Mn-Zr-O催化剂的制备及其催化苯甲醇氧化反应的活性

采用氧化还原沉淀法制备了一系列不同n(Mn)∶n(Zr)的Mn-Zr-O催化剂,并以分子氧为氧化剂,催化苯甲醇氧化反应。实验结果表明,当n(Mn)∶n(Zr)=3∶1时,催化剂的活性最高。在100℃下反应1 h,苯甲醇的转化率达88.3%,催化剂的质量比活性(单位质量催化剂上单位时间内的苯甲醇转化量)为17.7 mmol/(g.h)。XRD、N2物理吸附、XANES及H2-TPR表征结果显示,以+3和+4价共存的非晶态Mn氧化物是活化分子氧氧化苯甲醇的高活性物种,添加Zr能增加催化剂的比表面积,促进Mn氧化物的还原,从而显著提高催化剂在苯甲醇氧化反应中的活性。     

蜜勒胺负载二氧化锰的合成及其稠油低温催化氧化性能

以三聚氰胺在354℃下热聚的蜜勒胺(Melem)为含有碳、氮元素的载体,以KMnO₄为锰源,通过水热法成功合成了MnO₂/Melem复合材料。采用SEM、TEM、XRD和XPS等方法进行结构表征。并以MnO₂/Melem为催化剂,通过调控催化剂用量、氧化剂用量对塔河稠油的催化氧化性能进行考察。结果表明：合成的β-MnO₂纳米颗粒成功负载于Melem表面上;通过对稠油催化反应前后的氧化油分别进行族组成分析、FT-IR、GC-MS和黏度测试,确定了催化氧化体系中催化剂用量为1.0%(质量分数),氧化剂选用过氧化氢叔丁醇(TBHP),TBHP用量为0.5%(质量分数);且催化改质后实现了稠油中轻质组分的增加,降黏率可达67.06%。     

采用臭氧催化氧化法深度处理石化污水

采用臭氧催化氧化法处理石化污水排水,考察了催化剂的载体、比表面积、活性组分等对处理效果的影响。结果表明:比表面积大的催化剂处理效果更好; 以活性炭为载体的催化剂,其催化氧化效果优于以Al2O3或Si O2为载体的催化剂; 多元金属负载的催化剂,催化氧化效果要优于单一金属负载的催化剂,活性组分的催化氧化作用由强至弱依次为:Ti,Ce,Mn(Cu); 优选出催化剂HWS 3,在臭氧投加量为30 mg/L,催化氧化反应柱停留时间为30 min的条件下连续运行4 d,污水COD,UV_(254)的平均去除率分别为51.42%,68.73%。     

负载型ZnO-TiO_2催化剂上苯氨基甲酸甲酯的合成

利用等体积浸渍法制备了用于合成苯氨基甲酸甲酯的负载型ZnO-TiO2催化剂,考察了载体对负载型ZnO-TiO2催化剂催化性能的影响。实验结果表明:以SiO2为载体时,ZnO-TiO2/SiO2催化剂上MPC的选择性明显高于以HZSM-5和γ-Al2O3为载体制备的催化剂,当n(苯胺)∶n(DMC)=1∶20,m(催化剂)∶m(DMC)=0.013,反应温度为443K,反应时间为7h时,其对苯胺的转化率为49.9%,MPC的选择性为52.3%;和ZnO-TiO2催化剂相比,ZnO-TiO2/SiO2催化剂对于MPC的选择性也有所提高。采用NH3-TPD、Py-IR、XPS对负载型ZnO-TiO2进行了表征,结果表明负载型ZnO-TiO2催化剂其表面酸强度弱的L酸中心有利于MPC合成。     

Fe-Co-β-SBA-15选择性氧化苯乙烯合成苯甲醛

利用浸渍法制备了Fe-Co-β-SBA-15催化剂,用于苯乙烯催化氧化合成苯甲醛,通过XRD、BET和FT-IR等对催化剂进行了表征。实验结果表明:Fe-Co-β-SBA-15催化剂具有微-介孔复合孔道结构,水热稳定性较好;在反应时间5 h、反应温度100℃、n(H_2O_2)∶n(丙酮)∶n(苯乙烯)=3∶2∶1、催化剂用量0.7 g条件下,苯乙烯的转化率为96.26%,苯甲醛的选择性为93.13%,苯甲醛的收率为89.65%。     

