Hβ改性Co/SiO2对费托合成航空燃油类烃的影响

在中孔SiO2（SG）和微孔Hβ分子筛（Si/Al=25、60、80）组成的复合载体上，制备了多功能Co基费托合成催化剂，考察了其合成航空燃油类烃（C8-C18）的性能。XRD、FTIR、H2-TPR、N2-物理吸附研究表明：Hβ的引入，使得Co/SG/Hβ催化剂具有一定酸性和微孔结构。随分子筛硅铝比的降低，催化剂红外图谱的特征波数向低波数移动，酸性有所提高，中孔 SiO2消弱了其酸性及载体与金属粒子相互作用，提高了 Co分散和还原度及加氢活性。Hβ的微孔结构和酸性促进了初级产物裂解及异构化反应，提高了异构烃类选择性。Co/SG/Hβ（80）催化剂较大的比表面积和微孔体积及适当的酸性中心是其高活性（CO转化率95.7%）及高航空燃油类烃选择性（42.3%，其中异构烃为27.6%）的关键因素。

屏蔽罩超声辅助电镀Ni-Co/SiO2复合镀层的耐蚀性研究

在电子元件常用的屏蔽罩表面电镀Ni-Co/SiO2复合镀层,并施加超声波以强化电镀过程。研究了超声波功率对镀层中SiO2颗粒含量以及镀层表面形貌、显微结构和耐蚀性的影响。结果表明:适当提高超声波功率有利于改善镀层表面形貌,并提高镀层中SiO2颗粒含量,使镀层表现出越来越好的耐蚀性。但超声波功率超过一定范围后,镀层中SiO2含量下降,镀层表面形貌也随之变差,导致耐蚀性下降。超声波功率提高对镀层衍射峰的数量、位置以及晶格常数基本没有影响。当超声波功率为240 W时,镀层表面形貌和耐蚀性相对最好,该镀层适合应用在屏蔽罩上,有望进一步改善屏蔽罩的耐蚀性。

CeO2对FT合成Co/SiO2催化剂的修饰作用

利用H2-TPR、H2-TPSR、XRD、XPS等手段对催化剂进行表征,并利用H2-D2、闪脱实验等考察了CeO2助剂对Co/SiO2的修饰作用.结果表明,助剂CeO2的加入,使钴的电子云密度略有下降,提高了钴在催化剂表面的分散能力,降低了钴晶粒的大小,提高了催化剂对H2/CO的吸附比例和H2、CO的吸附量,从而使H2的解离能力提高,达到了提高催化剂FT反应活性及链增长几率的能力.

BP神经网络模型预测Ni-Co/SiO2复合镀层显微硬度的研究

将正交试验与BP神经网络相结合,建立了能够表征电流密度、温度、超声波功率及镀液中SiO2微粒的质量浓度与Ni-Co/SiO2复合镀层显微硬度之间关系的BP神经网络模型。采用附加动量法对模型算法进行优化,并将正交试验获得的数据作为样本,分别利用常规BP神经网络模型和优化后的BP神经网络模型进行预测。结果表明:优化后的BP神经网络模型的计算效率不及常规神经网络模型的计算效率,但将其用于预测Ni-Co/SiO2复合镀层的显微硬度具有较强的可行性和较高的准确度。

Co/SiO2催化剂的制备及结构与费托性能研究

本研究采用等体积浸渍法制备了Co/SiO2,通过费托合成反应评价其催化性能。在一定反应条件下,探究反应温度对Co2C物相演变的影响。结果表明:在反应温度为230~260℃时,钴物相为金属Co;280℃时,少量金属Co演变为Co2C;300℃时,钴物相基本以Co2C存在。并且由于Co2C的生成,CH4选择性和CO2选择性分别达到19.9%和40.3%,远高于230℃时的2.1%和1.2%。

