催化剂MnyCezOx/Al2O3催化氧化乙酸乙酯的性能

采用浸渍法制备了Mn基负载型催化剂,测定了它们催化氧化乙酸乙酯的活性以及水蒸气对其催化性能的影响,研究结果表明所制备的催化剂对乙酸乙酯都具有明显的催化活性,其中催化剂Mn0.8Ce0.2Ox/Al2O3催化氧化乙酸乙酯的活性最高,其T90仅为225℃。催化剂Mn0.8Ce0.2Ox/Al2O3的抗水蒸气影响的能力也要高于催化剂MnOx/Al2O3。     

微波/催化剂/H2O2降解酸性红B的研究

以颗粒活性炭为载体,分别负载Fe3+、Cu2+或Fe3+-Cu2+制备出催化剂,采用微波/催化剂/H2O2工艺对酸性红B进行降解研究,并考察了各种因素对酸性红B降解效果的影响。研究结果表明,活性炭负载Fe3+-Cu2+型催化剂对酸性红B的处理效果最好,适宜的Fe3+、Cu2+负载量均为1.0%;对于100 mL初始质量浓度为100 mg/L的酸性红B模拟染料废水,适宜的处理条件为初始pH=3、催化剂投加量0.1 g、H2O20.05 mL、微波功率300 W。在此条件下处理4 min后酸性红B去除率超过99%,说明微波/催化剂/H2O2工艺能够有效去除酸性红B。     

氧化还原法制备Mn3O4催化剂及其甲苯催化氧化性能与机理研究

在氧化还原法制备α-MnO₂的基础上,通过控制焙烧温度和气氛制备了Mn₃O₄催化剂,系统考察了其甲苯催化性能。结果显示,Mn₃O₄催化性能优于MnO₂,并且在230℃下保持转化率90%以上稳定运行100 h。原位红外等表征结果表明,与MnO₂相比,Mn₃O₄具有适当的氧化还原能力、更高的晶格氧活性、更多的表面吸附氧和更强的甲苯吸附能力,促使催化剂表面苯甲酸物种的快速转化,进而提高其甲苯催化性能。本研究可为锰基催化剂的制备及其甲苯催化氧化性能提升机理研究提供参考。     

CuO-H2O2非均相催化氧化染料废水

以活性艳红X-3B为模拟底物,研究了低温常压条件下CuO-H2O2体系催化氧化染料废水的各种影响因素及反应机制。结果表明,CuO-H2O2体系能高效彻底地氧化活性艳红X-3B,氧化率可高达99%。CuO-H2O2体系降解染料废水的速率随温度、氧化剂和催化剂投加量以及X-3B废水初始浓度的升高而升高。酸性条件能促进X-3B废水的降解。与直接染料相比,CuO-H2O2体系降解活性染料废水更加有效。     

Cu/C-Al2O3催化臭氧氧化印染废水

采用浸渍-焙烧法制备了Cu/C-Al2O3。以Cu/C-Al2O3为催化剂,臭氧为氧化剂,对印染废水进行了催化臭氧化处理,考察了催化剂投加量、氧化剂浓度、pH和反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明:当pH为9,催化剂投加量为10 g/L,O3质量浓度为55 mg/L,反应时间为60 min时,COD去除率达到60%,色度去除率达到96%。     

微波诱导SiC改性Co-Ce/Al2O3催化剂催化氧化甲苯性能的研究

采用共沉淀法制备SiC改性5%Co-2.5%Ce/Al₂O₃催化剂,研究了不同SiC负载量改性催化剂的吸波升温性能和催化氧化甲苯性能。结果表明,随着SiC负载量的增加,催化剂吸波升温性能逐渐增强。SiC最佳负载量为5%时,催化剂催化氧化甲苯性能最佳,催化剂具有较大的比表面积和适宜的微孔结构。甲苯催化氧化活性评价结果表明,5%Co-2.5%Ce/5%SiC-Al₂O₃催化剂对不同甲苯浓度具有较强适应性,对中低浓度的甲苯降解效果显著。空速低于15 000 h^-1时催化剂能发挥高效催化作用,微波功率在120～385 W有利于甲苯的催化氧化。     

