NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿催化剂NH_(3)-SCR脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能研究

采用球磨、微波焙烧方法制备了不同质量分数NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿NH_(3)-SCR脱硝催化剂。通过BET、SEM-EDS、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR分析了催化剂脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能。结果表明:NH_(3)SO_(3)改性使催化剂脱硝活性得到了显著提高,10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂在300~350℃脱硝活性可达90%左右。SO_(2)/H_(2)O共同作用可将10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂脱硝活性提高至97%,其促进作用保持了良好的稳定性,且具有可逆性。NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿后,催化剂比表面积、酸性位点及强度增加,表面活性物质分散度更高,弱化了尾矿矿物晶型,提高了催化剂吸附能力和氧化还原能力,从而提高催化脱硝活性,同时具备优良的SO_(2)/H_(2)O耐受性。

绿色催化剂Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O合成乙酸乙酯

酯化反应是高中非常重要的实验,但是浓硫酸作为催化剂存在危险性高、副产物多、环境污染性强等缺点,将常见、便宜、低毒性、具有高效催化效率的Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O作为催化剂,利用无水乙醇和冰醋酸合成乙酸乙酯,反应结束后,Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O通过简单过滤即可回收利用,适合应用于中学课堂实验中。

BaCO_3/La_2O_3催化剂低温甲烷氧化偶联及床层热点效应

以BaCO3和不同的镧化合物作为催化剂组分,分别采用干混法和湿混法制备了BaCO3质量含量为2.5%～15%的BaCO3/La2O3催化剂,在微型固定床反应器上评价了催化剂的甲烷氧化偶联反应性能,考察了反应条件对催化剂性能的影响,以及催化剂床层中的热点效应,采用XRD和TPR对催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明,不同方法制备的BaCO3/La2O3催化剂在较低炉温的条件下都具有好的甲烷氧化偶联反应性能,其中湿混法制备的10%BaCO3/La2O3催化剂性能最好,在烷氧比为2,反应气体空速为36000 mL.g-1.h-1的条件下,反应炉温在125℃时甲烷氧化偶联反应仍能平稳进行。存在于催化剂床层的热点是维持甲烷氧化偶联反应的关键。不同方法制备的BaCO3/La2O3催化剂其物相和氧化还原性能也有一定的差别。

催化剂中Rh含量对NH_(3)及N_(2)O生成量影响研究

研究了不同Rh含量的三效催化剂对CO和NO_(x)的起燃性能,并对反应过程中副产物NH_(3)以及N_(2)O的生成规律进行研究。实验通过浸渍法制备得到不同Rh含量的Rh-Pd/Ce_(x)Zr_(1-x)O_(2)+La-Al_(2)O_(3)催化剂,采用一套专用多路固定床连续流动模拟气反应器对其性能进行评价。研究结果表明:不同Rh负载量表现出不同的N_(2)选择性,随着Rh用量的增加NO_(x)的转化性能提升。总体来看,低Rh用量的催化剂产生更多的N_(2)O和NH_(3)副产物,而随着Rh用量的增加其N_(2)选择性也增加。当温度达到400℃时,Rh用量≥0.141 g/L的催化剂基本没有N_(2)O生成,Rh用量≥0.283 g/L基本没有N_(2)O和NH_(3)生成。该研究对于优化三效催化剂中Rh配比以提升N_(2)选择性具有借鉴意义,并对于设计满足未来国Ⅶ排放标准的三效催化剂具有重要的指导意义。

整体式Co_3O_4/YSZ-γ-Al_2O_3+CYZ催化剂上的甲烷催化燃烧

用质量比为3∶2的YSZ-γ-Al2O3和CeO2-Y2O3-ZrO2的混合物(以YSZA+CYZ表示)作载体,制备了不同Co3O4含量的整体式甲烷燃烧催化剂,同时制备了分别以YSZA和CYZ为载体的催化剂作为对比,研究了它们老化前后的反应性能,并用BET,XPS,XRD,TPR等研究了催化剂的比表面、表面状态、晶相结构和还原性能.结果表明,YSZ-γ-Al2O3和CeO2-Y2O3-ZrO2混合载体能有效地抑制CoAl2O4的生成,并能充分发挥各自的优点,因此负载一定量的钴后表现出很高的甲烷催化燃烧活性和抗老化性,尤其是含8wt%Co3O4的样品性能最佳,有望成为实用的甲烷燃烧催化剂之一.

