面向机械专业学生的大学化学教学实践和思考

面向机械专业的大学化学课程中无专门针对其专业需求的知识章节,针对大学生有效学习时间不断减少,兴趣逐渐下降的现状,在现有教学内容中思考增加"机械中的化学"专题,同时结合线上线下混合教学和二维码技术,积极开拓教学方式,激发机械专业学生学习大学化学的兴趣,增加学习效率。     

甲醇合成气生产工艺的研究进展

甲醇是目前需求量大增的化工原料,有广泛的应用前景。概述了甲醇合成气的各种生产工艺,包括由天然气制合成气的蒸汽催化转化、部分氧化转化及热交换型三种工艺;由煤制合成气的固定层间歇气化法、鲁奇加压气化、德士古水煤浆加压气化法、灰熔聚气化及Shell汽化法五种工艺;由焦炉煤气制合成气的非转化及非催化、催化转化及补碳法三种生产工艺;另外还简介了由黄磷尾气、乙炔尾气制甲醇合成气的概况。并对各种工艺进行了对比,指出在新疆本地因该优先考虑水煤浆及天然气制甲醇工艺。     

Dielectric barrier discharge plasma synthesis of Ag/γ-Al2O3 catalysts for catalytic oxidation of CO

In this study, Ag/γ-Al₂O₃ catalysts were synthesized by an Ar dielectric barrier discharge plasma using silver nitrate as the Ag source and γ-alumina(γ-Al₂O₃) as the support. It is revealed that plasma can reduce silver ions to generate crystalline silver nanoparticles(Ag NPs)of good dispersion and uniformity on the alumina surface, leading to the formation of Ag/γ-Al₂O₃ catalysts in a green manner without traditional chemical red...     

VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯

在微型固定床反应器上考察了催化剂的焙烧温度、钒氧化物负载量、反应温度、H2/n-C4H10比及空速对负载法制备的VOx/SiO2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯的反应性能的影响。结果表明:V2O5负载量为12%(质量分数)、焙烧温度为550℃为最佳催化剂制备条件,反应温度在590～600℃,氢烃摩尔比为1～2及空速在(2～4)×103ml/(h·g)范围可获得最佳正丁烯收率30.6%;正丁烯中1-丁烯及2-丁烯产物分布受反应温度影响较大,而几乎不受氢烃比和空速的影响。     

VOx／SiO2催化剂上异丁烷催化脱氢制异丁烯

研究了使用负载法制备的VOx／SiO2催化剂上的异丁烷催化脱氢制异丁烯的反应。使用XRD和Raman光谱技术表征了催化剂的表面结构,考察了催化剂的钒氧化物负载量、反应温度和H2／n-C4H10比对反应性能的影响。研究结果表明：钒氧化物最大单层覆盖量为9％左右,大于9％催化剂表面开始形成V2O5晶体,堵塞载体孔道,使催化剂活性位减少;V2O5负载量9％为最佳钒氧化物负载景;反应温度在590-620℃,氢烷比为1-3为最佳反应条件。同时C1-C3裂解收率受反应温度影响较大,而与氢烷比及钒氧化物负载量影响不大。     

CO2氛围中低碳烷烃制烯烃催化剂的研究进展

CO₂作为温和的氧化剂有效抑制了低碳烷烃催化转化过程中深度氧化的发生,然而其广泛应用还依赖于高效、高稳定性催化剂的研究与开发。本文就近年来国内外有关利用CO₂作为氧化剂在低碳烷烃催化转化反应方面的研究成果进行了综述,主要涉及甲烷氧化偶联制乙烯和乙烷催化剂;乙烷氧化脱氢制乙烯催化剂、丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂和丁烷氧化脱氢制丁烯催化剂,分析讨论了CO₂作为氧化剂的作用和作用机制,并提出了研究展望。     

Fe前驱体离子价态对制备Fe/HZSM-5催化剂的甲烷芳构化催化性能的影响

以二价和三价Fe为Fe前驱体制备铁离子交换Fe/HZSM-5催化剂，采用XRD、UV-vis、H₂-TPR、NH₃-TPD和STEM等多种手段表征了催化剂中Fe物种分散情况和化学状态，并考察它们对甲烷芳构化反应的性能差异。结果表明：二价Fe离子制得的催化剂中Fe载量要显著高于三价Fe离子制备的催化剂，同时剩余较少的B酸位，抑制烯烃和芳烃进一步脱氢和缩聚。Fe物种与骨架Al作用形成不易还原的铁氧物种可作为甲烷活化的催化中心。虽然三价Fe离子交换制得的催化剂具有类似的铁氧物种结构，但由于过低的Fe载量和过多的B酸位剩余，反应中几乎没有芳烃生成，产物中更多的是积炭。研究表明，适宜的金属载量与分子筛B酸剩余量对反应有着重要的影响。研究结果可为进一步优化合成Fe基分子筛催化剂提供思路。     

CrOx/SiO2催化剂对正丁烷催化脱氢反应的催化性能

采用浸渍法制备了系列CrOx/SiO2催化剂样品，采用XRD，FT-IR，UV-vis分析手段对催化剂样品进行表征，考察催化剂上CrOx负载量及反应条件对正丁烷催化脱氢反应反应性能的影响。结果表明，Cr在SiO2表面主要以3价及6价的形式存在。当催化剂中CrOx质量分数为12 %时，在反应温度590 ℃、氢气与正丁烷摩尔比为1.5~2.5、重时空速为1~2 h-1的反应条件下可获得较高的正丁烷转化率及正丁烯选择性。产物正丁烯中1-丁烯与2-丁烯之比受反应温度影响最为明显，而与CrOx负载量、氢烃摩尔比及重时空速的关系不大。     

UiO-66限域膦配体负载Rh催化剂的1-己烯氢甲酰化反应性能研究

烯烃氢甲酰化是合成高碳醛的重要途经。为了合成高效的负载型催化剂,研究了在UiO-66中限域不同P含量(质量分数,下同)负载的Rh催化剂对1-己烯氢甲酰化反应性能的影响。通过在间歇反应釜评价装置测试催化剂的催化性能并结合XRD、ICP、XPS和TG等表征方法,探讨了不同P含量对1-己烯氢甲酰化反应性能的影响。结果表明,当反应压力为5.0 MPa、反应温度为80℃时,0.1%Rh/3.0%PPh₃@UiO-66催化剂具有最大的催化活性(99.6%)和正庚醛选择性(64.5%),且催化剂循环3次没有明显失活,循环3次后1-己烯的转化率为92.3%,庚醛的选择性为78.4%。相比较而言,非限域的PPh₃和Rh共浸渍到UiO-66制备的Rh-PPh₃/UiO-66催化剂,进行第2次循环时催化活性即出现大幅下降,1-己烯的转化率从99.5%减小到29.3%,异构己烯的选择性增大至72.4%。