火试金法测定硝酸氧化炉灰及催化剂中铂、钯的测定方法研究

研究利用火试金法预富集得到合粒,合粒经王水溶解后用电感耦合等离子体发射光谱法检测Pt、Pd含量,此方法具有简单、准确、迅速等特点。研究结果可以看出,采用本方法检测硝酸氧化炉灰及催化剂中的铂、钯含量,不但消除了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)直接测定带来的基体干扰,而且试验结果稳定,精密度良好。

用于氨电氧化反应生成硝酸盐/亚硝酸盐的金属基电催化剂:过去、现在和未来

亚硝酸盐和硝酸盐(统称为NO_(2/3)−)是工业、农业和食品工程中的重要物质.目前通过Ostwald氧化法制备亚硝酸盐和硝酸盐过程常常伴随着大量的能源消耗和温室气体排放.氨的电催化氧化是一种低排放和节能的低温工艺过程,可以持续生产NO_(2/3)−,避免了有害的N2O的形成,并且可以完全由可再生电力供电.目前对氨氧化反应的研究大多集中在氨裂解制氢和直接氨燃料电池上,而对氨转化为NO_(2/3)−的研究关注较少.因此,本文在总结近年来氨电催化工作的基础上,对催化剂的反应机理和设计思路进行了综述.本文从电催化氨氧化反应(AOR)可能的反应机理入手,介绍了AOR的反应条件、检测方法、原位表征方法以及理论计算的研究成果,在总结了影响AOR催化剂催化性能因素的基础上提出了近年来电催化剂的设计策略以及合成方法,并对未来氨领域的发展提出展望.首先,基于反应原理以及反应中间体的吸附路径等方面讨论了AOR的关键难点.然后,系统性总结了AOR的测试要求以及原位拉曼、原位红外、原位电化学质谱和原位X射线吸收光谱等技术在AOR机理研究中的重要作用,讨论了密度泛函理论对于研究AOR催化过程中的反应能垒和催化剂电子轨道分布的贡献.催化剂合金设计、界面工程、非晶化处理、单原子或双原子调制等可控策略有助于抑制副反应的进行以及电解过程中产生的腐蚀性物质对电极的破坏.最后,介绍了氨氧化在光、热以及生物催化领域的应用进展,提出了当前AOR所面临的挑战和解决策略,如将先进的材料设计与理论计算相结合,有助于寻找新的高性能AOR电催化剂.催化体系的改进和反应器的优化将加速大规模绿色、高效、低能耗电催化制备NO_(2/3)−的产业化.综上所述,AOR领域取得的进展说明氨电氧化制备NO_(2/3)−用于工业生产具有可行性,这为满足不断增长的NO_(2/3)−供应需求带来了新的机遇.尽管AOR仍面临性能不高、工艺不成熟等难题,但随着理论与实验研究的结合,原位表征技术不断地开发利用,未来高效、稳定的AOR催化剂会不断的出现.本文也为生成NO_(2/3)−的催化剂的研发提供理论参考.

市政污泥生物炭负载氧化钙催化剂的制备及催化酯交换反应性能研究

以市政污泥生物炭为载体、硝酸钙为钙源,采用浸渍干燥法耦合热解法制备了氧化钙均匀负载的市政污泥生物炭非均相固体碱复合催化剂,并将其用于催化合成生物柴油。进一步探索了甲醇/油物质的量比、反应时间、催化剂用量和温度等因素对该催化剂催化活性的影响。其中,30CaO@SBC-600在醇油物质的量比9∶1、反应时间180 min、催化剂用量7%(质量分数)、反应温度100℃时,生物柴油产率达到97.2%,而温度为110℃时,产率可高达98.0%。历经10次催化再生后,产率仍保持在85.6%。这种市政污泥生物炭负载氧化钙非均相催化剂在生物柴油合成领域具有巨大的应用潜力。

复合催化剂用于乙醛硝酸氧化合成乙二醛

采用复合催化剂ＭＡＳ０２使乙醛硝酸氧化合成乙二醛．考察了在ＮａＮＯ２的引发下，不同催化剂、硝酸与乙醛比例、硝酸浓度、反应温度、搅拌时间和加料方式等因素对反应选择性和单程收率的影响．结果表明：以有机羧酸和贵金属化合物复合的催化剂，在适宜条件下，可使反应生成乙二醛的效果有较大提高———选择性达７０％左右，单程收率约４５％．

