稀土固体超强酸SO42－/TiO2/Ce4+催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土固体超强酸催化剂SO₄^2－/TiO₂/Ce⁴⁺，用于催化苯甲醛与乙二醇的缩合反应。考察了硫酸的浓度、Ce(SO₄)₂的浓度和焙烧温度等因素对催化性能的影响；采用IR、DSC、XRD和Hammett指示剂法对其性能进行研究。结果表明，催化剂SO₄^2－/TiO₂/Ce⁴⁺是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂，在硫酸浓度1 mol·L^－1、Ce(SO₄)₂的浓度012 mol·L^－1和焙烧温度550 ℃的制备条件下,产率可达88.2％。催化剂晶体结构为锐钛矿型。     

载体酸性对镍金属催化剂芳烃加氢抗硫性能的影响

制备了不同酸性载体γ-Al₂O₃、HY、SiO₂-Al₂O₃和Sep(海泡石)负载的镍催化剂,在压力1.0MPa、温度200 ℃和空速2.0 h^-1条件下,用固定床连续流动微反装置对催化剂进行了抗硫性能评价。模型反应物为甲苯-噻吩的混合液,含750 μg·g^-1噻吩硫,用吡啶吸附红外光谱法研究了催化剂的酸性;用CO原位吸附红外光谱法研究了活性金属Ni的电子性能。结果表明,随载体酸性的增强,Ni原子缺电子性增强,催化剂芳烃加氢活性增加,抗硫性能提高。催化剂的抗硫性能主要与载体表面的B酸有关,与L酸无关。     

改进的二步共沉淀法制备Cu/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂

采用改进的二步共沉淀法制备了Cu/ZnO/Al₂O₃甲醇合成催化剂。用XRD、SEM和BET等手段对催化剂结构和形貌进行了表征。采用流动固定床微型反应器在5.0 MPa和空速5 000 h^-1条件下,考察了其催化合成气合成甲醇的活性,并在同一条件下用一种工业催化剂做对比测试。结果表明,改进的二步法制备的甲醇合成催化剂结晶度较低,基本以无定形状态的固溶体形式存在,铜锌之间的协同作用大,催化剂粒度较小,尺寸分布较均匀,比表面积较大,催化剂单位面积活性达98.54 mg·m^-2。     

液相沉淀法制备纳米TiO2及其光催化性能的研究

提出了一种以TiSO₄为前驱体的制备锐钛矿型纳米TiO₂的液相沉淀法。通过控制适宜的制备条件，可将Ti^4+的初始浓度提高到15 mol·L^-1。以丙烯酰胺的光催化降解为模型反应，考察了所制备TiO₂的光催化活性。与萃取沉淀法制备的TiO₂和工业催化剂相比，该法制备的TiO₂不仅产率高，而且催化活性较好。     

负载型杂多酸催化剂的制备及光催化性能研究

采用浸渍法和微波法相结合,制备负载型杂多酸光催化剂H₃PMo₁₂O₄₀/TiO₂。在紫外光照射下,研究对模拟染料废水酸性蓝溶液的光催化降解的影响。结果表明,H₃PMo₁₂O₄₀/TiO₂比单独的H₃PMo₁₂O₄₀光催化性能好,〖JP2〗在初始浓度10 mg·L^-1酸性蓝溶液、m(H₃PMo₁₂O₄₀)∶m(TiO₂)=1∶3、催化剂加入量为90 mg·L^-1、pH=1.05、30%的H₂O₂用量10 mL·L^-1和180 min条件下,脱色率达93%以上。     

锂-铁层柱粘土催化剂制备条件的考察

采用高岭土、NaOH和AlCl₃溶液为原料,制得层柱粘土,将其作为载体,通过浸渍法制备锂-铁层柱粘土催化剂。以轻烯烃为原料,在高压反应釜用制备的催化剂进行了烯烃聚合反应,对得到的润滑油基础油进行了物性分析。结果表明,在n(NaOH)∶n(AlCl₃)=2.3、柱化剂制备温度75 ℃、高岭土加入量150 g·L^-1、柱化剂滴加温度85 ℃、负载锂和铁的质量分数为6%、催化剂焙烧温度480 ℃和焙烧时间4 h的条件下,润滑油基础油的最高收率为58.2%,40 ℃运动粘度10.28 mm²·s^-1,100 ℃运动粘度为2.63 mm2·s^-1,粘度指数为125,溴价为11.40 g·（100 g）^-1。     

