Ni-Mn/Al_2O_3催化剂在浆态床中CO甲烷化催化性能

采用共浸渍法制备了Ni-Mn/Al2O3催化剂,考察了助剂Mn的含量对催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响。采用XRD、H2-TPR、BET、TEM、H2-化学吸附等表征对催化剂进行了测试分析,结果表明,Mn助剂的引入能够促进Ni物种在载体表面的分散,减弱Ni物种与载体的相互作用,降低催化剂的还原温度,提高催化剂的比表面积,减小活性金属Ni的晶粒尺寸。随着Mn含量的增加,Ni-Mn/Al2O3催化剂的甲烷化性能先升后降,其中以Mn含量为4%(质量分数)时的催化甲烷化性能最佳,添加过量的Mn导致活性组分Ni被部分覆盖,催化甲烷化性能下降。通过对16Ni4Mn/Al2O3催化剂样品的浆态床反应温度及反应压力的研究发现,当反应温度为280℃、反应压力为1.5 MPa时,催化剂样品16Ni4Mn/Al2O3的CO转化率及CH4选择性分别达到96.2%和88.8%。     

Mn2CuCe0.2-SiC整体式催化剂的制备、表征及其催化降解VOCs的中试应用

利用蜂窝碳化硅为催化剂载体,采用浸渍法制备了Mn2 CuCe0.2-SiC整体式催化剂.通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的表面结构和组成进行了表征分析,并初步研究了在中试条件下整体式催化剂对VOCs的催化降解效果.研究表明,通过浸渍法制备的Mn2 CuCe0.2-SiC整体式催化剂主要活性成份为Cu1.5 Mn1.5 O4、CeO2、CuO和Mn3 O4;用于催化降解浓度在15～80 ppm范围内的甲苯,VOCs转化率为90％时的反应温度T90为300℃.     

Mn/MgO催化剂上乙腈和甲醇选择性合成丙烯腈的研究

采用浸渍法制备了Mn/MgO催化剂,考察了催化剂的活性组分含量及反应温度等因素对乙腈和甲醇选择性合成丙烯腈的影响,并对催化剂进行了XRD和CO2-TPD表征。结果表明,随着Mn的加入,催化剂的性能有很大提高,当m(Mn)∶m(MgO)=5∶100时,乙腈转化率达到最高;420℃反应时,催化剂具有较好的反应性能,乙腈转化率为40 5%,丙烯腈选择性达86 3%。CO2-TPD研究发现,Mn/MgO催化剂表面强碱中心数目越多,越有利于乙腈和甲醇选择性合成丙烯腈反应。     

RuO_ 2/MO_x-TiO_2(M=Ce、Mn、La、Zr、Co)催化剂制备及其氯化氢氧化性能

氯化氢催化氧化制氯气具有高效率、低能耗、环境友好等优点,一直是研究的热点。首先采用浸渍法制备RuO_2/TiO_2催化剂,并通过催化活性评价和H_2-TPR表征优化Ru的负载量。然后制备Ce、Mn、La、Zr、Co等氧化物修饰的MO_x-TiO_2(M=Ce、Mn、La、Zr、Co)载体及RuO_2/MOxTiO_2催化剂,考察不同修饰物对催化剂氯化氢氧化性能的影响。结果表明,采用该型号TiO_2载体时最佳负载质量分数为2%~3%;MO_x-TiO_2载体中MOx修饰物均呈高分散状态,La、Zr、Ce等氧化物修饰后,TiO_2晶粒尺寸增大,其中Zr、Mn、Co等氧化物掺杂进入TiO_2晶格。Ce和Zr氧化物修饰可以提高RuO_2/TiO_2催化剂催化活性,Mn、Co、La等氧化物修饰对活性有不利影响。Mn、Co氧化物修饰可以降低反应活化能,所以这两种氧化物修饰的催化剂催化活性较低是由指前因子减小导致的,这意味着进一步提高RuO_2/MO_x-TiO_2(M=Mn、Co)催化剂活性组分分散性才能开发出活性更好的催化剂。     

