制备工艺对淀粉基碳分子筛性能的影响

以淀粉为碳源,F127为结构导向剂,通过KOH活化一步合成法制备系列碳分子筛,采用SEM、TG、FT-IR和N_2吸附-脱附等技术对原料和碳分子筛样品的结构、表面官能团和性能进行表征。结果表明,温度、F127与淀粉添加质量比和KOH浓度对碳分子筛样品的孔隙结构性能影响显著。在KOH浓度为0.75 mol·L~(-1)、m(F127)∶m(淀粉)=4∶3、搅拌时间12 h和反应温度45℃时制备的碳分子筛孔径分布集中,BET比表面积达1 228.972 5 m~2·g~(-1),单点孔容0.807 113 cm~3·g~(-1),单点微孔体积0.636 869 cm~3·g~(-1)。     

掺杂Ni制备Ca2FeCo1-xNixO6催化剂及其催化甲烷燃烧性能

采用共沉淀法制备双钙钛矿Ca_2FeCo_(1-x)Ni_xO_6系列催化剂。采用XRD、BET和H_2-TPR等对样品进行表征,通过催化甲烷燃烧对其进行催化性能测试。结果表明,不同Ni~(2+)掺杂量均可以形成完整的钙钛矿晶型,随着Ni~(2+)掺杂比例升高,催化剂的比表面积逐渐增大;不同Ni~(2+)掺杂量制备的催化剂结构和活性不一样,样品Ca_2FeNiO_6催化甲烷燃烧活性最好,起燃温度T_(10%)为430℃,T_(90%)为640℃。     

酸碱催化剂浓度对柔性硅气凝胶性能和结构的影响

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)作为混合硅源,甲醇为溶剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,通过酸碱两步催化溶胶凝胶法制备醇凝胶,经超临界干燥可以制备高弹性疏水块状硅气凝胶。分别采用0.1 mol·L~(-1)和0.01 mol·L~(-1)的草酸作为酸催化剂,5 mol·L~(-1)和10 mol·L~(-1)的氨水作为碱催化剂,研究不同酸碱催化剂浓度对其网络结构的影响。发现高浓度酸和高浓度碱以及低浓度酸和低浓度碱作为催化剂合成的硅气凝胶的网络结构更加均匀,孔径分布更窄。其中,在草酸浓度为0.01 mol·L~(-1)、氨水浓度为5mol·L~(-1)时,所得硅气凝胶密度为0.135 g·cm-3、比表面积为807 m2·g~(-1)、孔隙率约为93%,凝胶最大可压缩至其起始长度的60%,压缩回弹率为100%。     

Co改性活性炭吸附NO的实验研究

采用Co(NO_3)_2对活性炭进行改性,考察浸渍浓度和吸附温度等条件对活性炭吸附NO性能的影响,并对已吸附NO的0.3 mol·L~(-1)的Co(NO_3)_2改性活性炭进行再生。通过BET、SEM、吸附等温线和FT-IR表征样品的比表面积、颗粒形貌和表面官能团。结果表明,当浸渍溶液浓度为0.3 mol·L~(-1)时,吸附效果最佳,80 min时吸附效率达88.90%。活性炭的吸附效率随着温度升高而降低,用0.3 mol·L~(-1)Co(NO_3)_2改性的活性炭在200℃时的吸附效率大于90%,并可持续50 min。SEM和FT-IR表征结果表明,在Co(NO_3)_2改性的活性炭表面和孔隙生成了Co_3O_4,促进NO催化氧化为NO_2并进行吸附。加热再生后的0.3 mol·L~(-1)Co(NO_3)_2改性活性炭对NO的吸附效率在60 min内仍高于88.90%,再生效果较好,可持续再生利用。     

限定几何构型茂金属催化剂催化乙烯/1-己烯共聚研究

以自制的限定几何构型茂金属催化剂为主催化剂,甲基铝氧烷为助催化剂,对乙烯/1-己烯共聚性能进行研究,考察溶剂、Al与Zr物质的量比、聚合温度、聚合压力和共聚单体浓度等工艺条件对催化剂活性以及聚合物性能的影响。确定乙烯/1-己烯共聚合的工艺条件为:以正庚烷为溶剂,Al与Zr物质的量比为700~1 000,聚合温度(100~120)℃,聚合压力(1.2~2.0)MPa,优选1-己烯浓度为(0.8~1.8)mol·L~(-1)。     

SrxCa1-xNiAl11O19催化剂的制备及其催化甲烷燃烧活性研究

用异丙醇盐水解法制备SrxCa1-xNiAl11O19(x=1.0,0.75,0.5,0.25,0)催化剂,通过X射线衍射、比表面积分析等实验技术及甲烷燃烧,对催化剂的结构和性质进行了考察。研究了掺杂不同量的钙离子对催化剂的结构以及对甲烷催化燃烧活性的影响。结果表明,催化剂在1 200℃焙烧后可以形成完整的六铝酸盐晶型,同时具有较高的催化性能和高温稳定性,不同量的Ca离子掺杂对于催化剂的比表面积有较大的影响。Sr0.25Ca0.75NiAl11O19催化剂具有较好活性,其起燃温度(T10%/℃)为590℃,完全转化温度(T90%/℃)为730℃。     