ZIF-67@Co3O4催化氧化VOCs性能研究

以MOF为前驱体构筑金属氧化物催化剂对于甲苯等VOCs催化氧化具有重要意义。以廉价且易合成的ZIF-67为前驱体,在不同条件下焙烧制备了一系列催化剂用于甲苯催化氧化,研究了焙烧温度和焙烧时间对所得催化剂结构和甲苯催化性能的影响。结果表明,对ZIF-67焙烧温度的控制可有效调控所得催化剂的结构,其中350℃焙烧所得的ZIF-67-Co₃O₄-350有较小的纳米粒径、较大的比表面积和孔径、丰富的缺陷结构、较多的Co³⁺和较强的低温还原性能,展现出优异的甲苯催化活性。此外,焙烧时间也会影响催化剂的活性。     

介孔CoMn2O4/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其超级电容性能

采用共沉淀法制备了CoMn₂O₄/还原氧化石墨烯(CoMn₂O₄/rGO)复合电极材料,并研究了石墨烯含量对CoMn₂O₄/rGO复合材料形貌、微观结构及电化学性能的影响。结果表明:CoMn₂O₄纳米颗粒沉积在石墨烯纳米片的表面,随着石墨烯含量的增加,CoMn₂O₄纳米颗粒在r GO表面的分布逐渐均匀,聚集现象消失。CoMn₂O₄/rGO具有高的比表面积及优良的电化学性能,其中CoMn₂O₄/rGO20 (rGO质量分数为20%)电容性能最好,在电流密度1 A/g时具有1 420 F/g的比电容。CoMn₂O₄/rGO30(rGO质量分数为30%)的倍率性能和循环稳定性能最好。2 000次充放电后,样品CoMn₂O₄/rGO30在5 A/g时的比电容保持率为94%,样品CoMn₂O₄的比电容保持率为78%。     

Fe3O4/MWCNTs湿式催化降解PVA废水

通过共沉淀法将Fe₃O₄负载到多壁碳纳米管中,制备Fe₃O₄/MWCNTs纳米材料。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)、N₂物理吸附仪和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对样品的结构、形貌和表面性能进行了表征。结果表明,Fe₃O₄成功负载到MWCNTs表面,并且表现出良好的分散性和均一性。在等号pH=2.5、催化剂添加量为1.5 g/L、反应温度为275℃、氧气压力为1.0 MPa条件下,将Fe₃O₄/MWCNTs纳米材料作为催化剂,采用湿式氧化法降解质量浓度为2%的PVA废水,反应120 min后,降解率为93.6%,黏均分子量降低了99.0%,溶液中的大分子酚、醛和酮类等物质被氧化为相对分子质量较小的酸类物质等,实现了对PVA废水的降解。     

Co3O4催化臭氧氧化降解水中酮基布洛芬的研究

以Co(NO₃)₂·6H₂O和尿素为原料制备了9种Co₃O₄催化材料,考察了其对水中酮基布洛芬(KTP)的催化臭氧氧化降解效能。结果表明,与单独臭氧氧化相比,所制备的Co₃O₄对水中KTP的催化臭氧氧化降解率提高了12.0%～63.8%,且在n[Co(NO₃)₂·6H₂O]:n(尿素)=4:1、煅烧温度400℃下制备得到的Co₃O₄催化剂催化活性最高。SEM、XRD、FTIR、XPS、BET等表征分析显示,该Co₃O₄催化剂表面呈覆盖细小微粒的球状颗粒,晶相为立方相,且表面含有丰富的羟基,表面羟基密度为1.075×10^-5 mol/m²。机理研究证实,Co₃O₄对水中KTP的非均相催化臭氧氧化降解...     