RuO_ 2/MO_x-TiO_2(M=Ce、Mn、La、Zr、Co)催化剂制备及其氯化氧化性能

氯化氢催化氧化制氯气具有高效率、低能耗、环境友好等优点,一直是研究的热点。首先采用浸渍法制备RuO_2/TiO_2催化剂,并通过催化活性评价和H_2-TPR表征优化Ru的负载量。然后制备Ce、Mn、La、Zr、Co等氧化物修饰的MO_x-TiO_2(M=Ce、Mn、La、Zr、Co)载体及RuO_2/MOxTiO_2催化剂,考察不同修饰物对催化剂氯化氢氧化性能的影响。结果表明,采用该型号TiO_2载体时最佳负载质量分数为2%~3%;MO_x-TiO_2载体中MOx修饰物均呈高分散状态,La、Zr、Ce等氧化物修饰后,TiO_2晶粒尺寸增大,其中Zr、Mn、Co等氧化物掺杂进入TiO_2晶格。Ce和Zr氧化物修饰可以提高RuO_2/TiO_2催化剂催化活性,Mn、Co、La等氧化物修饰对活性有不利影响。Mn、Co氧化物修饰可以降低反应活化能,所以这两种氧化物修饰的催化剂催化活性较低是由指前因子减小导致的,这意味着进一步提高RuO_2/MO_x-TiO_2(M=Mn、Co)催化剂活性组分分散性才能开发出活性更好的催化剂。     

Ni-Mn/Al2O3催化剂在浆态床中CO甲烷化催化性能

采用共浸渍法制备了Ni-Mn/Al₂O₃催化剂,考察了助剂Mn的含量对催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响。采用XRD、H₂-TPR、BET、TEM、H₂-化学吸附等表征对催化剂进行了测试分析,结果表明,Mn助剂的引入能够促进Ni物种在载体表面的分散,减弱Ni物种与载体的相互作用,降低催化剂的还原温度,提高催化剂的比表面积,减小活性金属Ni的晶粒尺寸。随着Mn含量的增加,Ni-Mn/Al₂O₃催化剂的甲烷化性能先升后降,其中以Mn含量为4%（质量分数）时的催化甲烷化性能最佳,添加过量的Mn导致活性组分Ni被部分覆盖,催化甲烷化性能下降。通过对16Ni4Mn/Al₂O₃催化剂样品的浆态床反应温度及反应压力的研究发现,当反应温度为280℃、反应压力为1.5 MPa时,催化剂样品16Ni4Mn/Al₂O₃的CO转化率及CH₄选择性分别达到96.2%和88.8%。     

Mn-Co尖晶石催化氧化乙酸乙酯性能

以Mn(NO?)?、Co(NO3)2?6H2O、KMnO4和Na2CO3为原料，采用共沉淀法制备了Mn/Co不同物质的量比的Mn-Co尖晶石催化剂，利用XRD、BET、TEM、XPS、H2-TPR、O2-TPD对其进行了表征，并评价了其催化氧化乙酸乙酯的性能。结果表明，Mn/Co物质的量比的变化可影响尖晶石活性位的数量，当比n(Mn)∶n(Co)=1∶1时，制得的Mn1Co1Ox（2≤x≤3）具有最多的活性位数量，催化活性最佳〔催化剂对污染物转化率为50%时的温度T50为151 ℃、催化剂对污染物转化率为90%时的温度T90为164 ℃，反应活化能（Ea）为120.2 kJ/mol〕，这与尖晶石催化剂表面的氧空位（OV）含量、Mn4+与Co2+浓度直接相关。催化剂表面OV与金属阳离子电子交换（Co2++Mn4+?Mn3++Co3+）的协同作用构筑了高效的“OV-Mn4+-O-Co2+”活性位。     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢反应中助剂对Cr/SiO2催化剂性能的影响

分别制备了以Mn、Ce、Cu、Zn、K等为助剂的Cr/SiO2催化剂,考察了助剂在逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应中对Cr/SiO2催化剂反应性能的影响。结果表明,高温下Mn的加入有利于催化活性的提高,Cr-Mn/SiO2催化剂显示了较好的催化活性。在740℃、n(CO2)/n(C2H6)=7的条件下,乙烷转化率为47%,乙烯选择性为99%。XRD、XPS、UV-DRS和TPR技术的表征表明催化剂表面存在Cr3+、Cr6+、Mn4+物种,Mn的加入使得催化剂还原性能增强,有助于反应过程中氧化还原循环的进行,提高了反应活性。     