Fe3+掺杂介孔TiO2催化降解甲基橙

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵醇溶液所形成的柱状胶束为模板剂,钛酸四丁酯为原料,经水解沉淀、晶化、沉降、抽滤、干燥及焙烧工艺制备出了介孔TiO₂固体催化剂。通过离子掺杂方法,用Fe(NO₃)₃溶液对介孔TiO₂掺杂,经搅拌、煮沸、晶化、蒸发、干燥及焙烧工艺,制备出了不同物质的量比的Fe³⁺/TiO₂催化剂。以甲基橙模拟染料废水,考察pH、催化剂用量、过氧化氢用量、催化剂Fe³⁺/TiO₂物质的量比和光照时间等因素对催化剂的催化性能的影响。结果表明,适量掺有Fe³⁺的催化剂Fe³⁺/TiO₂有利于太阳光催化甲基橙的效果,当甲基橙浓度为10 mg·L^-1、Fe³⁺与TiO₂物质的量比为0.000 5、催化剂用量为0.8 g·L^-1、过氧化氢为0.55 mol·L^-1、 pH=3并且太阳光直接照射20 min,脱色率达到96%。根据Languir-Hinshelwood动力学方程,近似推导出不同物质的量比Fe³⁺/TiO₂催化剂光催化降解甲基橙的动力学方程,并得出Fe³⁺与TiO₂物质的量比为0.000 5时的Fe³⁺/TiO₂催化剂,有最大宏观速率常数值,K₀为0.162 35 min^-1。     

新型碳质催化剂用于NH3选择性催化还原NOx的研究

以城市污水处理厂剩余污泥为原料制备了一种新型碳质催化剂。通过试验考察了催化剂在NH₃选择催化还原NO中的应用效果。结果表明,催化性能较好，最佳的制备和催化反应条件为：锌铁物质的量比1∶0.5，热解温度750 ℃，反应温度400 ℃，O₂浓度15%。在此条件下，NOx的最大转化率达98.3%。通过考察证明催化剂自身具有一定的还原性能。对催化剂进行了FTIR、TG、SEM和BET分析，结果表明，催化剂具有很丰富的孔结构、活性粒子和表面官能团，比表面积较大，最大可达307 m²·g^-1，分析结果显示具有良好的催化条件。     

二氧化氯催化氧化处理活性艳红染料废水催化剂的制备与应用

研究了二氧化氯催化氧化用催化剂的制备条件与催化剂性能。实验结果表明，在工业催化剂载体上负载Cu^2+活性组分的催化剂制备优化条件为：w(Cu²⁺)=6%，焙烧温度500 ℃，焙烧时间4 h。用此催化剂进行二氧化氯催化氧化处理COD为2 700 mg·L^-1的活性艳红染料配制废水时，COD去除率达75%；催化剂寿命与再生实验表明，该方法在技术与经济上都具有较强实用性。     

活性炭负载TiO2光催化降解水中苯酚的研究

采用溶胶-凝胶法制备活性炭负载型TiO₂光催化剂，用XRD分析了其晶型结构，以300 W中压汞灯为实验光源对苯酚进行了光降解研究。考察了催化剂热处理温度、TiO₂负载量、催化剂用量、降解温度、苯酚初始浓度和催化剂使用次数等因素对苯酚降解率的影响。结果表明，浓度为15 mg·L^-1的苯酚溶液，催化剂焙烧温度为500 ℃, 负载质量分数为33.3%的TiO₂,用量为1.8～3.0 ｇ·Ｌ^-1，30 ℃连续光照3 h时，苯酚溶液的降解率可达到98.3%。     

钼铁催化剂上对二甲苯气相选择性氧化合成对苯二甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法合成了钼铁催化剂,通过该催化剂,利用空气中的O₂进行对二甲苯选择性氧化,制备出对苯二甲醛。催化剂的活性评价结果表明,在n(Mo)∶n(Fe)∶n(Co)=2.4∶1∶0.02和焙烧温度500 ℃条件下,催化剂的活性最高;反应温度为500 ℃和空速5 500 h^-1时,对苯二甲醛的收率达到59.2%。FT-IR和XRD结果证实,催化剂的活性组分为Fe₂(MoO₄)₃与少量的MoO₃,二者具有协同作用。     

