MnO_x/TiO_2-Al_2O_3催化剂在超临界水氧化中的应用

以TiO2-Al2O3为载体、MnOx为活性组分制备了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂,通过差热-质谱、X射线衍射、程序升温还原、BET测定比表面积等方法对MnOx/TiO2-Al2O3催化剂进行了表征;考察了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂前体的分解过程及MnO2负载量与MnOx/TiO2-Al2O3催化剂活性的关系;以含苯酚、喹啉和氨氮的模拟焦化废水为对象,在连续超临界水氧化装置上评价了该催化剂的性能。实验结果表明,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂的最佳制备条件为:以硝酸锰溶液为浸渍液,MnO2负载量(质量分数)10%,120℃下干燥4h,500℃下焙烧2h。与MnOx催化剂相比,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂具有较高的比表面积,并在超临界水氧化处理焦化废水过程中表现出了较好的活性。在100h的实验中,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂表现出较好的稳定性。     

Tb掺杂对纳米TiO_2光催化活性的影响

以溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2和掺杂Tb的TiO2(Tb-TiO2),用X射线衍射、示差扫描量热、热重分析、红外光谱和荧光光谱等技术对纳米TiO2和Tb-TiO2的结构进行了表征;考察了以纳米TiO2及Tb-TiO2为催化剂光催化氧化环己烷合成环己酮和环己醇的情况。表征结果表明,掺杂Tb后明显抑制了TiO2中锐钛矿相向金红石相的转变,提高了TiO2催化剂的热稳定性,晶格发生了膨胀现象,晶格膨胀可有效降低光生载流子的复合几率,减小晶粒尺寸,提高光催化活性;光催化氧化环己烷的实验结果表明,与TiO2催化剂相比,Tb-TiO2催化剂的环己烷转化率和环己酮、环己醇的选择性大幅度提高,表明Tb-TiO2催化剂的光催化活性和光催化效率提高。     

过渡金属硫化物催化剂上NH3还原SO2的反应

采用沉淀法制备过渡金属硫化物与TiO2的复合硫氧化物催化剂样品,考察了该催化剂上NH3选择性还原SO2反应。与相应的氧化物催化剂相比,过渡金属硫化物催化剂上NH3选择性还原SO2的反应活性增高,单质硫选择性增加。催化剂的活性与其自身的氧化还原能力、硫化物的比表面积及所属结构有一定的关系。过渡金属离子的电负性与催化剂活性呈明显的“火山型”曲线,电负性适中的CoS2—TiO2催化剂的活性较高。根据以上研究提出了硫化物催化剂上NH3还原SO2的反应机理,催化剂活性来源于硫化物物相和TiO2的双组分协同作用。     

过渡金属对Au-Pd/TiO_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

研究了掺杂过渡金属Ru,Ni,Co对Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫活性的影响,并采用X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱、程序升温还原和程序升温脱附等方法对TiO2-Al2O3复合载体、Au-Pd/TiO2-Al2O3和Au-Pd-TM/TiO2-Al2O3(TM表示过渡金属)催化剂进行了表征。实验结果表明,掺杂过渡金属未改变Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的结构;掺杂Ru或Ni增强了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的活性组分与TiO2-Al2O3复合载体的相互作用,降低了反应活化能,提高了催化剂活性组分的分散度和活性比表面积,改善了Au-Pd/TiO2-Al2O催化剂的吸附性能,从而提高了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫的活性;而掺杂Co的效果则与之相反。     

负载型钯催化剂上甲烷催化燃烧机理及直接影响活性的因素

通过分析18O2同位素氧化甲烷过程中的产物分布及催化剂的组成,提出负载型钯催化剂上甲烷燃烧反应通过氧化还原机理进行,活性物种为金属钯和氧化钯.利用电子能谱、程序升温还原及氧同位素交换反应测试等对Pd/TiO2-Al2O3、Pd/SnxZr1-xO2和Pd/TixZf1-xO2体系进行了研究,证明还原性及氧交换活性是直接影响负载型钯催化剂甲烷催化燃烧性能的因素.     

