300 kg/a规模流化床制碳纳米管中试研究

采用Ni-Mg-O复合氧化物催化剂进行了流化床甲烷催化裂解法制碳纳米管的中试实验,研究了主要操作变量对甲烷转化率、催化剂产碳率、产品团聚率及催化剂损失率的影响,得到了适宜的操作条件为：甲烷进气流速16~19 cm/s、催化剂粒径150~220 μm、催化剂加入量50~60 g、反应温度650~700 ℃、反应时间120~140 min。多批次重复性实验表明,在选定的操作条件下,甲烷转化率约为30 %,催化剂产碳率约为10 gCNTs/gCAT。对纯化后的产品进行SEM及TEM形貌表征显示,制得的碳纳米管管径均匀,中空结构明显,碳纳米管的外径为10~30 nm,内径为2~5 nm。     

稳定高效Ru/TiO2-ZrO2催化剂处理苯酚磺酸废水

催化湿式氧化（CWAO）技术可高效处理有机废水,但现有催化剂的性能,尤其是其稳定性距工业应用还有很大差距。利用ZrO₂对TiO₂载体进行掺杂调变,研制出了具有良好稳定性的Ru/TiO₂-ZrO₂催化湿式氧化催化剂。结果表明, Ru/TiO₂催化剂在进行连续5次催化湿式氧化降解苯酚磺酸（phenolsulfonic acid,PSA）废水的反应后,总有机碳（total organic carbon,TOC）转化率由99.1%降低至65.3%;而Ru/TiO₂-ZrO₂催化剂在Ti/Zr质量比为9∶1~7∶3范围内,能表现出优良的反应性能,在连续5次反应后, TOC转化率稳定保持在90%以上。X射线仪衍射（XRD）、N₂吸脱附（BET）、X射线扫描微探针电子能谱仪（XPS）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）和电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）表征结果表明：ZrO₂能够进入TiO₂的晶格,TiO₂-ZrO₂固溶体的生成阻止了TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变。另外,ZrO₂的调变加强了Ru与载体的相互作用,有效抑制了活性金属Ru的流失。稳定的载体结构和良好的抗流失性能是Ru/TiO₂-ZrO₂催化剂具有优良反应性能的主要原因。