SO2和H2O对Y掺杂Mn/TiO2选择性脱除NO的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Y掺杂的TiO₂载体,负载硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y/TiO₂催化剂。考察了焙烧温度、空速对其催化还原NO性能的影响,并对催化剂的抗SO₂、H₂O毒化性能进行了考察。结果表明,催化剂的最佳焙烧温度为500 ℃,催化剂的活性随空速的降低而升高,XRD分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂活性组分的分散,从而提高催化剂的活性。Mn-Y/TiO₂的抗毒化性能优于Mn/TiO₂,在反应温度180 ℃、空速14000 h^－1、氧含量为3%、NO浓度600 mL/L及NH₃/NO为1的条件下,同时通入200 mL/L SO₂和4% H₂O,NO转化率从非掺杂的Mn/TiO₂的48.2%上升到57.6%,Y掺杂提高了催化剂的抗毒化能力;FTIR分析表明催化剂中毒是由于生成了铵的硫酸盐或者锰、钇的硫酸盐。     

组分含量对MnO_2-CuO/Y常温催化臭氧氧化甲苯性能的影响

采用等体积浸渍法制备MnO_2-CuO/Y催化剂,考察组分质量分数对常温催化臭氧氧化甲苯性能的影响。利用X射线衍射、N2吸附-脱附、氢气程序升温还原、甲苯吸附等分析方法对催化剂结构进行表征,以甲苯转化率维持在95%以上的时间(t95)为指标对催化性能进行评价。结果表明,当活性组分Mn O_2和CuO总负载量为10%且Mn O_2与CuO质量比为3∶2时,6%MnO_2-4%CuO/Y催化剂具有相对较高的比表面积和孔容积及较好的甲苯吸附性能,Mn O_2和CuO之间存在相互作用,形成固溶体,促进氧化还原性能的提高。因此,在常温催化臭氧氧化甲苯反应中,6%MnO2-4%CuO/Y催化剂表现出较高的反应活性,t95为260 min,COx选择性为85. 4%,CO_2与CO摩尔比为5. 36。     

超临界浸渍法制备CuO/Al_2O_3催化剂

应用超临界浸渍法制备CuO/γ-Al2O3催化剂。以Cu(NO3)2为前驱体,甲醇为助溶剂在载体Al2O3上于超临界二氧化碳中进行浸渍,研究了不同浸渍条件:超临界温度、压力、浸渍时间、前驱体和载体量之比,助溶剂量等因素对浸渍效果的影响。并以SEM和XRD分别对超临界与普通浸渍法制备的样品进行了表征。结果说明,超临界浸渍时吸附速度明显较快,吸附量大,浸渍物分布均匀且和载体作用较强。以亚甲基蓝的催化氧化降解为模型反应测定两种制法催化剂的活性,超临界条件制备的催化剂活性明显较好。所得结果表明,使用无机金属前驱体加助溶剂的方法可以代替有机金属前躯体在超临界浸渍中的使用。     

过渡金属改性的Pt／n-Al2O3在肉桂醛加氢反应中的催化性能

用NaBH4作还原剂,制备了中性氧化铝（n-Al2O3）负载的Pt-M（M=Fe,Co,Ni,Cu,Mn,Sn）双金属催化剂。考察了过渡金属及反应条件对Pt-M／n·Al2O3催化肉桂醛加氢制肉桂醇的影响。结果表明,Fe改性的Pt／n-Al2O3对催化肉桂醛加氢制肉桂醇具有较好的催化性能,当Pt-Fe／n—Al2O3（中性）催化剂中Pt、Fe的含量均为0．3％时,在70℃,2MPa氢气条件下反应1．5h,肉桂醛的转化率为100％,肉桂醇选择性高达84．8％。     

超临界水氧化法处理焦化废水的模拟试验

采用连续式超临界水氧化小试装置,在实验室以配制的模拟焦化废水进行试验研究。以过氧化氢作为氧化剂,研究了超临界水氧化反应的温度、压力、氧化剂比例K、反应物初始浓度等参数对废水中污染物去除效果的影响。同时以贵州省某焦化厂的实际焦化废水进行试验,结果表明在温度为450℃、压力为25MPa、K为1．3、模拟废水原始COD。浓度为3706．5mg／L时,出水COD。为53．9mg／L,COD去除率达98．55％;当温度为500℃、压力为25MPa、K为2．0时,实际焦化废水硫化物、COD、氨氮去除率分别为99．54％、94．69％、48．16％,氨氮去除率相对较低,其试验参数需进一步优化。     

沉淀方式对二乙醇胺催化脱氢铜锰催化剂性能的影响

研究了沉淀方式对铜锰催化剂二乙醇胺脱氢反应性能的影响,并采用XRD和H_2-TPR分别对催化剂结构和还原性能进行了表征。结果表明,分步沉淀法制备的催化剂对二乙醇胺脱氢具有更高的活性(91.9%)和亚氨基二乙酸选择性(96.2%),有利于改善锰溶出的影响,催化剂重复使用率高。H_2-TPR研究发现,分步沉淀法制备的催化剂具有更好的还原性能;XRD测试表明,分步沉淀法有利于催化剂中CuO的分散。     

