稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-SiO_2-Sm_2O_3的失活及再生研究

研究了稀土固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2 SiO2 Sm2O3的失活原因与再生方法,采用热重差热分析法考察了催化剂失活原因。结果表明,催化剂失活的主要原因是:①催化剂表面硫含量损失;②催化剂表面活性位被反应液中的有机物覆盖;③催化剂表面积碳。催化剂采用7种不同再生方法进行比较。催化剂最佳再生方法是用无水乙醇洗涤2遍;110℃干燥12h。     

N2O一步氧化苯制苯酚FeZSM-5分子筛的失活与再生

将离子交换法制备并经水热处理的FeZSM-5分子筛应用于N2O一步氧化苯制苯酚反应中.在固定床反应器上研究了导致催化剂失活的原因,考察了失活催化剂的再生条件,并采用热重-差热综合热分析法(TG-DTA)、N2吸附比表面测定法(BET)和程序升温氧化法(TPO)等对失活前后的催化剂进行了表征.结果表明,FeZSM-5分子筛催化剂在N2O一步氧化苯制苯酚反应中具有较高的初始活性,但失括较快.失活催化剂上存在两种形式的积炭,C与H比不同的低温炭和高温炭是催化剂失活的主要原因.再生实验结果表明,失活催化剂在450℃下,在N2O气氛中烧炭再生处理40 min后,催化剂的活性可完全恢复,此时催化剂表面的积炭率仍保持在30%左右.     

Co-Mo/y-Al2O3耐硫脱氧催化剂的TPD-TPR研究

采用等体积浸渍法制备了Co-Mo/y-Al2O3非贵金属耐硫脱氧催化剂，在实验室微反装置上进行了脱氧活性考评，利用程序升温脱附法（TPD）对该脱氧剂H2、O2的脱附行为进行了研究；同时，利用程序升温还原法（TPR）对新鲜样及中试失活样进行了研究。结果表明，在该催化剂上H2存在两个脱附峰，对应有两种吸附活化位；O2有四个脱附峰，对应有四种吸附活化位，水汽吸附会优先占据弱吸附活性位，从而抑制了其对H2和O2的活化吸附量。催化剂有三种耗氢还原峰，峰面积呈肥胖型，且在各个温度下都有还原，活性组份Co-Mo与Al2O3之间协同作用，直接影响着催化剂脱氧活性，新鲜样中的活性物种与载体间的作用要比失活样的强。研究结果对Co-Mo/y-Al2O3非贵金属耐硫脱氧催化剂的使用、失活和再生有重要的意义。     

稀土Sm促进的S2O82-/SnO2-Fe2O3固体酸的制备及表征

以(NH4) 2S2O8溶液为浸渍溶液,采用溶胶-凝胶法制备了添加稀土Sm元素的固体酸催化剂S2O82-/SnO2-Fe2O3-Sm2O3,采用FT-IR、XRD、TG-DTA等分析方法对催化剂进行表征.将催化剂应用于乙酸正丁酯的合成反应,考察了铁锡元素摩尔比、浸渍液浓度、焙烧温度、焙烧时间和稀土含量等条件对固体酸催化性能的影响,得到催化剂的最佳制备条件为:铁锡元素摩尔比为1∶4,(NH4)2S2O8浸渍液浓度为2.0 mol/L,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2.5h,添加稀土氧化钐含量为3％,乙酸正丁酯的酯化率最高达98％以上.添加稀土Sm元素的催化剂稳定性能良好,再生实验表明催化剂结焦及S2O2-基团的流失是催化剂失活的主要原因.     

N2O-步氧化苯制苯酚FeZSM-5分子筛的失活与再生

将离子交换法制备并经水热处理的FeZSM-5分子筛应用于N2O-步氧化苯制苯酚反应中。在固定床反应器上研究了导致催化剂失活的原因,考察了失活催化剂的再生条件,并采用热重-差热综合热分析法（TG-DTA）、N2吸附比表面测定法（BET）和程序升温氧化法（TPO）等对失活前后的催化剂进行了表征。结果表明,FeZSM-5分子筛催化剂在N2O-步氧化苯制苯酚反应中具有较高的初始活性,但失活较快。失活催化剂上存在两种形式的积炭,c与H比不同的低温炭和高温炭是催化剂失活的主要原因。再生实验结果表明,失活催化剂在450℃下,在N2O气氛中烧炭再生处理40min后,催化剂的活性可完全恢复,此时催化剂表面的积炭率仍保持在30％左右。     

