Ni/ZrO2-SiO2催化剂催化乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯

分别以ZrO_2、SiO_2及ZrO_2-SiO_2复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni含量为10%(质量分数)的催化剂,考察了其催化乙酰丙酸液相加氢性能。采用N2-物理吸附、NH3-TPD、H2-TPR、XRD、TEM等表征手段对催化剂进行了表征。研究结果表明,在所制备的催化剂上,乙酰丙酸先经C=O加氢生成4-羟基戊酸,后者快速脱水酯化为γ-戊内酯。Ni/ZrO_2-SiO_2催化剂较Ni/ZrO_2与Ni/SiO_2催化剂具有高的金属分散度和丰富的表面酸性中心,表现出高的C=O加氢活性以及优异的乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯性能。在反应温度为200℃,氢气压力4 MPa的反应条件下,乙酰丙酸的转化率达到100%,γ-戊内酯的选择性大于99.9%。

Ni/ZrO_2-Al_2O_3制备表征及催化性能的研究

本文采用浸渍沉淀法制备了不同配比的ZrO2-Al2O3复合载体。并通过浸渍法制备Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,以苯加氢制环己烷反应为探针,考察了ZrO2与Al2O3的配比对Ni催化剂催化加氢性能的影响;采用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、程序升温脱附(TPD)等技术考察复合载体对Ni催化剂的体相结构、还原性能以及表面吸附性能的影响。研究结果表明,ZrO2质量分数为20%的复合载体所负载的Ni催化剂有很好的加氢活性,优于单组分载体负载的Ni催化剂;采用浸渍沉淀法制备的ZrO2-Al2O3复合载体中ZrO2以非晶态形式存在,这是由于Al2O3的存在影响了ZrO2的内部结构;该载体负载的Ni催化剂较其他催化剂更容易被还原,吸附中心数量增加。

AZ91D镁合金表面电沉积n-ZrO_2/Ni复合镀层及耐蚀性研究

在AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P的基础上电沉积n-ZrO2/Ni复合镀层和纯Ni电镀层,并对其表面形貌、截面形貌和耐蚀性进行了对比分析。结果表明AZ91D镁合金表面电沉积纳米复合镀层比纯镍镀层组织更细小,镀层更致密、平整。n-ZrO2/Ni复合镀层具有明显的钝化区,具有良好耐蚀性。

Ni/ZrO_2复合材料力学及介电性能研究

采用热压烧结方法,以氧化钇部分稳定氧化锆(Y-PSZ)粉体及不同粒径的金属Ni为原料,制备了Ni/ZrO2复合材料,研究了其力学和介电性能,探讨了烧结过程中Ni形貌的变化对复合材料介电性能的影响。结果表明,随不同粒径Ni粉的掺入,复合材料的抗弯强度减小,且较大粒径的Ni使材料抗弯强度减小更快。随Ni含量增加,复合材料断裂韧性增强。复合材料的介电常数和损耗与Ni粉含量和粒径有关。Ni含量相同时,较大粒径Ni粉的掺入使复合材料具有较高的介电常数和损耗,这是由于在烧结过程中Ni粉形貌发生变化引起的。

制备高效稳定CO_2重整甲烷Ni/ZrO_2催化剂的新方法

用超临界乙醇干燥ZrO(OH) 2 醇凝胶 ,可以制备出高效稳定的纳米复合型CO2 重整甲烷Ni/ZrO2 AS催化剂 ;在常压流动N2 中加热处理ZrO(OH) 2 醇凝胶制备ZrO2 前体 ,同样可以得到高效稳定的纳米复合型Ni/ZrO2 AN催化剂 .在 2 70～ 6 5 0℃范围内改变ZrO(OH) 2 醇凝胶的热处理温度 ,对最终的Ni/ZrO2 AN催化剂的性能影响不大 .用这种方法制备纳米复合型Ni/ZrO2 催化剂避免了复杂的超临界工艺 。

Cu/Mn/Ni/ZrO_2合成低碳醇催化剂组分作用的初步研究

针对Cu/Mn/Ni/ZrO2 合成低碳醇催化剂的独特反应行为 ,制备了一系列模型催化剂以考察各组元的作用。结果表明 ,Cu是主要的合成醇类产物的活性组分 ,镍是催化剂上促进碳链增长的重要元素 ,同时也可使异丁醇的生成在较为温和的反应条件下进行。氧化锆既起载体的作用 ,也是合成异丁醇的主要活性组元。同时组元的相互组合也是催化剂合成不同种类醇产物的重要保证 ,Mn通过保证Ni、Cu等其它组元的高度分散 ,提高了催化剂的活性 ,并且避免了过量的甲烷等烃类的产生以及甲醇成为主要产物 ,同时Mn的存在还可能促进Ni与ZrO2 的作用 。

