钯基合金催化剂制备及其选择性加氢性能研究

为解决钯（Pd）催化剂在选择性加氢中对目标产物选择性差的问题,添加第二金属M（M为Mn、Fe、Co、Ni）,通过简单共还原法合成了PdM/C双金属合金催化剂;以3?硝基苯乙烯为模型分子,以H₂作为氢源,研究了第二金属对Pd基催化剂选择性加氢性能的影响规律;采用XRD、TEM、气相色谱等方法对Pd基催化剂进行了表征与测试。结果表明,以纯Pd/C为催化剂,3?硝基苯乙烯加氢反应1.5 h,其转化率为100%,3?硝基苯乙烷的选择性仅为29%,过度加氢产物3?氨基苯乙烷的选择性为71%;引入第二金属后,PdM/C对3?硝基苯乙烷的选择性提升到75%~100%。其中,PdFe/C能将3?硝基苯乙烯完全加氢转化成3?硝基苯乙烷,且反应10次后,3?硝基苯乙烯的转化率仍保持在100%,3?硝基苯乙烷的选择性为99%,能够有效地避免过度氢化,实现3?硝基苯乙烯选择性加氢制备3?硝基苯乙烷。     

沸石分子筛对大港减渣超临界萃取残渣的催化加氢

为了实现大港减压渣油超临界萃取残渣(DVR SFER)的催化加氢转化,采用酸化沸石分子筛HZSM-5,HM,HY和Hβ作为催化剂,分别用于DVR SFER的催化加氢,用GC/MS对催化产物进行分析,研究了催化剂的品种及其用量、时间和温度对DVR SFER催化加氢的影响.实验结果表明:350 ℃时,HZSM-5,HM,HY和Hβ对DVR SFER的催化加氢GC/MS可检测产物的收率分别为45.49%,17.38%,17.47%和18.35%;温度升高至400 ℃时,收率分别达13.28%,40.32%,11.77%和15.28%.催化产物主要成分为柴油,包括正构烷烃、支链烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃和含氧有机化合物.     

催化加氢合成2,2′-二氯氢化偶氮苯

采用Pd/C为催化剂催化邻硝基氯苯合成2,2′-二氯氢化偶氮苯,对Pd/C催化剂载体的初步研究发现,椰壳活性炭比木屑活性炭更适合做Pd的载体。研究确定了催化加氢反应的最优化条件:催化剂用量4.5%、NaOH质量分数25%、温度65℃、助催化剂用量0.267%(催化剂量和助催化剂量都是相对于邻硝基氯苯的质量而言)。相对于甲醛-水合肼和催化加氢还原方法,催化加氢法更具有优势。     

催化加氢合成2,2'-二氯氢化偶氮苯

采用Pd/C为催化剂催化邻硝基氯苯合成2,2′-二氯氢化偶氮苯,对Pd/C催化剂载体的初步研究发现,椰壳活性炭比木屑活性炭更适合做Pd的载体.研究确定了催化加氢反应的最优化条件:催化剂用量4 5%、NaOH质量分数25%、温度65℃、助催化剂用量0 267%(催化剂量和助催化剂量都是相对于邻硝基氯苯的质量而言).相对于甲醛-水合肼和催化加氢还原方法,催化加氢法更具有优势.     

温和条件下PdCl_2催化亚油酸甲酯加氢反应的研究

油脂或不饱和脂肪酸甲酯催化加氢反应的关键在于催化剂,而钯(Pd)催化剂是一种活性很高的加氢催化剂,这就为在温和条件下实现不饱和脂肪酸酯的加氢提供了可能.在温和条件下,以PdCl_2为催化剂,以氢气为还原剂,研究了亚油酸甲酯的加氢反应.以亚油酸甲酯完全氢化成油酸甲酯时产物中生成的反式酸含量作为反应的主要评价指标,得到的最优条件为:常压条件下(1 atm),无水乙醇为溶剂、PdCl_2与亚油酸甲酯的物质的量的比为0.002,反应温度为20℃,搅拌速度为1 500 r/min.此时氢化产物中反式脂肪酸含量为69.3%,硬脂酸含量为5.7%,亚油酸甲酯转化率为100%.     

