金属氧化物助剂对Cu/AC脱硫活性的影响

活性焦担载氧化钢新型Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂，在工业锅炉烟气最适宜的脱硫温度下具有高的脱硫活性．为进一步提高Ｃｕ／ＡＣ对ＳＯ２的吸附硫容，制备了一系列添加不同金属氧化物助剂的脱硫剂，并对其在 ２００ ℃下的脱硫活性分别进行了评价．结果表明，添加 Ｋ， Ｎａ或 Ａｌ后的脱硫剂硫容出现明显增加，且对高载铜量脱硫剂硫容增加幅度明显高于低载铜量脱硫剂．借助 ＴＰＤ和 ＸＲＤ表征技术，发现添加 Ｋ， Ｎａ， Ａｌ助剂后硫容的增加并非源于所添加 Ｋ， Ｎａ， Ａｌ与 ＳＯ２的反应，主要归因于硝酸铜与 Ｋ， Ｎａ或 Ａｌ盐溶液的共同浸渍，改善了铜物种在 ＡＣ表面的分散性，从而提高了活性．

Ni-Zn-Cu/AC催化剂上甲醇气相低压羰基化反应

采用BET,XRD和TPR手段对甲醇低压气相羰化合成醋酸的镍基催化剂进行了表征,考察了不同负载配比下,三金属负载催化剂(Ni-Zn-Cu AC)对羰化活性的影响。结果表明,三金属负载具有协同作用,Cu、Zn的添加改善了催化剂的羰基化性能;在适宜的工艺条件下,(5%Ni-5%Zn-5%Cu) AC的配比组合活性最好,甲醇的转化率为94 58%,醋酸的单程选择性为16 58%,羰基类化合物的总收率为51 26%;进一步工艺条件考察表明,羰化产物的选择性和醋酸收率既取决于进料摩尔配比CH3OH CH3I和CO CH3OH的变化,也与羰化温度的高低和接触时间的长短有关系。

铜物种分散性对Cu/AC脱硫剂低温反应性的影响

新型Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂在工业锅炉烟气排烟温度（１２０℃～２５０℃）下具有良好的脱硫活性．对不同载铜量的Ｃｕ／ＡＣ在２００℃下的脱硫活性进行了评价，并利用ＴＰＤ，ＴＰＯ，ＸＲＤ和ＥＸＡＦＳ等技术，分别对Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂进行了表征，以考查铜物种分散性对其低温反应性的影响．研究结果表明， Ｃｕ／ＡＣ适宜的载铜量为 ５％～１５％，此时 Ｃｕ／ＡＣ兼具高的脱硫活性与铜利用率．尽管不同载铜量的 Ｃｕ／ＡＣ脱硫活性差异较大，但吸硫后均生成表面硫酸铜物种． Ｃｕ／ＡＣ在 ２００℃下用于烟气脱硫，只有高分散的表面ＣｕＯ物种可与ＳＯ２发生反应，体相ＣｕＯ与ＳＯ２不发生反应．经浓硝酸处理后的ＡＣ，表面含氧官能团浓度增加，大大改善了铜物种在ＡＣ表面的分散性．在５％的Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂中，仅存在表面ＣｕＯ物种，当载钢量增至７％，体相ＣｕＯ开始出现，铜利用率降低．

NH_3对Cu/AC脱硫剂再生行为的研究

对 Cu/AC脱硫剂在 NH3气氛中的再生情况进行了研究。结果表明 :Cu/AC经 NH3再生后脱硫活性可得到完全恢复 ,其原因是 NH3在脱硫剂表面的吸附使得脱硫剂表面的碱性增强 。

Zn对Cu/AC催化剂甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化性能的影响

采用浸渍法制备Zn促进的活性炭(AC)载Cu催化剂CuZn/AC,考察了浸渍顺序和Zn加入量对催化剂的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)性能的影响。采用XRD,H_2-TPR,CO-TPD,AAS和TEM表征催化剂结构和表面性质。结果表明,共浸渍法制备的催化剂与分步浸渍法相比,其分散性和催化性能优于分步浸渍法制备的催化剂。共浸渍法引入适量的Zn可提高CuZn/AC催化剂的铜物种分散性和还原后的催化剂的Cu0含量,从而提高了催化剂活性。w(Zn)为2%的10Cu_-2Zn/AC催化剂的催化性能最佳,甲醇转化率和DMC选择性分别为10.5%和95.1%。