热解油模型化合物甲醇的蒸汽转化制氢研究

研究了Ce促进的Ni基镁橄榄石催化剂上热解油模型化合物甲醇的水蒸汽转化制氢反应过程，得到活性和稳定性较好的催化剂。浸渍法制备了添加Ce的Ni基镁橄榄石催化剂，Ce的添加改善了催化剂的活性和稳定性。催化剂活性受镍铈原子比的影响，选择合适的镍铈原子比可以得到性能较好的催化剂。在750 ℃、水与甲醇物质的量比为1.5和气体体积空速11 200 h^－1条件下，6%Ni－3%Ce/Olivine催化剂有最好的催化效果，此条件下，甲醇转化率达到85.72%，氢气收率为55.31％。     

催化湿式氧化纳米Ce/Mn催化剂的研制

为处理吡虫啉农药废水，通过共沉淀法制备了一系列Ce/Mn催化剂。当n(Ce)∶n(Mn)=2∶1和焙烧温度500 ℃时，所得催化剂颗粒直径为3.60 nm,催化剂的比表面积为127 m²·g^－1。在反应温度190 ℃、总压8.0 MPa、氧分压1.6 MPa、pH为8.42和加入2.0 g·L^－1催化剂的条件下，COD的最高去除率达93%。     

丙烷选择氧化制丙烯酸复合金属氧化物催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了一种MoVTeNbO复合金属氧化物催化剂,考察了反应温度、空速、原料气比例和原料中水蒸汽等工艺条件对丙烷选择氧化制丙烯酸催化性能的影响。结果发现,用溶胶-凝胶法制备的复合金属氧化物催化剂前驱体,当反应温度为400 ℃、空速1 800 h^-1、原料气:n(C₃H₆)∶n(O₂) ∶n(Ar) ∶n(H₂O)=4.4∶12.8∶36.9∶15.3时,表现出很好的丙烷选择氧化制丙烯酸催化性能,丙烷转化率、丙烯酸选择性和丙烯酸的收率分别为60%、49.9%和30%。     

超细镍基催化剂气相苯加氢反应动力学

采用溶胶-凝胶技术制备了超细NiO/SiO2 TiO2催化剂。条状预还原型催化剂的比表面积为350.5 m²·g^-1,镍的质量分数为18.1%,堆积密度（0.70～0.75） g·cm^-3。采用固定床连续流动微反装置研究催化剂上苯加氢气相反应的本征动力学。假设苯为非解离吸附,氢为解离吸附,在苯环上加上第一个氢原子为反应的控制步骤,由此导出的本征反应动力学方程与实验数据较吻合,平均相对偏差6.88%,并用方差检验法和Boudart准则验证了假设机理的合理性。由实验数据测得催化剂的本征反应活化能为22.60 kJ·mol^-1,低于常规工业用苯加氢催化剂。     

高分子载体负载Cp2ZrCl2/MAO催化剂及其催化乙烯聚合的研究

苯乙烯、2-乙烯基苯和烯丙基取代的茂金属催化剂进行共聚,合成高分子化的茂金属催化剂。该茂金属催化剂用于乙烯聚合反应活性较高,在聚合工艺条件为75 ℃,压力1.4 MPa,n(Al)∶n(Zr)=400时,活性可达1.95×10⁷ g·（mol·h）^－1,并可控制聚合物的形态。     

糠醛加氢制糠醇中γ-Al2O3负载Cu-Zn催化剂的改性研究

采用浸渍法制备Co改性γ-Al₂O₃负载的Cu-Zn催化剂，考察Cu-Zn负载量、Co含量及反应温度等对催化剂性能的影响。结果表明，在413 K、氢气流速0.5 mL·s^－1 和糠醛空速2 h^-1 条件下,当催化剂Cu-Zn/γ-Al₂O₃（Co）中n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Co)＝1.0∶2.0∶3.0∶0.51时，糠醇的选择性100％，糠醛转化率94.6％，比使用单纯Cu-Zn/γ-Al₂O₃催化剂的最佳转化率提高11％。