溶胶-凝胶（水热）法制备TiO2-SiO2及期对Co/TiO2-SiO2的F-T反应催化性能的影响

 分别采用溶胶-凝胶法和溶胶-凝胶水热法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物,采用等体积浸渍法制备了Co/TiO₂-SiO₂催化剂。采用N₂吸脱附、XRD、Raman、XPS、TPR等手段考察了载体制备方法对催化剂结构的影响,考察了载体制备方法对催化剂费-托合成反应性能的影响。结果表明,溶胶-凝胶水热法制备的TiO₂-SiO₂复合氧化物具有较高的比表面积,在提高Co物种还原度的同时,有利于更多的Co物种在载体表面分散,进而提高了催化剂对费-托合成反应的催化活性,降低了甲烷的选择性,并提高了C⁺₅烃的选择性。     

复合SiO2-WO3催化剂的制备、表征及氧化脱除苯并噻吩性能

 采用溶胶-凝胶法制备了SiO₂-WO₃催化剂,并采用XRD、FT-IR、BET、TG-DTA等方法对催化剂进行表征。以苯并噻吩(BT)为模型化合物,H₂O₂为氧化剂,考察了催化剂的活性元素、制备方法、n(W)/n(Si)和焙烧温度对其催化氧化脱硫活性的影响。结果表明,W的引入降低了SiO₂的比表面积,SiO₂-WO₃催化剂中W的主物相为WO₃。在以W为活性组元,且n(W)/n(Si)为0.1时,500℃焙烧得到的SiO₂-0.1WO₃催化剂具有最好的催化脱硫活性。在模拟油20 mL、催化剂SiO₂-0.1WO₃用量0.04 g、n(H₂O₂)/n(S)为15.9、乙腈/模拟油体积比0.3、65℃反应60 min的条件下,苯并噻吩模拟油脱硫率可达99.3%。     

Co掺杂对CuO/ CeO2-Co3O4优先氧化CO催化性能的影响

采用共沉淀-浸渍法制备了一系列不同Ce/Co物质的量比的CeO₂-Co₃O₄载体和CuO负载量(质量分数)为7% 的CuO/CeO₂-Co₃O₄催化剂,考察了它们在富氢气氛中对CO的优先氧化性能。采用BET、XRD、H₂-TPR等对催化剂进行了表征。测试结果表明:Ce/(Co+Ce)物质的量比为0.9时,CuO/ CeO₂-Co₃O₄催化剂活性最好。少量的Co掺杂有利于提高催化剂的比表面积和铜物种在载体上的分散,少量的Co进入了CeO₂的晶格,增强了钴铈相互作用,进而提高了载体的氧化还原性能。      

超声波辐照浸渍法制备MnO2/γ-A12O3催化剂及其柴油催化氧化脱硫性能

 分别采用超声波辐照浸渍法和普通浸渍法制备了MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂,运用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和X射线衍射（XRD）对催化剂进行表征,在空气-异丁醛-MnO₂/γ-Al₂O₃体系中评价其对加氢柴油的氧化脱硫催化性能,并考察了反应温度、异丁醛用量、空气流量、溶剂类型和剂/油体积比对柴油氧化脱硫反应的影响。结果表明,超声波辐照浸渍法制备的MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂对柴油氧化脱硫的催化性能明显优于普通浸渍法制备的催化剂。最适宜的催化柴油氧化脱硫反应的条件为：乙腈为溶剂、加氢柴油30 mL、温度35℃、异丁醛20 mmol、空气流量0.06 L/min、超声波辐照浸渍法制备的MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂0.08 g、剂/油体积比1/6和催化氧化时间10 min。在此条件下可将柴油硫质量分数从542μg/g 降至31μg/g,柴油脱硫率和回收率分别为94.3%和93.3%。     

介孔CuO/SiO2用于汽油氧化-吸附脱硫

 利用[(C₁₆H₃₃) N(CH₃)₃]₃-[PW₁₂O₄₀]双亲催化剂与H₂O₂组成的催化氧化体系对汽油进行氧化后,以介孔SiO₂为载体等体积浸渍法制备的介孔CuO/SiO₂为吸附剂,采用固定床连续流动式吸附脱硫评价装置,考察了CuO/SiO₂的CuO负载量、焙烧温度、焙烧时间和吸附温度对汽油脱硫率的影响,并对介孔CuO/ SiO₂吸附剂性质进行了XRD表征。结果表明,采用在焙烧温度为400℃、焙烧时间为2.0 h、CuO负载量为2%制备的CuO/SiO₂, 在吸附温度为120℃时,汽油氧化-脱硫的脱硫效果较好,汽油脱硫率可达56.82%。     