氨氧化法制造硝酸用催化剂研究

氨氧化法制造硝酸在化学工业中占有重要的地位，对该生产工艺过程中采用的新型催化剂合金力学性能进行了研究。

甘氨酸-硝酸盐燃烧合成制备铜/铁基纳米催化剂及表征

以硝酸铜与硝酸铁为主要原料,甘氨酸为络合剂和燃烧剂,运用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成了铜/铁基催化剂纳米粒子。讨论了不同甘氨酸/氮质量比对合成的影响,通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、热分析仪和扫描电子显微镜对制备的材料进行了结构及性能表征,考察了其在有机污染物上的催化性能。

催化剂预热时间对氨氧化法制硝酸的影响

氨氧化法制硝酸的实验关键是催化剂和氨水浓度的选择,尤其是催化剂预热时间的控制等方面有严格的要求。本文着重就催化剂预热时间对实验结果的影响,及其反应机理进行了初步探讨。

以混合轻稀土硝酸盐催化剂由蒽氧化制备蔥醌

采用在我国资源极为丰富的廉价的混合轻稀土硝酸盐作为催化剂;实现了有工业意义的蒽直接液相氧化制取葸醌;其单程产串为77.1％,催化剂可多次循环使用。

氨氧化制硝酸的稀土钙钛矿型催化剂的活性及其抗硫性能

在工业生产中NH_3氧化制HNO_3目前仍采用铂网催化剂。我们曾对稀土、过渡金属复合氧化物A_(1-x)A′_xBO_3型催化剂进行了一系列研究,其A,A′是碱土和稀土金属,B是Co,Fe,Mn,Ni等过渡金属元素。这类催化剂不仅活性高,HNO_3的单收率可达98％以上,而且具有良好的稳定性,但其寿命不如铂金.

重稀土复合氧化物多孔板状催化剂用于氨氧化制硝酸的研究 Ⅰ.板状催化剂的反应性能

制备了用于氨氧化制硝酸的含重稀土和钴的复合氧化物催化剂。研究了几种不同的载体和它们的几何形状对催化剂活性的影响。测定了板状催化剂的传质因素。用X射线电子能谱、热重分析等方法比较了复合氧化物和Co_3O_4催化剂的反应稳定性。结果表明,用α-Al_2O_3载体制备的多孔板状催化剂与粒状和蜂窝状催化剂相比具有比表面积大,表面反应性能好等特点。复合氧化物催化剂较Co_3O_4催化剂具有更好的反应稳定性,其原因主要是复合氧化物具有稳定的晶相结构和Co^(3+)活性中心离子。

重稀土复合氧化物多孔板状催化剂用于氨氧化制硝酸的研究 Ⅱ.轻、重稀土复合氧化物催化剂反应性能的比较

由于含稀土的钙钛矿型复合氧化物催化剂具有很好的反应热稳定性,有可能取代工业用贵金属催化剂。长春应用化学研究所用含轻稀土(镧)的钴系复合氧化物对氨氧化制硝酸的催化作用进行了研究,效果较好。为了进一步开发和利用我国丰富的稀土资源,从工业生产的效益出发,我们试图用价廉的混合重稀土取代纯轻稀土制备NH_3氧化制硝酸工业用催化剂。

两种铂系催化剂在氨氧化制硝酸的应用

对氨氧化制造硝酸采用铂系催化剂—两种铂合金网的性能特点及应用比较作了详细介绍。

钴钼废催化剂回收钼联产氢氧化铝和硝酸钠新工艺研究

介绍了从废钴钼催化剂中回收钼并联产氢氧化铝和硝酸钠的新工艺，使用此法不仅可使废催化剂得以重新利用，而且消除了废催化剂造成的环境污染。通过多次实验确定了最佳工艺条件，回收的钼酸可重新制造催化剂，副产的硝酸钠和氢氧化铝产品质量均达到国家标准。

气相法CO与亚硝酸甲酯偶联合成草酸二甲酯用Pd/α-Al_2O_3催化剂的研究

一氧化碳与亚硝酸甲酯 (CH3 ONO)在负载型Pd/α Al2 O3 催化剂上合成草酸二甲酯 (DMO)的反应 ,其催化剂活性与载体的性质及所添加的助剂密切相关 .载体的双峰孔分布是影响催化剂活性的关键因素 ;在双峰孔的基础上 ,载体的比表面积、孔径及孔体积的增大使催化剂活性升高 ;助剂的添加可有效地提高Pd的分散度 ,减小Pd的粒径 ,从而使CH3 ONO转化率从 5 7 1%升高到 84 7% ,DMO时空收率可达到 898g/ (L·h) .助剂添加后 ,活性组分Pd的含量可以从 1%降至 0 3% ,而DMO时空收率仍可达到 74 5 g/ (L·h) .