催化超临界水氧化降解1,5-萘二磺酸的动力学研究

超临界水氧化是一种新的废水处理技术,典型有机物污染物在超临界水中催化氧化降解及动力学研究是该技术应用的基础。以Mn2O3/-γAl2O3作催化剂试验探索了1,5-萘二磺酸在超临界水中的氧化降解及动力学。结果表明,催化超临界水氧化技术能有效地降解1,5-萘二磺酸,COD去除率可达98%以上;随着反应温度的升高,停留时间的延长,COD去除率也提高;1,5-萘二磺酸在超临界水中催化氧化降解反应的级数对COD和氧气分别为0.89和0.28,活化能为56.8 kJ/mol。     

Nd~(3+)掺杂Zno/TiO_2催化剂制备及光催化活性

以ZnSO_4·7H_2O和Ti(SO_4)_2为原料,体积分数40%的乙醇作溶剂,用共沉淀法制备ZnO/TiO_2和Nd~(3+)-ZnO/TiO_2[n(zn)∶n(Ti)=3∶10]催化剂。采用XRD和UV-Vis等技术进行表征,考察氨水浓度、Nd~(3+)掺杂量和催化剂用量对罗丹明B光催化降解的影响。XRD分析表明,稀土掺杂使催化剂中纳米TiO_2晶粒细化;UV-Vis吸收光谱表明,稀土元素掺杂后,催化剂在紫外光吸收有所加强;光催化降解实验表明,氨水浓度较低时,所得催化剂活性较高;掺杂适量Nd~(3+)能有效提高ZnO/TiO_2的光催化活性。当催化剂用量1 000 mg·L~(-1)、Nd~(3+)掺杂质量分数0.70%和浓氨水稀释10倍时,太阳光连续光照4 h,催化剂的光催化活性较高,废水COD_(Cr)去除率达90.1%。     

二甲醚催化氧化制下游产品(Ⅱ)V/Mn改性的SnO2/MgO催化氧化制碳氢化合物

考察了SnO2/MgO催化剂和添加助剂V、Mn对二甲醚（DME）催化氧化制取乙二醇二甲醚（DMET）和其他碳氢化合物的催化性能。结果表明，锡镁催化剂对DME在275～325 ℃有良好的催化活性；添加VOx能较大提高DME转化率和产物DMET的选择性，DME转化率可达23％，DMET选择性可达44％，在300℃收率达9％以上。     

La_(0.75)K_(0.25)Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/CeO_2催化净化FCC再生烟气的研究

采用浸渍法制备La_(0.75)K_(0.25)Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/CeO_2钙钛矿型复合氧化物催化剂(负载质量分数分别为10%、20%、30%、50%和100%),利用XRD、FT-IR及UV-Vis DRS表征手段对制备的催化剂进行表征,以C_2H_2为还原剂,考察该氧化催化剂净化FCC再生烟气的性能。结果表明,制备的系列氧化催化剂存在明显的钙钛矿结构,并且La_(0.75)K_(0.25)Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/CeO_2(50%)催化剂的氧化活性最高。     

响应面法优化催化超临界水氧化法处理制药废水的研究

采用超临界水氧化法处理制药废水,考察温度、压力、停留时间、过氧量等因素对废水COD去除效果的影响;采用响应面分析法对实验结果进行数据分析和参数优化.结果表明,在最佳操作点温度压力25 MPa,392.54℃,氧化剂过量1.254倍,停留时间52.58 s的条件下,COD去除率达到最高值（98.92％）.     

催化湿式氧化3-甲基吡啶农药废水的研究

以过渡金属Cu为主要活性组分,与过渡金属Mn复合,研制出催化湿式氧化法(CWO)处理含3-甲基吡啶农药废水的复合金属氧化物催化剂。结果表明,新制备的复合催化剂氧化活性显著提高,并有效地抑制铜的溶出。通过对氧气分压、反应温度和废水pH 等工艺条件的考察,催化湿式氧化法处理含3-甲基吡啶农药废水的适宜工艺条件为：190 ℃,氧分压1.60 MPa,pH＝8.28。在此条件下,用自制催化剂处理初始质量浓度为15 430 mg·L^－1的废水,在120 min 内,废水COD去除率达到92%,说明可生化性能良好。