Fe 3+x-TiO2/Shell光催化剂的制备及其对石油的光催化降解

 以自制的贝壳基规整吸附体为载体,采用浸渍煅烧法制备了Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂。采用XRD、SEM-EDS和UV-Vis等技术对制备的Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂进行表征。以石油为降解对象,考察了Fe³⁺掺杂量、Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell的负载次数及光照时间对Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化活性的影响。结果表明,Fe³⁺掺杂量为0.7%(m(Fe³⁺ )/m(TiO₂)×100%)、Fe ³⁺_0.7-TiO₂负载次数为4次时,制备的Fe ³⁺_0.7-TiO₂/Shell光催化剂的光催化活性最高,300 W碘钨灯照射16 h,石油的光催化降解率达76%。     

Pd/Al2O3-TiO2催化剂的制备条件

 以含K₂O的Al₂O₃-TiO₂复合物为催化剂载体,考察了浸渍液pH值、浸渍液浓度、浸渍时间和焙烧温度对Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂颗粒的蛋壳厚度、Pd粒子粒径等的影响。采用BET、TEM等方法对所制备的催化剂进行了表征,选择较佳制备条件的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂进行了C₄馏分选择加氢活性评价。结果表明,随着浸渍液pH值的减小,催化剂颗粒的蛋壳厚度增加;浸渍溶液的浓度越高,浸渍时间越长,越有利于金属在催化剂内层的分布;浸渍液的pH值并不会影响Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂Pd粒子最终的大小。催化剂焙烧温度越高,Pd粒子的平均直径越大,Pd的分散度越小。在反应温度40℃、压力1.5 MPa、体积空速8.0 h^-1、氢/炔摩尔比2.5的条件下,较佳制备条件的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂催化C₄馏分加氢的炔烃转化率73%、丁二烯选择性85%、丁二烯损失率2.5%。     

MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化剂对正庚烷异构化的催化性能

 采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物载体,浸渍法制备了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂,通过XRD、BET表征了催化剂的物化性质,并在连续流动固定床反应器上考察了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化正庚烷临氢异构化反应性能,讨论了催化剂制备条件和反应条件对其正庚烷异构化催化性能的影响。结果表明,当 w(MoO₃)=5%、w(WO₃)=15%、w(TiO₂)=80%、w(SiO₂)=20%、焙烧温度773 K、还原温度723 K、反应温度553 K、还原时间6 h 时,MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂对正庚烷异构化反应表现出最高催化活性,此时正庚烷转化率可达23.12%, 异庚烷选择性可达77.32%。     

ZrO2对Cu/Al2O3-ZrO2催化剂糠醛选择加氢活性的影响

 采用共沉淀法制备了Al₂O₃-ZrO₂复合氧化物,并以它为载体,浸渍法制备Cu 质量分数为24%的负载型Cu 基催化剂。运用X射线衍射(XRD)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、X射线能谱(XPS)对载体和催化剂进行表征,并考察了ZrO₂对Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂糠醛选择加氢活性的影响。结果表明,载体中ZrO₂质量分数20%的Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂对糠醛的选择加氢活性最高。与Cu/Al₂O₃催化剂相比,添加ZrO₂可以提高Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂加氢活性,并有效提高较高反应温度下的糠醇选择性。     

钒作为加氢催化剂活性组分的研究 Ⅱ 钒对NiMo/Al2O3催化剂渣油加氢活性的影响

 采用浸渍法制备了一系列含V的NiMo/Al₂O₃催化剂。对硫化态含V的NiMo/Al₂O₃催化剂进行了XPS和TEM表征;以科威特常压渣油为原料,考察了V对NiMo/Al₂O₃催化剂渣油加氢活性的影响。结果表明,由于渣油中金属和硫的存在形态不同,并且V-Mo-S相和V-S相对于加氢脱金属的催化作用大于加氢脱硫的催化作用,因此V能引起NiMo/Al₂O₃催化剂上渣油脱金属率的增加;但是V含量较高时,V会造成NiMo/Al₂O₃催化剂上渣油脱硫率的降低。     