氮掺杂碳改性Ni/Al2O3催化剂的甲烷干重整反应性能研究

在甲烷干重整反应(DRM)中,常规浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂常因过多积炭导致催化剂失活,因此研究如何提高Ni/Al2O3催化剂的抗积炭能力具有重要意义。通过浸渍法和高温碳化法制备的氮掺杂碳表面修饰的Ni/Al2O3催化剂Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5(3和5分别代表多巴胺聚合时间为3 h和5 h)在DRM中表现出了较强的抗积炭性能。使用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)等表征手段对催化剂的结构和电性质进行了分析,并探讨了氮掺杂碳的引入对催化剂稳定性和抗积炭性能的影响。XPS结果表明,Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5催化剂中金属Ni与氮掺杂碳发生了电子相互作用,形成了催化惰性的Ni+物种,由此减缓了CH_(4)的裂解速率,进而有效地减少了积炭的产生。在经8 h活性测试后,Ni/Al2O3@NC-3催化剂的CH_(4)转化率和CO_(2)转化率分别维持在52.2%和62.3%,且反应后Ni/Al2O3@NC-3催化剂的积炭量仅为7%(质量分数,下同),远远低于Ni/Al2O3催化剂的积炭量(25%)。

Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的制备及其N_(2)O催化分解性能

以MMT为载体,采用原位聚合-配位沉积法制备3种不同Co负载量的Co_(3)O_(4)-MMT催化剂。采用N 2物理吸附、XRD和TEM对载体和催化剂进行表征,并在连续流动微反装置上考察其N_(2)O催化分解性能。结果表明,与Co_(3)O_(4)催化剂相比,Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的比表面积显著增大,且活性组分Co_(3)O_(4)具有较高的分散状态。Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的催化活性随着Co含量的增加先升后降,其中0.015Co-MMT表现出最佳的催化活性,其活性远高于Co_(3)O_(4)催化剂,同时,该催化剂还表现出良好的催化稳定性和较好的杂质气体耐受性。

NO_x储存催化剂Pt/BaAl_2O_4-A1_2O_3的XAFS研究

采用共沉淀－浸渍法在不同载体焙烧温度下，制备了不同Ａｌ／Ｂａ原子比的Ｐｔ／ＢａＡｌ２Ｏ４－Ａ１２Ｏ３系列样品。用ＸＲＤ，ＸＡＮＥＳ，ＥＸＡＦＳ，以及ＮＳＣ（ＮＯ_ｘ ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ）测定等手段对样品的微观结构和ＮＯ_ｘ储存性能进行了详细的表征．样品中Ｂａ物种是以ＢａＡｌ２Ｏ４和ＢａＣＯ３两种混合物相的形式存在，且伴随着载体焙烧温度和Ｂａ含量的降低，ＢａＡｌ２Ｏ４物相的分散度变高，ＮＯ_ｘ储存活性也随之提高，这表明ＢａＡｌ２Ｏ４相的分散度与样品的ＮＯ_ｘ储存性能密切相关，小颗粒的ＢａＡｌ２Ｏ４相是ＮＯ_ｘ的主要储存活性中心．在样品中，Ｐｔ物种以金属原子簇形式存在．分散度很高，其Ｐｔ—Ｐｔ壳层配位数较标样Ｐｔ粉有显著下降，Ｐｔ—Ｐｔ键长变短，出现了纳米收缩现象．高分散的小颗粒金属Ｐｔ原于簇为捕获和氧化ＮＯ_ｘ的主要活性中心．

乙醇水蒸气重整制氢双金属催化剂Ni-Co/La_2O_2CO_3的研究

以La2O2CO3作为载体,采用浸渍法制备了负载型Ni-Co/La2O2CO3双金属催化剂,通过XRD检测金属及载体的晶相,采用自制的升温系统研究催化剂的综合性能。结果表明,催化乙醇水蒸气重整制氢反应中,Ni比Co断裂C—C键的能力强,而Co能提高H2的选择性,Ni-Co质量比为3∶1的双金属催化剂,在400℃时,乙醇转化率可达100%,在500℃时,CO的选择性低至0.28%,而H2的选择性则达到94.11%。与单一金属负载的催化剂相比,Ni-Co双金属催化剂的综合催化性能得到了较好的改善。

高效甲醇水蒸气重整制氢的SBA-15改性的Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂

以介孔SBA-15为结构助剂,制备出用于甲醇水蒸气重整制氢的新型高效氧化硅掺杂的Cu/ZnO/Al2O3催化剂,并与传统Cu/ZnO/Al2O3催化剂在相同条件下的催化性能进行了比较.结果表明,添加适量介孔SBA-15可显著提高催化剂的催化活性和选择性,在大幅度提高甲醇转化率的同时有效降低了重整产气中CO的含量.原位XRD分析证实适量介孔SBA-15的添加对传统Cu/ZnO/Al2O3催化剂的微结构性质可产生重要的调控作用,从而大大改善其催化活性和制氢选择性.