F-T合成催化剂Ce-Co/SiO2的性能研究

采用浸渍法制备了系列添加不同量的铈助剂的Ce-Co/SiO_2催化剂,探究其用于F-T合成反应制燃料油的性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(H_2-TPR)、程序升温脱附(H_2-TPD)等表征方法 ,分析了催化剂的物理化学特性,研究了铈负载量对催化剂结构和性能的影响。发现在CeO_2质量分数为4%~8%时,催化剂的活性最好,CO转化率可达75%左右,C_5^+产物的选择性可达85%左右。主要归因于在助剂的作用下活性组分分散均匀、颗粒直径较小、更容易被还原,活性中心对H_2有合适的吸附能。

桐油覆膜Ni-Co-SiO2纳米复合涂层的制备及防腐性能研究

采用恒电位法在瓦特型电镀液中于碳钢表面制备了Ni-Co-SiO2纳米复合涂层,通过浸渍桐油处理制备桐油覆膜Ni-Co-SiO2涂层。利用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、红外光谱仪、三维视频显微镜等表征涂层的形貌、元素组成、结构和粗糙度。采用Tafel动态极化曲线和电化学阻抗测试比较覆膜涂层和未处理涂层的耐蚀性。通过浸泡试验,对桐油覆膜涂层进行防腐蚀性评价。结果表明:桐油处理后涂层明显被一层薄膜涂覆,其表面粗糙度降低,但涂层前后的微观结构不变。桐油覆膜Ni-Co-SiO2涂层具有较低的腐蚀电流密度,较大的容抗弧和较高的阻抗模量。此外,长期浸泡试验表明,涂层低频阻抗模值在很长一段时间保持高于10~6Ω/cm~2,表明桐油覆膜Ni-Co-SiO2具有较高的耐腐蚀性。

Ru-Co/SiO_2催化剂的TPR还原动力学

采用TPR法研究了Co3O4粉末、Co/SiO2催化剂、Ru-Co/SiO2催化剂的还原动力学,求出了这几种物质的还原活化能。结果表明,这几种物质的还原过程均分2步进行,即Co3O4→CoO→Co。3种样品中,Co3O4→CoO的还原活化能均高于CoO→Co的还原活化能。Co/Si O2催化剂中,对应于Co3O4→CoO及CoO→Co的还原活化能均大于Co3O4粉末,其中第1步的活化能增加较多,而第2步次之,表明Co物种与Si O2载体存在着相互作用力;在每个升温速率下的初始还原温度均降低,表明负载后的催化剂提高了氢气的扩散能力。Ru-Co/SiO2催化剂还原过程与Co3O4粉末相比,Co3O4→CoO的还原活化能增大,而CoO→Co的还原活化能降低,初始还原温度进一步降低,表明Ru助剂的加入改变了Co/SiO2催化剂的还原历程。

在Co/SiO_2作催化剂的Fischer-Tropsch反应中温度对合成气吸附行为及稳定性的影响

考察了反应温度对Co/S iO2催化剂在F ischer-Tropsch(F-T)合成中合成气吸附行为及稳定性的影响.采用FTIR,TPSR,XRD,BET,HTPD和TPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,CO在催化剂表面的吸附为活化吸附,在270℃仍稳定存在,随着反应温度的升高,催化剂上发生的主反应由CO加氢链增长反应向Boudouard反应转化,当反应温度≥350℃时,以Boudouard反应为主.另外,随反应温度升高,金属钴的烧结现象变得明显,并伴随着硅酸钴或水合硅酸钴物种的生成.在催化剂的失活因素中,烧结为主要原因.

ZrO_2助剂对Co/SiO_2催化剂在Fischer-Tropsch合成反应中稳定性的影响

采用TPR、XRD、XPS和H2脉冲吸附等表征手段考察了ZrO2助剂对Co/S iO2催化剂在F ischer-Tropsch(F-T)合成中稳定性的影响。结果表明,ZrO2的引入促进了钴物种在催化剂上的分散并明显抑制了该催化剂的失活;在反应过程中ZrO2起到结构助剂的作用,明显抑制了Co/S iO2催化剂上硅酸钴或水合硅酸钴物种的生成。

