SiO_2-CuO复合氧化物催化氧化脱除苯并噻吩性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了SiO_2-CuO复合氧化物,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附(BET)等表征手段对试样进行了表征。以石油醚为溶剂,配制500 mg/L(以S计)的苯并噻吩(BT)模拟原料油,以SiO_2-CuO复合氧化物为催化剂,考察了催化剂用量、氧化剂H_2O_2用量、溶剂用量、反应温度、反应时间等因素对脱硫率的影响。研究结果表明,SiO_2-CuO复合氧化物呈片状,粒径在0.5~7.0μm,复合氧化物中的Cu以CuO形式存在,其比表面积低于SiO_2。在原料油10 m L,催化剂0.05 g,氧化剂H2O20.1 m L,乙腈与原料油体积比0.3∶1,反应温度65℃,反应时间60 min等最佳反应条件下,BT脱除率达到64.6%。     

W改性SiO2催化剂催化氧化脱除苯并噻吩的性能

采用溶胶-凝胶法制备了W改性SiO2催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、N2吸附(BET)、扫描电镜(SEM)等方法对催化剂进行表征。以苯并噻吩(BT)/石油醚模拟油为原料、H2O2为氧化剂,研究了催化剂催化氧化脱硫性能,考察了溶剂及用量、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量、反应时间对苯并噻吩脱硫率的影响。结果表明,催化剂中W以WO3晶相存在,引入W后催化剂的比表面积有所降低。在模拟油原料20 mL、催化剂用量0.04 g、H2O2/S摩尔比8、乙腈/模拟油体积比0.3∶1、65℃下反应60 min时,模拟油脱硫率可达99.6%。     

ZrO2/SiO2催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以己内酰胺-八水氧氯化锆低共熔溶剂为添加组分,采用溶胶-凝胶法合成含锆的硅胶,再经过高温煅烧得到n-ZrO₂/SiO₂ （n=2%,4%,6%） 负载型催化剂。并用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）对其进行结构表征,确定ZrO₂成功负载到SiO₂上。以ZrO₂/SiO₂为催化剂和吸附剂,H₂O₂为氧化剂组成催化氧化脱硫体系,并应用于模拟油脱硫。分别考察了氧化锆负载量、反应温度、氧硫比、催化剂加入量及不同类型的硫化物对脱硫效果的影响。实验结果表明,在反应温度为70℃、n（H₂O₂）/n（S）=4（摩尔比）、4%-ZrO₂/SiO₂的加入量为0.2 g的最佳反应条件下,氧化脱硫体系对二苯并噻吩（DBT）、4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）和苯并噻吩（BT）的脱除率分别为98.7%、93%和65.9%。且4%-ZrO₂/SiO₂回收利用5次后,DBT脱除率仍可达到91.8%。     

H_2O_2/HCOOH体系氧化脱除模拟柴油中二苯并噻吩的研究

以H2O2和HCOOH混合液作为氧化剂,考察了H2O2/HCOOH体系对模拟柴油中二苯并噻吩(DBT)的氧化性能。在反应温度为50℃,反应时间为1 h,氧化剂中H2O2与HCOOH的体积比为1:1,氧化剂与模拟柴油的体积比为1:15的条件下,二苯并噻吩的脱除率可达98%。     

微波辐射下二苯并噻吩的氧化脱除研究

以磷钼酸铬盐为催化剂、过氧化氢为氧化剂,研究了微波辐射加热下模拟汽油中二苯并噻吩的氧化脱除。分别考察了催化剂用量、氧化剂用量、反应温度和反应时间对氧化脱硫的影响。当m（Catalyst）：m（Oil）为7．1mg·g^-1、V（30％H2O2）：V（Oil）为50mL·L^-1、反应温度为80℃、反应时间为50min时、n（磷钼酸）：n（CrCl3）为1：1和1：2,二苯并噻吩脱除率分别达到93．5％和91．2％。     

SiO_2/N-羟基酰亚胺复合物的制备及其催化性能

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行表面改性,并以改性后的SiO2为种子,马来酸酐为单体,成功制备了固载型SiO2/N-羟基酰亚胺复合物催化剂。采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和X射线能谱对催化剂进行了表征。将该催化剂用于肉桂醇的氧化反应,考察了各种因素对反应性能的影响。实验结果表明,当SiO2/N-羟基酰亚胺复合物:Co(OAc)2=5∶4时,于120℃,0.6MPa氧压下反应16h,56%的肉桂醇发生转化,氧化产物肉桂醛达53.2%。探讨了SiO2/N-羟基酰亚胺复合物/Co(OAc)2催化氧化肉桂醇的反应机理。     