用Pd-Cu-Pt/γ-Al_2O_3催化剂还原水中的硝酸盐

以自制的高纯γ Al2 O3 为载体 ,用双浸渍法制备了不同Pd/Cu比的Pd Cu/γ Al2 O3 催化剂 ,在间歇式反应器中直接处理含硝酸盐废水 .结果表明 ,利用不同Pd/Cu比的Pd Cu/γ Al2 O3 催化剂及Pd Cu Pt/γ Al2 O3 催化剂 ,同时用甲酸为 pH调节剂 ,在适合的条件下 ,于 4 0min内就能达到脱除硝酸盐的目的 ,氮脱除率可达 95 % .这有可能发展成为一项有效和实用的水处理技术 ,特别是在以地下水作为饮用水源的农村地区 .

用光催化剂Bi_2O_3处理含亚硝酸盐废水的研究

利用半导体光催化剂 Bi2 O3对含亚硝酸盐废水的处理进行了研究 ,并讨论了影响亚硝酸盐氧化率的因素。实验结果表明 :当催化剂用量为 0 .0 0 1 g/ m L ,p H=3.7,NO2 - — N起始浓度为 40 0 .0 mg/ L时 ,光照 1 h,其氧化率可达 97.0 %。

硝酸镧改性钙镁锌催化剂制备生物柴油

通过掺杂不同比例的硝酸镧实现对钙镁锌三金属氧化物固体碱催化剂的改性,对改性催化剂用于制备生物柴油的工艺条件的了优化,并通过SEM的方法对改性催化剂的表面结构进行表征。结果表明硝酸镧的加入可以降低钙镁锌三金属氧化物固体碱催化剂最适催化温度并减少催化剂用量。添加3%(质量分数)的硝酸镧的改性钙镁锌体系催化剂,在反应温度为50℃时,醇油摩尔比为15∶1,反应时间为1h时,生物柴油产率可达到86.8%。这种改性催化剂更适于工业化应用。

催化湿法氧化处理垃圾渗滤液中Co/Bi催化剂的回收与再生

利用硝酸盐熔融法制备Co/Bi催化剂,用于催化湿法氧化(CWAO)处理垃圾渗滤液。对一次利用后的 Co/Bi催化剂进行回收和再生,在反应温度260 ℃、催化剂用量 2 g、氧分压 0. 5 MPa条件下,催化剂的回收率可达到(97. 09±0. 74)%。利用XRD、BET分析方法对新鲜制备、一次回收、一次再生、二次回收的催化剂进行表征,根据表征结果可知催化剂的活性为:新鲜制备>一次再生>二次回收>一次回收。利用上述催化剂在不同温度条件下降解垃圾渗滤液,在 280 ℃、300 ℃条件下,催化剂的活性为新鲜制备≈一次再生>一次回收,而在220 ℃、240 ℃、260 ℃条件下,则是新鲜制备>一次再生≈一次回收,表明低温条件下,一次再生的催化剂和一次回收的催化剂出现失活现象,并分析了催化剂失活的原因。

氧化性复合催化剂作用下用无烟煤制备活性炭

探讨了以硝酸盐为主的氧化性复合催化剂制备煤基活性炭的新工艺，利用该催化剂将催化和氧化统一起来。实验考察了催化剂对活性炭的吸附性能和活化速度的影响。结果表明，硝酸钡的活性差，不宜作为催化剂使用；钾化合物是制造活性炭的良好催化剂；助催化剂Ｐ在活性炭孔隙结构发展上起着重要的作用；原料中的灰分对催化剂效能的发挥起阻碍作用；实验的复合催化剂可以提高活化反应速度１倍以上，在相同烧失率时获得较高的吸附性能，或在相同的烧失率时提高活化得率，从而降低活性炭的生产成本。

铈锆固溶体的制备及其负载金催化剂的CO氧化性能

以共沉淀法制备的不同铈锆原子比的CexZr1-xO2为载体,采用直接阴离子交换法(DAE)制备了Au/CexZr1-xO2催化剂。通过X射线衍射、N2物理吸附和H2程序升温还原等技术分别对载体和催化剂进行了表征,同时评价了Au/CexZr1-xO2催化剂的CO氧化活性。结果表明,以硝酸铈铵为前驱体可制备单相铈锆固溶体,Zr的加入提高了CeO2的比表面积,改善了其孔结构。负载Au有利于促进铈锆固溶体的还原。在Au/CexZr1-xO2系列催化剂中,Au/Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出最佳的CO氧化性能。