“催化接触器”型膜反应器的研究进展

对膜反应器按照流体流动方式进行分类，并对“催化接触器”型膜反应器的构成、特点与优点、多孔催化膜的制备、应用反应体系的研究状况进行综述。由于“催化接触器”型膜反应器在强化传质和消除孔内扩散方面表现出的优势，在流固相催化反应中显示出良好的应用前景。     

多孔催化膜用作液相加氢的新催化剂

据德国Bayer技术服务股份有限公司介绍.气态和液态反应物在接触固体催化剂时，多孔无机催化活性膜具有改善传质的性能。因此采用该多孔催化膜预期空时收率高于传统反应器。孔透过膜催化剂和催化剂扩孔是有区别的。     

开发石油化工催化新技术的一些科研领域

催化发明创造的历史经验告诉我们:新催化材料的开拓是创造发明新催化剂的源泉,这种新催化剂的发现往往是开发新催化工艺的基础。膜分离是正在大力开发的新技术。膜分离与催化相结合形成了膜反应器催化的新研究领域,这为发明新催化过程开辟了新机会。近年来均相催化的进展拓宽了工艺化学的地平线,这看来是将来会取得最大进展的领域。因此,为了发明创造石油炼制和石油化工新催化剂和新催化工艺,必须大力加强新催化材料、膜反应器催化和均相催化三个领域的开拓性探索和导向性基础研究。     

陶瓷多孔材料在石化产品生产中的催化应用

多孔材料可用聚合物、金属以及各种氧化和碳化的陶瓷制成，所有多孔材料的一个共同特征是具有高孔隙率和流体可全面渗透的网络结构。因此，当需要较高的液体渗透力，以及来自气相的反应物输送到催化剂表面阻碍了反应动力学和／或者反应具有较强的热效应时，与传统固定床相比，多孔材料作为催化剂或者催化剂载体就具有独特的优点。据了解，催化多孔材料尚无工业应用，然而近年来该领域的专利和报道大大增加。下面介绍几种具有意义的应用。     

金属有机骨架材料在催化领域的研究进展

金属有机骨架(Metal-organic frameworks)材料属于新一代纳米多孔材料,因其具有比表面积大,孔隙率高,结构及功能多样等特点而被广泛应用于气体吸附与分离、传感器、药物缓释、催化反应等领域中.尤其在催化领域,与传统无机材料相比,MOFs因其含有有机配体组分,可以通过有机转化引入各种有机官能团;因其具有多孔性,可以同时实现材料表面与内部的改性,比无机材料只能表面改性更具优势,MOFs作为催化材料为催化领域的发展提供了新的思路.本文综述了MOFs材料作为催化材料的特点和的合成方法以及应用,并对今后的发展进行了展望.     

纳米催化技术的应用进展

概述了纳米微粒的制备技术;介绍了纳米催化技术,包括碳纳米管催化、纳米金属(簇)催化、纳米金属氧化物催化、纳米沸石组装与催化以及金属配合物/分子筛复合催化材料催化、纳米粒子/聚合物复合材料催化、无机/有机纳米复合膜材料催化等;对未来纳米催化技术发展提出建议:改进现有的制备方法,探索开发纳米材料制备新技术,研究纳米材料的评价与表征方法,深入开展基础理论研究,以及扩大各研究院校与产业部门间的科技合作。     

多孔矿物复合催化材料研究进展与发展趋势

以来源广泛、价格低廉且化学性质稳定的天然多孔矿物作为催化剂载体构筑多元复合催化材料,不仅可以降低催化剂制备与应用成本,还可有效提高催化剂的分散性、可回收性及催化性。近年来,国内外科研工作者针对多孔矿物负载型复合催化材料的制备及性能进行了大量研究。系统性地介绍了多孔矿物复合光、热及过硫酸盐催化材料的制备及其在环境治理领域的应用研究进展,并对该技术的发展趋势进行了展望。     

聚醚类化合物在多孔催化材料开发中的应用研究进展

简要介绍了多孔催化材料,概述了聚醚类化合物的分类、特点及其在多孔催化材料合成中的应用进展,展望了聚醚类化合物在催化领域的应用前景。     

催化无机膜反应器简介

介绍了选择性穿透膜的分类、传递分子的机理及催化无机膜反应器的特点－－包括反应与分离的结合，不同反应的耦合等。     

微反应器制备催化材料的研究进展及展望

近年来,微化工技术作为化学合成中的一个新兴领域、过程强化的有效手段,引起了人们的广泛关注。微反应器在微尺度通道下具有高比表面积/体积比、优良的传质传热性能,能够实现反应物的快速混合,对反应过程实现精确控制。概述了微通道反应器的特点。总结了近年来部分类型微反应器在制备催化材料方面的研究进展,包括撞击流微反应器、膜分散微反应器、微孔管式微反应器。同时参照微反应器近年来在工业生产中的应用实例,提出了结合计算机模拟系统,设计高效、稳定、低成本、多功能的连续流微反应器将是开发新型高性能催化材料及其工业化应用的重要保障。     

热分析质谱联用技术在催化材料研究中的应用

介绍了热分析质谱联用技术(TG-DSC/DTA-MS)以及近几年来该技术在催化材料研究中的应用进展,包括在金属催化剂、金属氧化物催化剂、沸石分子筛与多孔材料等方面的应用.     