介孔-大孔HPW/TiO2催化剂的制备及其催化氧化脱硫性能的研究

为了有效降低SO_x在环境中的排放,以嵌段共聚物F127和新合成的PMMA微球为双模板,采用溶胶-凝胶法制备了三维有序介孔-大孔x-HPW/TiO₂催化剂。利用扫描电镜、透射电镜、氮气吸附-脱附、X射线衍射和红外光谱研究了其结构,并考察了其催化氧化燃油中有机硫的性能。结果表明,x-HPW/TiO₂催化剂中存在高度有序的介孔-大孔结构,Keggin结构的HPW均匀分散在TiO₂孔道骨架中。该催化剂在常压、60℃下可使燃油中的二苯并噻吩（DBT）催化氧化完全,循环使用6次后对DBT的去除率仍可达到96%。     

纳米CuO的制备及其糠醛催化氧化性能

在不加任何模板剂和其他添加剂的情况下,在液相中采用水热晶化法、快速沉淀法和升温分解法高效合成了片状、球状和棒状纳米CuO,并以扫描电镜和X射线多晶粉末衍射仪进行表征。以高压液相色谱为检测手段,采用一次加入法考察不同形貌的CuO对糠醛催化氧化的影响,其中,升温分解法合成的棒状CuO表现出良好的催化氧化性能,糠酸收率达91%。     

钨酸锰催化氧化脱除模拟油硫化物

通过直接沉淀法制备钨酸锰,采用高温煅烧和双氧水活化的钨酸锰为催化剂,过氧化氢为氧化剂,咪唑氟硼酸盐离子液体为萃取剂,氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。研究了反应时间、反应温度、催化剂的加入量、氧化剂用量、萃取剂类型、硫化物类型等因素对催化氧化脱硫的影响,同时考察催化剂/萃取剂脱硫体系循环使用性能。结果表明,最优工艺条件为:反应温度为50℃,H2O2加入量为0.3 m L,催化剂为0.03 g,以咪唑氟硼酸盐为萃取剂,反应时间为60 min时,二苯并噻吩的脱除率可达90%。催化剂/离子液体回收重复使用5次,催化活性无明显下降。     

预氧化纤维毡增强SiO_2气凝胶复合材料的制备及其性能研究

以无水乙醇、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚丙烯腈预氧化纤维毡为增强体,通过溶胶-凝胶、低温超临界干燥等工艺制备了SiO_2气凝胶复合材料。SiO_2气凝胶的纳米骨架结构减少了固态热传导,纳米级孔洞减少了气体热传导和对流传热,另外聚丙烯腈纤维减少了辐射传热。所制备的SiO_2气凝胶复合材料具有良好的隔热性能,其25℃和200℃的导热系数分别为0.0181 W/(m2·K)和0.0236 W/(m2·K)。纤维毡提供了力学支撑,力学性能得到了提升。     

纳米CuO/SiO_2催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应研究

采用共沉淀法制备了纳米CuO/SiO2催化剂,在固定床反应器上考察了纳米催化剂对甘油催化加氢制1,2-丙二醇（1,2-PDO）的催化活性。结果表明,在反应温度200℃,反应压力1.0 MPa,n（H2）∶n（甘油）=30∶1,液空速0.30 h-1的条件下,甘油转化率100%,1,2-PDO选择性98.71%。     

CuO/CNTs的制备及其对双基推进剂燃烧的催化作用

以醋酸铜和碳纳米管为原料,在常压和100℃下,用溶胶浸渍法制备出CuO/CNTs复合纳米催化剂,采用XRD、TEM等对CuO/CNTs进行了表征,并考察了其对双基推进剂燃烧的催化作用。结果表明,纳米CuO以8～10nm的椭球形粒子和长度50nm、宽度5nm的棒状粒子两种形态附着在碳纳米管表面。CuO/CNTs复合纳米催化剂可显著改善双基推进剂的燃烧性能,使其燃速大幅提高,压强指数降低。在6MPa、质量分数为2.5%时,该催化剂使推进剂的燃速从5.20mm/s提高到11.77mm/s,提高了115%;在16～22MPa出现平台燃烧,在该压强范围内的压强指数从0.617降低至0.238。     

SO_4~(2-)/SiO_2-ZrO_2复合固体超强酸催化α-蒎烯水合反应

以硫酸锆和硅胶为主要原料在水热条件下合成了SiO2 ZrO2复合体,晶化温度150℃,晶化时间24h。用c(H2SO4)=0 25mol/L水溶液处理焙烧过的SiO2 ZrO2复合体,经焙烧后制得SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸。用FTIR、XRD、BET及NH3-TPD等技术表征了其结构。结果表明,该催化剂存在超强酸中心,比表面积高达203 7m2/g,孔径为16 6nm,孔容为0 8cm3/g,但不具有中孔分子筛的特征结构。将SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸用于催化α 蒎烯水合反应,α 蒎烯的转化率接近100%,对α 松油醇的选择性达50%;该催化剂重复使用5次后,α 蒎烯的转化率由开始的100%变为83 5%,对α 松油醇的选择性仍为50%,表明该催化剂具有良好的重复使用性能。     

复合固体超强酸S2O2-8/NiFe2O4的制备及催化性能的研究

采用共沉淀法和浸渍法制备了S2O2-8/NiFe2O4复合固体超强酸催化剂,并以乙酸和乙醇为原料合成了乙酸乙酯,考察了Fe∶Ni的原子配比,焙烧温度,焙烧时间,浸渍液浓度等对催化剂催化性能的影响.结果表明:当Fe∶Ni原子比为2∶1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为 5 h,浸渍液浓度为 0.5 mol/L时,催化活性最好, 酯化率可达83.50%,重复使用5次以上酯化率仍不低于80.0%.该工艺产率高,腐蚀性及污染性小,催化剂可回收、活化、重复使用.     