还原温度和Cu负载量对乙二醇还原法制备的Cu/AC催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响

以活性炭(AC)为载体采用乙二醇还原法在不同的还原温度制备了系列Cu/AC催化剂,采用XRD、XPS、AAS、H_2-TPR和TEM对催化剂进行了表征,并考察了还原温度和铜负载量对其催化甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)反应性能的影响。结果表明:随着还原温度的升高Cu/AC催化剂中Cu^(2+)逐渐被还原为低价态的Cu_2O和单质Cu,其中经160℃还原制备的催化剂中Cu_2O的含量达到最高且晶粒尺寸较小,此时催化剂显示出最佳的催化活性;催化剂铜负载质量分数低于2.8%时,Cu物种高度分散在AC载体表面,提高负载量有利于催化活性的提高,超过2.8%后继续提高铜负载量则导致Cu物种颗粒长大,并出现明显的团聚现象,催化剂活性下降。最佳催化剂的DMC时空产率、选择性和甲醇转化率分别为670mg/(g·h),91.7%和6.0%。

Cu/AC催化湿式氧化垃圾渗滤液纳滤浓缩液及机理探究

论文以北京市某填埋场的垃圾渗滤液纳滤浓缩液为研究对象,采用浸渍法制备的Cu负载型活性炭作为催化剂,H2O2为氧化剂,在反应釜中采用催化湿式氧化技术处理垃圾渗滤液浓缩液。实验分别考察了反应时间、反应温度、氧化剂当量3个因素对催化湿式氧化实验的影响,探究了Cu/Ac催化剂催化湿式氧化处理浓缩液的机理,催化湿式氧化实验对垃圾渗滤液有机物的去除是活性炭催化剂的催化活性和吸附作用协同作用的结果。并且对催化剂进行XRD和BET分析。实验结果表明当反应温度为220℃,反应时间为2h,氧化剂当量为1.8时,催化湿式氧化实验效果最佳,此时浓缩液COD去除率为88.5%。紫外光谱和三维荧光光谱的结果表明,用所制备的Cu负载型活性炭催化湿式氧化垃圾渗滤液纳滤浓缩液,可以较好地除去浓缩液中的难降解有机物。催化湿式氧化实验对垃圾渗滤液有机物的去除是活性炭催化剂的催化活性和吸附作用协同作用的结果。

Cu/AC催化剂制备方法对气相甲醇氧化羰基化的影响

以醋酸铜和硝酸铜为铜源,分别采用浸渍法和沉积沉淀法制备了活性炭(AC)负载型无氯Cu/AC催化剂,并考察了制备方法对催化剂微观结构及气相甲醇氧化羰基化反应的影响。结果表明,以硝酸铜为铜源,采用沉积沉淀法制备的Cu/AC-D催化剂中Cu物种以CuO和Cu2O为主,活性低;采用醋酸铜溶液浸渍活性炭制备的Cu/AC-A催化剂中Cu物种以单质Cu0的形式存在,活性大幅提升;以硝酸铜溶液浸渍活性炭制备的Cu/AC-N催化剂中Cu物种以单质Cu0为主,并存在一定量的Cu2O和CuO物种,该方法制备的催化剂中CuO和Cu2O还原温度低,Cu晶粒尺寸小,CO的低温吸附能力强,催化活性高,碳酸二甲酯的选择性和时空收率分别达到83.3%和177.0mg/(g·h),200h内平均失活率仅为0.25%/h。

Fe-Cu/AC催化过硫酸盐降解染料废水研究

目的:研究去除水中偶氮染料活性黑5方法。方法:通过共沉淀法在活性炭上负载Fe与Cu,制备出一种具有较高催化活性的催化剂(Fe-Cu/AC),并利用Fe-Cu/AC活化过硫酸盐降解模拟染料废水活性黑5,考察了不同操作条件对活性黑5降解效果的影响。结果:活性黑5的脱色率随催化剂投加量的增加而升高,但是随着染料初始浓度的升高而降低。过硫酸盐投加量和初始p H对活性黑5的脱色均具有最佳值,分别为8 mmol/L和5。结论:Fe-Cu/AC对过硫酸盐具有较高的催化活性,能快速降解偶氮染料中的活性黑5。

助剂Ce对合成DMC的无氯Cu/AC催化剂结构和性能的影响

通过先用硝酸铈溶液浸渍活性炭（AC）然后再用醋酸铜浸渍的方法在Cu/AC催化剂中引入稀土助剂Ce，考察Ce加入量对无氯Cu/AC催化剂结构及其催化甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）性能的影响，并采用XRD、XPS和H2-TPR表征催化剂的表面性质。结果表明，先引入的质量分数1%-2%助剂Ce会与后浸渍的Cu组分发生相互作用，使Cu（II）组分在热分解过程中更容易被还原为分散态Cu2O和部分单质Cu，提高催化剂的活性。在130℃、V（CO）/V（O2）=11、GHSV=3092h-1反应条件下，DMC的时空收率和选择性分别达到155.1mg·g-1·h-1和88.9%。继续增加助剂Ce添加量，催化剂中Cu物种主要为单质Cu，而Cu2O含量较少，导致其催化活性下降。

