利用油页岩灰渣提取γ-Al_2O_3

以油页岩灰渣为原料,用酸浸法-微湿气体法制备了γ-Al_2O_3,讨论了煅烧温度、酸灰比、酸浸温度与时间等对氧化铝提取率的影响。结果表明,最佳工艺条件为:油页岩灰渣煅烧温度930℃,盐酸/煅烧灰分=40.0 m L/15.0 g,酸浸温度100℃,酸浸时间2.0 h,微湿空气700℃,氧化铝提取率为95%左右,XRD分析确定为γ-Al_2O_3。     

γ-Al_2O_3转化为α-Al_2O_3的热力学分析

γ-Al2O3和α-Al2O3都是氧化铝的重要存在形式,都是催化剂的常用载体。γ-Al2O3在热力学上是不稳定的,经高温焙烧或研磨等可以转化为α-Al2O3。采用业界公认的热力学数据,首次对γ-Al2O3转化为α-Al2O3的热力学进行了分析。结果表明,在298.15~1000K范围内,这种相转变属于放热反应,且随温度升高,放热量增大;同时其自由能变化小于0,但随温度升高,自由能负值越来越小。这是因为这一相变反应为熵减过程。     

超声波在γ-Al_2O_3载体制备中的应用

介绍了γ-Al2O3作为催化剂载体的优点和最新研究进展,同时介绍了超声波在化学合成领域中的发展过程以及超声波在γ-Al2O3载体制备过程中的作用机理。经过不同超声波反应条件制备的γ-Al2O3载体,其团聚程度,孔结构等性质均会发生不同程度的变化,能够对所制备载体的性质起到优化作用,从而提高催化剂的性能。     

磷改性对γ-Al_2O_3酸性和催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备磷改性的氧化铝,考察加入磷对氧化铝酸性、酸类型和活性的影响。研究表明,经过磷改性,氧化铝表面的酸类型不变,但在一定程度上改变了γ-Al2O3的酸量和活性,且随磷含量的增加,总酸量呈峰形,强酸量降低,催化活性也呈峰形,在磷含量为0.5%左右时总酸量和活性最高。     

Ni对Cu-Ni/γ-Al_2O_3苯羟基化催化剂的影响

通过程序升温还原方法合成了Cu/γ-Al2O3和Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化制苯酚。该反应过程中,温度和溶剂对Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂的反应性能影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD、EDS等表征技术考察了Ni对催化剂结构和性质的影响。结果表明,Ni使催化剂前驱体还原温度增加、活性组分Cu单晶粒度降低、催化剂表面Cu原子数增加;当反应温度为70°C、以水作反应溶剂时,Cu-Ni/γ-Al2O3比Cu/γ-Al2O3催化剂有较高反应活性和选择性,苯转化率为32.4%,苯酚选择性为93.3%,苯酚收率为30.2%。     

甘露醇-硝酸铝溶液燃烧法制备γ-Al_2O_3纳米粉体

以九水硝酸铝,甘露醇和氨水的混合溶液作为前驱体溶液,采用溶液-燃烧法直接焙烧一步合成纳米γ-Al2O3。利用XRD、TEM和N2吸附-脱附等方法对最终形成的氧化铝进行了表征。结果表明,九水硝酸铝与甘露醇物质的量之比为26:15,前驱体溶液的p H值为4,焙烧温度为800℃,焙烧时间为4 h,在此条件下,可制备出蓬松且晶粒尺寸在4~6 nm之间的γ-Al2O3纳米粉体。     

纳米纤维状γ-Al_2O_3为载体的稀土催化剂

分别以超重力法制备的纳米纤维状γ-A l2O3和普通γ-A l2O3为载体,采用浸渍法制备了相同组分LaCeCuMn的纳米稀土催化剂,并应用微反活性评价装置测试了对CO和C3H8的氧化活性。利用XRD,TEM,BET等手段,分析了产品的结构和粒子形貌。实验结果表明,与以普通γ-A l2O3为载体的催化剂相比,催化剂活性组分在纳米纤维状γ-A l2O3载体上分散比较均匀,平均粒径为15~20 nm,为纳米级催化剂;CO和C3H8氧化反应中起燃温度分别可以达到161,186℃,且二者的最终转化率均在99%以上。     

脲溶液修饰γ-Al_2O_3及其对La_2O_3/γ-Al_2O_3催化肉桂醛MPV反应的影响

采用探针-TPD、探针-IR和电势测量等方法研究不同浓度脲溶液浸泡γ-Al2O3颗粒对γ-Al2O3表面酸碱性质的影响和脲修饰对γ-Al2O3及La2O3/γ-Al2O3催化肉桂醛MPV反应的影响。结果表明,经不同浓度的脲溶液浸泡后,γ-Al2O3表面酸、碱位点强度分布均发生变化,催化肉桂醛MPV反应,生成肉桂醇的选择性随着修饰用脲溶液浓度增加而下降。以脲溶液修饰的γ-Al2O3为载体制备的La2O3/γ-Al2O3催化肉桂醛MPV反应,具有与γ-Al2O3催化该反应类似的变化现象。     

