铈锆固溶体的添加量对氧化铝涂层性能的影响

以铈锆固溶体和γ-Al2O3及分散剂等制备了金属载体涂层,并用扫描电镜、比表面积、超声振荡及热冲击等方法研究了铈、锆固溶体添加量对γ-Al2O3涂层的性能影响.结果表明,γ-Al2O3涂层中适宜的铈锆固溶体添加量为30%,经过1 050℃水蒸气氛围20h的高温处理后,涂层比表面积仍可达到68.867 m2/g,脱落率低于3%.     

γ-Al2O3负载Au催化剂的制备及其催化CO氧化反应研究

以γ-Al2O3为载体,采用沉积-沉淀法制备出不同Au负载量的系列Au-γ-Al2O3催化剂,利用X射线衍射仪（XRD）对其结构进行了表征,并在实验室小型固定床反应器上对其催化CO氧化反应活性进行了考察.结果表明,在Au负载量小于3％时,Au可很好地分散在载体表面,随着其负载量的增大,Au粒子会发生聚集;沉积-沉淀反应时反应液的最佳pH值为8.0;在一定范围内增加Au负载量,可使催化剂的催化活性显著增强,但当该值大于3％后,反而会对催化活性不利;水蒸气对失活Au-γ-Al2O3催化剂有明显的再生作用,再生后催化剂的活性基本得到恢复,可使CO氧化反应O2转化率大于80％.     

低温等离子体自光催化技术降解燃油尾气中的苯系物

 以自制的纳米TiO2为催化剂,以陶瓷拉西环为载体,作为低温等离子体反应器中的填料;针对油气中的苯类物质,提出自光催化净化技术。通过对苯系污染物初始浓度、气体流量、电场强度、苯降解率、O3产率、CO2选择性等因素的考察,发现自光催化技术可有效提高油气的苯降解率,当电场强度为12 kV/cm时,苯降解率高达99%,能够抑制O3的产生,有利于提高CO2选择性,促使油气净化更为完全。     

PtLiLa/γ-Al2O3催化剂上柴油水蒸气重整制氢实验研究

采用浸渍法制备了PtLiLa/γ-Al2O3催化剂。以－10号柴油为原料,在固定床管式反应器中研究了温度、水碳比、空速对PtLiLa/γ-Al2O3催化剂上柴油水蒸气重整制氢反应的影响,确定了适宜的反应条件。采用XRD和SEM方法对反应后的催化剂进行了表征。结果表明,PtLiLa/γ-Al2O3催化剂对柴油水蒸气重整制氢具有较好的催化性能,且稳定性良好。在温度680 oC,水碳摩尔比22,柴油空速0.3 h-1条件下,H2产率为28.66 mol/mol。     

氧化铁改性γ-氧化铝负载碳酸钾催化酯化的活性研究

采用Fe2O3改性的γ-Al2O3作为载体负载K2CO3,用等体积浸渍法制得固体碱催化剂用于癸酸六聚甘油酯的合成。考察了Fe2O3改性γ-Al2O3作为载体的固体碱催化剂的催化活性。采用XRD、CO2-TPD等对所制备的催化剂进行了结构和性能表征。结果表明,在γ-Al2O3中加入适量Fe2O3改性剂可以产生了新碱性中心,使催化剂具有更高的催化活性,Fe2O3最佳加入量为5%,催化反应的酯化率可达到91.0%。     

固体碱低温催化碳酸乙烯酯水解合成乙二醇

以γ-Al2O3为载体,通过浸渍法制备了不同负载量的K2CO3/γ-Al2O3和K2CO3/MgO/γ-Al2O3催化剂,采用XRD和CO2-TPD方法研究了催化剂表面的结构和碱性,考察了K2CO3和MgO负载量、反应温度、水与碳酸乙烯酯(EC)的摩尔比(水酯比)对EC水解合成乙二醇反应的影响。实验结果表明,10%(w)K2CO3/10%(w)MgO/γ-Al2O3催化剂的碱量最大,活性最高,在反应温度120℃、水酯比1.2、反应压力0.6 MPa的条件下反应3 h,EC收率和乙二醇选择性均达到100%。重复实验结果表明,K2CO3/MgO/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性和稳定性,优于K2CO3/γ-Al2O3催化剂。     