Al_2O_3改性Co/SiO_2费托合成催化剂的制备及结构表征

采用溶液浸渍法制备不同含量Al2O3的Co/SiO2-Al2O3催化剂。采用程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)、物理吸附(BET)以及原位CO吸附红外光谱(DRIFT)对催化剂进行表征。结果表明:Al2O3的添加导致催化剂比表面积稍有下降,但对孔径分布无明显影响;随着Al2O3负载量的增加,载体表面钴粒子粒径变小,分散度提高,同时还原度逐步降低;Al2O3改性后催化剂表面CO吸附峰位发生蓝移,并且桥式CO吸附峰强度明显增大,说明Al2O3改性后钴催化剂具有更高的表面活性。

Co／Si和Co／SiO_2界面反应的观察

本文用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和高分辨电镜研究Ｃｏ薄膜在氩气气氛或真空条件下热处理时Ｃｏ／Ｓｉ和Ｃｏ／ＳｉＯ２体系的界面反应．结果表明：在氩气氛下４５０℃处理时，Ｃｏ薄膜均发生氧化，在Ｃｏ／Ｓｉ界面同时有硅化物形成，而在Ｃｏ／ＳｉＯ２界面，无硅化物产生．在真空条件下５００℃处理１小时，薄膜没有氧化，在Ｃｏ／Ｓｉ界面形成完整的ＣｏＳｉ２外延层．

氧化钡促进的Co/SiO_2催化剂的还原性能和分解甲烷活性

利用等体积浸渍法制备了氧化硅负载钴催化剂 .通过程序升温还原、氢化学吸附、氧滴定和催化活性评价等手段研究了氧化钡对Co/SiO2 的还原性能、钴分散度和颗粒度、分解甲烷活性及其稳定性等的影响 .研究结果表明 ,氧化钡明显地影响Co/SiO2 的还原性能 ;添加 2 %氧化钡提高了Co/SiO2 在中温 (4 5 0℃ )条件下的还原度 ;氧化钡的还原对Co/SiO2 还原的诱导、氧化钡与氧化硅及与氧化钴之间的相互作用是导致Co/SiO2 还原性能变化的原因 .氧化钡提高了Co/SiO2 的初活性和钴的分散度 ,降低了钴的颗粒度 ;添加 0 5 %～ 1 5 %氧化钡有利于提高Co/SiO2 的稳定性 .钴的分散度和颗粒度影响Co/SiO2的活性和稳定性 ;氧化钡的强供电效应也是提高Co/SiO2 活性和稳定性的重要因素 .甲烷分解生成的碳物种覆盖了钴活性中心 ,导致Co/SiO2 初活性下降 ;但大部分碳物种并不沉积在钴活性中心上 。

单分散Co/SiO_2催化剂的制备及其F-T合成性能

以Co(NO_3)_2·6H_2O和Co(NO_3)_2·7C_6H_(13)OH为前驱体,采用热分解法制得Co/SiO_2催化剂,通过BET、TEM、HRTEM、XPS和TPR等手段进行表征,并对F-T合成反应性能进行了评价。结果表明,浸渍法制备的Co_3O_4颗粒团聚严重,而热分解法制备的Co_3O_4颗粒呈球形,单分散状态。与浸渍法制备的催化剂相比,热分解法制备的催化剂孔容较小,表面钴硅原子比较高,钴硅相互作用较强。评价结果表明,热分解法制备的催化剂反应活性低于浸渍法制备的催化剂,但汽油(C_5～C_(11))选择性高,且选择性在前驱体去结晶水后有所增大。

具有介孔结构的Co/SiO_2空心球的制备及其催化性能研究

以二氧化硅为模板,采用牺牲模板法制备具有介孔结构的碱式硅酸钴空心球。采用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附曲线(BET)和程序升温还原(TPR)等方法,对样品的结构和形貌作了表征。探索了碱式硅酸钴空心球的还原规律,研究了Co/SiO2作催化剂的催化性能。结果表明,180℃下反应1h时,碱式硅酸钴即为空心球结构;在800℃氢气气氛中反应5h,碱式硅酸钴完全被还原为Co/SiO2,还原前后仍为空心球结构,比表面积和孔容均有所减小,孔径增大。以Co/SiO2空心球做催化剂进行硝基苯加氢催化,1h后硝基苯的转化率为56%,比商用Raney Ni提高约14%。