K/γ-Al_2O_3催化丙酸甲酯合成甲基丙烯酸甲酯

以K/γ-Al2O3作催化剂,丙酸甲酯(MP)为原料高效合成了甲基丙烯酸甲酯(MMA),考察了反应温度、MP质量分数、甲醛来源、K负载量、原料摩尔比及催化剂煅烧温度对反应的影响。结果表明,反应的最佳工艺条件为:反应温度320℃,MP质量分数20%,三聚甲醛作甲醛来源,催化剂K负载量为12.5%,MP与甲醛的摩尔比为1∶1,催化剂煅烧温度为1100℃。在此条件下,MMA收率为39.2%,选择性为76.1%。进一步研究表明,随着焙烧温度的升高,Al2O3的晶型也发生转变,γ-Al2O3比α-Al2O3的活性高,K—O—Al键的生成有利于催化剂性能的提高。     

CuO/γ-Al_2O_3类Fenton试剂降解乙硫氮

Cu O/γ-Al2O3类Fenton试剂是降解乙硫氮的优良试剂。该试剂与传统的Fenton试剂相比,提高了反应的p H,可在p H 4~5条件下反应,而传统的Fenton试剂的适宜p H一般在3以下。采用单因素及正交实验法对CODcr的去除率进行了研究,考察了p H、反应时间、过氧化氢用量及催化剂投加量对降解效果的影响。研究结果表明,反应的最佳条件为:p H为5,催化剂投加量为4 g/L,过氧化氢用量为0.3 g/L,反应时间大于50分钟。在此反应条件下,CODcr最大去除率达61.7%。该反应体系难以完全去除CODcr,乙硫氮的降解产物成分及其对环境的影响有待进一步研究。     

MgO/γ-Al_2O_3烷氧基化催化剂制备及结构与性能研究

在γ Al2 O3 载体上浸渍Mg (NO3 ) 2 ·6H2 O ,然后分别经 40 0、45 0和 5 0 0℃焙烧制成MgO/γ Al2 O3 固体碱催化剂。结果表明 ,MgO在γ Al2 O3 载体表面具有单层分散性质 ,当MgO的负载量低于某一数值 (阈值 )时 ,从样品的X光粉末衍射谱图上观察不到MgO的特征衍射峰 ,负载量超过阈值时开始出现MgO的晶相 ,且MgO的XRD衍射峰强度随MgO的负载量的增加而增加 ,其单分散阈值为 0 0 80 gMgO/ 10 0m2 γ Al2 O3 。应用CO2 TPD技术测定了样品的碱性 ,结果表明 ,样品在接近阈值时其碱量大幅度增加 ,碱强度提高。样品的比表面最初随着MgO负载量的增加而下降 ,但达阈值后基本保持不变。     

纳米γ-Al_2O_3在工业设计中的应用研究

γ-Al2O3是众多氧化铝中的一种,具有一系列显著特点,如多孔性、大比表面积、活性高、热稳定性好等。因此常被用作吸附剂、催化剂及催化剂载体,在石油化工、环保等领域有着极为广泛的应用。在工业设计中,由于其不同的物性表征,常被在不同的设计产品中广泛的应用。以硝酸铝和甘氨酸作为原料,采用低温燃烧合成法合成了纳米γ-Al2O3。利用XRD、透视电镜(TEM)测试方法进行了分析表征,考察了溶液的p H值、反应物的摩尔配比、煅烧温度、煅烧时间对反应产物的形成、粒径、晶型转变和形貌等方面的影响。通过实验得出相关数据,希望在工业设计中得到广泛的相关应用。     

刚果红染料废水的Cu/γ-Al_2O_3催化降解

通过浸渍法制备了不同负载量的Cu/γ-Al_2O_3催化剂,对刚果红采用催化湿式过氧化氢法(CWPO)进行降解,并对其催化降解刚果红的性能进行了研究。分别考察了催化剂中Cu的负载量、催化剂用量、H_2O_2用量、温度、pH、降解时间对催化剂性能的影响。结果表明,对于30 mg/L的刚果红模拟废水,催化剂中Cu负载量为3%,催化剂用量为0.2 g,H_2O_2用量为1.5 u L,温度为30℃,pH为5,降解时间为1.5 h时催化剂的降解性能最好,刚果红的降解率可达90.1%。     