膜反应器中甲烷催化部分氧化制合成气Ni/ZrO_2积炭的研究

考察了YBCO（YB2Cu3O7-x）透氧膜反应器中Ni／ZrO2催化剂催化氧化CH4制合成气时催化剂的积炭行为．结果表明，积炭速率随温度升高而增加，根据积炭反应平衡常数，积炭主要是甲烷分解积炭所导致．由SEM图可以观察到，温度为850～875℃时，积炭的形状主要是丝状炭，而900℃时积炭的形状为包容炭，包容炭对催化剂活性有较大影响．

Ni/ZrO_2催化剂的制备及甲烷分步水蒸气重整反应性能

采用沉淀法制备了ZrO_2载体,进一步采用浸渍法制备了不同Ni负载量的Ni/ZrO_2催化剂。通过XRD、N2物理吸附、H2-TPR和H2-TPD等表征手段对Ni/ZrO_2催化剂的物理结构和化学特性进行了研究,探讨了活性金属Ni物种的状态,并计算了Ni粒子的大小。随着Ni负载量的增加,Ni/ZrO_2催化剂的比表面积逐渐减小,金属Ni的分散度逐渐减小,Ni粒子尺寸逐渐增大,低温H2脱附峰所占比例逐渐增大。当Ni负载量为10.2%(质量分数)时,Ni/ZrO_2催化剂上ZrO_2晶粒的平均尺寸和Ni粒子的尺寸大小均接近30nm。进一步考察了Ni/ZrO_2催化剂在甲烷分步水蒸气重整反应中的催化性能。结果表明,Ni负载量在一定范围内的Ni/ZrO_2催化剂对于甲烷分步水蒸气重整反应具有良好的催化性能,Ni负载量过高或过低均不利于甲烷的转化。当Ni负载量为10.2%时,载体ZrO_2粒子和金属Ni粒子尺寸匹配,Ni/ZrO_2催化剂表现出最佳的甲烷转化活性和稳定性。

超临界水中Ni/ZrO_2催化气化聚乙烯醇水溶液的产氢特性

以追求产氢及降解有机污染物作为协同目标,利用一套连续式超临界水气化装置,在设定压力24MPa,反应温度400—500℃,反应停留时间20—120s条件下,以Ni/ZrO2为催化剂考察了聚乙烯醇(PVA)水溶液的超临界水气化产氢特性.实验结果显示,催化剂Ni/ZrO2能有效促进PVA水溶液的分解产生富氢气体,气体产物中氢气的含量最高可达81.40%.过程探索发现:反应温度的升高能提高PVA气化效率,但气体产物中H2的含量随反应温度的升高有所下降;随着反应温度的升高,PVA分解趋于彻底,在压力24MPa、温度500℃、停留时间120s的条件下,TOC去除率、有机碳气化率和氢气化率分别达到71.46%,67.97%和157.24%;停留时间的变化对气体产物含量没有明显的影响,但延长停留时间能提高PVA的气化效率;PVA气化反应中间产物主要为链状烷烃、环烷烃、芳香烃及小分子酸,根据中间产物出现的顺序推测PVA的降解为由C—C键断裂形成小分子物质,这些小分子物质一部分转化为H2,CO,CH4和CO2,一部分形成难降解的芳香族化合物.

纳米ZrO_2负载Pd-Ni催化剂催化氯苯加氢脱氯性能研究

采用负载法制备了一系列纳米ZrO2负载金属Ni、Pd催化剂,通过XRD、TEM和SEM等技术对催化剂进行了表征,并以氯苯的加氢脱氯为探针反应,考察了催化剂的加氢脱氯性能和反应温度、碱的用量、催化剂镍的含量等因素对催化活性的影响。结果发现,在80℃、NaOH和氯苯物质的量的比为1的反应条件下,Ni质量分数为10%和Pd为0.05%的Pd-Ni/ZrO2催化剂效果最佳,反应9 h后氯苯的转化率可达到100%。

Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂在CO_2重整CH_4反应中催化性能研究

Ni/ZrO2/Al2O3催化剂在二氧化碳重整甲烷反应中,其催化活性和稳定性均优于Ni/ZrO2和Ni/Al2O3催化剂。XRD、TPD、TPR结果表明,在Ni/ZrO2/Al2O3催化剂上能形成较稳定的活性中心,负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体中,ZrO2以四方相形式出现,粒径为5 nm,微波和超声波的作用能诱导ZrO2和Al2O3产生新的碱性中心,有利于二氧化碳的吸附和提高活性组分的分散度。TG-DSC结果表明Ni/ZrO2/Al2O3催化剂上表面炭主要是活性较高的α炭,而Ni/ZrO2和Ni/Al2O3催化剂表面炭主要是活性较低的β炭和γ炭。

制备条件对水蒸气重整甲烷Ni/ZrO_2催化剂性能的影响

研究N i/Z rO2催化剂对水蒸气重整甲烷制合成气的催化性能.研究表明,当N i负载量低于10%(质量分数)时,催化剂活性随N i负载量增加而增大,N i负载量大于10%后,反应温度为1 073 K时,CH4转化率逐渐接近其热力学平衡值.用N i或N iO的纳米粉体机械混合法制得的N i+Z rO2催化剂,因N i纳米微晶发生部分团聚,催化剂活性相对于浸渍法制备的N i/Z rO2低.

焙烧方法对CO_2-O_2联合重整甲烷用Ni/ZrO_2催化剂性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了 ZrO_2载体,应用静态空气、流动空气、流动氮气、流动空气-静态空气焙烧方法处理载体粒子,采用浸渍法制备了上述载体的负载型 Ni/ZrO_2催化剂,考察了焙烧方法、焙烧温度对 Ni/ZrO_2催化剂性能的影响。结果表明,采用流动氮气500℃焙烧载体,制得的 Ni/ZrO_2催化剂孔径小,比表面积较大;采用流动氮气800℃焙烧载体,制得的 Ni/ZrO_2催化剂在联合重整甲烷反应中甲烷转化率高于90%。

溶胶-凝胶法制备Ni/ZrO_2对甲烷干重整的催化性能

采用溶胶凝胶法制备负载型催化剂Ni/ZrO_2,考察金属Ni负载量对甲烷干重整反应的催化性能的影响。利用XRD,N_2吸附,SEM和H_2-TPR等手段表征Ni/ZrO_2样品。与金属镍催化剂相比,金属镍掺杂的催化剂Ni/ZrO_2具有更高的催化活性,随着金属镍的掺杂量的增加先增大后减小,镍负载量为9%的催化剂Ni(9)/ZrO_2的催化性能最好,这归因于ZrO_2能够较好的分散金属镍粒子以及增大对CO_2的吸附能力,从而有利于抑制高温还原烧结和增加催化甲烷干重整反应活性位。

近-超临界水中Ni/ZrO_2催化气化聚乙二醇水溶液的产氢特性

在连续流超临界水反应器中,以Ni/ZrO2为催化剂,以聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)水溶液作为研究对象,考察了近-超临界状态下的有机质气化产氢特性。实验结果显示,PEG的气化产物主要成分为H2、CO、CH4和CO2;其中,当加入90g15%Ni/ZrO2时,在430℃、压力24MPa、停留时间300s的条件下,可以生成70.14mmolH2.(gPEG)-1,为不加入催化剂时的5.1倍,为加入90gZrO2时的2.6倍,相应的TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别达到88.84%、88.50%和169.40%;增大活性组分Ni的质量分数可以提高气化效果,在410℃、压力24MPa、停留时间180s的条件下,Ni质量分数从5%提高到15%时,TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别从45.31%、44.55%和78.25%提高到58.66%、58.16%和112.49%;反应温度的上升和停留时间的延长对气化效果有正影响,明显提高H2的摩尔产率;PEG浓度的上升可抑制水气转换反应并促进甲烷化反应的进行而导致其气化效率下降,其中,H2产量急剧下降,CO2产量先上升后下降,而CH4产量随PEG浓度上升而上升。研究结果证明了所研制的Ni/ZrO2催化剂在近-超临界水中对PEG的催化气化特别是产H2表现出高活性,在达到相同反应效率前提条件下使反应温度降低约80℃。