以滇蔗茅为模板合成的Co/SiO_2在环己烷氧化反应中催化性能的影响

考察以滇蔗茅为模板合成的Co/SiO2催化剂对环己烷催化氧化的性能,探讨了反应时间、反应温度、催化剂用量、溶剂、氧化剂用量等对该催化反应的影响。实验表明,在催化剂用量为50m g;环己烷750m g;以冰醋酸为溶剂,5.0m L 30%的H2O2;反应温度373K;反应时间10h的条件下,环己烷转化率为71.0%,环己酮的选择性为76.7%,环己醇选择性为21.2%。

双金属催化剂Ni-Co/SiO_2空心球的可控制备及催化性能

以二氧化硅为模板,采用牺牲模板/界面反应法制备具有介孔结构的碱式硅酸镍钴空心球。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附曲线(BET)和程序升温还原(TPR)等方法,对样品的结构和形貌进行了表征,探索了碱式硅酸镍钴空心球还原规律,并研究了双金属催化剂Ni-Co/SiO_2的催化性能。研究发现,140℃下反应6 h,产物为核壳结构,反应12 h时变为空心球结构;在氢气气氛中800℃下反应5 h,碱式硅酸镍钴被完全还原为Ni-Co/SiO_2,还原前后形貌基本不变,但比表面积有所减小,孔径增大。Ni-Co/SiO_2空心球用于催化硝基苯加氢反应1 h后,硝基苯的转化率为67%,比商用Raney Ni提高约28%。

浸渍溶液pH值对Co/SiO_2催化剂催化F-T合成反应的影响

以硅胶为载体 ,利用硝酸和尿素调节浸渍液的 pH值 ,采用等体积浸渍法制得钴质量分数为 10 0 %的Co/SiO2 催化剂 ,结合XRD ,TPR和原位IR等表征手段 ,考察了浸渍溶液 pH值对催化剂物化性质和催化性能的影响 .结果表明 ,浸渍溶液 pH值大于硅胶载体的等电点有利于活性组分钴在硅胶表面的吸附和分散 ,促进了钴与硅的相互作用 ,降低了催化剂的还原度 ,使催化活性降低 ,甲烷选择性增大 .浸渍溶液pH值小于硅胶载体的等电点则减弱了钴在硅胶表面的吸附 ,降低钴的分散 ,削弱了钴与硅的相互作用 。

还原温度与SiO_2壳层对Co/SiO_2复合颗粒尺寸和相结构的影响

利用非均相沉淀-H2还原方法制得了平均粒径为20-30nm的Co／SiO2纳米复合颗粒。探讨了非均相沉淀-H2还原法的还原温度和SiO2壳层对Co／SiO2纳米复合颗粒尺寸和组织的影响。实验结果表明，在复合颗粒中，非晶SiO2壳层对纳米Co颗粒成功地进行了包覆。纳米尺度的fcc结构芯核Co可以在室温存在，但颗粒尺寸大于某一临界尺寸时，芯核Co将由fcc向hcp相转变。通过试验得出芯核Co由fcc向hcp相转变的临界尺寸，该试验结果和理论数据相吻合。并证明，还原过程中fcc结构Co的出现对应于一个临界温度，当还原温度低于该临界温度时，不能得到fcc结构的Co。

溶胶-凝胶法制备Co/SiO_2催化异佛尔酮腈氢氨化合成异佛尔酮二胺

采用溶胶-凝胶法制备Co/SiO_2催化剂,用于异佛尔酮腈(IPN)氢氨化"一锅法"催化反应制备异佛尔酮二胺(IPDA)。采用H_2-TPR,XRD,TEM,BET,XPS等方法对催化剂试样进行了表征。表征结果显示,焙烧好的催化剂前体于550℃下H_2还原,活性组分钴主要是以Co(0)的形式存在,呈现3~5 nm与160 nm两种粒径分布,比表面积约为260~270 m^2/g,平均孔径为12~13 nm。实验结果表明,当体系pH=5.0、Co负载量为30%(w)时制备的催化剂性能最佳;在优化的催化反应条件下,IPN转化率达98.4%,IPDA收率达73.5%;催化剂重复使用8次后仍能保持良好的催化性能,催化效果优于商用催化剂Raney Co。