铜锌掺杂的六铝酸盐分解N2O催化性能研究

采用共沉淀法制备了Cu和Zn取代六铝酸盐（LaCu_xZn_1-xAl₁₁O_19-δ,x=0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0）催化剂,通过XRD和BET等技术对催化剂进行表征,利用微型固定床反应器考察催化剂对N₂O的分解活性。结果表明,以(NH₄)₂CO₃为沉淀剂制备的催化剂在1 200 ℃焙烧4 h,可以形成完整的六铝酸盐晶型,Cu和Zn能够取代Al³⁺进入六铝酸盐晶体结构。LaCu_xZn_1-xAl₁₁O_19-δ催化剂对N₂O分解有较好的催化活性,其中,LaCu_0.8Zn_0.2Al₁₁O_19-δ活性较好。在LaCu_xZn_1-xAl₁₁O_19-δ六铝酸盐中,Cu为N₂O催化分解的主要活性元素,Zn有助于提高催化剂的稳定性,但由于六铝酸盐的特殊结构,Zn在催化剂中的作用较小。     

Ce1-xCuxO2-x/Al2O3催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

以γ-Al₂O₃为载体，采用共浸渍法制备了负载型Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂（x=0～1）以及不同Ce_0.2Cu_0.8O_1.2含量的Ce_0.2Cu_0.8O_1.2/Al₂O₃催化剂，采用XRD、TPR等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征，评价了催化剂的甲烷催化燃烧性能.结果表明，Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂中Ce和Cu的摩尔比显著影响催化剂的催化性能，在载体γ-Al₂O₃表面，Ce和Cu形成了固溶体，从而提高了Cu的分散性，改变了Ce和Cu的氧化还原性能，提高了催化剂的甲烷催化燃烧性能，并且Ce和Cu之间存在着协同作用.     

大孔钙钛矿型氧化物催化剂制备及其对碳烟燃烧的催化性能

采用有机络合和溶液燃烧相结合的方法制备了La_1-xK_xFe_1-yCo_yO₃ (x=0, 0.1;y=0, 0.5)催化剂,通过X射线衍射（XRD）、傅立叶红外吸收光谱（FT-IR）和扫描电镜等分析手段对La_1-xK_xFe_1-yCo_yO₃ 催化剂进行了表征。结果表明,制备的催化剂为钙钛矿型复合氧化物,具有蜂窝状大孔结构,平均孔径大于50 nm。采用超声辅助的方法让碳烟颗粒扩散到催化剂孔道内,利用程序升温反应技术评价了La_1-xK_xFe_1-yCo_yO₃ 催化剂对柴油车尾气中碳烟颗粒物的催化燃烧活性,结果表明,大孔钙钛矿催化剂具有较高的碳烟催化燃烧活性,与纯碳烟的燃烧峰值温度(Tm）相比,下降了（165~239） ℃。通过A位和B位离子的部分取代,可以使钙钛矿型氧化物催化剂的催化氧化性能进一步提高,m降低超过70 ℃。     

工艺条件对Ni/Al2O3和Ni/CeO2-Al2O3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响

采用共沉淀法制备γ-Al₂O₃载体和不同Ce添加量的CeO₂-Al₂O₃载体,然后用浸渍法制备Ni负载质量分数10%的Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂。在固定床微反装置中考察了反应温度、原料气配比和CH₄空速等工艺条件对Ni/γ-Al₂O₃和Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,添加Ce的催化剂催化性能有较大提高,在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,反应温度750 ℃时, CH₄转化率94.3％,与Ni/Al₂O₃催化剂相比,提高20％。Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂的CH₄转化率均随反应温度的升高而增大。原料气中n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的增加均能提高各催化剂的CH₄转化率。但n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的变化对各催化剂的催化性能的影响不同。随着n(O₂)∶n(CH₄)的增大,产物中n（H₂）∶n（CO）降低,n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)升高;而n(H₂O)∶n(CH₄)增大时,产物中n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均升高。随着CH₄空速的增加,Ni/Al₂O₃催化剂上CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均较大程度下降;而在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,随着CH₄空速的增加,CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n(CO₂）∶n(CO＋CO₂)变化不大。     

