Fe-Cu催化剂催化苯酚羟基化的反应动力学研究

苯酚-H2O2羟基化联产邻苯二酚和对苯二酚是目前最有前途的合成苯二酚的绿色工艺路线之一。采用已开发成功的Fe-Cu金属酸盐催化剂,在无梯度反应器中,通过改变反应温度、苯酚/H2O2摩尔比、苯酚初始质量分数3个因素,系统考察了Fe-Cu和Fe-Cu/Al2O32种催化剂催化苯酚-H2O2羟基化的反应动力学过程。结果表明,在相同的M/FA0(M为催化剂质量,FA0为反应器入口关键组分A的流量)条件下,反应温度升高、苯酚/H2O2摩尔比减小、苯酚初始质量分数增大,都会使得苯酚转化率升高,相应的苯二酚的选择性也会有所下降。预测了Fe-Cu催化剂催化的苯酚羟基化反应机理,推导出苯酚羟基化反应动力学方程,并拟合出相关反应动力学参数。

Fe-Cu体系催化剂中铁比的测定及其对催化剂性能的影响

用一种比较简便、快捷的化学分析法对组分较为复杂的Fe-Cu体系低碳醇合成催化剂中的铁比进行了分析 ,即用磷酸保护Fe(Ⅲ )离子 ,用碳酸钠保护Fe(Ⅱ )离子。结果表明 ,该法可有效地排除其它组分的干扰 ,分析结果重复性好 ,相对标准偏差RSD不高于 0 0 5 0 %。此外 ,将Fe -Cu体系催化剂的铁比与其催化性能关联后发现 ,铁比控制在 1 0 0～ 2 0 0内 ,催化剂显示出较好的生成醇活性和较高的C+2 醇选择性。

降低柴油机NO_x排放的两种Urea-SCR催化剂对比试验

采用钒基与Fe-Cu分子筛催化剂的两种选择性催化还原(SCR)催化器来降低柴油机排气中的氮氧化物(NOx)浓度(体积分数φ),在发动机台架系统上进行试验,对比研究催化剂温度、空速、氨储存特性以及异氰酸(HNCO)的水解特性等因素对NOx转化效率的影响.结果表明,Fe-Cu分子筛催化剂温度窗口比钒基催化剂要宽,低温催化效率好.排气温度为250℃时,催化效率可达80%;排气温度为200℃时,空速对钒基催化剂的影响比分子筛的要大;排气温度为350℃以下,两种催化剂基本不受空速的影响.Fe-Cu分子筛催化剂的储氨能力在293℃和378℃时都比钒基强;钒基催化剂在低温下对异氰酸的催化水解效果比分子筛的更佳,在中高温下两者效果都很好.

硅藻土负载铁-铜催化苯酚、双氧水制备苯二酚

利用酸处理后的硅藻土与1:1的铁铜沉淀物反应,得到硅藻土负载Fe-Cu催化剂(8%Fe负载量),并用其催化苯酚、双氧水反应制备苯二酚。考察了反应时间、催化剂用量、苯酚起始浓度、反应物配比、反应温度等反应条件对苯二酚产率的影响。结果表明:n双氧水:n苯酚为2:1,m苯酚:m水为0.08:1,m催化剂:m苯酚为0.03:1,在65℃反应3.0 h,苯二酚产率达到最高,约为59.81%。

Fe改性原位Cu/SSZ-13催化剂柴油车尾气脱硝性能研究

以廉价的铜四乙烯五胺(Cu-TEPA)为模板剂,采用水热法原位合成Cu/SSZ-13分子筛,进一步经过浸渍铁对其改性制备Fe-Cu/SSZ-13催化剂.考察铁盐种类及浸渍铁量对其柴油车尾气脱硝活性及水热稳定性的影响.使用XRD、N2吸附-脱附、H2-TPR、NH3-TPD对样品进行表征测试,并分析影响样品脱硝活性以及水热稳定性的原因.结果表明:浸渍量为1.0%时,以Fe(NO3)3为铁盐改性得到的Fe-Cu/SSZ-13分子筛催化剂柴油车尾气脱硝效果最佳,在160~530℃温度范围内,NO的转化率能到达90%以上,并且具有优异的N2选择性和水热稳定性.由分析结果推测,以Fe(NO3)3为铁源时,负载在Cu/SSZ-13分子筛上的铁更为牢固,使其抗老化性能提高,且在脱硝过程中铁物种和铜物种同时起到对NO的还原作用.