氧化铈和铈锆固溶体对Pd催化剂抗硫性能影响的研究

采用等体积浸渍法制备了质量分数为1%Pd/γ－Al₂O₃、1%Pd/10%CeO₂/γ-Al₂O₃以及1% Pd/10%Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂，研究了CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 固溶体对Pd催化剂抗硫性能的影响。利用XRD和XPS技术表征了催化剂的固相结构、表面元素组成和反应后催化剂中硫物种（或表面硫酸盐）的存在形态。利用SO₂-TPD研究了SO₂在催化剂上的吸附和脱附行为。实验结果表明，在催化剂载体中引入CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 降低了催化剂起燃活性；SO₂ 在Pd/Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂表面上发生化学反应生成Zr(SO₄)₂，其热稳定性大于在Pd/γ－Al₂O₃和Pd/CeO₂/γ－Al₂O₃催化剂表面上的硫酸盐或硫酸盐物种。     

漆包机废气净化催化剂的研制

以γ-Al₂O₃、铈锆固溶体（Ce_0.67Zr_0.33O₂）、以及两者混合物为二载涂层，制备了3种蜂窝瓷漆包机废气净化Pd催化剂，评价其对苯、二甲苯与甲酚催化燃烧的活性。结果表明，γ-Al₂O₃ 与Ce_0.67Zr_0.33O₂混合涂层具有良好的催化活性。采用XRD与BET表征手段，分析了γ-Al₂O₃ 与Ce_0.67Zr_0.33O₂混合涂层具有较好的抗烧结能力，有助于保持活性组分高度分散。     

工艺条件对Ni/Al2O3和Ni/CeO2-Al2O3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响

采用共沉淀法制备γ-Al₂O₃载体和不同Ce添加量的CeO₂-Al₂O₃载体,然后用浸渍法制备Ni负载质量分数10%的Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂。在固定床微反装置中考察了反应温度、原料气配比和CH₄空速等工艺条件对Ni/γ-Al₂O₃和Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,添加Ce的催化剂催化性能有较大提高,在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,反应温度750 ℃时, CH₄转化率94.3％,与Ni/Al₂O₃催化剂相比,提高20％。Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂的CH₄转化率均随反应温度的升高而增大。原料气中n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的增加均能提高各催化剂的CH₄转化率。但n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的变化对各催化剂的催化性能的影响不同。随着n(O₂)∶n(CH₄)的增大,产物中n（H₂）∶n（CO）降低,n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)升高;而n(H₂O)∶n(CH₄)增大时,产物中n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均升高。随着CH₄空速的增加,Ni/Al₂O₃催化剂上CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均较大程度下降;而在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,随着CH₄空速的增加,CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n(CO₂）∶n(CO＋CO₂)变化不大。     

γ-Al2O3载体改性对环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚催化剂性能的影响

研究了利用金属氧化物进行载体γ-Al₂O₃改性对0.5%Pt-5%K₂O/γ-Al₂O₃催化剂在环己酮二聚脱氢合成邻苯基苯酚反应中催化性能的影响。以La₂O₃、Ce₂O₃、MgO和CaO对γ-Al₂O₃载体进行改性,比较了4种金属氧化物对生成邻苯基苯酚收率的影响。结果表明,以CaO改性的催化剂可使邻苯基苯酚的收率显著提高。通过对使用CaO改性的条件进行研究,确定了最佳改性条件：CaO用量为γ-Al₂O₃质量的20%,焙烧温度600 ℃,焙烧时间5 h。以改性γ-Al₂O₃为载体制备的催化剂合成邻苯基苯酚收率达95.58%。利用XRD、XPS、H₂-TPR和NH₃-TPD对催化剂进行了表征,并结合催化剂的评价结果,对使用CaO进行载体改性后邻苯基苯酚收率提高的原因进行了探讨。     

γ-Al2O3载体改性对环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚催化剂性能的影响

研究了利用金属氧化物进行载体γ-Al₂O₃改性对0.5%Pt-5%K₂O/γ-Al₂O₃催化剂在环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚反应中催化性能的影响。以La₂O₃、Ce₂O₃、MgO和CaO对γ-Al₂O₃载体进行改性,比较了4种金属氧化物对生成邻苯基苯酚收率的影响。结果表明,以CaO改性的催化剂可使邻苯基苯酚的收率得到显著提高。通过对CaO改性条件进行研究,确定最佳的改性条件为：CaO用量占载体质量的20%,焙烧温度600 ℃,焙烧时间5 h。以改性γ-Al₂O₃为载体制备的催化剂合成邻苯基苯酚收率最高,可达95.6 %。利用XRD、XPS、H₂-TPR和NH₃-TPD对催化剂进行表征,并结合催化剂的评价结果对使用CaO进行载体改性对邻苯基苯酚收率提高的原因进行了探讨。     

