均苯三甲酸辅助合成CuZnAlZr催化CO_(2)加氢制甲醇

CO_(2)加氢制甲醇是合成化学增值品的重要途径之一,有助于缓解能源与环境压力。采用共沉淀法合成了用于CO_(2)加氢制甲醇的CuZnAlZr催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、N_(2)O-H_(2)滴定、N_(2)吸/脱附、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对所得催化剂进行了表征,详细考察了均苯三甲酸(BTC)辅助合成对CuZnAlZr催化剂活性Cu物种的分散度及其催化性能的影响。结果表明,在CuZnAlZr催化剂前驱体中引入BTC后,焙烧阶段分解生成气体产物有利于增加催化剂的比表面积并产生更多的孔隙结构,还可减弱Cu与载体氧化物之间的相互作用,有助于Cu物种的分散。当BTC引入量为n(BTC)/n(Cu^(2+))=1/6时,在空气中焙烧所得CuZnAlZr催化剂表面存在更多高度分散的较小Cu晶粒和Zn O晶相,Cu与Zn O物种之间的协同作用增强使其表现出优异的催化性能,CO_(2)转化率和甲醇时空产率分别可达27.81%和278.6 g/(kg·h),说明在前驱体中引入BTC辅助合成可得到Cu分散度高和Cu晶粒较小的高活性加氢催化剂。

稀土金属掺杂Cu-ZnO-Al_2O_3催化合成气制甲醇研究

采用共沉淀法制备一系列稀土金属(Y、La、Ce)掺杂的Cu-ZnO-Al_2O_3催化剂,采用XRD、H_2-TPR、H_2-TPD、CO-TPD、CO2-TPD、N_2O-H_2滴定等手段对其进行了表征,考察了其在合成气制甲醇反应中的催化性能。结果表明,稀土金属掺杂有利于催化剂活性Cu的分散,形成晶粒较小的活性Cu^0,有利于H_2在催化剂表面活化和溢流;还可适当增加催化剂表面的碱性位点,促进CO_2的活化与转化,抑制CO发生歧化反应,从而提高了合成气制甲醇的时空收率。其中La、Ce掺杂对提高Cu-ZnO-Al_2O_3催化剂催化性能最佳,其甲醇时空收率高达742g/(kg·h)以上。

生物质甘油经气化制甲烷Ni-Ce/Al_2O_3催化剂研究

采用浸渍法制备了助剂Ce掺杂的Ni/Al_2O_3催化剂,用于甘油重整气甲烷化反应,分别采用BET、XRD、H_2-TPR、CO_2-TPD等手段对催化剂进行了表征,并考察了Ce掺杂量、甲烷化温度、在线运行时间对Ce掺杂Ni/Al_2O_3催化甲烷化性能的影响。结果表明,掺杂的Ce会优先占据Ni/Al_2O_3催化剂的微孔,抑制活性组分Ni与载体Al_2O_3相互作用而生成尖晶石NiAl_2O_4,促进表面高度分散的活性Ni的生成,其催化还原性、甲烷化性能得以提高。3%(w)Ce掺杂的Ni/Al_2O_3在甘油重整气甲烷化反应中最佳温度范围为275~300℃,CO和CO_2转化率分别可达99%和75%以上,每千克甘油经水蒸气重整、甲烷化反应后生成的甲烷量达到570L以上。

同步硝化反硝化耦合除磷工艺的快速启动及其运行特征

以低COD/N生活污水(C/N为3∶1~4∶1)为进水基质,在序批式活性污泥反应器(SBR)中接种好氧颗粒污泥(AGS),通过逐步降低溶解氧(DO)浓度的方式快速实现同步硝化反硝化耦合除磷.反应器运行20 d后(DO浓度为0.50~1.0mg·L-1),系统出现同步硝化反硝化耦合除磷的现象.在随后运行的40 d里,反应器对废水COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别为84.84%、93.51%、77.06%和85.69%;出水NO-3-N和NO-2-N平均浓度分别为4.01 mg·L-1和3.17 mg·L-1.反应器启动运行后期,污泥体积指数(SVI)为55.22 m L·g-1,沉降性能良好,颗粒结构较完整.不同氮源的周期曝气阶段结果表明,对TN的去除率为NH+4-N>NO-2-N>NO-3-N;对TP的去除率为NO-3-N>NO-2-N>NH+4-N,反应器主要以同步硝化反硝化脱氮和反硝化方式除磷.