Co-Mo/γ-Al2O3耐硫脱氧催化剂的TPD-TPR研究

采用等体积浸渍法制备了Co-Mo/γ-Al2O3非贵金属耐硫脱氧催化剂,在实验室微反装置上进行了脱氧活性考评,利用程序升温脱附法(TPD)对该脱氧剂H2、O2的脱附行为进行了研究;同时,利用程序升温还原法(TPR)对新鲜样及中试失活样进行了研究.结果表明,在该催化剂上H2存在两个脱附峰,对应有两种吸附活化位:O2有四个脱附峰,对应有四种吸附活化位,水汽吸附会优先占据弱吸附活性位,从而抑制了其对H2和O2的活化吸附量.催化剂有三种耗氢还原峰,峰面积呈肥胖型,且在各个温度下都有还原,活性组份Co-Mo与Al2O3之间协同作用,直接影响着催化剂脱氧活性,新鲜样中的活性物种与载体间的作用要比失活样的强.研究结果对Co-Mo/γ-Al2O3非贵金属耐硫脱氧催化剂的使用、失活和再生有重要的意义.     

镓对Pt-K/Al2O3催化剂在丙烷脱氢中活性的影响

以Al_2(SO_4)_3和NaAlO_2为原料,采用双铝法合成拟薄水铝石,再经高温焙烧制备了活性氧化铝载体。采用分步等体积浸渍法,在氧化铝载体上负载Ga、K和Pt,制备催化剂,并考察催化剂对丙烷脱氢制丙烯的催化性能。通过BET比表面分析,简单探讨了催化剂结构与催化剂失活再生的关系。结果表明,同时添加质量分数为1.5%的Ga和1.5%的K,制备的0.3Pt-1.5Ga-1.5K/Al_2O_3催化剂,对丙烷脱氢制丙烯有较高的催化活性,反应1h后,丙烷的转化率和丙烯的选择性分别为46.2%和81.3%。催化剂失活的主要原因是积碳覆盖了活性位,再生后,催化剂活性基本可以恢复到初始状态。     

Ta2O5/SiO2催化乙醇乙醛制备1,3-丁二烯及其再生性能

采用浸渍法制备Ta2O5/SiO2催化剂,研究SiO2载体的孔径大小及负载量对催化乙醇乙醛合成1,3-丁二烯性能的影响,并对催化剂再生条件及再生性能进行研究.采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)等方法对催化剂进行表征.结果表明:以B型硅胶为载体的2％Ta2O5/SiO2-B催化...     

汽车三效催化剂失活研究的进展

随着对汽车三效催化剂耐久性能要求的日益提高,因而对催化剂抗老化性能提出了更高的挑战,本文主要介绍了汽车三效催化剂失活的主要类型,包括:机械失活、化学失活及热失活。阐明了目前汽车三效催化剂所面临的主要的失活问题就是涂层基体γ-Al2O3烧结和贵金属的老化,同时论述了目前对γ-Al2O3和贵金属的主要改性方法,指出开发新型的耐高温稳定的涂层材料是目前所要研究的重点。     

对失活Co—Mo—D／Al2O3硫化物催化剂的剖析研究

本文通过多种测试技术研究了工业Co-Mo-K/Al2O3耐硫变换催化剂，失活样中各元素的存在状态，含量和物相变化。发现，在原催化剂中钾、，硫从内部向表面迁移并有流失，γ－Al2O3转变为（Al2O3)10R，MoS2,Co9S8变为含活性硫物种少的物相；从反应气中夹带的铁，铬，硅和镍杂质沉积在表面上，由此导致催化剂对H2O和CO的吸附与反应能力的下降，最终造成严重失活。     

钕-铝系稀土色料的研制

通过钕-铝系列色料合成实验,分析不同配比及不同矿化剂等对色料呈色效果的影响,确定最佳工艺方法。对实验结果进行XRD及色度分析,确定其主晶相为钕酸铝,试样的明度均在70以上,色彩鲜艳亮丽。     