BaO、ZrO_2对Al_2O_3热稳定性及其负载型催化剂反应活性的影响

用初湿浸渍法分别制备了BaO-Al2O3、ZrO2-Al2O3复合载体及MnOx/BaO-Al2O3、MnOx/ZrO2-Al2O3系列催化剂,考察了BaO、ZrO2对Al2O3热稳定性的影响及催化剂对甲烷燃烧的活性.结果表明:加入BaO、ZrO2提高了Al2O3的热稳定性,MnOx/BaO-Al2O3、MnOx/ZrO2-Al2O3对甲烷燃烧的催化活性明显高于MnOx/Al2O3.

Na-Na_2CO_3/γ-Al_2O_3型固体超强碱催化剂的制备及表征

研究了Na Na2 CO3 /γ Al2 O3 型固体超强碱催化剂的制备方法 ,并对其碱强度、碱量和结构进行了分析测试。实验结果表明 ,采用此方法制得的固体超强碱催化剂碱强度H_≥ 4 3,总碱量 (H_≥ 35 )达到 9.0 0mmol/g ;用X射线衍射、红外光谱分析测试表明 ,γ Al2 O3 与Na2 CO3 反应生成了具有被束缚结构的偏铝酸钠 ,当加进金属Na时 ,引起Na的电子转移 ,使氧负离子上的负电荷密度增大 ,从而形成了固体超强碱表面上的高强碱中心。将该催化剂用于催化乙烯基降冰片烯 (VNB)异构化为亚乙基降冰片烯 (ENB)的反应中 ,转化率和选择性均接近 10 0 %。

荧光XAFS表征Pt/BaAl_2O_4-Al_2O_3催化剂中的微量铂物种

随着稀薄燃烧（1ean—burn）发动机的推广使用和环保法规的日趋严格．消除稀燃尾气中的氮氧化物（NOx）已刻不容缓。NOx储存还原技术被认为是最具应用前景的方法之一。目前，对Pt／BaAl2O4－Al2O，体系中NOx储存与还原机制的研究较多，但对该体系中微量铂物种微观结构及其与性能的关系研究较少．这主要是由于Pt含量（0．1wt％～0．5wt％）太低，分散度较高，使表征方法受到很大限制。

SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化剂催化合成苹果酯-B

制备了稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-La2O3催化剂。以SO42-/TiO2-La2O3为多相催化剂,对以乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇为原料合成苹果酯-B的反应条件进行了研究。实验表明:固体超强酸SO42-/TiO2-La2O3是合成苹果酯-B的良好催化剂,最佳反应条件为:n(乙酰乙酸乙酯)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的1.5%,环己烷为带水剂,反应时间1.5h,反应温度85℃～110℃。在上述条件下,苹果酯-B的收率可达88.6%。

Co-B/γ-Al_2O_3非晶态催化剂的制备及其催化乳酸乙酯液相加氢性能

采用浸渍-还原法制备了负载型Co-B/γ-Al2O3非晶态合金催化剂,并将其应用于乳酸乙酯液相加氢制备1,2-丙二醇(1,2-PDO)反应中,研究了其催化加氢性能.采用电感耦合等离子体(ICP)发射光谱仪、X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热(DSC)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的性能进行了表征,考察了制备条件对催化剂性能的影响.结果表明,新鲜的Co-B/γ-Al2O3催化剂具有非晶态结构,Co-B均匀地分散在载体γ-Al2O3上.随着Co负载量的增加,催化剂的热稳定性提高,催化剂表面Co/B原子比增加.当金属Co理论负载量为30%(质量分数,w)时,Co-B/γ-Al2O3催化剂表现出最高的加氢催化性能,在160°C,氢气压力为6.0 MPa条件下反应9 h,乳酸乙酯的转化频率(TOF)为1.41 h-1,转化率达到93.63%,1,2-丙二醇的选择性达到96.10%.催化剂的加氢性能取决于其分散均匀的Co-B纳米粒子、较高的表面Co/B原子比及Co和B之间的电子转移效应.