TS-1分子筛催化H_2 O_2环氧化苯乙烯制环氧苯乙烷

以 TS-1分子筛为催化剂、H_2O_2为氧化剂、尿素为助剂,进行了苯乙烯环氧化反应制环氧苯乙烷的实验。考察了 n(尿素):n(H_2O_2)、n(苯乙烯):n(H_2O_2)、催化剂用量、溶剂丙酮用量和反应温度对苯乙烯环氧化反应的影响;又考察了水热改性、硅烷化改性、有机碱改性3种改性方法制备的 TS-1催化剂的催化性能。以正丁胺改性的TS-1催化剂的催化性能最佳,苯乙烯环氧化反应的最佳条件:25 mmol苯乙烯,n(尿素):n(H_2O_2)=0.50,n(苯乙烯):n(H_2O_2)苯=3.0,0.15 mol 正丁胺改性的TS-1分子筛0.10 g,丙酮10 mL,反应温度60℃,反应时间10 h。在此条件下,苯乙烯的转化率为28.92%,环氧苯乙烷的选择性为77.59%,H_2O_2的利用率为96.98%。     

Cu-Mn/TiO_2和Cu-Mn/γ-Al_2O_3催化剂制备条件的优化

以Cu-Mn负载量、n(Cu)∶n(Mn)、焙烧温度和焙烧时间为4因素3水平设计正交实验,对浸渍法制备Cu-Mn/Ti O2和Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂的条件进行优化,并考察催化剂催化氧化甲醛的活性。采用XRD、N2等温吸附-脱附和SEM等方法对催化剂进行表征。实验结果表明,焙烧温度对催化剂的活性影响较大;与Cu-Mn/Ti O2催化剂相比,Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂催化氧化甲醛的活性更高。Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂的最佳制备条件为Cu-Mn负载量30%(w)、n(Cu)∶n(Mn)=1∶4、焙烧温度500℃、焙烧时间6 h,在此条件下制备的Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂,Cu-Mn氧化物呈高分散状态,甲醛的去降除率可达98.14%。     

非均相臭氧氧化催化剂的制备及表征

采用浸渍法将过渡金属负载在多孔性载体上制备了非均相臭氧氧化催化剂,考察了载体种类、金属种类和浸渍液浓度对催化剂性能的影响,利用XRD,XPS等分析手段对催化剂及载体进行表征,对比了催化剂催化臭氧氧化处理污水与单独臭氧氧化处理污水的效果。实验结果表明,活性氧化铝更适宜作为臭氧氧化催化剂的载体,Fe、Mn和Cu等金属制备的氧化铝负载催化剂对污水处理的效果相当,浸渍液浓度为0.05 mol/L时制备的Cu/Al_2O_3催化剂催化效果最佳,两种污水的总有机碳(TOC)去除率分别达到68.0%和72.6%;催化剂催化臭氧氧化处理污水比单独臭氧氧化处理污水的TOC去除率提高了43.5百分点。     

TiO_2/C催化苯酚和碳酸二甲酯合成碳酸二苯酯的研究

采用溶胶凝胶-浸渍法制备了活性炭负载TiO_2催化剂,考察了催化剂焙烧条件以及反应工艺条件对催化苯酚(PhOH)和碳酸二甲酯(DMC)酯交换法合成碳酸二苯酯(DPC)反应的影响。结果表明,550℃下焙烧4h得到的活性炭负载TiO_2催化剂表现出较好的催化活性,在反应温度180℃,反应时间12h,n(DMC)∶n(PhOH)∶n(TiO_2)=1∶1∶0.03条件下进行精馏反应,PhOH转化率为39.6%,DPC选择性和时空收率分别达到75.6%和0.75g/(g·h)。活性炭可以较好的稳定活性组分TiO_2,催化剂回收并循环使用4次仍保持较好的催化性能。     

负载型杂多酸催化甲基丙烯醛氧化合成甲基丙烯酸

以超稳Y沸石、葫芦脲-6((C6H6N4O2)6)和SiO2为载体,H2.25Cs0.7Cu0.25As0.1PMo11VO40(简记为PMo11VO40)杂多酸为活性组分,制备了3种负载型杂多酸催化剂,用于催化甲基丙烯醛(MAL)氧化合成甲基丙烯酸(MAA);采用电感耦合等离子发射光谱、傅里叶变换红外光谱、氮吸附、热重-差热分析、程序升温脱附和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,PMo11VO40/(C6H6N4O2)6催化剂的性能最好,在300℃、停留时间3.0s、n(MAL)∶n(空气)∶n(氮气)∶n(水)=5∶62.5∶12.5∶20的条件下,MAL转化率为83.5%,MAA选择性为89.7%;催化剂酸量的增大有助于提高MAA选择性;适当增大催化剂的比表面积有利于提高MAL转化率。