掺杂镧的固体碱MgO/SBA-15催化大豆油制备生物柴油

采用浸渍法制备了掺杂镧的固体碱MgO/SBA-15催化剂,将其用于大豆油酯交换制备生物柴油的反应。XRD表征结果显示,活性组分在载体SiO2骨架中高度分散。考察了不同镧镁物质的量比、焙烧温度和催化剂用量等因素对催化剂性能的影响,发现镧的引入有利于催化剂与反应物的接触,从而提高催化剂的活性;镧和镁物质的量之比为0.5∶1,催化剂焙烧温度700℃,焙烧时间3h,催化剂质量分数为3%,反应时间3h时,生物柴油的产率达到95%以上。     

磷钨杂多酸盐催化制备生物柴油

以离子液体和磷钨酸为原料,制得3种磷钨杂多酸盐杂化材料[BMIM]3PW12O40、[PyPS]3PW12O40和[MIMPS]3PW12O40,对比研究了这3种催化剂在棕榈油和甲醇酯交换催化制备生物柴油中的催化性能,筛选出催化性能最好的[MIMPS]3PW12O40。以[MIMPS]3PW12O40为催化剂,考察了醇油物质的量比、反应时间、反应温度和催化剂用量对生物柴油收率的影响。结果表明:在醇油物质的量比为10、反应时间为6h、反应温度为65℃、催化剂用量为4%条件下,生物柴油收率可达95.2%,[MIMPS]3PW12O40催化剂易于回收,循环使用性能较好。     

活性炭负载酸性离子液体催化制备生物柴油

以活性炭(AC)负载酸性离子液体[Hmim-BS][HSO4]制备的[Hmim-BS][HSO4]/AC为催化剂,以大豆油和甲醇为原料,通过酯交换反应生成生物柴油。考察了离子液体负载量、催化剂用量、反应时间、反应温度以及醇油摩尔比等因素对生物柴油收率的影响。研究结果表明:在催化剂负载量为30%,催化剂用量为大豆油质量的7.5%,140℃下反应5h,生物柴油收率超过92%。重复使用4次后,生物柴油收率仍可达到83%左右,表现出良好的催化性能。     

钛基LaxCe1-xTiyM1-yO3/γ-Al2O3催化剂的制备及催化燃烧性能

为提高钙钛矿型催化剂的活性,以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备负载型钙钛矿LaxCe1-xTiyM1-yO3/γ-Al2O3催化剂,考察了活性组分负载量、焙烧温度、A位元素配比和B位元素掺杂对催化剂催化燃烧甲苯性能的影响,并对催化剂进行XRD和BET表征。结果表明:催化剂的最佳制备条件是活性组分负载量为12%,焙烧温度为750℃,催化剂的最佳形式为La0.8Ce0.2 Ti0.8 Mn0.2 O3/γ-Al2 O3,在该催化剂的作用下,甲苯的起燃温度T50和完全转化温度T90分别为292℃和338℃;负载型钙钛矿催化剂保持了完整的钙钛矿结构,活性组分均匀分布在载体的孔道中,虽然会导致载体的比表面积有所降低,但催化剂可以更最大程度地分散,更有利于提高催化剂的催化活性。     

SO_4~(2-)/炼锌水淬渣固体酸的制备及催化性能研究

用炼锌水淬渣废物为原料,采用半湿法浸渍和干法老化结合的方法制备了SO2-4/水淬渣固体酸催化剂,考察了浸渍浓度、焙烧温度、老化温度等制备条件对其催化油酸和甲醇酯化制备生物柴油催化性能的影响,并对SO2-4/水淬渣和硫酸处理水淬渣絮凝体烘干物进行NH3-TPD酸性测试和比表面积分析。实验结果表明,制备条件对SO2-4/水淬渣固体酸的催化性能有很大的影响,将最佳制备条件下得到的催化剂用于油酸和甲醇的酯化反应,在催化剂用量18%,醇油比15∶1,温度120℃,反应时间8h的反应条件下,酯化率可达90%以上,且该催化剂重复使用4次后,酯化率仍在50%以上,经H2SO4活化后其催化活性又可恢复。     