γ-Al2O3在CeO2-La2O3催化还原SO2中的作用

考察了反应温度对γ-Al₂O₃、CeO₂-La₂O₃和CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂到单质硫活性的影响。采用XRD表征了催化剂反应前后的物相变化。结果表明，温度过低或过高均不利于γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂的反应。γ-Al₂O₃的介入提高了CeO₂和La₂O₃的分散性，使Redox 和COS两种反应机理在同一催化剂上的协同作用增强，使CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃在催化还原SO₂的反应中具有更低的反应温度和更高的活性。     

负载型湿式氧化催化剂RuO2/γ-Al2O3活性与稳定性

采用浸渍法制备了RuO₂/γ-Al₂O₃催化剂，以苯酚为目标有机物重点研究了进水pH值和温度对RuO₂/γ-Al₂O₃催化剂组分溶出和活性的影响.结果表明，催化剂在降解苯酚过程中存在着组分溶出现象，随着进水溶液pH值降低催化剂组分溶出量增加，且在进水为酸性时苯酚去除率高于碱性时的去除率.反应温度升高，催化剂组分溶出量降低，苯酚去除率增加.采用在负载型RuO₂/γ-Al₂O₃催化剂中掺杂Ce和Zr的方法对抑制催化剂组分溶出进行了初步研究，发现掺杂Ce和Zr后有效地降低了RuO₂/γ-Al₂O₃催化剂组分的溶出，且提高了催化剂的活性.     

Pd/Al2O3催化剂上CH4选择性还原NO的研究

考察了Pd/Al₂O₃、In/Al₂O₃和Co/Al₂O₃对甲烷选择性还原NO的催化活性。结果表明，采用浸渍法制备的Pd/Al₂O₃、In/Al₂O₃和Co/Al₂O₃三种催化剂，在有氧气氛下，用CH₄作还原剂催化还原NO时，Pd/Al₂O₃催化剂的活性最佳，热稳定性好，在550 ℃，用CH₄选择还原NO，Pd/Al₂O₃催化剂表现出较强的催化能力，NO的转化率达到100%。在高空速实验中，该催化剂亦表现出较高的活性，其活性顺序为Pd/Al₂O₃>In/Al₂O₃>Co/Al₂O₃。实验研究了助催化剂、氧含量以及空速对Pd/Al₂O₃催化剂活性的影响。     

Pt-Sn-Li/Al2O3/FeCrAl催化剂的制备、表征和长链烷烃脱氢催化性能

以FeCrAl合金薄片为基体,Pt-Sn-Li/γ-Al₂O₃为活性涂层,制备了Pt-Sn-Li/Al₂O₃/FeCrAl金属基复合载体负载型催化剂。采用XRD、SEM、TPR等手段对催化剂进行了表征,并在微型固定床反应器中考察了不同反应温度、液时空速和氢/烃摩尔比下对长链烷烃脱氢的催化性能。结果表明,将活性浆料直接涂覆于焙烧后的金属薄片上制得的催化剂有良好的结合性能,经超声波振荡后涂层脱落率小于2%。当Pt-Sn-Li/γ-Al₂O₃活性涂层涂覆到FeCrAl金属基体后复合载体Al₂O₃/FeCrAl与活性成分的相互作用明显增强。催化反应性能评价表明,较高的反应温度有利于长链烷烃脱氢过程,但温度过高时将加速催化剂积炭失活。较低的空速有利于十二烷的转化,但进一步减小空速将造成十二烯的选择性明显降低。减小氢/烃摩尔比虽然有利于提高十二烷的转化率,但进一步减小氢/烃摩尔比也将加速催化剂积炭失活。     

Co(Ni)MoNx/γ-Al2O3催化剂对n-C8异构化反应的催化性能

利用程序升温还原氮化技术,制备了不同助剂含量的CoMoNx/γ-Al₂O₃与NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂,以正辛烷为模型化合物,在固定连续微型反应装置上考察了催化剂的异构化活性,结果表明,CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂比NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的异构化活性高,异构烃选择性低。NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂异构化反应产物中正构烷烃和小分子支链烷烃含量低于CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂。CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的高选择性仅在催化剂活性较低的情况下才能获得。     