CuO-ZnO/RexCe1-xOy /Al2O3催化剂的水煤气变换活性及其表面拓扑结构

以Al2O3球（3 mm）为主载体,采用浸渍与焙烧工艺,制备水煤气低温变换催化剂〖JP〗CuO-ZnO/Re_xCe_1-xO_y /Al₂O₃（Re=Y、Nd）。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对催化剂的化学组成和表面形貌进行测试与表征。结果表明,CuO-ZnO/Nd_xCe_1-xO_y /Al₂O₃催化剂的变换活性优于CuO-ZnO/Y_xCe_1-xO_y /Al₂O₃催化剂。利用复杂网络方法对CuO-ZnO/Re_xCe_1-xO_y /Al₂O₃（Re=Y、Nd）催化剂的表面形貌进行建模,并对网络主要拓扑参数进行计算。表面形貌网络拓扑结构分析表明,导致两种催化剂在水煤气变换活性方面产生巨大差异的原因与催化剂的表面形态无关。     

γ-Al2O3负载铜锌氧化物催化剂的N2O催化分解性能

以γ-Al₂O₃为载体,采用共浸渍法合成了负载量为35%（以CuO与ZnO总质量计）的CuZn金属氧化物催化剂,分别考察了金属助剂（Co、Ni,、Mg、Fe、Mn、Ba和Ce）对催化剂的影响。采用XRD、BET和H₂-TPR等方法对制备的催化剂进行表征,在微反装置上对催化剂的N₂O催化分解活性进行评价。结果表明,合成的CuZn氧化物催化剂均具有CuxZn_1-xAl₂O₄的类Co₃O₄尖晶石结构;加入金属助剂使催化剂的比表面积不同程度得到提高,催化剂的N₂O催化分解反应活性不仅与Cu³⁺还原为Cu²⁺的温度有关,还与晶粒尺度大小和催化剂比表面积等有关;其中,含金属助剂Ni的催化剂具有相对较高的N2O催化分解反应活性,其N₂O完全转化温度为567 ℃。除含金属助剂Ba催化剂以外,加入其他金属助剂有利于N₂O催化分解反应进行。     

LaNixMg0.8Al11.2-xO19+δ催化甲烷与二氧化碳重整制合成气

制备了一系列六铝酸盐LaNi_xMg _0.8 Al _11.2-xO_19+δ催化剂,考察了其对甲烷和二氧化碳重整制合成气的催化性能,并用XRD、UV DRS、TPR对其结构进行了表征。结果表明,此系列催化剂形成了磁铅石型和β-Al₂O₃型两种结构的共同体,并且Mg和Ni均被镶嵌在六铝酸盐晶体的晶格中;催化活性考察结果表明,还原态LaNi_xMg_0.8 Al _11.2-xO_19+δ系列催化剂表现出良好的催化活性和还原稳定性,在相同的反应条件下,甲烷和二氧化碳的转化率均随Ni调变量的增大和温度的升高而增加。     

新型Al2O3掺杂的SrCo0.8Fe0.2O3-δ混合导体透氧膜材料的性能

采用固相反应法制备了Al₂O₃掺杂的SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ(SCFA)新型钙钛矿型混合导体材料.对材料进行的结构分析表明,Al³⁺离子进入SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ(SCF)晶胞间隙位,降低了材料的氧非化学计量系数,并有效提高了材料的结构稳定性;对不同厚度的SCFA3［Al₂O₃掺杂量为3%（质量）］片式膜的氧渗透性能测定结果表明,SCFA3膜的氧渗透过程受到表面交换过程和体扩散过程的共同影响,其临界厚度约为131.5 μm;二氧化碳热分解(TDCD)耦合甲烷部分氧化(POM)膜反应过程（反应温度1173 K）表明,Al₂O₃掺杂的SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ较SrCo_0.4Fe_0.2O_3-δ (SCFZ) 具有更加优异的稳定性.     