Ru-B/γ-Al_2O_3非晶态催化剂的制备及其对苯二酚加氢催化性能的研究

采用化学还原法制备了负载型Ru-B/γ-Al_2O_3非晶态合金催化剂,并将其应用于对苯二酚液相加氢制备1,4-环己二醇反应。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)、物理吸脱附技术对催化剂的性能进行了表征。研究了Ru负载量、反应温度、氢气压力、反应时间对催化剂性能的影响。结果表明,在对苯二酚加氢反应中,最佳优化反应条件为:Ru质量分数为1.0%,反应温度为140℃,反应时间为3.5 h,氢气压力为3.0 MPa。此时,对苯二酚转化率为86.23%,目标产物1,4-环己二醇选择性为86.54%。且该催化剂具有较好的热稳定性,具有良好的工业化应用前景。

加压下La_2O_3/BaSO_4催化剂甲烷氧化偶联反应的研究

研究了La2 O3 /BaSO4催化剂上甲烷氧化偶联反应的性能。随着压力、反应温度和O2 /CH4的增加 ,C2 选择性下降。在一定范围内增高CH4空速可以提高C2 选择性和C2 收率。在 0 .4MPa、CH4空速 80 0 0 0h 1、780℃、CH4 O2 =8 1的条件下 ,稳定运转了 5 0 0h ,C2 选择性和C2 收率分别在 6 2 .3%～ 6 4 .6 %和 11.6 %～ 12 .7%之间。

NiB/Al_2O_3非晶态合金催化剂抗硫性能研究

采用化学还原法制备了非晶态NiB合金及负载型非晶态NiB/Al2 O3合金 ,用浸渍法制备了Ni/Al2 O3催化剂。用ICP、BET、TPD及氢吸附等方法对催化剂进行了表征。以苯加氢为探针反应 ,以CS2 为毒物 ,对各催化剂的催化活性和抗硫性能进行了比较。研究结果表明 ,非晶态合金由于有更高的活性镍面积而表现出更高的催化活性及抗硫性能 ,载体能改善非晶态合金的性能 ,并对毒物有一定的吸附作用。在非晶态合金表面有三种中心 ,CS2 优先中毒高温吸附中心。

Ce_(0.45)Zr_(0.45)Y_(0.07)La_(0.03)O_(1.95)/La-Ba-Al_2O_3质量比对整体式铁基催化剂上稀薄甲烷燃烧的影响(英文)

采用共沉淀法和胶溶法分别制备了高性能的储氧材料Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95(OSM)和耐高温高比表面的La-Ba-Al2O3,并以它们为载体,制备了一系列整体式铁基催化剂.考察了该系列催化剂对甲烷稀薄燃烧的催化性能.并用低温N2吸附-脱附,储氧量(OSC)测试,X射线衍射(XRD)和H2程序升温还原(H2-TPR)等测试手段考察了不同Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比对催化剂特性的影响.活性测试结果表明,当Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比为1:1时新鲜和老化催化剂的活性均最好,新鲜催化剂可在50000h-1的高空速条件下使含量为1%(体积分数)的甲烷在446℃起燃,553℃完全转化;低温氮气吸附-脱附测试结果和H2-TPR表明,不同的Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比使催化剂表现出不同的织构性能和还原性能;XRD测试结果表明,OSM以均一固溶体存在,Fe高度分散在载体上.综合以上表征手段得出:合适的Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比导致催化剂具有优异的稀薄甲烷催化燃烧活性和热稳定性.

B_2O_3改性Na_2CO_3催化剂用于甲醇脱氢制无水甲醛

以B2 O3为助催化剂,采用研磨混合法改性Na2CO3催化剂,在固定床反应器中催化甲醇脱氢制备无水甲醛,考察催化剂的组成和反应条件等对催化反应的影响,采用XRD、TG-DTG、N2吸附-脱附、SEM和CO2-TPD等对催化剂进行表征.结果表明,以B2O3为助催化剂采用机械研磨混合法改性的Na2CO3催化剂,增加了催化剂的比表面积,在（10～30） nm增加了大量的孔道,平均孔径达18.44 nm,比表面积为1.65 m2·g-1,且B2O3分布均匀,改性后的催化剂碱性降低,在催化甲醇脱氢制备无水甲醛的反应中,催化活性明显高于Na2CO3催化剂,表明B2O3改性Na2CO3催化剂能提高甲醇转化率和甲醛选择性.在B2O3/Na2CO3催化剂中B2O3质量分数为30％、甲醇进料质量分数为26％、反应温度为650℃和甲醇重时空速为2.94h-1条件下,甲醇转化率达59.97％,甲醛选择性达83.28％.