复合固体超强酸S2O8^2-／NiFe2O4的制备及催化性能的研究

采用共沉淀法和浸渍法制备了S2O8^2-／NiFe2O4复合固体超强酸催化剂，并以乙酸和乙醇为原料合成了乙酸乙酯，考察了Fe：Ni的原子配比，焙烧温度，焙烧时间，浸渍液浓度等对催化剂催化性能的影响。结果表明：当Fe：M原子比为2：1，焙烧温度为500℃，焙烧时间为5h，浸渍液浓度为0．5mol／L时，催化活性最好，酯化率可达83．50％，重复使用5次以上酯化率仍不低于80．0％。该工艺产率高，腐蚀性及污染性小，催化剂可回收、活化、重复使用。     

三维Fe@GE-Cu复合材料的制备及其催化性能

以葡萄糖为碳源、NH4Cl为发泡剂、纳米金属Fe为促进葡萄糖石墨化的催化剂,制备了Fe@GE复合材料,通过UV-vis、Raman分析表明,复合材料Fe@GE石墨化程度高,石墨烯膜缺陷少;再以Fe@GE作为基质材料,采用低温水热法成功将其与纳米Cu进行复合,制备了三维Fe@GE-Cu复合材料。通过TEM和FESEM分析证明,Fe@GE与纳米Cu成功复合;通过XRD、FTIR和ICP测试表明,复合材料Fe@GE-Cu在常态下较为稳定。以49 m L(200 mg/L)重铬酸钾溶液为例,进行催化还原性能测试,加入1 m L质量分数为88%的甲酸水溶液后,再加入10 mg催化剂Fe@GE-Cu0.65,在9 min时,Cr(Ⅵ)已被全部还原,表明该复合材料具有高效催化还原Cr(Ⅵ)的性能,能有效解决重金属污染问题。     

Na-W-Mn-Zr-S-P/SiO_2催化剂上乙烷氧化脱氢反应

研究了甲烷氧化偶联六组分Na-W-Mn-Zr-S-P/SiO_2催化剂对乙烷氧化脱氢反应的催化性能.考察了不同原料气配比、温度和空速等条件下的催化剂活性.讨论了催化剂中S或P组分的含量对催化活性的影响.实验结果表明,S和P元素的加入可以提高催化剂的活性.660℃时六组分催化剂上乙烷的转化率为65.2%,乙烯的选择性为83.2%,此时得到的乙烯收率最高.乙烷与氧气比的增加有利于提高乙烯的选择性.较低反应温度时,空速的增加可以抑制碳氧化物(CO,CO_2)的生成,提高乙烯选择性.     

Preparation, Characterization and Catalytic Activity for CO Oxidation of SiO2 Hollow Spheres Supporting CuO Catalysts

Silica hollow spheres were synthesized by sol–gel process using carbon microspheres as templates, and used as supports for CuO/SiO₂ catalysts. The samples were characterized by TEM, nitrogen adsorption–desorption, XRD and TPR, and furthermore, the catalytic performance for CO oxidation was approached. The results indicated that the catalytic activity of CuO supported on SiO₂ hollow spheres exhibited much higher as compared to that supported on commercial SiO₂. Enhancement of the catalytic activity may be attributed to the fact that the unique hollow spherical texture should facilitate the formation of main active species and gas diffusion in catalysts.     

复合固体超强酸S_2O_8~(2-)/NiFe_2O_4的制备及催化性能的研究

采用共沉淀法和浸渍法制备了S2O82-/NiFe2O4复合固体超强酸催化剂,并以乙酸和乙醇为原料合成了乙酸乙酯,考察了Fe∶Ni的原子配比,焙烧温度,焙烧时间,浸渍液浓度等对催化剂催化性能的影响。结果表明:当Fe∶Ni原子比为2∶1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为5 h,浸渍液浓度为0.5 mol/L时,催化活性最好,酯化率可达83.50%,重复使用5次以上酯化率仍不低于80.0%。该工艺产率高,腐蚀性及污染性小,催化剂可回收、活化、重复使用。     

CuO-ZnO-ZrO2甲醇催化剂的活性和比表面研究

对系列CuO-ZnO-ZrO2合成甲醇催化剂的活性和比表面积进行了测定研究。结果表明CuO-ZnO组分添加一定的锆能显著提高催化剂的BET表面积,且增强催化剂的热稳定性,使还原态催化剂的表面积不再减少;锆组分的添加方式不同,对催化剂的添生和比表面影响很大,使铜、锌、锆三组分分散完好的制备方法将得到活性高、比表面积大、性能优良的催化剂。