Phase equilibrium in binary La2O3-Dy2O3 and ternary CeO2-La2O3-Dy2O3 systems

Cerium oxide doped with oxides of rare earth elements is a multifunctional material, a wide range of uses which is associated with its unique physicochemical properties. Phase diagrams of multicomponent systems are the physicochemical basis for the creation of new materials with improved characteristics.In this work, phase equilibria in ternary CeO₂–La₂O₃–Dy₂O₃ and binary La₂O₃–Dy₂O₃ systems in the whole concentration range were studied. No new phases have been identified in these systems. An isothermal section of the phase diagram of the CeO₂–La₂O₃–Dy₂O₃ system at a temperature of 1500 °С is constructed. No new phases have been detected in the system. It was found that in the studied ternary system solid solutions are formed on the basis of (F) modification of CeO₂ with structure of fluorite type, monoclinic (B), cubic (C) and hexagonal (A) modifications of Ln₂O₃.In the La₂O₃–Dy₂O₃ binary system (1500–1100 °С) three types of solid solutions are formed: based on hexagonal modification A-La₂O₃, monoclinic modification B-Dy₂O₃ and cubic modification C-Dy₂O₃ separated by two-phase fields (A+B) and (B+C), respectively. The boundaries of the regions of homogeneity of solid solutions based on A-La₂O₃ are determined by compositions containing 35–40, 20–25, 15–20 mol% Dy₂O₃ at 1500, 1250, 1100 °C, respectively. From the obtained data it follows that the solubility of Dy₂O₃ in the hexagonal modification of lanthanum oxide is 39 mol% at 1500 °C, 23 mol. % at 1250 °C and 16 mol% at 1100 °C. The limits of existence of solid solutions based on monoclinic B-modification are determined by compositions containing 30–35, 65–60 (1250 °С), 35–40, 55–60 (1100 °С) 40–45, 70–75 (1500 °C) mol% Dy₂O₃.In the studied system, with a decrease in temperature from 1500° to 1100°C, there is a decrease in the solubility of La₂O₃ in the crystal lattice of cubic solid solutions of C-type from 16 to 10 mol%.     

Polycrystalline In2O3 and In2O3/Y2O3 photoanodes

Single crystal In₂O₃ shows promise as a photoanode for the decomposition of water. Because of various difficulties in the preparation of the single crystal material, two simple techniques were developed for the preparation of polycrystalline In₂O₃ anodes. One method involves the thermal decomposition of the nitrate while the other utilizes the chemical vapour deposition technique. Voltammograms and photoresponse spectra of these anodes are compared to the single crystal material. Among other observations, it is noted that the quantum efficiencies of the thermally decomposed films are comparable to the single crystal material. It is also shown that the on-set potential can be shifted to more negative values by forming the mixed oxide In₂O₃/Y₂O₃.     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中铝、铁的反应行为

以Al2O3, Fe2O3和Na2CO3为原料,对Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中的反应行为进行了详细研究. 基于溶出率与时间、温度的关系,证明Na2O×Al2O3和Na2O×Fe2O3的生成反应动力学都服从Zhuralev-Lesokin-Tempelman模型,表观活化能分别为186.59和80.92 kJ/mol,表明Na2O×Fe2O3比Na2O×Al2O3在动力学上更易形成;Al2O3易与Na2O×Fe2O3反应形成Na2O×Al2O3和Fe2O3,在1273 K烧结30 min,所得熟料Al2O3溶出率达98.51%;Fe2O3对Na2O×Al2O3的形成有双重作用,在1273 K下可加速Na2O×Al2O3的形成,超过1323 K,促使Na2O×Al2O3分解成Na2O和b-Al2O3,且随着温度升高或时间延长,分解程度增高,从而导致熟料中Al2O3溶出率显著降低.     

H2O2 / O3, H2O2 / UV And H2O2 / Fe2+ Processes For The Oxidation Of Hazardous Wastes

Activated hydrogen peroxide produces very reactive OH-radicals which destroy hazardous contaminants in water. The principles and different methods of activation are described. Results from laboratory studies show the numerous applications of this new technology. A successful scaleup of laboratory tests to an industrial level is discussed. Finally, a cost estimate for treating different types of water with hydrogen peroxide is presented.     

Propylene metathesis over Re2O7/Al2O3-B2O3 catalysts

A series of alumina aluminum borate (AAB) with various Al/B molar ratios were prepared by the coprecipitation method. The supported rhenium oxide catalysts with various contents of Re₂O₇ were also prepared by the impregnation method with perrhenic acid. The catalytic activity and stability of Re₂O₇/AAB catalysts for the reaction of propylene metathesis were tested in a fixed-bed microreactor. It was found that Re₂O₇/AAB is more active, stable and regenerable than Re₂O₇/Al₂O₃ for propylene metathesis. The optimum Al/B molar ratio was found to be in the range of 4–10.