涤纶面料中试降解工艺的研究

利用40L程序化控制乙二醇醇解聚酯(PET)及乙二醇回收中试装置降解PET,研究涤纶面料中试醇解工艺。分析醇解时间、醇解温度、催化剂用量及反应物的物料比对醇解产物对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)产率的影响。结果表明:BHET产率受温度、催化剂、物料配比、醇解时间等多种因素影响。涤纶面料中试降解较优工艺为:温度200℃,催化剂Zn(AC)2·2H_2O占PET质量的0.2%,乙二醇用量是涤纶面料质量的3倍,醇解时间12h;在该工艺条件下得到的醇解率为78.32%。     

Mn-Ce臭氧催化氧化催化剂的制备及其对煤化工废水的处理

以活性氧化铝小球为载体,Mn/Ce双金属为活性组分,通过共沉淀法制备得到活性氧化铝基催化剂,并对催化剂微观形貌进行表征。对比了不同负载量、不同金属配比、不同焙烧温度、不同焙烧时间下催化剂的活性。当催化剂负载为4%(Mn)∶1%(Ce),焙烧温度为400℃,焙烧时间为3h时,催化剂对煤化工废水臭氧催化氧化效果最好。     

固体超强酸SO42-/TiO2-Al2O3的制备及其催化合成冰片

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了系列SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂,运用XRD、NH_3-TPD、FT-IR、PyFTIR、XPS、SEM等技术手段,研究了复合催化剂材料的结构与性质,初步探讨了固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的构效关系,得到适宜的催化剂制备条件为:n(TiO_2)/n(Al_2O_3)=1∶2、硫酸浸渍浓度1mol/L、催化剂焙烧温度500℃。考察了物料物质的量比、催化剂用量、反应时间等对催化合成冰片的影响。结果表明,在物料物质的量比为1∶0.4,催化剂用量为α-蒎烯质量的7%,采用程序升温方式(65℃-1h,75℃-4h,90℃-1h)加热的条件下,固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的催化活性最高,α-蒎烯的转化率高达100%,龙脑的收率高达59.74%,SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂在重复使用6次的条件下,α-蒎烯的转化率均不变,龙脑的收率下降2.99%,催化剂的重复使用性良好。     

TiO2@SBA-15的合成及其光解性能

以水热沉积法在介孔SBA-15上固载TiO2纳米粒子制得光催化剂TiO2@SBA-15,探讨了TiO2负载量对催化效果的影响.以包括N2吸附-脱附、紫外漫反射光谱(DRS)等手段在内的多种技术手段表征了催化剂的结构.研究结果表明适宜负载量的锐钛矿晶型TiO2纳米粒子可均匀分散在载体SBA-15上,N2吸附-脱附进一步表明载体介孔结构得以保持.适宜TiO2负载量的催化剂20 mg紫外光照25 min可将100 mL的10 mg·L-1亚甲基蓝降解完全.     

废弃聚丙烯热裂解催化改质制备燃料油的研究

以废弃聚丙烯为研究对象,系统地探讨了催化改质温度、催化剂种类及催化剂用量等因素对废弃塑料热裂解催化改质制备汽油和柴油的影响。使用以高岭土、ZSM-5分子筛和磷酸(质量比为10∶3∶2)均匀混合后,经500℃焙烧制得的PZSM-5为催化剂,当催化剂用量为(质量分数)8%,催化改质温度为300℃时,燃料油得率可达82.94%。对燃料油进行蒸馏后,所得汽油和柴油的主要物理性能均可达到国家标准的相应要求。     