浸渍还原-气相沉积法制备Pd-AlCl_3-凹土催化剂及其催化加氢性能

以凹凸棒石黏土为载体采用浸渍还原-气相沉积负载Pd和AlCl3制备了Pd-AlCl3-凹土加氢催化剂,并用于苯酚选择性加氢制环己酮。采用XRD、EDX和SEM对催化剂进行了表征,考察了AlCl3、Pd含量以及反应条件对苯酚加氢制环己酮的影响。结果表明:气相沉积法可将AlCl3均匀分散到凹凸棒石晶体表面并提高其固载量,AlCl3的引入和Pd含量的增加可增加催化剂的活性,提高产物环己酮选择性。适宜的反应条件为Pd含量5%,反应温度80℃,反应时间3h,此时催化剂活性最好,苯酚转化率为99.99%,环己酮选择性可达到100%。     

MCM-41/Hβ分子筛对小球藻制备生物油的催化热解

以小球藻为原料,选用MCM-41和Hβ两种分子筛催化剂,在固定床反应器上进行催化热解实验,研究了分子筛催化剂对小球藻热解产物分布、生物油物性和组成的影响。与直接热解相比,MCM-41分子筛催化剂使生物油产率下降7.06%,氧含量和含水率分别降至9.257%和7.804%,热值提高近8%,达到31.224 MJ·kg-1。小球藻经MCM-41和Hβ催化热解后,脂肪烃、醇类和含氮化合物含量都明显增加,同时酚类和羰基化合物含量减少。结果表明,两种分子筛均具有一定的催化脱氧功效,且MCM-41比Hβ更有利于改善小球藻热解油的品质和燃料用途。     

UiO-66-NH_2负载Pd催化剂的合成、表征及其催化反应

以UiO-66-NH2纳米粒子为载体,采用浸渍和还原的方法制备了担载Pd纳米粒子的多相双功能催化剂UiO-66-NH2/Pd。用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等手段对材料进行了表征,并分别以芳香烯烃的催化加氢、苯甲醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应为模型反应,考察了UiO-66-NH2/Pd材料的加氢和碱催化性能。研究结果表明,通过浸渍和还原的方法在UiO-66-NH2上引入了粒径为1nm左右的Pd纳米粒子,Pd的质量分数为3.4%,材料的结构未发生明显变化。催化剂UiO-66-NH2/Pd能够高效催化多种烯烃的加氢反应,在苯乙烯的催化加氢反应中,催化剂循环使用6次,转化率大于96%,催化剂结构没有明显变化,催化剂UiO-66-NH2/Pd依然具备很好的碱催化能力,在苯甲醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应中表现出较好的催化活性和循环稳定性。     

高酸值松香的加氢工艺研究及产物性能探讨

高酸值松香在高温高压条件下进行加氢反应,使分子内碳-碳双键饱和,得到稳定的工业化产品.以Pd/C为催化剂,研究了不同加氢工艺条件对产物性能的影响,得到最佳加氢反应条件:加氢反应压力5 MPa,反应温度200℃,反应时间2 h,催化剂用量0.3%.采用红外光谱法对加氢前后高酸值松香的结构进行了表征,并通过氧化性实验等方法对加氢效果进行评价.结果表明:在此条件下加氢,产物碳碳双键含量减少,其综合性能特别是高温耐氧化性得到了显著提高.     

DMT一段加氢催化剂性能研究

通过浸渍法制备β-Al2O3负载重金属催化剂,并考察了其对于DMT一段加氢生成DMCD的催化性能.研究发现:当活性β-Al2O3负载重金属Pd或Ru时,加氢反应的转化率和选择性效果理想.并且对加氢催化剂进行了表征,确定了影响催化剂活性的因素.     