堇青石负载Mn-Zn-O复合金属氧化物的甲苯催化燃烧性能

以堇青石蜂窝陶瓷为载体、Mn(NO3)2和Zn(NO3)2为原料,采用过量浸渍法制备负载型Mn-Zn-O复合氧化物催化剂,考察Mn与Zn摩尔比、负载量及焙烧温度对甲苯催化燃烧性能的影响,并采用表面积分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征。结果表明:n(Mn)/n(Zn)为2,负载量为10%,经450℃焙烧的催化剂表现出最佳的甲苯催化燃烧性能,在300℃及体积空速为10 000 h-1条件下,催化燃烧质量浓度为3.8μg/m3的甲苯,催化转化率可达91.4%。     

稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/Ce4+催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2/Ce4 ,用于催化苯甲醛与乙二醇的缩合反应.考察了硫酸的浓度、Ce(SO4)2的浓度和焙烧温度等因素对催化性能的影响;采用IR、DSC、XRD和Hammett指示剂法对其性能进行研究.结果表明,催化剂SO2-4/TiO2/Ce4 是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂,在硫酸浓度1 mol·L-1、Ce(SO4)2的浓度0.12 mol·L-1和焙烧温度550 ℃的制备条件下,产率可达88.2%.催化剂晶体结构为锐钛矿型.     

响应面法优化纳米零价铁改性棕榈生物炭的制备工艺

利用响应面法对纳米零价铁修饰棕榈生物炭(nZVI-PB)的制备工艺进行优化,以磷吸附量为考察指标,选取碱活化KOH浓度(CKOH)、热解温度(T)和复合材料中C/Fe质量比为考察因子作为因素进行Box-Behnken试验设计。结果表明,nZVI-PB制备的最佳条件:KOH浓度为3.6 mol·L~(-1),热解温度为486.79℃,材料中C/Fe质量比为0.73,该条件下nZVI-PB的磷吸附量为61.31 mg·g~(-1)。     

卤醇脱卤酶催化合成(S)-2-溴-1-苯基乙醇的工艺优化

以新型卤醇脱卤酶AbHHDH为催化剂,催化拆分外消旋2-溴-1-苯基乙醇生成光学纯的(S)-2-溴-1-苯基乙醇,通过单因素实验探究了缓冲液pH值、缓冲液浓度、催化剂用量、底物浓度以及温度对催化合成反应的影响。结果表明,在NaH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲液pH值为8.0、NaH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲液浓度为200 mmol·L~(-1)、催化剂用量为37.5 g·L~(-1)、底物浓度为20 mmol·L~(-1)、温度为28℃的最优工艺条件下反应15 min,(S)-2-溴-1-苯基乙醇的ee值为100%,收率为35.11%。     

SiO2气凝胶-金尾矿催化剂的制备及表征

利用浸渍法将金尾矿与SiO_2气凝胶相结合,制备SiO_2气凝胶-金尾矿催化剂。对催化剂的制备工艺进行探索,考察制备条件对催化剂活性金属负载量的影响,确定催化剂的最佳制备工艺条件,采用SEM、XRD、TG、FT-IR等对催化剂进行表征。结果表明:盐酸浓度3 mol·L~(-1),金尾矿与气凝胶质量比1∶1,浸渍温度45℃、浸渍时间2 h、老化时间48 h为最佳制备工艺条件。在此条件下制得的SiO_2气凝胶-金尾矿催化剂活性金属负载量较大,负载均匀且耐热性能较好。     

AgBr/Zn3(OH)2V2O7·2H2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、pH值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120 ℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0.20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1.0 g·L^-1的催化剂对10 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液脱色率达到85.2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na₂SO₄对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66.4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。     

TPAOH-NH3·H2O溶液处理TS-1/SiO2对丙烯环氧化反应影响

将SiO₂负载的钛硅分子筛(TS-1/SiO₂)用四丙基氢氧化铵和氨水混合溶液处理并用于催化丙烯环氧化制环氧丙烷反应。结果表明,混合溶液处理的钛硅分子筛比用四丙基氢氧化铵或氨水单独处理的样品具有更好的催化性能。随着混合碱中氨水浓度从0.01 mol·L^-1增加到0.03 mol·L^-1,附着在分子筛表面的二氧化硅载体消失,可能被溶解并再结晶到分子筛表面。同时,在此溶解再结晶过程中,分子筛内部产生许多介孔,使其催化性能显著提升,而二氧化硅表面酸性位被消除。四丙基氢氧化铵和氨水协同作用产生大的介孔,有利于高分子量副产物扩散出催化剂粒子,导致催化剂稳定性明显提升而催化活性和选择性不受影响。     