Cu/AC/过硫酸氢钾体系催化降解罗丹明B的研究

采用湿法浸渍法制备了Cu/AC催化剂,并用于催化活化过硫酸氢钾(PMS)降解处理罗丹明B废水。采用X射线衍射(XRD)和电子显微镜(SEM)表征所制备的催化剂。结果表明,活性炭载体可有效抑制CuO的聚集。同时,Cu/AC由于较大的比表面积和氧化铜较均匀的分布在表面,其催化活性明显高于纯CuO。此外,还研究了反应过程中各操作参数的影响,如溶液的pH值,PMS投加量,铜负载量和初始罗丹明B浓度。最后研究了Cu/AC催化剂的稳定性,结果表明催化剂经过几轮的重复使用仍保持了较高的催化活性,30 min后脱色率仍超过96%。

Cu/AC催化湿式氧化降解苯酚废水性能研究

以前驱体浸渍法制备铜基碳材料(Cu/AC)为催化剂,考察固定床反应器中不同操作条件对催化湿式氧化(CWAO)降解苯酚性能的影响。利用N_(2)-吸附脱附、XRD、XPS、热重技术,对反应前后Cu/AC结构进行表征,探究Cu/AC失活原因。结果表明,Cu/AC催化CWAO反应的最优操作条件为反应温度180℃,反应压力3.0 MPa,液时空速15 mL(g·h),气时空速4.5 L/(g·h),在反应5 h时苯酚、化学需氧量(COD)转化率分别达到97.0%、89.4%。Cu/AC催化剂失活的原因主要为Cu组分流失和表面沉积物的生成。反应过程中,Cu^(+)和Cu^(0)被氧化为更易流失的Cu^(2+),导致Cu组分流失,降低催化活性;此外,部分中间产物沉积在Cu/AC表面,造成催化剂孔道堵塞,暴露的活性位点减少,使得催化活性进一步降低。

醋酸铜热解制备无氯Cu2O／AC催化剂及其催化氧化羰基化

以醋酸铜为前驱物，采用浸渍法负载后进行热处理使醋酸铜热解，获得了负载型无氯Cu2O／AC（活性炭）催化剂，并通过催化甲醇直接气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）．在氮气和惰性气体气氛下，一水合醋酸铜Cu（CH3COO）2·H2O在30～450℃范围内产生3个失重过程，其中在150—300℃范围内Cu（CH3·COO）2热解生成Cu2O；而在300～450℃范围内生成单质Cu．在200～350℃范围内，将Cu（CH3COO）2·H2O／AC加热处理4h后，催化剂上逐步形成了Cu2O，到350℃时，水合醋酸铜几乎全部转化为Cu2O，并有极少量单质Cu形成．在300～350℃热处理4h后，催化剂中铜主要以Cu2O形式存在，并表现出良好的氧化羰基化催化活性．在n（CO）：n（MeOH）：n（O2）=4：10：1及SV=5600h^-1条件下，于300℃热处理4h所制备的催化剂的甲醇转化率达到6．21％，DMC的时空收率为128．16mg·g^-1·h^-1，选择性为64．26％．

载体表面性质对Cu_2O/AC催化剂结构和活性的影响

采用活性炭(AC)载体浸渍醋酸铜,然后热分解制备甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的无氯Cu2O/AC催化剂.用硝酸或氨水处理活性炭后,其表面的化学性质发生了变化,从而影响了Cu2O/AC催化剂的结构和催化活性.实验结果表明,硝酸或氨水改性后的活性炭表面不仅有新的含氮基团产生,而且含氧基团C—O—C,C—O和CO—O增加,CO基团明显减少或消失.其中,含氮基团的供电子效应和富余的CO—O基团使负载在载体上的CuⅡ更容易被还原成CuⅠ,有利于获得组分单一且分散较好的Cu2O负载型催化剂,从而显著地提高了催化活性.氨水改性的活性炭更加有利于活性物种Cu2O的分散,能够进一步改善催化性能,在n(CO)∶n(MeOH)∶n(O2)=4∶10∶1,SV=5600h-1条件下,甲醇转化率达到7.0%,DMC的时空收率为145.1mg/(g.h),基于甲醇的选择性为68.7%.