BiVO4/SBA-15光催化氧化苯乙烯制苯甲醛

为提高BiVO4的光催化活性，通过浸渍法将BiVO4负载于SBA-15介孔分子筛上合成BiVO4/SBA-15催化剂，采用X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附等手段对合成催化剂结构进行表征；在400 W金卤灯照射下，以BiVO4/SBA-15为催化剂进行苯乙烯氧化反应，考察反应条件对氧化性能的影响。结果表明：BiVO4的负载未破坏SBA-15的介孔结构，且均匀分散在其表面；与BiVO4催化剂相比，BiVO4/SBA-15的光催化活性有显著提高，在反应温度为70 ℃、反应时间为2.5 h、n（苯乙烯）：n（丙酮）：n（过氧化氢）=1:2:3.5、m（BiVO4/SBA-15）：m（苯乙烯）=10%的光催化条件下，苯乙烯转化率达到90.31%，苯甲醛选择性达到70.65%。     

Ag/BiVO_4脱氮光催化剂的制备与表征

以硝酸铋为铋源、偏钒酸铵为钒源,采用水热法制备了Ag掺杂改性的粉体钒酸铋(Ag/BiVO4)催化剂,采用XRD,UV-Vis DRS,SEM等手段对其理化性能进行了表征,并以模拟含氮油品为目标降解物,在可见光下评价其光催化脱氮性能。表征结果显示,Ag掺杂不会改变BiVO4催化剂典型的单斜白钨矿结构,可提高Ag/BiVO4催化剂对可见光的吸收能力,从而使其催化性能明显优于未改性的BiVO4催化剂,对模拟油品中的吡啶表现出良好的可见光降解效果。对于50 mL吡啶含量为50μg/g的模拟油品,当Ag掺杂量(理论计算值)为5%(w)时,催化剂最佳用量为0.05 g,在可见光下照射2.5 h,模拟油品中吡啶的降解率可达86.7%。     

Ag-BiVO_4催化剂的制备及其用于光催化氧化噻吩

采用水热法合成了可见光催化剂Ag-BiVO4,并对其进行了XRD和UV-Vis DRS表征。以噻吩的正辛烷溶液为含硫模型化合物溶液,考察了Ag-BiVO4催化剂前体的pH、Ag-BiVO4催化剂用量和空气流量等工艺条件对脱硫率的影响,研究了Ag-BiVO4催化剂光催化氧化噻吩的性能。表征结果显示,Ag的掺杂没有改变BiVO4的晶相,在Ag-BiVO4催化剂前体的pH为7的条件下制备的Ag-BiVO4催化剂(Ag-BiVO4(pH=7))结晶度较好,吸收边带明显红移,禁带宽度窄于纯BiVO4。实验结果表明,Ag-BiVO4(pH=7)催化剂活性最高,在空气流量为300 mL/min、Ag-BiVO4(pH=7)催化剂加入量为1.0 mg/L、400 W金卤灯照射180 min的条件下,脱硫率可达95%。     

高效三相光催化剂BiVO4@C3N4@GO的制备及性能研究

NBiVO4, BiVO4@C3N4 and BiVO4@C3N4@GO composite photocatalysts were synthesized, and characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometer(EDS), transmission electron microscopy (TEM), ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis DRS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FT-IR), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area techniques. The photocatalytic activity was evaluated for the degradation of the methylene blue (MB) under visible light irradiation and BiVO4@C3N4@GO ternary composite outperformed the binary composites, BiVO4@C3N4 and BiVO4. Then the effects of catalyst dosage, initial pH, and initial methylene blue concentration on degradation process were investigated systematically. The improvement of visible-light photocatalytic degradation performance was attributed to the enhanced visible light absorption, larger surface area, higher adsorption ability, and prolonged lifetime of photo-generated electron-hole pairs. The recycle experiments results showed that the BiVO4@C3N4@GO composite have excellent photo-stability for MB photocatalytic degradation.     

掺杂型光催化剂Ag-BiVO_4的制备及其光催化降解含酚废水的研究

研究了掺杂型可见光催化剂Ag-BiVO4的制备及其光催化氧化降解含酚废水的工艺条件。采用水热法制备了Ag-BiVO4,并对其进行X射线衍射、紫外-可见漫反射等手段表征;以含酚废水为降解目标,考察了催化剂前驱体的pH值、催化剂用量和空气流量等工艺条件对降解率的影响,研究了Ag-BiVO4催化剂光催化氧化苯酚的性能。结果表明,Ag的掺杂延伸了BiVO4的可见光吸收范围,吸收边带明显红移,能隙禁带宽窄于纯BiVO4,而Ag的掺杂没有改变BiVO4的晶相,在中性条件下制备的Ag-BiVO4催化剂晶型较完整,可见光催化活性最高。在空气通入量为200mL/min、Ag-BiVO4(pH=7)催化剂加入量为0.5mg/L时,400W金卤灯照射150min,对含酚废水的去除率可达93%。     