(Mg1–xCax)2Al4Si5O18陶瓷的相演变与微波介电性能

采用固相烧结反应法制备(Mg1–x,Cax)2Al4Si5O18陶瓷。XRD测试结果表明:0≤x<0.2时,陶瓷以(Mg,Ca)2Al4Si5O18堇青石单一相固溶体形式存在;0.2≤x<0.8时,陶瓷以Mg2Al4Si5O18/CaAl2Si2O8两相复合形式存在;0.8≤x<1.0时,陶瓷以单一相(Ca,Mg)Al2Si2O8固溶体形式存在。SEM结果显示:Ca2+掺杂可以有效地降低堇青石陶瓷的气孔率与微裂纹,并能有效地控制Mg2Al4Si5O18/CaAl2Si2O8复相陶瓷的颗粒分布与晶粒尺寸。微波介电性能测试结果表明:0≤x≤0.4时,(Mg1–xCax)2Al4Si5O18陶瓷介电常数εr为7.0左右;0.6≤x≤1.0时,εr从7.0增加到8.6,然后又降低到6.9。随着x增加,品质因数Qf值从24100GHz降低到4400GHz。但是,在x=0.6时,由于[Si,AlO4]四面体中Al/Si原子排列的有序化,(Mg0.4,Ca0.6)2Al4Si5O18陶瓷Qf值(Qf=5500GHz)比两侧x值成分点Qf值有较大提高。(Mg1–x,Cax)2Al4Si5O18陶瓷谐振频率温度系数在整个x值范围内保持在–20×10–6～–35×10–6℃–1。     

溶剂对柠檬酸络合燃烧法制备的CuO-CeO_2催化剂催化氧化碳烟的影响

分别用无水乙醇和水作溶剂的柠檬酸络合燃烧法制备催化剂Cu_(0.05)Ce_(0.95)-A和Cu_(0.05)Ce_(0.95)-W,使用程序升温氧化法(TPO)评价催化剂对碳烟的氧化活性,通过X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FTIR)对催化剂进行表征,并采用程序升温还原(H_2-TPR)和程序升温脱附(O_2-TPD)测试催化剂的储氧性能和供氧能力。结果表明,Cu_(0.05)Ce_(0.95)-A与Cu_(0.05)Ce_(0.95)-W的晶体结构相同,均形成了Cu-Ce-O固溶体,但仅在Cu_(0.05)Ce_(0.95)-A表面发现高度分散的CuO。Cu_(0.05)Ce_(0.95)-W具有较好的储氧能力,对碳烟的氧化活性较高。     

Ce0.75Cu0.25-xO2固溶体催化剂用于PVOCs催化燃烧

通过柠檬酸络合法制得Ce_0.75Cu0._25-xO₂固溶体催化剂，采用X射线衍射、X射线光电子能谱和H2-程序升温还原对催化剂性能进行研究，考察催化剂对苯基挥发性有机物的催化燃烧活性。结果表明，催化剂中大量CuO溶入CeO2晶格中形成Ce_0.75Cu0._25-xO₂固溶体，固溶体的形成削弱了催化剂中的Cu-O和Ce-O键，提高了相应氧化物的低温可还原性，也提高了催化剂表面活性氧物种含量，从而提高了催化剂上苯基挥发性有机物的催化燃烧活性。在反应温度250 ℃和275 ℃时，Ce_0.75Cu0._25-xO₂固溶体催化剂上甲苯和二甲苯的催化燃烧转化率分别为97.6%和95.0%。Ce_0.75Cu0._25-xO₂催化剂上苯在280 ℃时催化燃烧转化率仅为61.0%，这可归因于苯分子稳定的芳香环结构不易被破坏。     

微波共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2

采用微波共沉淀法合成了制备LiNi0.8Co0.2O2的前驱体球形α-Ni0.8Co0.2(OH)2，将其与LiOH·H2O混合，在氧气氛围下，用不同的烧结温度分别烧结10小时获得LiNi0.8Co0.2O2正极材料。用XRD、SEM对所制备的正极材料进行结构和形貌分析，用恒流充放电测试材料的电化学性能。结果表明，烧结温度对材料结构和电化学性能影响较大，所合成材料均具有α-NaFeO2的层状结构，烧结温度越高材料结晶越完善。900℃烧结的LiNi0.8Co0.2O2材料初级颗粒结晶最完善而且其二次团聚粒子的平均粒径最小，其表现出的电化学性能也最好，首次放电容量为189.1mA·h·g-1，首次循环放电效率达到92.5%。30循环后放电容量保持在148 mA·h·g-1，显示出较好的循环稳定性。     