浸渍顺序对CuCe/AC催化剂结构和性能的影响

通过在Cu/AC催化剂中添加稀土助剂Ce,考察不同的浸渍顺序对CuCe/AC(活性炭)催化剂表面结构及其催化甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯性能的影响,并采用XRD、XPS、H2-TPR、AAS和HR-TEM等表征了催化剂活性组分含量、分散状态和价态等性质。发现共浸渍法制备的催化剂,Ce对活性组分Cu在活性炭表面的分散起到一定的促进作用;先浸渍Cu后浸渍Ce制备的催化剂,后浸渍的Ce覆盖部分Cu组分,使这些Cu组分难以还原并无法与反应物分子接触,导致其催化性能有所降低;而先浸渍Ce后浸渍Cu制备的催化剂,Ce组分和Cu组分产生相互作用,使表面存在较多分散均匀的Cu(0)和Cu髣物种,其催化性能最佳,碳酸二甲酯的时空收率及选择性分别达到了142 mg·g-1·h-1和85%。

氨对Cu/AC脱硫剂的选择性还原再生

通过XRD和EXAFS等表征技术对活性焦担载氧化铜脱硫剂在NH3 气氛中的再生行为进行了表征 ,发现再生过程中NH3 仅将硫化所生成CuSO4 中的SO4 2 -选择性还原为SO2 ,而未与Cu2 +发生反应 ,保持了铜物种在活性焦表面良好的分散性 。

制备条件及水中常见离子对Pd-Cu/AC催化还原去除硝酸盐的影响

以浸渍法制备Pd-Cu/AC催化剂,以氢气为还原剂对催化还原硝酸盐进行研究,考察了制备条件及水中常见离子对催化还原的影响。结果表明,在200～500℃、30～240 min焙烧条件下,适宜的焙烧温度为300℃,时间为2 h;在100～300W,1～5 min的微波条件下,微波功率引起的催化剂活性变化比微波照射时间显著,微波处理综合效应不利于催化性能的提高。活性炭经0.01～0.1 mol/L EDTA处理后催化剂的活性随EDTA浓度增加,氨氮生成率没有明显变化。反应过程中氨氮的生成受NO2-的浓度影响明显,较高NO2-浓度有利于选择性的提高。在初始NO3-浓度100 mg/L的条件下,Pd-Cu/AC催化还原硝酸盐的反应为一级反应。水中共存离子影响研究表明,CO23-、HCO3-的存在不仅会硝酸盐的去除效率明显降低,同时导致氨氮生成率明显增加,S2-存在使催化剂中毒,催化效率极低,Cl-、SO24-的存在对硝酸盐的去除影响较小;水中阳离子存在时催化活性大小顺序为K+<Na+<Ca2+<Mg2+<Al3+,氨氮的生成率大小顺序为K+>Na+>Ca2+>Mg2+>Al3+。

Cu(Ac)_2-Co(Ac)_2-KBr催化SPC氧化对甲基苯甲醚

研究了无机复合催化剂催化SPC氧化对甲基苯甲醚的反应性能:以Cu(Ac)2-Co(Ac)2-KBr为催化剂,利用过碳酸钠氧化对甲酚甲基化产物对甲基苯甲醚,系统研究了催化剂组成比例、催化剂用量、溶剂、反应温度、反应时间等因素对反应的影响。结果表明,Cu(Ac)2-Co(Ac)2-KBr具有较高的催化活性和选择性,体现出金属离子之间的协同作用,对甲基苯甲醚在m(Cu(Ac)2)∶m(Co(Ac)2)∶m(KBr)=0.1∶0.5∶0.1,n催化剂∶n底物=0.14,冰醋酸作溶剂,稍过量的过碳酸钠,65℃的条件下,转化率可达45.9%,生成对甲氧基苯甲醛的选择性为68.3%。提出了氧化反应的H原子转移机理。

Cu-Fe/AC催化剂连续CWPO法处理苯酚废水

采用微波辅助合成法制备了Cu-Fe/AC催化剂,表征了其形貌特征,考察了该催化剂催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)处理苯酚废水的效果,应用响应面法(RSM)分析了COD去除率的影响因素。实验结果表明,在反应温度为80℃、反应停留时间为90 min、初始pH为3.1、H_(2)O_(2)加入量为2.2 g/L的条件下,COD去除率为82%;RSM结果表明,在反应温度为100℃、反应时间为64 min、初始pH为3.3、H_(2)O_(2)加入量为2.7 g/L的优化条件下,COD去除率可达86%;Cu-Fe/AC催化剂在重复使用4次后,对COD的去除率仍保持在80%以上,表现出良好的重复利用性能。