TiO2负载MnFeOx催化剂的制备及常温催化氧化甲醛性能研究

甲醛（HCHO）是室内空气的主要污染物之一,它严重影响了室内空气的质量,危害了人体的健康。常温催化氧化法是去除HCHO的有效方法,该方法能够在室温下将HCHO完全转化为CO₂和H₂O。然而目前的常温催化剂主要以贵金属催化剂为主,价格昂贵,并且不利于大规模的生产与应用。通过溶胶-凝胶法制备TiO₂载体,以硝酸锰和硝酸铁为活性前驱物,通过浸渍、蒸发、烘干、焙烧的方式完成MnFeO_x的负载,同时考察金属氧化物的负载量、摩尔比、焙烧温度等因素对催化剂常温催化氧化性能的影响。并利用BET、SEM、XRD、H₂-TPR、O₂-TPD、In-situ DRIFTS等技术对催化剂进行微观表征与分析。实验结果表明,当MnFeO_x的负载量为10%（质量分数）,n（Mn）/n（Fe）=4∶1,焙烧温度为350℃时,催化剂表现为最佳的常温催化氧化活性,48 h内甲醛的去除率达到87.6%。     

超声波辅助潲水油直接酯交换法制备生物柴油

采用潲水油和甲醇为原料,KOH作为催化剂,通过酯交换反应制备生物柴油。综合考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、醇油摩尔比和超声波功率5个因素对酯交换反应制备生物柴油的影响。并且采用L9(34)正交试验法对实验结果进行分析和优化,最终确定反应的最佳条件如下:醇油摩尔比为8∶1、催化剂用量为油重的1.2%、反应时间为50min、反应温度为70℃,超声波功率为400W,转化率最高可达97.53%。     

功能化酸性离子液体催化制备柠檬酸三辛酯

采用两步法,合成了功能化酸性离子液体[HSO3-pN(C2H5)3]HSO4,将其用于催化柠檬酸和正辛醇酯化制备柠檬酸三辛酯研究。通过单因素实验,考察了醇酸物质的量比、反应温度、反应时间和催化剂用量对酯化率的影响。结果表明:当醇酸物质的量比为6∶1、反应温度为130℃、反应时间为3.5h、催化剂用量为柠檬酸质量的10%时,酯化率可达97.8%。功能化酸性离子液体[HSO3-pN(C2H5)3]HSO4具有较好的重复使用能力,重复使用8次后,酯化率仍可达95.8%,是一种性能优良的酯化反应催化剂。     

介孔材料Co/SBA-15催化环己基过氧化氢分解的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体, 乙酸钴为钴源, 采用浸渍法制备了2wt%、4wt%、8wt%、10wt%和20wt% Co负载量的Co/SBA-15介孔材料。采用FT-IR、XRD、N₂物理吸附、UV-Vis、SEM、TEM、H₂-TPR等技术对催化材料的结构进行表征, 并将其应用于环己基过氧化氢分解反应。结果表明: 负载金属钴后, 载体的介孔结构保持完好, 随着负载量的增加, Co/SBA-15的比表面积、总孔体积和平均孔径不断减小, Co由骨架内均匀分散状态向氧化物Co₃O₄的形式转变。不同负载量的 Co/SBA-15在环己基过氧化氢分解反应中均表现出较好的催化性能, 其中8wt%Co/SBA-15催化环己基过氧化氢的转化率达到98.1%, 环己醇和环己酮的选择性分别为70.9%和27.9%。当负载量相对较低时, 钴的流失使催化性能下降明显, 只有当钴负载量增加到20wt%, 主要以Co₃O₄形式存在时, 钴的流失速率得到抑制, 连续使用五次后仍能保持较高的活性和选择性。     

Lewis酸性离子液体催化文冠果种仁油制备生物柴油

以盐酸三乙胺和不同金属氯化物FeCl3,CuCl2,SnCl2,ZnCl2为原料,合成了一系列Lewis酸性离子液体[Et3NH]Cl/MClX,将其用于催化文冠果种仁油和甲醇酯交换制备生物柴油。考察了离子液体的种类,反应温度,醇油摩尔比,催化剂用量和反应时间对生物柴油产率的影响。结果表明:在反应温度为70℃,醇油摩尔比为12,催化剂用量为原料油质量的5%,反应时间7h时,离子液体[Et3NH]Cl-2FeCl3催化酯交换制备生物柴油的产率可达95.4%。[Et3NH]Cl-2FeCl3具有较好的循环使用能力,循环使用6次后,催化性能没有明显降低。制备的生物柴油各项指标符合生物柴油国家标准GB/T20828-2007。     