Fe掺杂WO_3催化剂制备及催化降解染料性能

以钨酸钠、硝酸铁为原料,采用水热法制备WO_3和铁掺杂WO_3(Fe-WO_3)固体催化剂。通过红外光谱(FT-IR)、X射线多晶衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及固体紫外-可见漫反射等表征催化剂。结果表明,制备的Fe-WO_3样品粒子呈片状,厚度达到纳米级。Fe掺杂WO_3的晶体结构受焙烧温度的影响,400℃焙烧得到的四方晶型样品具有较高的催化活性。固体紫外-可见漫反射表明,与WO_3相比,Fe掺杂WO_3发生红移,增强了可见光下的催化活性。以Fe-WO_3为催化剂降解亚甲基蓝,当亚甲基蓝初始浓度为10 mg·L^(-1),pH=11,催化剂用量1 g·L^(-1),质量分数30%的H_2O_2用量2.5 mL·100 mL^(-1),反应时间100 min时,亚甲基蓝降解率可达95.56%。     

PtAu/ZrO_2催化甘油选择性制备乳酸

采用溶胶-沉积法制备了Pt Au/ZrO_2系列催化剂,在惰性气体气氛下用于催化甘油选择性制备乳酸。研究不同反应温度下,不同单金属负载和不同比例Pt Au双金属负载催化剂的催化活性以及不同气氛下催化剂重复使用性能,对催化剂进行BET、AAS和TEM等表征。结果表明,在浓度1.1 mol·L-1甘油水溶液10 m L、(1∶1)Pt Au/ZrO_2催化剂用量0.132 g、反应温度160℃、氮气压力1.4 MPa和反应时间6 h条件下,甘油转化率90%,乳酸选择性93.7%。催化剂重复使用性能实验验证了氧气气氛下催化剂活性保持良好。     

羟基磷灰石纳米棒的可控制备及其催化一氧化碳氧化性能

采用简单的一步水热法,以赖氨酸为沉淀剂,通过改变赖氨酸浓度,合成不同尺寸的羟基磷灰石(HAP)纳米棒,负载质量分数3%Ag制备Ag/HAP催化剂。利用Ag与HAP之间的强相互作用将Ag纳米粒子分散在HAP载体表面,使其具有较好的催化活性。活性测试发现,赖氨酸浓度为0. 20 mol·L~(-1)时,制备的Ag/HAP催化剂催化性能最好,在空速为60 000 mL·(g·h)~(-1)条件下,CO的完全转化温度为190℃。XRD和SEM表征结果表明,赖氨酸浓度对Ag/HAP催化剂的结构和性能影响较大。UV-vis、H_2-TPR和XPS测试结果表明,活性组分Ag主要以Ag~0和Ag~+的形式存在于HAP载体上,其中Ag0作为主要催化活性中心,使Ag/HAP催化剂在CO氧化反应中保持较高的活性。     

氯化铝催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛——助催化剂的作用

研究双助催化剂对AlCl₃催化葡萄糖转化制备5-羟甲基糠醛的促进作用,考察助催化剂种类和用量对反应的影响,并优化反应条件。结果表明,NH₄Br-NaBr双助催化剂体系对该反应的促进作用最显著,助催化剂NH₄Br用量为0.08 mol·L^-1和NaBr用量为0.32 mol·L^-1时,100 ℃反应60 min,5-羟甲基糠醛收率为54%,比单一AlCl₃作催化剂时提高21个百分点。     

氮掺杂微孔活性炭制备及其超级电容性能

以土豆为碳源,乙二胺为氮源,氢氧化钾为活化剂制备具有微孔结构高比表面积氮掺杂活性炭。通过N_2物理吸附、扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱和元素分析研究活性炭比表面积、孔结构、形貌及元素组成,并测试其电化学性能。结果表明,当碱碳质量比为5∶1时(NC600-800-5),活性炭材料比表面积最高2 440 m~2·g~(-1)、孔容最大1.07 cm~3·g~(-1)、孔径最大0.82 nm和1.80 nm。电流密度1 A·g~(-1)时比电容可达370 F·g~(-1),经3 000次循环充放电后,比电容保持率为95.2%。     

SnWO4/g-C3N4复合光催化剂降解亚甲基蓝溶液

采用溶剂热法制备SnWO_4/g-C_3N_4复合光催化剂,在可见光降解亚甲基蓝实验中研究复合催化剂的光催化性能。考察催化剂投加量、亚甲基蓝溶液初始浓度、溶液pH值、盐效应对光催化性能的影响及SnWO_4/g-C_3N_4复合光催化剂的重复利用性。实验结果表明,在催化剂投加量1.0 g·L~(-1)、亚甲基蓝溶液初始浓度15 mg·L~(-1)和溶液pH值7.08时,在可见光条件下反应3 h,亚甲基蓝溶液脱色率达到94.2%;NaCl对光催化降解亚甲基蓝具有抑制作用,加入10 mmol·L~(-1)的NaCl溶液后亚甲基蓝的脱色率降为76.0%;复合光催化剂循环使用5次后,暗吸附后光照3 h,亚甲基蓝溶液的总脱色率仍可达到78.7%,重复利用性良好。