γ-Al_2O_3载体孔结构对负载钯催化剂催化C_9石油树脂加氢性能的影响

选择了3种不同的工业化γ-Al2O3载体,其中W203型和W217型是典型的中孔γ-Al2O3载体,而W251型是特殊的大孔γ-Al2O3载体,考察了它们负载的Pd/γ-Al2O3催化剂催化C9石油树脂加氢的性能;采用N2吸附-脱附、CO化学吸附、SEM、TEM、XRD等表征手段对γ-Al2O3载体及Pd/γ-Al2O3催化剂进行了表征。实验结果表明,加氢催化剂载体的孔性质对其催化C9石油树脂加氢性能具有重要影响,存在大量大孔的载体制备的Pd/γ-Al2 O3催化剂在大分子催化加氢反应中表现出更高的催化活性和稳定性。3种工业化γ-Al2O3载体的平均孔径及其负载的Pd/γ-Al2O3催化剂的催化活性和稳定性的高低均遵循同样的顺序:W203相似文献   

浸渍法制备纳米纤维状γ-Al2O3为载体的稀土催化剂

分别以超重力法制备的纳米纤维状γ-Al2O3和普通γ-Al2O3为载体,采用改进的等体积浸渍法制备了相同组分的LaCeCuMn纳米稀土催化剂,并应用微反活性评价装置测试了对CO和C3H8的氧化活性.利用XRD,TEM,BET等手段,分析了产品的结构和粒子形貌.实验结果表明,与以普通γ-Al2O3为载体的催化剂相比,催化剂活性组分在纳米纤维状γ-Al2O3载体上分散比较均匀,平均粒径在15～20 nm之间;CO和C3H8氧化反应中起燃温度分别可以达到161,186℃,二者的最终转化率均在99%以上.     

载体织构对Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂结构和甲烷化活性的影响

采用等体积浸渍法制备了4种不同γ-Al2O3为载体的负载型Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂,通过BET、XRD和H2-TPR等表征手段对载体和催化剂进行了表面微观结构分析,并考察了其低温浆态床催化CO甲烷化反应的活性和稳定性。结果表明,载体γ-Al2O3的表面织构性质对Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂活性物质Ni的分布和甲烷化活性影响较大。比表面积和平均孔径分别为192m2/g和5.8nm的γ-Al2O3载体具有较好的低温浆态床CO甲烷化活性,有利于活性组分的分散,且与γ-Al2O3表面作用较强的β-NiO含量较多,还原后活性物质Ni晶粒较小,形成的活性中心数量多,甲烷化活性及稳定性较好,CO的平均转化率和CH4平均选择性分别达到97.0%和89.0%。而以比表面积较大的高硅γ-Al2O3载体制备的催化剂,游离态α-NiO含量较多,还原过程中容易迁移和团聚,形成较大的Ni晶粒,催化剂的活性和稳定性均差,CO的初始转化率为85.5%,反应17h后活性急剧下降。     

γ-Al_2O_3性质对钼基耐硫甲烷化催化剂活性的影响

以不同性质的γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了负载量为15%(w)的MoO3/γ-Al2O3催化剂,研究了γ-Al2O3性质对催化剂的耐硫甲烷化活性的影响,利用BET,XRD,SEM,NH3-TPD,H2-TPR等手段对γ-Al2O3及催化剂进行了表征。实验结果表明,以比表面积188 m2/g、孔体积0.53 cm3/g的γ-Al2O3为载体制备的15%(w)MoO3/γ-Al2O3催化剂活性最高;当反应温度550℃、气态空速5 000 h-1、压力3 MPa时,经25 h的活性评价后,该催化剂的耐硫甲烷化活性仍保持在48%以上。当MoO3的负载量低于它在γ-Al2O3上的单层饱和负载量时,γ-Al2O3的比表面积与催化剂的活性无直接关系;载体的晶化程度太高或载体单位面积上的酸量太低或太高均不利于耐硫甲烷化反应的进行;活性组分与载体间较弱的相互作用有助于催化剂活性的提高。     

低堆密度大孔体积γ-Al_2O_3的制备与表征

以Al2(SO4)3和NH3.H2O为原料合成了拟薄水铝石,经煅烧得到γ-Al2O3;采用X射线衍射、透射电子显微镜、热重-示差扫描量热和压汞法等方法对拟薄水铝石和γ-Al2O3进行了表征。表征结果显示,低堆密度大孔体积的γ-Al2O3的较佳制备条件为:反应液的pH为8、Al3+浓度为0.9mol/L、反应时间60min、反应温度70℃、NH3.H2O的质量分数为21%、800℃下煅烧5h。在此条件下制备的γ-Al2O3的比表面积为207.43m2/g、总孔体积为2.93mL/g、堆密度为0.23g/mL,且具有双孔分布,其中孔径大于100nm的孔的体积占总孔体积的58.91%,适用于大分子脱氢催化剂的载体。     