Cr_2O_3-Al_2O_3砖中不同组成Cr_2O_3-Al_2O_3电熔颗粒料的抗侵蚀研究

首先以不同比例的铬绿和氧化铝粉电熔制得Cr2O3质量分数分别为15%、40%、50%、60%、85%、99%的6种Cr2O3-Al2O3电熔颗粒料(其编号依次为CR15、CR40、CR50、CR60、CR85和CR99),然后采用回转渣蚀法研究了此电熔颗粒料(4~1 mm)的抗侵蚀性。结果显示:电熔颗粒料的抗侵蚀性随Cr2O3含量的增加及颗粒尺寸的增大而增强;高Cr2O3含量的CR99、CR85颗粒料在渣面层被侵蚀,主要是渣中的FeO和Al2O3对颗粒料的侵蚀,FeO与骨料中的Cr2O3反应,首先形成(Fe,Cr)3O4尖晶石,再与其他物相反应形成了复合尖晶石,当FeO耗尽后,渗入到颗粒内的Al2O3开始和Cr2O3反应,在颗粒表面形成铝铬固溶体;CR60颗粒料在渣面层和渗透层都存在侵蚀,渗透层的侵蚀主要是CaO、SiO2对颗粒料中铝铬固溶体中Al2O3的熔蚀,形成钙长石、钙黄长石以及玻璃相;Cr2O3含量较低的CR50、CR40、CR15颗粒料在渗透层内的侵蚀机制和CR60颗粒料的相同。     

悬浮液涂层法制备γ-Al_2O_3结构化载体的研究

采用悬浮液涂层法在堇青石结构化基体表面涂覆γ-Al2O3制备结构化载体。研究了悬浮液性能对结构化载体涂层负载量、比表面积以及涂层表面形貌的影响,并通过BET、SEM、超声波振动等手段对制备的结构化载体进行了表征。结果表明,悬浮液固体颗粒尺寸越小,悬浮液的粘度越低,制备的结构化载体性能越稳定;悬浮液固含量为25%时,结构化载体涂层有较好的表面性能和抗震性,比表面积由0.0085 m2.g-1增加到20.80 m2.g-1。     

脉冲电磁场对Ce改性γ-Al_2O_3热稳定性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了Ce改性γ-Al2O3载体,并在制备过程中施加脉冲电磁场,利用BET和XRD对所制备的样品进行了表征,研究了样品的物理性能以及高温热稳定性能。结果表明,脉冲电磁场辅助溶胶凝胶法制备的Ce改性γ-Al2O3载体,其比表面积最大,常规溶胶凝胶法制备的Ce改性γ-Al2O3载体次之,未改性γ-Al2O3载体最差。脉冲电磁场处理的Ce改性γ-Al2O3载体在高温下仍能维持一定的比表面积,物相主要以θ相和δ相为主,热稳定性能得到了改善。     

含水气氛下γ-Al_2O_3的物性变化

本文利用 X-光衍射、吸附仪等手段研究了 γ- Al2 O3、Co- Mo- K/γ- Al2 O3系耐硫变换催化剂和镁铝尖晶石样品在含水蒸汽气氛下 ,特别是水煤气变换气氛下 γ- Al2 O3的物性变化。给出了随温度和水 /气比变化的 γ- Al2 O3晶相转化规律     

固体酸SO_3/γ-Al_2O_3催化合成环己酮乙二醇缩酮工艺研究

以环己酮和乙二醇为原料,固体酸为催化剂,环己烷为带水剂,通过醇醛亲核加成反应合成了环己酮乙二醇缩酮。考察了催化剂用量、醛醇摩尔比、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明：SO3/γ-Al2O3固体酸具有良好的催化活性,较优工艺条件为：环己酮20.8 mL（0.20 mol）,n（环己酮）/n（乙二醇）=1︰1.2,催化剂0.5 g,环己烷10 mL,回流时间1.0 h,产物收率达96%以上。     

Ni/γ-Al_2O_3催化乙基咔唑加氢性能研究

以自制的镍基催化剂对乙基咔唑进行加氢性能研究。实验采用γ-Al2O3为载体,在乙二醇溶液中以水合肼为还原剂,制备了不同负载量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线荧光分析、X射线衍射等检测手段对其表征,并在0.1 L的高压反应釜中对乙基咔唑进行催化加氢。实验表明:当Ni负载量为20%时,Ni/γ-Al2O3催化剂具有较优的催化性能;在反应温度200℃、反应压力6 MPa、负载量为20%的Ni/γ-Al2O3用量1.5 g的加氢条件下,10 g乙基咔唑可以加氢0.280 mol,吸氢转化率达91.2%。     

γ-Al_2O_3纳米孔膜截留镁离子机理的研究

纳米孔膜的过滤类似于反渗透和超滤,均属于压力驱动的膜过程,但其传质机理却有所不同。根据实验数据用作图的方法得出膜的真实截留率,进而求出膜面浓度。通过实验发现,细孔模型中对特征参数σ和ω的计算与实验值有一定的出入,主要是由于在细孔模型中只考虑了结构尺寸对截留率的影响,而在道南效应决定膜对盐的截留性能的情况下,截留性能主要依赖于离子和膜之间的静电相互作用,电荷因素不容忽略,因此细孔模型用于描述纳米孔膜的分离机理时,其准确性不高。