Co物种是和MoS2 物相以协同的方式起作用的。

碳基臭氧催化剂的制备及对二(2-乙基己基)磷酸酯去除性能的研究

为提高碳基臭氧催化剂性能,以粉末活性炭作为载体,采用浸渍法负载过渡金属制备碳基臭氧催化剂,考察了不同的负载活性组分种类、胶粘剂用量和煅烧温度等条件下制备的碳基臭氧催化剂的性能。以二(2-乙基己基)磷酸酯模拟废水为研究对象,通过COD降解效果、催化剂的磨损率与活性金属溶出量等指标评估制备的催化剂的性能。结果表明:以含质量分数均为1%的Fe和Mn的金属盐为活性组分,质量分数为75%的煤焦油为胶粘剂,在煅烧温度为600℃、煅烧时间为2 h的条件下制备的催化剂性能最佳。该催化剂处理二(2-乙基己基)磷酸酯模拟废水的COD去除率可达91%;在连续反应32 h后COD去除率仍然维持在80%以上;其磨损率为0.04‰,Fe、Mn溶出量分别为0.004 6 mg/L、0.004 2 mg/L,可应用于高浓度有机废水处理工程。

Ni/PHAC催化甲醇羰基化合成乙酸工艺研究

以自制的酚醛树脂基活性炭(PHAC)负载镍为催化剂、碘甲烷为助催化剂,研究了在连续固定床反应器中催化甲醇羰基化合成乙酸的反应。探讨了反应温度、液体进料空时、甲醇与一氧化碳配比及加水量等反应工艺条件对甲醇羰基化反应及乙酸收率的影响,优化了反应的工艺条件。结果表明:反应工艺条件对甲醇羰基化反应及乙酸的收率影响较大,在系统压力为1.0MPa,反应温度558K,液体进料空时为10gcat (mol h-1) -1, V(H2O):V(CH3OH)=3:100, n(CO):n(CH3OH):n(CH3I)=80:40:1的条件下乙酸收率最高达到了67.1%,而羰基化产物总收率可以达到79.1%,甲醇转化率可以达到93.8%,羰基化产物总收率和乙酸收率明显高于文献报道的同类催化剂。

活性炭负载三价铁光催化臭氧氧化降解莠去津生产废水

莠去津(atrazine)是一种广泛使用的除草剂,其生产废水具有高有机物浓度和高盐度等特点,处理难度大,为此针对性地开发和评价了活性炭负载三价铁催化剂(AC-Fe^3+)光催化臭氧氧化对莠去津生产废水的降解效果,考察了催化剂投加量、紫外功率、曝气强度对该废水COD和NH3-N降解的影响,探究了负载型光催化氧化体系下的降解机理及吸附降解动力学。结果表明,加入AC-Fe^3+催化剂后,降解效果得到显著的提升,AC-Fe^3+可以有效延缓高盐对处理过程的不利影响。当催化剂投量为40 g·L^-1,紫外线功率为14 W,曝气强度为800 L·h^-1时,废水COD和NH3-N的去除率分别可以达到70.9%和87.7%。研究结果可为含高盐、高有机物工业废水的高效处理提供一种新思路。