无机膜催化氧化在环境工程中的进展与应用

介绍了无机膜催化氧化在空气污染控制中的应用;对无机膜材料的种类及制备进行了比较,同时介绍了膜催化技术中催化剂的制备及无机催化膜的应用,以及纳米催化膜的进展,并对无机膜催化氧化在环境工程中的应用进行了展望。     

石油化工催化材料的发展与分析

阐述了新型催化技术与催化材料对石油化工领域发展的影响。主要介绍了分子筛、茂金属、生物催化剂三类重大催化材料,以及杂多酸、非晶态合金、固体超强酸等已实现工业应用且正在大力开发的催化材料。最后,对纳米材料、离子液体、金属氮化物、碳化物等新型催化材料的发展进行了分析与展望。     

多孔材料在催化过程的分子模拟研究

多孔材料作为一种结构性能优异的先进材料在吸附、分离和催化等领域有着非常广泛的应用。但是多孔材料结构复杂,实验方法很难研究清楚其反应机理。现今通过分子模拟方法,可以从理论上了解多孔材料在催化过程中吸附、扩散、反应机理等特性。文章主要对分子模拟及其在多孔材料催化过程研究中的应用进行了综述和展望。文章认为单一的分子模拟方法已不再适用于复杂的催化体系,采用组合方法能更好地进行分析研究。     

糠醛在Pd-Cu膜反应器中催化加氢合成糠醇

以糠醛催化加氢合成糠醇作为模型反应,采用共沉淀法制备的Cu/MgO-K₂O作为催化剂,考察了Pd-Cu膜反应器的加氢性能.膜反应器由双套管组成,采用分别进料的方式操作.即糠醛气化后由载气带入中心膜管的催化床层,而氢气则进入管壳层通过Pd-Cu合金膜渗透到反应区.在不同条件下分别进行糠醛催化加氢反应,考察了糠醛转化率、产品糠醇选择性和收率,并与传统的共进料填充床反应器进行比较.研究结果显示,膜反应器比传统的填充床反应器具有产品收率高、选择性好和副产物少的特点.此外,本文结合催化剂的组成、结构和表面形貌的表征对催化剂的催化活性和失活行为进行了讨论.     

生物催化膜反应器的特点及应用

生物技术与膜技术相结合对于改进传统工艺,保护环境及维持社会可持续发展提供了一种现实可行的途径。本文对生物催化膜反应器的类型、特点及在食品、医药及废水处理方面的应用作以综述。     

Co~(2+)-NaX催化膜的制备及其催化苯乙烯环氧化性能

采用水热法在α-Al2O3陶瓷管载体外表面原位合成X分子筛膜,再将其与Co(NO3)2·6H2O离子交换制备催化膜,采用XRD、SEM、ICP等手段对催化膜进行表征,结果表明,催化膜牢固均匀地负载在载体的表面,其厚度约20μm,催化膜Co2+含量为8.40%。将其制备的催化接触型膜反应器用于苯乙烯氧气环氧化反应,并与相同Co2+含量的颗粒催化剂的性能进行比较,催化膜比颗粒催化剂具有更优的催化活性,其经7次循环使用,活性和稳定性仍比较好,在反应过程中催化膜中的Co2+没有发生流失。     

金属-有机框架材料在石化环保领域的应用

石油化工是我国的支柱产业，也是环境污染的主要来源。近年来，随着国家环保形势的日益严峻和相应环保法规的陆续出台，高效处理石化行业所涉及的各类污染问题已成为重中之重。作为一种新型的纳米多孔材料，金属-有机框架（MOF）在石化环保领域展现出了广阔的应用前景。该材料可作为高性能吸附剂、分离膜以及催化材料去除或降解石化行业中的典型污染物。本文系统梳理了MOF材料及其相关工艺在石化环保领域的潜在应用，重点介绍了近年来国内外取得的突破性进展，并在此基础上深入分析了该材料的应用现状、存在问题及未来的研发方向。总体而言，MOF材料具有比传统多孔材料更优异的结构特征和应用性能；展望未来，其能够作为吸附剂、分离膜或是催化材料在石化环保领域得到更大规模的推广与应用。     

沸石咪唑骨架膜的制备及其应用进展

近年来,将金属-有机骨架材料(MOFs)和膜基材料结合,制备新型MOFs分离膜成为膜领域研究的热点之一。由于MOFs具有类似分子筛结构和空间拓扑结构,在分离、催化等方面具有潜在的应用前景。沸石咪唑框架材料(ZIFs)作为MOFs中重要分支之一,因其具有优异的热稳定性和化学稳定性被应用于膜分离。本工作重点阐述了原位生长、界面反扩散、逐层组装、二次生长、气相沉积和微流体处理等方法制备ZIFs多晶膜和杂化膜,并系统介绍了ZIFs复合膜在染料与重金属离子去除、气体分离、天然气净化、生物医药和电化学传感中的应用。最后,总结了ZIFs复合膜制备过程中存在的问题和挑战,并对ZIFs复合膜未来研究的方向提出了展望。     

燃料电池自增湿膜电极的研究进展

使用自增湿膜电极可以减去燃料电池复杂的增湿系统,并使得膜电极的水热管理变得容易和简单,对于燃料电池的大规模商业化具有重要意义。本文主要从自增湿复合膜、自增湿催化层以及自增气体扩散层等几个方面介绍了近年来自增湿膜电极的一些重要研究进展和发展趋势。首先介绍了基于掺杂和复合机构的自增湿复合膜的发展状况,指出自增湿复合膜是最直接有效的自增湿方式;其次介绍了基于物理或化学方法构筑的自增湿催化层的研究现状,认为构筑自增湿催化层能够促进阴极侧电化学反应生成的水向阳极侧的反扩散,从而提高膜电极的低湿度性能;最后综述了自增湿气体扩散层,对这类电极的发展趋势及应用前景进行了展望。