Fe改性MoNi/γ⁃Al2O3催化剂的制备与表征

以大孔纳米氧化铝为载体、铁为助剂,对以Mo、Ni为活性中心的加氢催化剂进行改性,采用二次纳米自组装方法分别制备Fe?Mo?Ni和Fe?Ni催化剂。结果表明,经Fe改性的MNF?70C与NF?70C催化剂均为双峰孔结构,较大最可几孔径分别为50.0、40.0 nm,较小最可几孔径均为5.5 nm左右。在络合剂和助剂Fe的作用下,MNF?70C催化剂中Fe与Mo、Ni在大孔氧化铝内外表面以金属键的形式形成大量纳米自组装体,分散更加均匀,具有更多适合加氢反应的孔道。同时,MNF?70C和NF?70C催化剂的孔径分布在6.0~60.0 nm的比例分别达到78.05%和72.80%,这说明结构型助剂Fe的加入改善了活性金属的分散性,从而有效改善催化剂的孔径分布。CO吸附、H₂?TPR、TEM和XPS的表征分析结果进一步表明,经Fe改性的催化剂对CO的吸附均以线式吸附,其还原温度较低,且均已纳米粒子的形式均匀分散,具有更多的催化活性中心,而Fe改性的MNF?70C催化剂活性中心较多,说明此类催化剂具有较好的加氢催化活性。由于Fe元素廉价,助剂的加入可提高加氢后油品的质量或者降低催化剂活性金属的用量,从而降低合成催化剂的成本,适合工业应用重油加氢催化剂的开发。     

微波固相法制备Cu/ZSM-5催化剂及其催化性能

采用微波固相法和离子交换法制备了Cu/ZSM-5催化剂,利用XRD、IR、BET和SEM等手段对催化剂样品进行了表征,考察了不同方法制备的改性ZSM-5催化剂上Cu的负载量.结果表明,在相同原料质量比下（M（Cu（AC）2）∶M（HZSM-5）=1∶5）,微波固相法制备的催化剂中,Cu的负载量为5.65%;离子交换法制备的催化剂中,Cu的负载量为1.86%,且微波固相法所需时间仅为传统加热条件下离子交换法所需时间的1/39,同时微波辐射能促进了活性组分在分子筛表面及孔道上的分散和固态离子交换反应.NO催化分解反应活性结果表明,微波固相法制备的催化剂具有更高的催化分解活性及稳定性.     

木屑液化残渣的催化加氢醇解及产物分析

以甲醇为溶剂、硅化镁为催化剂,对木屑液化残渣进行催化加氢醇解,研究温度与时间对生物油收率的影响; 采用热重分析仪、扫描电镜、元素分析仪考察醇解残渣的性质,采用气质联用仪分析液化产物的组分分布及特征. 结果表明,木屑液化残渣的生物油收率在2 h、290 ℃时达到最大值46.2%; 木屑液化残渣中的纤维素和木质素结构发生了解离,表面结构被破坏; 生物油主要由酚类化合物组成,相对含量高达76.1%,主要由苯酚、p-甲基苯酚、4-乙基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、2-甲氧基-4-(1-烯丙基)苯酚等组成,说明木质素是木屑液化残渣主要组分,选用的木屑木质素的主要结构单元是愈创木基.     

俄罗斯减压渣油在次氯酸钠水溶液中的氧化解聚研究

利用NaClO水溶液对俄罗斯减压渣油（RVR）中的芳烃碳进行选择性氧化降解,用石油醚、二氯甲烷、环己烷、二硫化碳和乙醚对其氧化产物分级萃取,用重氮甲烷-乙醚溶液对二氯甲烷萃取物和乙醚萃取物进行甲酯化处理,采用气相色谱／质谱联用仪对各级萃取物进行分析。考察了与芳环相连的正构烷基侧链和桥接芳环的聚亚甲基链的分布,根据二元到五元一系列苯多甲酸的结构反推出RVR中的缩合芳环结构,根据检测到的舍硫、氮和氧化合物推测了杂原子在重油中的赋存形态,计算出NaClO水溶液对芳烃碳的氧化选择性达6．5％。     