含CeO2催化剂用于柴油车尾气炭烟氧化的研究

采用共沉淀法合成含CeO₂催化剂M-Ce-O（M＝Fe、Cu、Zn、Co、Ni、Mn）和纯CeO₂,对催化剂进行TPO活性测试及BET、XRD、FT-IR和H2 -TPR表征。结果表明,在Ce中添加过渡金属,改变了CeO₂的晶相结构,比表面积增大,催化剂促进炭烟的燃烧,其促进炭烟氧化的活性顺序为：Ni-Ce-O＞Mn-Ce-O＞Cu-Ce-O＞Fe-Ce-O＞Ce-O＞Co-Ce-O＞Zn-Ce-O,其中,Ni-Ce-O表现出较高的活性,对应起燃温度降至340 ℃。TPR表明,催化活性与500 ℃以下的表面可还原氧量相关。     

Pt-CeO2/TiO2催化剂催化湿式氧化苯酚废水的研究

以TiO2为载体,利用分步浸渍法制备了Pt-CeO2/TiO2、Pt-ZrO2/TiO2、Pt-La2O3/TiO2、Pt-Pr2O3/TiO2和Pt-SnO2/TiO2催化剂,并催化湿式氧化高浓度苯酚废水。Pt-CeO2/TiO2催化剂的活性最好,在反应温度为160℃、氧分压为2.25 MPa,反应时间为2 h的条件下,苯酚和COD的去除率分别为87.53%和72.06%。进一步研究助剂含量对催化剂性能的影响,当CeO2负载量为12.5%时,催化剂Pt-CeO2/TiO2的催化性能最佳。XRD和TEM结果表明,助剂CeO2的引入起到降低Pt的粒径,提高Pt在载体表面的分散度的作用。     

TiO2–g-C3N4/BMMS光催化氧化脱硫催化剂

为了提高TiO₂的光催化氧化脱硫(PODS)活性,利用负载和复合的协同作用,将TiO₂与g-C₃N₄复合,并负载于双介孔二氧化硅(BMMS)上,制备了TiO₂–g-C₃N₄/BMMS。以含二苯并噻吩(DBT)的十二烷溶液为模拟油,评价了催化剂的催化性能;优化了反应条件并提出了催化反应机理。结果表明:TiO₂–g-C₃N₄/BMMS具有明显的双介孔结构,TiO₂与g-C₃N₄已实现复合并负载于BMMS上,TiO₂–g-C₃N₄活性组分在载体上分散良好,与单一TiO₂相比对光的吸收能力增强,催化活性有明显提高,优化后的反应条件为,催化剂用量3%(质量分数),O/S摩尔比为10:1,萃取剂与模拟油体积比为1:1,此时脱硫率可达96.6%,且重复使用8次后脱硫率仍保持85%以上,PODS过程中的主要活性中间物种是·O₂^–和h⁺。     

MoVTeNbOx催化剂应用于乙烷氧化脱氢制乙烯的研究进展

乙烷氧化脱氢制乙烯是非常有应用前景的乙烯生产途径,MoVTeNbO_x催化剂具有活性高、氧化还原能力强等特点,是当前低碳烷烃氧化脱氢的研究热点。本工作系统综述了MoVTeNbO_x复合金属氧化物在乙烷氧化脱氢制乙烯反应中的应用研究情况,包括催化剂晶相结构与活性中心、催化剂制备和催化乙烷转化的影响因素及反应性能优化提升等方面。研究多金属氧化物催化剂活性中心的调控策略,实现各组分氧化物相互作用的最优化,优化制备条件,通过助剂调控策略提高催化剂氧化还原能力及表面V⁵⁺含量,进而提高乙烷氧化脱氢活性和运行稳定性,为催化剂的规模化生产和工业应用奠定基础,是当前的主要研究方向。最后展望了MoVTeNbO_x复合金属氧化物催化剂在氧化脱氢领域的发展前景。     