CoMo/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其加氢脱氧性能

采用共沸蒸馏-均匀沉淀法辅以超声波分散技术制备了纳米γ-Al2O3(γ-Al2O3(Ⅰ)),并以γ-Al2O3(Ⅰ)与商品γ-Al2O3(γ-Al2O3(Ⅱ))为载体,采用等体积浸渍法制得了Co与Mo负载量(分别以CoO与MoO3的质量分数计)分别为6%和16%的CoMo/γ-Al2O3(Ⅰ)与CoMo/γ-A12O3(Ⅱ)催化剂,采用间歇搅拌釜考察了催化剂的苯酚加氢脱氧性能。BET,SEM,XRD,H2-TPR,NH3-TPD表征结果表明,γ-Al2O3(Ⅰ)载体呈纤维介孔状,具有较大的比表面积、孔体积及适宜的孔分布。相对于CoMo/γ-A12O3(Ⅱ)催化剂,CoMo/γ-Al2O3(Ⅰ)催化剂的活性组分高度分散于γ-Al2O3(Ⅰ)载体表面,还原性能较高,酸中心较多。苯酚加氢脱氧反应结果表明,CoMo/γ-A12O3(Ⅰ)催化剂具有较高的加氢脱氧活性,苯酚转化率为79.2%,苯选择性为89.3%。     

活性炭表面官能团对苯吸附性能影响的分子模拟

利用Material Studio(MS)软件构建了具有氢基、羟基、羰基和羧基不同官能团的活性炭结构模型,并使用巨正则蒙特卡洛方法,在微观层面上分析了活性炭吸附苯分子的吸附等温线、等量吸附热、吸附作用能以及吸附构型。结果表明：活性炭中引入羧基和羰基官能团有利于提高其对苯分子的吸附量和吸附速率,且羧基的影响程度要高于羰基;而氢基和羟基的引入,不利于苯分子在活性炭中的吸附。分析原因主要是酸性含氧官能团的引入可以为苯吸附提供高能吸附位点,而羟基和氢基团分别使活性炭极性和炭密度降低,使其对苯的吸附性能下降。     

覆炭载体镍催化剂脱氢活性和表面酸性研究

以制备的覆炭γAl2O3(CCA)为载体,制备了Ni/CCA系列催化剂,并对其环己烷脱氢活性进行了考察;以吡啶为探针分子,用热重分析(TG)和差示热分析(DTA)技术测定了Ni/CCA催化剂的表面酸性,并计算了Ni/γ-Al2O3和Ni/CCAⅡ两种催化剂的脱吡啶活化能。结果表明,Ni/CCA催化剂的脱氢活性优于Ni/γ-Al2O3催化剂;CCA载体的覆炭量对Ni/CCA催化剂的脱氢活性有一定的影响,当覆炭的质量分数在7.92％时出现脱氢活性峰,并且Ni/CCA催化剂具有较好的低温脱氢活性;CCA载体和Ni/CCA催化剂表面的吡啶物理吸附量和化学吸附量均低于γ-Al2O3载体和Ni/γ-Al2O3催化剂,CCA载体和Ni/CCA催化剂的脱附化学吸附毗啶的DTA曲线上有两个吸热峰,说明在CCA载体和Ni/CCA催化剂上有两个表面酸性中心;求得吡啶在Ni/γ-Al2O3和Ni/CCAⅡ催化剂的强酸中心的脱吡啶活化能分别为188 kJ/mol和225 kJ/mol,在弱酸中心的脱吡啶活化能分别为30 kJ/mol和31 kJ/mol。     

载体和助剂对镍基苯加氢催化剂活性的影响

采用等体积浸渍法制备苯加氢为环己烷的负载镍基催化剂,用XRD、TPR和BET进行表征,并在积分固定床反应器中,考察了不同反应温度下γ-Al2O3和TiO2两种载体和La、Ce、Mo、Cu四种不同助剂对镍基催化剂活性的影响。实验结果表明:Ni/γ-Al2O3的催化活性高于Ni/TiO2,La、Ce、Mo、Cu助剂均可提高Ni/γ-Al2O3催化剂的活性,其中添加La的催化剂活性和选择性均表现最佳,在2.0MPa、200℃、催化剂装量16.5g、氢气流量0.03L/min和精苯流量30mL/h条件下,Ni-La/γ-Al2O3催化剂(w(Ni)=10%,w(La)=1%)的苯转化率和环己烷选择性分别达到99.4%和94.2%。表征结果表明La助剂改进了NiO在载体表面的分散性,同时增强了NiO与载体之间的相互作用。     