磁性纳米TiO2/SiO2/Fe3O4光催化剂的制备及光催化性能研究

以化学共沉淀法制备的纳米铁氧体Fe₃O₄ 为磁载体,采用溶胶-凝胶法制备易于固液分离回收的新型磁性纳米TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄ 光催化剂。采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、傅立叶红外变换光谱和紫外可见漫反射光谱等对催化剂进行表征。以酸性大红3R为目标降解物,对催化剂的光催化性能进行了研究。结果表明,磁性纳米TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄ 光催化剂样品混晶中,锐钛矿相TiO₂ 占90%以上,制备的催化剂样品为层状结构,平均颗粒粒径约为(50~80) nm,呈现顺磁性,在外加磁场的作用下,催化剂可与液相迅速分离。同时,磁性纳米TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄ 光催化剂具有较强的光催化活性,在光催化剂用量0.5 g·L^-1 、溶液初始浓度100 mg·L^-1 和光催化反应120 min条件下,酸性大红3R降解率达95%。     

Hexaaluminate catalyst LaNix Mg 0.8 Al 11.2-x O19+δ for carbon dioxide reforming with methane to syngas

制备了一系列六铝酸盐LaNi_xMg _0.8 Al _11.2-xO_19+δ催化剂,考察了其对甲烷和二氧化碳重整制合成气的催化性能,并用XRD、UV DRS、TPR对其结构进行了表征。结果表明,此系列催化剂形成了磁铅石型和β-Al₂O₃型两种结构的共同体,并且Mg和Ni均被镶嵌在六铝酸盐晶体的晶格中;催化活性考察结果表明,还原态LaNi_xMg_0.8 Al _11.2-xO_19+δ系列催化剂表现出良好的催化活性和还原稳定性,在相同的反应条件下,甲烷和二氧化碳的转化率均随Ni调变量的增大和温度的升高而增加。     

浸渍法制备SO42-/TiO2-La2O3及其光催化氧化性能

不同硫酸浓度条件下,利用浸渍法处理TiO₂-La₂O₃,制得系列固体超强酸SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃。通过XRD、FT-IR、TG-DTA和UV-Vis表征,揭示SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的微观结构和内在规律性。以邻硝基苯酚为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃光催化性能。结果表明,SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的光催化活性明显高于TiO₂-La₂O₃,SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的催化活性取决于H₂SO₄浓度,浸渍液中H₂SO₄的合适浓度为0.5 mol·L^-1,掺杂La₂O₃适宜的物质的量分数为0.5%,最佳焙烧温度为500 ℃。     

SO2－4/Fe2O3-γ-Al2O3固体超强酸催化剂的制备

通过浸渍法制备SO^2－₄/Fe₂O₃(SF)固体超强酸，将γ-Al₂O₃纳米纤维通过粘附的方法负载到固体超强酸SO^2－₄/ Fe₂O₃上，制得SO^2－₄/Fe₂O₃-γ-Al₂O₃(SFA)固体超强酸催化剂,并选用乙酸和丁醇的酯化反应来测试SO^2－₄／Fe₂O₃-γ-Al₂O₃(SFA)固体超强酸催化剂的催化性能，在不同催化剂种类、不同γ-Al₂O₃加入量、不同焙烧温度和时间以及不同浸渍液种类和浓度的条件下，对催化活性进行了分析和讨论。     

Ni含量对镍催化剂芳烃加氢抗硫性能的影响

采用浸渍法制备了一系列不同Ni含量的负载型Ni/Al₂O₃催化剂。以甲苯为探针分子,噻吩为毒物,在1.0 MPa、200 ℃、空速2.0 h^－1的反应条件下,用固定床连续流动微反装置进行了催化剂的抗硫性评价,并运用XRD、TPR、DSC和BET等手段研究了催化剂的物化性能和结构特征。结果表明,当Ni质量分数低于6.0%时,Ni几乎与γ-Al₂O₃形成NiAl₂O₄尖晶石结构,失去芳烃加氢活性和抗硫性能;Ni含量高有利于提高催化剂的还原度,从而提高了催化剂的抗硫性。     

长链烷烃（n-C10~13）脱氢制单烯烃催化剂的研究Ⅱ.Pt-Sn/MgAl2O4催化剂上C12脱氢反应行为

采用真空浸渍法制备Pt-Sn/MgAl₂O₄和Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂。对两种催化剂进行C₁₂脱氢催化性能评价比较,并使用BET、XRD、CO吸附、TPR、NH₃-TPD和TG等手段对催化剂进行表征。NH₃-TPD测定结果表明, Pt-Sn/MgAl₂O₄催化剂比Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂具有较弱的酸性。Pt-Sn/MgAl₂O₄催化剂的初始转化率(21.6%)比Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂初始转化率(22.6%)低,但其单烯烃选择性(83.9%)比后者(73.6%)高。     