Co3O4/CNTs复合材料的制备及电化学性能

通过水热法在水与乙醇不同体积比下制备了Co3O4/CNTs复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对Co3O4/CNTs的微观形貌、粒径大小和物相结构等物化性质进行表征。通过循环伏安法,恒电流充、放电和交流阻抗等测试方法考察了不同Co3O4粒径的Co3O4/CNTss的电化学性能。结果表明：具有尖晶石结构的Co3O4主要负载在CNTs的外表面;随着水体积分数的增加,Co3O4的粒径从5 nm逐渐增大到22 nm;随着Co3O4粒径的增加,Co3O4/CNTs在0.5 A/g电流密度下的比电容从207.5 F/g降至94.7 F/g; Co3O4粒径为5 nm的Co3O4/CNTs具有更高的比电容、优良的倍率特性和稳定性,2000次充、放电循环过程中比电容不降反升,稳定在220 F/g左右。     

负载氧化钴的碳纳米管催化剂催化氧化环己烷

 采用浸渍-沉淀法制备出负载型碳纳米管氧化钴催化剂(Co₃O₄/CNTs),将其用于环己烷的氧化反应,考察了硝酸钴浓度对所制备的Co₃O₄/CNTs催化环己烷氧化反应效果的影响,同时考察了反应时间、温度、催化剂用量、引发剂用量等因素对环己烷催化氧化反应的影响。结果表明,硝酸钴浓度为0.5mol/L所制备的Co₃O₄/CNTs催化剂对环己烷氧化反应催化效果较好;以叔丁基过氧化氢为引发剂,空气为氧化剂,在反应温度150℃、反应时间2h条件下,环己烷的转化率可达到14.2%,环己醇、环己酮和环己基过氧化氢总选择性可达到90.2%。     

Co/TUD-1催化1,2-二苯乙烯环氧化反应

以乙酰丙酮钴(Ⅱ)为前体,采用原子层沉积法合成了Co/TUD-1催化剂,考察了该催化剂在以O2为氧化剂的1,2-二苯乙烯环氧化反应中的性能;并对催化剂进行了XRD、N2吸附-脱附、漫反射光谱和H2-TPR表征。表征结果显示,当Co负载量(w)小于等于4.0%时,TUD-1分子筛中Co主要以高度分散的CoOx形式存在;当Co负载量大于4.0%时,分子筛的孔道内外均有大量Co3O4形成。高度分散在分子筛中的CoOx是1,2-二苯乙烯环氧化的高活性组分。与采用浸渍法和水热法制备的催化剂相比,原子层沉积法制备的Co/TUD-1催化剂具有更高的活性。以负载量为4.0%的Co/TUD-1为催化剂,在100℃下反应6 h时,1,2-二苯乙烯转化率为49.3%,环氧化物选择性为96.8%。     

合成低碳醇超细Mo-Co-K催化剂局域结构的研究

采用类凝胶法和超临界流体干燥技术制得了一组具有不同Co/Mo比的超细非负载型Mo Co K催化剂 ,考察了其合成低碳醇性能 ,并运用EXAFS技术对还原态催化剂的局域结构进行了研究。结果表明 ,还原态催化剂中Co以CoMoO4的形式存在 ,Co的配位数低于标样CoMoO4的配位数 ,且随着Co/Mo比的减小而减小。由于催化剂中Mo与Co之间的相互作用 ,使得Co O键长被不同程度地拉长。研究表明 ,催化剂中具有低配位Co且较弱的Mo、Co之间相互作用的类CoMoO4结构物相可以促进低碳醇的生成。     

柠檬酸对CoMo/Al2O3催化剂中助剂作用的影响

在一系列不同体相原子比[n(Co)/ n (Co+Mo)]的CoMo/Al2O3催化剂制备过程中引入柠檬酸,考察了柠檬酸对CoMo催化剂中助剂作用的影响,并采用BET,XRD,XPS,HRTEM等手段进行表征。结果表明：柠檬酸可以提高助剂Co和主剂Mo在载体表面的分散性,使Co对MoS2的助剂作用增强,这种促进作用在较高体相原子比时更加明显;在4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应中,催化剂的加氢脱硫活性均随助剂含量的增加表现出先增后减的趋势,且在体相原子比为0.3时达到最高;添加柠檬酸后催化剂的脱硫活性提高,且在较高体相原子比时活性提高更为明显。