介孔TiO2晶须-γ-Al2O3复合载体催化剂的制备及其对二苯并噻吩的加氢脱硫性能

以介孔TiO2晶须作为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了介孔TiO2晶须与γ-Al2O3复合载体(TiO2-Al2O3),在此基础上,通过等体积浸渍法制备了不同MoO3负载量的MoO3/ TiO2-Al2O3催化剂,采用N2吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)、H2程序升温还原(H2-TPR)、场发射扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征技术对催化剂结构进行剖析,并考察了其对二苯并噻吩(DBT)的加氢脱硫性能。XRD和Raman等结果显示,当MoO3负载质量分数低于20%时,MoO3能够在TiO2-Al2O3复合载体上分散良好,当MoO3负载质量分数超过20%时,复合载体催化剂上出现晶态的MoO3物种;TPR结果显示,出现晶态的MoO3会增加其还原温度,不利于形成活性相;所有催化剂拥有良好的介孔结构,比表面积均大于200 m2/g。DBT的加氢脱硫结果显示,MoO3/ TiO2-Al2O3复合载体催化剂的MoO3负载质量分数为20%时具有最佳催化性能,DBT转化率达到了56%,优于相同条件纯γ-Al2O3为载体的催化剂(49%)。     

镁对Pt-Re/γ-Al2O3重整催化剂性能的影响

考察了引入Mg对Pt-Re/γ-Al2O3重整催化剂的影响。结果表明，Mg的不同引入方式对Pt-Re/γ-Al2O3重整催化剂的影响也不同。催化剂浸渍时采用Mg(NO3)2.6H2O的引入方式，随着Mg含量的增加，催化剂的持氯能力降低，硫化后催化剂的硫含量增加，催化剂的选择性有明显改善，但催化剂的活性降低；而采用MgCl2.6H2O浸渍方式，催化剂预处理后的持氯能力提高，硫化后催化剂硫含量基本保持不变，催化剂的选择性也有明显改善。控制合适的Mg含量，催化剂的积炭速率降低，催化剂的活性稳定性提高。引入镁对Pt-Re/γ-Al2O3重整催化剂的比表面积、孔体积和孔径分布以及Pt金属分散度没有明显改变。     

H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理分析

利用分子模拟和实验探究结合,考察了H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理。在构造γ-Al2O3(110C)面基础模型和建立H2O,SO2,NO等吸附质分子在(110C)面的吸附模型后,确定了优化的吸附构象。通过电荷密度和分波态密度分析发现,吸附质与(110C)面Al位点存在明显的电子转移,进而形成稳定的吸附结构。H2O通过分子吸附和解离吸附,占据Al3c和O3c位点;SO2主要吸附在Al3c、Al4c位点;NO与Al4c位点相互作用,需要在O3c位点氧化。因此,H2O与SO2和NO在γ-Al2O3(110C)面的Al3c和O3c位点存在竞争吸附。试验结果与分子模拟理论分析结果基本一致,H2O不利于SO2和NO在γ-Al2O3上的吸附。     

H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理分析

利用分子模拟和实验探究结合，考察了H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理。在构造γ-Al2O3(110C)面基础模型和建立H2O，SO2，NO等吸附质分子在(110C)面的吸附模型后，确定了优化的吸附构象。通过电荷密度和分波态密度分析发现，吸附质与(110C)面Al位点存在明显的电子转移，进而形成稳定的吸附结构。H2O通过分子吸附和解离吸附，占据Al3c和O3c位点；SO2主要吸附在Al3c、Al4c位点；NO与Al4c位点相互作用，需要在O3c位点氧化。因此，H2O与SO2和NO在γ-Al2O3(110C)面的Al3c和O3c位点存在竞争吸附。试验结果与分子模拟理论分析结果基本一致，H2O不利于SO2和NO在γ-Al2O3上的吸附。     

基于铁基载氧体的市政污泥气化特性模拟及实验研究

基于Aspen Plus软件中的模拟及流化床反应器中的部分实验,研究了铁基载氧体在市政污泥化学链气化中对碳转化效率、合成气组分、硫氮污染物排放等特性的影响。结果表明：燃料反应器中氧/碳摩尔比(n(O)/n(C))的增加提高了污泥的碳转化率,但却降低了CO、H2的浓度,碳转化率趋于平稳时明显减少了羰基硫(COS)和H2S的排放;燃料反应器中温度的提升利于合成气热值和污泥气化率的提高,降低H2S排放量的同时增加SO2的生成;随着水蒸气与污泥质量流量比的增加,H2的摩尔分数明显上升,在其质量流量比超过12时,变化不再明显;空气反应器中空气与载氧体摩尔流量比(空载比)的增加会使载氧体再生程度提高,但空载比增加到1.3时,开始有大量NOx的生成;空气反应器中反应温度的升高对载氧体的再生影响不大,但会导致热力型NOx的产生。