无机灰分对餐厨沼渣中有机质热解特性的影响

针对餐厨垃圾厌氧处理所产生的沼渣具有产量大、灰分质量分数高的特点,研究沼渣中无机灰分对其热解过程的影响. 通过热重分析和热裂解?气相色谱质谱联用技术（Py-GC/MS）分析沼渣热解动力学特性及其产物. 动力学分析结果表明,沼渣除灰后,失重速率显著提高,热解起始温度由180 ℃降至160 ℃. 除灰沼渣的总表观活化能比沼渣的略高,原因可能是除灰使沼渣内部孔隙增加,在促进挥发分析出的同时,削弱了部分组分在热解过程中的催化裂解作用. 产物分析结果表明,NaCl能够促进油相产物中烃类向酮类的转化,ZnCl₂通过促进酸类的脱羧作用,使烃类质量分数提高至66.8%;Fe₂O₃和Al₂O₃使烃类物质的质量分数分别提高至66.8%和72.7%,CaO和MgO可以促进酸类脱羧生成酮,使产物中酮类的质量分数高达46.5%和39.4%.     

脱硫渣用于加气混凝土生产的试验研究

通过对邯郸市某电厂脱硫渣的化学组成及稳定性分析,探讨脱硫渣掺量对制品性能的影响,试图将脱硫渣替代石膏和部分粉煤灰用于加气混凝土的生产。试验结果表明:当脱硫渣掺量为10%时,能有效的抑制加气混凝土的前期发气速度,而且通过适当延长发气时间,可使气孔分布更为均匀,其制品干体积密度和强度均满足加气混凝土砌块要求;当掺量超过15%时,由于脱硫渣自身的活性低,制品变得脆而易爆裂;若脱硫渣单一代替石膏作为缓凝剂,则缓凝效果较差。     

红薯渣面条的制备工艺研究

将红薯渣添加到面条中,研究红薯渣粒度、添加量及面条轧制的厚度对红薯渣面条的影响。结果表明,红薯渣过100目筛、添加量为9%、面条轧制厚度为1.3 mm时,红薯渣面条的感官品质最好。在此工艺条件下,红薯渣面条的吸水率为233.08%,烹煮损失率为12.59%,断条率为0。     

合成叔丁基苯酚催化剂的种类与特征分析

介绍苯酚烷基化催化剂的种类和发展过程,分析比较了液体酸催化剂、氧化物催化剂、离子交换树脂和分子筛催化剂的催化性能和它们的各种应用条件.在一定条件下,上述四种催化剂作用效果中,分子筛催化剂没有其他催化剂可能出现的腐蚀或纯度低等副反应,合成叔丁基苯酚的最高收率可达53.4%.因此分子筛催化剂是一种性能优良的催化剂,它将应用于叔丁基苯酚工业生产中.     

Fe2O3／Al2O3催化剂制备条件对其催化降解含聚丙烯酰胺废水活性的影响

以Fe2O3为活性组分,γ—Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Fe2O3／Al2O3催化剂,并将其用于催化降解模拟聚丙烯酰胺（PAM）废水考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,得出最佳制备工艺条件为：以Fe（NO3）3水溶液为浸渍液、活性组分负载量20％、焙烧时间3h、焙烧温度500℃在温度为60℃、pH=7．0、催化剂加入量为2g／L,H2O2的质量浓度为0．6g／L的条件下对质量浓度为400mg／L聚丙烯酰胺废水进行降解,反应90min后废水中聚丙烯酰胺相对分子质量降解率最高可达90％以上,CODcr去除率达86％,显示出了较高的催化活性．Fe2O3／Al2O3催化剂经过多次重复使用,催化活性基本没有降低,使用寿命长．