石墨烯基纳米红外吸波材料的制备及消光性能研究

作为单原子厚度的碳材料,石墨烯因具有低密度、高比表面积和电子迁移率的特性,易于满足吸波材料所需的要求。目前,单一的吸波材料难以达到多波段、宽频带的吸收效果,为了拓宽其红外吸收频带,通过将氧化石墨烯与纳米γ-Al2O3复合,并采用水合肼原位还原制备石墨烯基吸波材料。利用Raman、XRD、FT-IR、EDX和SEM对复合材料的结构与形貌进行了分析,同时测试了烟幕对1.06 m激光和8～12 m波段的红外消光特性,结果表明,石墨烯基吸波材料对红外激光系统以及红外热像仪均具有一定的干扰作用。

Cu/m-ZrO_2和Cu/γ-Al_2O_3对乙醇还原氨化制乙腈反应催化性能的比较

合成了Cu/m-ZrO_2催化剂,采用NH_2-TPD、CO_2-TPD、XRD、H_3-TPR和N_2O分解等手段对其进行了表征,考察了不同Cu负载量的Cu/m-ZrO_2和Cu/γ-Al_2O_3催化乙醇氨化还原合成乙腈效果,NH_3-TPD和CO_2-TPD结果表明,m-ZrO_2同时拥有酸中心和碱中心,而γ-Al_2O_3仅具有酸性中心。XRD和H_2-TPR进一步确定Cu/m-ZrO_2上存在高分散和集聚态2种CuO,而Cu/γ-A1_2O_3上可能存在CuO和CuAl_2O_4 2种Cu物种,催化效果与CuO状态密切相关。在低Cu负载量(如质量分数5%)的条件下,在催化乙醇氨化还原合成乙腈的反应中,Cu/m-ZrO_2比Cu/γ-Al_2O_3具有更高的催化活性和稳定性。

载体原料对Pt-Re催化剂正庚烷催化重整活性的影响

采用不同厂家生产的拟薄水铝石粉制得γ-Al_2O_3载体,通过共浸渍法制得一系列Pt-Re催化剂,并对其进行BET、XRD和NH_3-TPD表征。以正庚烷为原料,在反应温度500℃、反应压力1.0 MPa、空速2.0 h^(-1)和氢油体积比1 000∶1条件下对制备的Pt-Re催化剂进行活性评价,并采用红外硫碳分析仪测定反应后催化剂的积炭量。结果表明,制备的催化剂SBPR-2重整性能优于其他催化剂,且积炭较少,稳定性较佳,正庚烷转化率大于95%,芳烃选择性大于24%,积炭量为0.33%。

大孔γ-Al_2O_3的制备及正十二烷脱氢性能研究

采用硫酸铝和碳酸氢铵为原料合成拟薄水铝,经煅烧得到的γ-Al2O3为载体,并用浸渍法和程序升温还原法制备Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂。利用X射线衍射仪、压汞仪和物理吸附仪表征所制备的γ-Al2O3和Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂的结构。以正十二烷为模型反应物,通过连续固定反应器,通过改变反应温度、空速、氢烃比、压力等参数,考察该催化剂的脱氢反应性能。结果表明,制备的γ-Al2O3载体具有双孔结构且孔径适宜,是良好的脱氢载体;在反应温度480℃,空速20 h-1,压力0.14 MPa,氢烃比160∶1的最佳反应条件下,正十二烷的转化率为24.2%,选择性为80.1%,失活参数为14.6%。

Ni-CeO_2/γ-Al_2O_3催化甲苯水蒸气重整的实验研究

以单质镍为活性组分、CeO2为助剂、γ-Al2O3为载体制备了Ni-CeO2/γ-Al2O3催化剂,以甲苯为生物质气化焦油模型化合物,在固定床反应器上进行催化水蒸气重整实验,考察了反应温度、水/碳摩尔比(S/C)和CeO2负载量对甲苯转化率、产气组成及积碳生成的影响。结果表明,Ni-CeO2/γ-Al2O3催化剂具有较好的催化活性和抗积碳能力;在反应温度为850℃,S/C为3时,使用Ni-CeO2(3%)/γ-Al2O3催化剂,甲苯转化率可以达到90.4%,经反应后的催化剂含碳量仅为0.42%。

CS_2和COS在γ-Al_2O_3表面吸附的密度泛函理论研究

煤气中的有机含硫化合物CS2和COS对环境及后续的反应带来很大的危害,常用Al2O3进行脱硫处理。小分子在固体表面的吸附是研究气固反应的基础。采用量子化学密度泛函理论方法研究了CS2和COS在γ-Al2O3(110)表面的吸附,结果表明CS2最稳定的构型为CS2的3个原子分别与表面的Al—O—Al键中的3个原子作用,形成了(COS2)2-物种,此构型的吸附能为107.98kJ/mol;COS以S—C键与表面的1个Al—O键作用时最稳定,吸附能为99.99kJ/mol。通过分波态密度和小分子吸附前后净电荷的变化可知,在这两个构型中,小分子与表面有很强的相互作用。