蒽醌法合成过氧化氢催化剂的研究进展

过氧化氢（H₂O₂, 俗称双氧水）, 由于其强氧化性常用作漂白剂、消毒剂, 同时也作化工原料。目前工业上生产过氧化氢的主要方法为蒽醌法, 全球近99%的产品均通过蒽醌法制得。研究具有高活性、高选择性及经济性的催化剂是合成过氧化氢所面对的最具挑战性的课题, 同时也是工业催化领域的研究热点之一。主要针对蒽醌法制过氧化氢催化剂, 综述了各种活性组分、载体及助剂在蒽醌加氢催化剂中的研究进展, 并简单探讨了各种活性组分的优缺点, 概括了各种载体、助剂的作用, 以期对过氧化氢催化剂的合成制备提供一些有益的启示。     

贵金属在载体上的分布对催化剂性能的影响

以Pt，Pd，Rh3种贵金属作为汽油车用三效催化剂的主要催化活性组分，制备了2组具有不同组合与分布形式的分层催化剂和分区催化剂，并通过发动机台架测试系统进行了催化活性评价。通过对表征催化剂催化性能的空燃比特性、起燃特性和催化转化效率的对比分析，研究了3种贵金属的组合与分布对催化剂3大特性的影响。结果表明：贵金属的组合与分布方式会对催化剂的3大特性产生显著影响；贵金属分层分布催化剂与分区催化剂相比具有更高的空燃比特性和起燃特性，其中PtRh（o）／Pd（i）催化剂表现最佳，但贵金属分区催化剂，主要是PtRh组合在近发动机端的分区催化剂，在所有催化剂中表现出最优异的起燃特性；因此，在进行欧3、欧4等车用排放控制系统设计时，可以利用不同贵金属组合与分布催化剂的独特性能优势，在同一载体或同一系统中的不同载体上进行可控的贵金属负载与分布，来提高催化剂的综合性能；以这种方式获得的效果预期比单纯提高贵金属含量获得的效果好得多。     

添加剂对Ru-Zn催化剂的结构及加氢性能的影响

采用沉淀法制备Ru-Zn催化剂,用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等手段对其进行表征,研究了分别以聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮作为添加剂,对Ru-Zn系催化剂催化苯加氢制环己烯性能的影响。结果表明,Ru-Zn催化剂的催化性能与催化剂制备过程中使用的添加剂存在密切关系;采用聚乙二醇制备的Ru-Zn催化剂,苯转化率42%时环己烯选择性达82.3%。该催化剂在循环使用5次后,环己烯收率仍保持在32%以上。     

采用配体交换法制备贵金属纳米粒子修饰电极的研究

选择8个碳链长度的烷基双硫醇分子在电极表面自组装构筑Au-SHSAM模板,然后将由弱保护剂四辛基溴化铵(TOAB)稳定的小尺寸Au、Ag、Pd和Pt纳米粒子通过纳米粒子与电极上巯基之间的强相互作用(M-S)将其表面的弱保护剂TOAB替换的方式,成功实现了贵金属纳米粒子在巯基模板电极表面的自组装,利用循环伏安法(CV)和扫描隧道显微镜(STM)对纳米粒子修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及纳米粒子在电极表面的形貌进行了表征,发现可以通过调节浸泡时间控制纳米粒子在电极表面的覆盖度。该方法新颖、简单而且具有一定的普适性。     

“双湿法”从汽车失效催化剂中回收铂族金属及有价金属

通过常规湿法浸出-预处理-再次湿法浸出的"双湿法"工艺,综合回收多种汽车失效催化剂(SAC)中的铂族金属(PGMs)及有价金属镧、铈和锆。采用X射线荧光法、分光光度法、ICP-AES法、扫描电镜及X射线衍射进行分析表征。结果表明,"双湿法"工艺可使铂、钯、铑的浸出率比常规湿法浸出分别提高了7%~30%、2%、18%~21%,PGMs的回收率大于95%,浸出渣率为30%~35%;镧、铈和锆同时得到有效回收,其中铈、锆的综合回收率大于92%。     

响应曲面法优化水溶液氯化溶解纯铑粉

利用响应曲面法中心组合设计(CCD)对水溶液氯化溶解纯铑粉的工艺参数进行优化,分别选取反应温度、酸度、时间、氧化剂用量四个主要影响因子,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。结果表明,铑的溶解率影响因子的显著顺序为:温度>时间>酸度>氧化剂用量,优化后的工艺条件为:反应温度90 min,温度90℃,氧化剂/铑粉质量比6.25,酸度8.7 mol/L,铑粉溶解率的预测值为97.13%,实际值为96.58%,响应曲面法优化模型准确有效。     

以拟薄水铝石为铝源合成中孔氧化铝

对工业原料拟薄水铝石进行改性研究,通过拟薄水铝石中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠,制备出孔径集中分布在中孔范围的中孔氧化铝,并对制备条件进行考察。利用XRD、TG-DTA和N_2吸附-脱附等技术对样品的性能进行表征。结果表明,酸性条件下(pH=1),合成的氧化铝具有较集中的中孔孔径[(3～6)nm]分布。     

阳离子树脂净化铂族金属溶液的研究

研究了阳离子交换树脂净化含大量贱金属的铂族金属溶液的工艺条件, 结果表明, 在pH=1~1.5时001×7阳离子交换树脂吸附贱金属的次序为: Ni>Cu>Co>Fe; Fe、Ni、Co、Cu的穿透容量分别为(g/kg): 0.13, 1.25, 0.42, 0.87; 饱和容量分别为(g/kg): 0.32, 6.65, 2.33, 4.72, 合计为14.02 g/kg; 贱金属的分离效率主要取决于贵贱金属浓度及交换柱的数量; 吸附在树脂上的贱金属极易被6 mol/L HCl洗脱, 所有贱金属的最大洗脱均发生在洗脱液体积与床体积之比为1.0/1.7处, 当洗脱液体积为床体积的2.0倍时贱金属被完全洗脱。实验结果为离子交换分离贱金属净化铂族金属溶液的工业化应用提供了强有力的理论依据。     

活性炭载体的改性对钯炭催化剂性能的影响研究进展

活性炭载体的杂质成分和表面含悦官能团对钯炭催化剂的性能有显著影响。从改性活性炭载体的杂质成分,增加或去除表面含悦官能团的角度综述了近年来活性炭载体的改性对钯炭催化剂性能的影响。文献分析表明：活性炭载体的杂质成分一般会对钯炭催化剂的性能产生负面影响,但在氢化脱氯反应中却起到积极的作用;活性炭载体在液相和气相中悦化,能够增加表面含悦官能团的种类和数量,而惰性气氛下的热处理常被用于恒择性的移去或去除一些官能团;表面官能团的数量和种类决定着贵金属钯前驱体的平衡吸附量,贵金属钯的分散度以及钯的粒径等,从而进一步影响所制备的催化剂的性能。     

Pd-Rh型老化催化剂与整车排放标定应用研究

制备了满足国六排放法规要求的Pd-Rh型快速老化催化剂，按照GB18352.6-2016进行WLTC循环试验，得到工况下的基本排放特性，并通过多次电控数据优化降低污染物排放。结果表明，在开发初期，对快速老化催化剂与电控数据进行充分匹配，能快速有效的评估催化器使用寿命，尽可能使得催化剂在整个使用周期内满足排放法规要求。