La_2O_3含量对La-Ni/ZrO_2-Al_2O_3催化剂甲烷化性能的影响

采用浸渍法制备了复合氧化物ZrO_2-Al_2O_3,在此基础上采用共浸渍法制备了La-Ni/ZrO_2-Al_2O_3催化剂,考察了催化剂中La2O3含量对催化剂CO甲烷化活性的影响,并利用BET、XRD和TPR对催化剂的物化性能进行了分析。结果表明当La2O3含量为2%~6%(质量分数,下同)时,其在低温和高温时的催化活性均比Ni/ZrO_2-Al_2O_3有一定的提升。另外比较了催化剂4La-Ni/ZrO_2-Al_2O_3和Ni/ZrO_2-Al_2O_3在500℃下连续反应100 h的活性和积碳,结果显示催化剂4La-Ni/ZrO_2-Al_2O_3具有很好的稳定性和优良的抗积碳性能。

水凝胶法制备Ni/ZrO_2催化剂及催化CO_2加氢甲烷化性能

采用水凝胶法制备出一系列Ni／ZrO2催化剂，使用X射线衍射（XRD），比表面积（BET）测试，透射电子显微镜（TEM）和氢气程序升温还原（H2-TPR）对其结构进行了表征，并考察了在CO2加氢甲烷化反应中的催化活性．研究结果表明，经过450℃焙烧的催化剂中ZrO2呈无定形结构，NiO均匀分散在ZrO2表面上；在400℃时H：还原过程中，部分无定形ZrO2转变为四方晶相结构并使Ni再次分散，Ni与ZrO2之间的电子作用抑制了Ni晶粒的生长和ZrO2晶型的转变；与无定形ZrO2和四方相ZrO2产生电子作用的NiO对催化剂活性起决定性作用，当Ni／Zr摩尔比为0．707时，催化剂活性最高．在H2／CO2体积比为4，空速为1×10^4h^-1，压力为0．5MPa，反应温度为200℃时，CO2转化率达到27％以上，当反应温度上升至280—320℃时，C02转化率达到99％以上，CH4选择性大于92％．

超声电沉积制备Ni-ZrO_2纳米复合镀层及其结构和性能的研究

制备了纯Ni镀层和Ni-ZrO2纳米复合镀层,并在沉积过程中引入超声波制备了超声Ni-ZrO2纳米复合镀层,对比分析了3种镀层的微观结构及高温抗氧化性、显微硬度、耐磨性。结果表明,超声电沉积Ni-ZrO2纳米复合镀层晶粒尺寸细小,具有良好的高温抗氧化性能、高的显微硬度和优良的耐磨性,并进一步分析了纳米颗粒和超声波在提高镀层性能方面所起的作用。

ZrO_2助剂对Ni/SiO_2催化剂CO甲烷化催化活性及其吸附性能的影响

采用连续流动微反装置和原位漫反射红外光谱法考察了Ni/SiO2及添加ZrO2助剂的Ni/ZrO2-SiO2催化剂CO甲烷化催化活性和吸附性能。结果表明,在CO体积分数1%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,200℃时Ni/ZrO2-SiO2催化剂可将CO完全转化。而相同反应条件下Ni/SiO2催化剂上CO的转化率仅为35%,直至270℃时方可将CO完全转化。由此可见,ZrO2助剂的添加明显提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性。同时,ZrO2助剂的添加显著提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂对CO的吸附能力,H2存在时可通过在较低温度时形成较多的桥式羰基氢化物来提高Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性;CO甲烷化反应条件下,Ni/SiO2和Ni/ZrO2-SiO2催化剂上C—O键的削弱和断裂是经由羰基氢化物-多氢羰基氢化物的途径,而不是经由C—O键的直接断裂途径。

AZ91D镁合金化学复合镀Ni-P-ZrO_2的工艺与性能

对镁合金传统化学镀工艺进行了改进,避免了使用氢氟酸和六价铬等有毒物质。采用化学镀与化学复合镀相结合方法,在AZ91D镁合金上获得了Ni-P-ZrO2纳米化学复合镀层,并研究了新工艺化学镀前处理和镍沉积机理及复合镀层的结构和性能。结果表明:新工艺方法获得的Ni-P镀层更均匀、致密,耐蚀性优于传统工艺化学镀层;Ni-P-ZrO2复合镀层与AZ91D合金基体在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线对比表明,该复合镀层对镁合金可以起到明显的保护作用;从磨损实验结果可见,Ni-P镀层的磨损质量损失率几乎为Ni-P-ZrO2镀层的3倍,说明ZrO2纳米粉的加入能改善镀层的耐磨性。