Nb2O5/α-Al2O3催化环氧乙烷水合制乙二醇研究

制备了Nb₂O₅/α-Al₂O₃催化剂并用于环氧乙烷水合制乙二醇反应，研究了反应条件对Nb₂O₅/α-Al₂O₃反应性能的影响，对催化剂的酸性进行了初步研究。在与工业生产乙二醇结果相近的情况下，使用Nb₂O₅/α-Al₂O₃催化剂，反应物床层停留时间由20～30 min缩短为2 min。而1 000 h寿命试验结果表明,该催化剂反应性能稳定，催化剂表征亦说明其具有良好的结构稳定性。     

纳米粒子Al2O3 催化剂在制备n-DOP增塑剂反应中的催化活性

用改进了的溶胶2凝胶法新工艺在不同条件下制备出不同结构的纳米粒子A l₂O₃ 催化剂。采用在纳米A l₂O₃ 催化作用下苯酐与正辛醇反应生成n-DOP 增塑剂的方法考察了不同纳米A l₂O₃ 的催化活性。结果表明, 由于制备条件对纳米A l₂O₃ 前驱体组成结构的影响, 使制得的纳米A l₂O₃ 催化性能各异。以C 型纳米G₂A l₂O₃ 的催化活性较高。B 型纳米C₂H₂A l₂O₃ 催化剂具有较高的比活性。反应转化率随温度升高而逐渐增大, 而纳米A l₂O₃ 催化活性在低温时也随温度升高而增大, 高温时则不明显, 相反, 随反应时间增长, 催化活性急剧下降。     

Ni/NiAl2O4用于脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡

分别以γ-Al₂O₃和NiAl₂O₄为载体制备了用于脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡的催化剂,考察了载体酸性和工艺条件对脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡的影响。结果表明,载体酸性影响催化剂生成液体石蜡的选择性,适宜工艺条件为：反应温度400 ℃,反应氢压5.0 MPa,空速1.0 h^-1,氢油物质的量比15.56∶1。以Ni/NiAl₂O₄为催化剂,脂肪酸甲酯转化率达98.9%,正构烷烃选择性达100%。     

Co-M/Al2O3上环己烷的选择性氧化研究

采用溶胶-凝胶法制备了Co-M/Al₂O₃(M=Cu，Zn，Ni)催化剂。在没有任何有机溶剂或助剂的条件下，研究了以空气为氧化剂的环己烷选择性氧化。所制备四种催化剂的活性为Co-Ni/Al₂O₃ >Co/Al₂O₃ >Co-Zn/Al₂O₃ >Co-Cu/Al₂O₃。在Co-Ni/Al₂O₃中Co、Ni的质量分数分别为4.0%和3.0%时活性最好。以Co-Ni/Al₂O₃为催化剂，在4.5 MPa、443 K下反应120 min，环己烷转化率达9.9%，环己酮和环己醇的总选择性达94.6%，n(酮)∶n(醇)为2.8。Co-Ni/Al₂O₃催化剂连续使用五次后活性基本不变。     

Al2O3/TiO2/M复合膜的制备

利用直流脉冲氧化和交流电沉积,在铝基体表面制备了Al₂O₃/TiO₂复合膜。探讨了Al₂O₃/TiO₂复合膜的形成过程及制备过程的影响因素。通过电沉积在Al₂O₃/TiO₂复合膜上掺杂金属离子来提高复合膜的光催化性能,并用制备的Al₂O₃/TiO₂/M 复合膜光催化降解次甲基蓝。     

UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺

采用UV/Fe³⁺/H₂O₂ 催化-混凝联合工艺对难处理垃圾渗滤液进行了研究， 考察了Fe³⁺和H₂O₂初始浓度、初始pH、温度、反应时间及混凝液pH和混凝剂质量浓度对处理过程的影响。结果表明,在体系初始pH=8、温度40 ℃、 H₂O₂的初始浓度为0.12 mL·L^-1、Fe³⁺的初始浓度为4×10^-4 mol·L^-1、反应时间90 min、混凝液pH＝8及混凝剂质量浓度为500 mg·L^-1的条件下，废水的COD去除率为96.33%,处理水完全达到国家一级排放要求。