Mo对非晶态合金Ni-B/TiO_2-Al_2O_3催化糠醛液相加氢的影响

采用浸渍法制备了TiO2-Al2O3复合载体,并采用浸渍还原法制备了非晶态合金Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂;以糠醛液相加氢为探针反应,采用示差扫描量热法、比表面积测试、程序升温还原和程序升温脱附等表征手段,考察了Mo对Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂性能的影响。研究结果表明,Mo的添加显著提高了Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂的活性和糠醇的选择性,当Mo质量分数为0.675%~1.250%时,糠醛转化率和糠醇选择性均达到100%;Mo能提高Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂的热稳定性,部分氧化态物种易于还原,同时催化剂的吸氢强度减弱,化学吸附中心数增加,显著提高催化剂的活性。Mo的适量添加使产物糠醇在催化剂上易于脱附,防止其深度加氢,提高了糠醇的选择性。     

共沉淀法制备钛锆复合载体及其在加氢脱硫催化剂中的应用

 共沉淀法制备了n(TiO2):n(ZrO2)=4:1,3:2,1:1,2:3,1:4及单一TiO2、ZrO2氧化物,并用浸渍法制备了10% MoO3/TiO2-ZrO2,10% MoO3/TiO2,10% MoO3/ZrO2催化剂。用X射线衍射、N2吸附方法对催化剂进行表征,在间歇式高压反应釜上进行活性评价。结果表明,550 ℃煅烧2 h后,TiO2-ZrO2(1:1),TiO2-ZrO2(2:3),TiO2-ZrO2(3:2)为无定型,其余载体出现不同程度的结晶。复合氧化物的比表面积均大于单一氧化物,其中TiO2-ZrO2(1:1)的比表面积最大（191.2 m2/g）。噻吩的加氢脱硫反应作为模型反应来评价催化剂的活性。催化剂的活性随着ZrO2在复合载体中含量的增加而提高,10% MoO3/TiO2-ZrO2(1:1)的活性最高。当ZrO2含量进一步增加时,催化剂的活性降低,单一ZrO2载体催化剂的活性最低。     

共沉淀法制备钛锆复合载体及其在加氢脱硫催化剂中应用的探讨

采用共沉淀法制备了n(TiO2):n(ZrO2)=4:1,3:2,1:1,2:3,1:4的锆钛复合氧化物及单一TiO2、ZrO2氧化物,并用浸渍法制备了10%MoO3/TiO2-ZrO2,10%MoO3/TiO2,10%MoO3/ZrO2催化剂。用X射线衍射、N2吸附方法对催化剂进行表征,在间歇式高压反应釜上进行活性评价。结果表明,550℃煅烧2h后,TiO2-ZrO(21:1),TiO2-ZrO(22:3),TiO2-ZrO(23:2)为无定型,其余载体出现不同程度的结晶。复合氧化物的比表面积均大于单一氧化物,其中TiO2-ZrO(21:1)的比表面积最大(191.20m2/g)。以噻吩的加氢脱硫反应作为模型反应来评价催化剂的活性,结果表明催化剂的活性随着ZrO2在复合载体中含量的增加而呈先升后降的变化趋势,其中10%MoO3/TiO2-ZrO(21:1)的活性最高,单一ZrO2载体催化剂的活性最低。     

Au/TiO2催化剂催化丙烯气相直接环氧化的研究

分别采用不同方法以及焙烧条件(温度、气氛)制备了一系列Au/TiO2负载型催化剂,在H2和O2共存条件下,考察了催化剂对丙烯气相直接环氧化制环氧丙烷(PO)的催化性能,探索了催化剂的催化机理.研究表明,催化 剂的环氧化活性主要与载体表面Au粒粒度、化学形态以及Au粒与载体之间的相互作用有关.     

金属氧化物催化剂在消除柴油车排气颗粒物的研究

用DSC及程序升温氧化(TPO)等方法对载体的稳定性及几种金属氧化物催化剂对消除柴油车排气颗粒物催化反应性能的影响进行了研究。结果表明,复合载体TiO2/γ-Al2O3/cordierite的热稳定性比较好。以其为载体的催化剂中,用Pt贵金属修饰的Cu-K-V催化剂表现的活性最高,而老化则会降低催化剂的活性。