二甲苯氨氧化催化剂的制备研究

采用不同的载体处理方法和活性组分浸渍条件制备了二甲苯氨氧化反应催化剂，并用沸腾床反应对催化剂性能进行比较研究，得到了较佳的制备方法与条件。     

H2O2/Se改性钒催化剂制备及催化氧化SO2性能研究

提出了一种H₂O₂/Se改性钒催化剂制备的新方法。采用XRF、XRD、SEM、MIP和TG/DSC对催化剂进行表征分析,测定了催化剂催化氧化SO₂转化率,并与国产钒催化剂CHP-75和进口VK-38对比分析。结果表明,H₂O₂/Se改性钒催化剂V@10%H₂O₂-Se/SiO₂具有清晰的表面孔道、较大的孔容、较小的活性组分晶体尺寸和较低熔融相变温度,使其具有较高的催化氧化SO₂活性。该催化剂催化活性高于国产CHP-75,与进口VK-38媲美。高效钒催化剂的设计为国产钒催化剂替代国外进口催化剂提供了一种可能。     

金属氧化物负载改性BiVO4可见光催化剂研究进展

钒酸铋(BiVO₄)光催化剂具有禁带宽度窄、太阳能利用率高等优势受到广泛关注。然而BiVO₄同时也存在光载流子容易复合、吸附有机污染物能力有限、粉体材料分离困难等问题,影响了其在环境领域的实际推广应用。而金属氧化物负载改性BiVO₄可以促成p-n异质结结构,进而提高BiVO₄光载流子分离效率,同时可以有效改变BiVO₄微观形貌、增加反应活性点位。另外金属氧化物的负载掺杂还赋予了该材料磁分离特性,因此金属氧化物负载改性BiVO₄成为其推广应用的一种可能。     

混凝-O3/H2O2氧化联合工艺处理工业塑料生产废水的研究

针对塑料生产废水成分复杂、色度高等特点,采用混凝-O₃/H₂O₂氧化联合工艺处理,工业塑料废水混凝沉淀分离后,在温度25℃、pH 7、双氧水0.6 mL/L、臭氧(O₃)浓度17.28 mg/L条件下氧化反应30 min,出水COD_Cr为20.49 mg/L,满足工业塑料废水的排放要求,为塑料制造业生产废水降解提供了新的技术手段。     

合成碳酸二甲酯ZnO-Al2O3催化剂研究

在Al₂O₃载体上涂覆活性组分DMC11,采用浸渍法制备负载型ZnO-Al₂O₃催化剂,采用间歇式催化剂评价装置考察催化剂活性组分涂覆量、焙烧温度、反应温度和n(甲醇)∶n(尿素)对催化剂性能的影响。在焙烧温度700 ℃和活性组分涂覆质量分数50%~60%的最佳制备条件下,制得的催化剂堆积密度1.15 g·mL^-1,比表面积85.3 m²·g^-1,孔体积0.20 m³·g^-1,孔径10 nm。在反应温度175 ℃、反应压力0.8 MPa和n(甲醇)∶n(尿素)≈35∶1条件下,碳酸二甲酯单程收率为15%。     

Co3O4/HY选择性催化苯甲醇氧化合成苯甲醛的研究

以HY分子筛为载体,采用水热法合成了系列Co₃O₄/HY复合分子筛催化剂,通过XRD、SEM、EDS、FT-IR、BET等手段对Co₃O₄/HY进行表征,并对Co₃O₄/HY分子筛催化氧气液相氧化苯甲醇合成苯甲醛的性能进行研究。结果表明,Co₃O₄的引入未破坏分子筛的骨架结构,且Co₃O₄在HY晶体表面形成片层蜂窝状多孔结构,可有效增加催化剂样品的介孔孔容和外表面积,增加催化活性。但Co₃O₄负载过量易出现堆叠现象,使得介孔孔容和外表面积降低,不利于氧化反应进行。以1.0-Co₃O₄/HY为催化剂,在适宜的反应条件下苯甲醇的转化率和苯甲醛的选择性分别达到73.2%和95.8%;催化剂重复使用5次,依然表现出较好的催化活性。