SO 2－4/炼锌水淬渣固体酸的制备及催化性能研究

用炼锌水淬渣废物为原料,采用半湿法浸渍和干法老化结合的方法制备了SO2－4/水淬渣固体酸催化剂,考察了浸渍浓度、焙烧温度、老化温度等制备条件对其催化油酸和甲醇酯化制备生物柴油催化性能的影响,并对SO2－4/水淬渣和硫酸处理水淬渣絮凝体烘干物进行N H 3-TPD 酸性测试和比表面积分析。实验结果表明,制备条件对 SO2－4/水淬渣固体酸的催化性能有很大的影响,将最佳制备条件下得到的催化剂用于油酸和甲醇的酯化反应,在催化剂用量18％,醇油比15∶1,温度120℃,反应时间8 h的反应条件下,酯化率可达90％以上,且该催化剂重复使用4次后,酯化率仍在50％以上,经 H2 SO4活化后其催化活性又可恢复。     

聚醚改性三硅氧烷的合成

以不饱和聚醚和含氢硅油为原料,氯铂酸作催化剂,异丙醇为溶剂,通过硅氢加成反应合成出聚醚改性三硅氧烷.通过控制反应物配比、反应温度、时间和催化剂用量,研究了反应的较优反应条件:聚醚中的C=C双键与含氢硅油中的Si-H键物质的量之比为1.1:1.0,反应温度75℃,反应时间5.0h,催化剂用量与含氢硅油中Si-H键物质的量之比为5.0×10-5:1.     

正交法探讨均相碱催化制备生物柴油的优化条件

以菜籽油为原料,甲醇钠为催化剂,二异丙醚为共溶剂,通过酯交换法制取生物柴油,并考察了醇油摩尔比、催化剂用量、共溶剂用量、反应时间和温度对生物柴油产率的影响.通过正交试验得出菜籽油与甲醇酯交换反应的最优条件为:醇油比为6:1,甲醇钠催化剂用量为油重的1.2%,共溶剂与油的摩尔比为1.2 :1,反应温度60℃,反应时间80min,低速120r/min搅拌强度下,转化率达到96.45%.制得的生物柴油各理化指标均符合美国和德国生物柴油测试标准.     

冶金碎焦的催化气化

利用热重分析仪,以水蒸气为气化剂,考察Na_2CO_3、Fe(NO_3)_3及CaO_3种廉价催化剂及用量对碎焦水蒸气气化反应的影响,同时探讨催化气化动力学。结果表明:添加催化剂后,碎焦的气化温度降低约170℃,Na_2CO_3的催化活性最高,随着Na_2CO_3负载量的增加(钠离子负载量质量分数1%、3%、5%、10%),碎焦的气化速率提高,5%左右的Na_2CO_3负载量达到饱和,过量的催化剂不能有效提高碎焦的气化速率;Na_2CO_3添加使气化反应活化能降低35 kJ·mol-1,从而提高反应速率;添加Na_2CO_3的碎焦气化反应,收缩核模型可很好地反映碎焦气化的动力学规律。     

四方相氧化锆基MnO_x-CeO_2负载型催化剂在低温NH_3-SCR中的应用

以纳米t-Zr O2为载体,用浸渍法制备出Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2催化剂,考察了活性组分负载量、反应温度对催化剂NH3-SCR脱硝活性的影响,脱硝活性测试结果显示,在低温脱硝温度范围,催化剂脱硝效率随反应温度和活性组分负载量的增加而增加。反应温度为100℃时,2.5%Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2脱硝效率为68.1%,15%Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2脱硝效率达97.4%。XRD、BET、TPR等表征测试结果表明,催化剂表面具有良好的氧化还原能力,表面织构对NH3-SCR脱硝反应有利;NH3-TPD测试显示,Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2催化剂表面NH3主要吸附在Lewis酸性位成配位态NH3,与气态NO反应生产中间产物NH2NO,最后分解为N2和H2O。