γ-Al2O3负载铜锌氧化物催化剂的N2O催化分解性能

以γ-Al₂O₃为载体,采用共浸渍法合成了负载量为35%（以CuO与ZnO总质量计）的CuZn金属氧化物催化剂,分别考察了金属助剂（Co、Ni,、Mg、Fe、Mn、Ba和Ce）对催化剂的影响。采用XRD、BET和H₂-TPR等方法对制备的催化剂进行表征,在微反装置上对催化剂的N₂O催化分解活性进行评价。结果表明,合成的CuZn氧化物催化剂均具有CuxZn_1-xAl₂O₄的类Co₃O₄尖晶石结构;加入金属助剂使催化剂的比表面积不同程度得到提高,催化剂的N₂O催化分解反应活性不仅与Cu³⁺还原为Cu²⁺的温度有关,还与晶粒尺度大小和催化剂比表面积等有关;其中,含金属助剂Ni的催化剂具有相对较高的N2O催化分解反应活性,其N₂O完全转化温度为567 ℃。除含金属助剂Ba催化剂以外,加入其他金属助剂有利于N₂O催化分解反应进行。     

Cu-ZnO-Al_2O_3催化剂上甘油氢解制1,2-丙二醇的反应动力学(英文)

A series of Cu-ZnO-Al2O3 catalysts with various metal compositions of Cu/Zn/Al were prepared by the co-precipitation method,and screened for glycerol hydrogenolysis to propylene glycol.The catalyst with a Cu/Zn/Al molar ratio of 1:1:0.5 exhibited the best performance for glycerol hydrogenolysis,and thus selected for kinetic investigation.Under elimination of external and internal diffusion limitation,kinetic experiments were performed in an isothermal fixed-bed reactor at a hydrogen pressure range of 3.0-5.0 MPa and a temperature range of 493-513 K. Based on a dehydration-hydrogenation two-step hydrogenolysis mechanism,a two-site Langmuir-Hinshelwood kinetic model taking into account competitive adsorption of glycerol,acetol and propylene glycol was proposed and successfully fitted to the experimental data.The average relative errors between observed and predicted outlet concentrations of glycerol and propylene glycol were 6.3%and 7.6%,respectively.The kinetic and adsorption parameters were estimated by using the fourth-order Runge-Kutta method together with the Rosenbrock algorithm.The activation energies for dehydration and hydrogenation reactions were 86.56 and 57.80 kJ·mol-1,respectively.     

超临界浸渍法制备CuO/Al_2O_3催化剂

应用超临界浸渍法制备CuO/γ-Al2O3催化剂。以Cu(NO3)2为前驱体,甲醇为助溶剂在载体Al2O3上于超临界二氧化碳中进行浸渍,研究了不同浸渍条件:超临界温度、压力、浸渍时间、前驱体和载体量之比,助溶剂量等因素对浸渍效果的影响。并以SEM和XRD分别对超临界与普通浸渍法制备的样品进行了表征。结果说明,超临界浸渍时吸附速度明显较快,吸附量大,浸渍物分布均匀且和载体作用较强。以亚甲基蓝的催化氧化降解为模型反应测定两种制法催化剂的活性,超临界条件制备的催化剂活性明显较好。所得结果表明,使用无机金属前驱体加助溶剂的方法可以代替有机金属前躯体在超临界浸渍中的使用。     

Pt的加入提高了PdO/Al2O3催化剂反应活性

采用共沉淀法同时制备了PdO/M-Al2O3（M=Ce、Zr、Ce-Zr）和PtO-PdO/M-Al2O3催化剂。考察了Pt的加入对PdO/M-Al2O3催化剂的影响,助剂Ce、Zr改性的PtO-PdO/Al2O3催化剂的甲烷催化燃烧反应性能以及催化剂预处理对催化反应性能的影响。结果表明,PtO-PdO/Ce-Al2O3催化剂的活性最好,其甲烷完全转化温度为475℃,比PdO/Ce-Al2O3催化剂低90℃。另外,用蒸馏水反复洗涤的催化剂相比于未经蒸馏水洗涤的催化剂具有较低的甲烷起燃温度和完全转化温度。     

Al2O3-ZrO2负载Ni2P催化剂加氢脱硫脱氮活性

采用浸渍-沉淀法制备Al2O3-ZrO2复合氧化物,通过程序升温还原法制备Ni2P/Al2O3-ZrO2催化剂。运用X射线衍射、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱技术对载体和催化剂进行表征,并以噻吩加氢脱硫、吡啶加氢脱氮反应为探针考察复合氧化物对Ni2P催化剂加氢活性的影响。结果表明,在Al2O3表面引入少量ZrO2,既保持了γ-Al2O3大比表面积的结构优势,又减少了P或Ni与Al2O3表面的接触,促进Ni2P的形成。载体中ZrO2质量分数20%的Ni2P/Al2O3-ZrO2催化剂活性最高,载体焙烧温度过高会导致催化剂活性下降。