多峰孔分布硅胶的制备

以硫酸及水玻璃溶液为原料,采用反复溶胶-凝胶法,在乙醇/正丁醇/氨水/硫酸(摩尔比)为2∶2∶3∶4,反应温度为30℃的条件下,可制备多峰孔分布的硅胶。结果表明,所制备的硅胶孔容为1.68 cm3/g,孔径为20.28 nm,比表面积为331.4 m2/g。     

聚烯烃催化剂硅胶载体的制备和表征

采用并流共沉淀法制备了适用于聚烯烃催化剂的硅胶载体,为减少颗粒的聚集,在制备过程中添加一种表面活性剂。利用透射电子显微镜(TEM)、比表面积测定(BET)和X射线粉末衍射(XRD)法对制备的硅胶载体进行了表征;考察了在制备硅胶载体过程中原料硅酸钠溶液的浓度、溶液pH以及焙烧温度对产物硅胶载体的物理性能的影响。实验结果表明,硅酸钠溶液的浓度影响硅胶的初始粒子的大小,溶液pH直接影响硅酸钠的水解速率,焙烧温度影响硅胶的孔结构和比表面积。当硅酸钠溶液的浓度为0．2mol／L、溶液pH为8-9、反应温度为70℃、焙烧温度为700℃时,硅胶载体的BET比表面积为242．22m2／g、最可几孔径为16．45 nm、堆密度为0．492 1g/mL,与进口硅胶(Silica Gel 955)的物理性能相近。     

干燥过程对聚烯烃催化剂用载体硅胶物性的影响

采用厢式干燥和离心喷雾干燥2种干燥方法,对聚烯烃催化剂用载体硅胶滤饼的干燥效果进行了比较,并研究了干燥过程对硅胶物性的影响。结果表明,厢式干燥法制备的硅胶流动性差,其比孔容、孔径亦小于离心喷雾干燥法制备的硅胶。采用离心喷雾干燥法对硅胶滤饼进行干燥时,优化的工艺条件为:硅胶滤饼打浆转速600r/min、打浆时间40～50min,浆料中总固物质量分数14%～16%、喷雾干燥机的离心转速12000r/min。在此条件下,可得到比孔容为1.40～1.60mL/g、孔径为18.00～22.00nm、比表面积为290.00～350.00m2/g、平均粒径为49.00～58.00μm的硅胶产品。     

干燥方式对载体硅胶性能的影响

研究了干燥方式对载体硅胶的比表面积、平均孔径和孔容的影响。结果表明:采用厢式干燥、喷雾干燥和超临界流体干燥,硅胶的比表面积分别为413.2,296.7,420.2m2/g;其孔容分别为1.227,1.525,3.014mL/g;而其平均孔径分别为15.16,18.94,29.37nm。显然不同干燥方式对硅胶的比表面积、孔容和平均孔径均产生了较大的影响。     

乙醇对BCE催化剂聚合性能的影响

制备了3组不同溶解体系的BCE催化剂,考察了乙醇对BCE催化剂催化乙烯淤浆聚合性能的影响,研究了乙醇对催化剂的钛含量、比表面积、孔隙率、乙烯淤浆聚合活性、氢调敏感性及乙烯与1-己烯共聚性能的影响。用XPS和SEM等手段对催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,乙醇的加入使得催化剂中钛的质量分数由2.10%增至6.21%、比表面积由100m2/g增至324m2/g;含有乙醇的催化剂催化乙烯淤浆聚合的活性高达33.6kg/g,合成的产物具有很大的堆密度(0.33g/cm3);含有乙醇的催化剂还具有良好的氢调敏感性及优异的乙烯与1-己烯的共聚性能。     

微乳液法制备高比表面积γ-Al_2O_3及其表征

采用微乳液法制备高比表面积的γ-Al_2O_3,利用傅里叶变换红外光谱、场发射扫描电镜、X射线衍射、氮气低温吸附脱附对产品的物理性质和结构特性进行表征。结果表明:十六烷基三甲基溴化铵/正己醇/水溶液的微乳体系所制得的γ-Al_2O_3为形貌统一的层状结构,粒度均匀,平均粒径为48~56nm,DFT法孔径分布集中,样品γ-Al_2O_3-2.5,γ-Al_2O_3-2.75和γ-Al_2O_3-3.00的最可几孔径为2.769nm。体系当中盐溶液的浓度对外比表面积和微孔比表面积影响较大,盐溶液浓度由2.25mol/L变化至3mol/L时,外比表面积由130 m2/g显著增大至241.1m2/g,但盐溶液浓度对BET比表面积影响不大,比表面积为402.9~421.5m2/g。     

KNO_3/CeO_2催化二氧化碳、乙醇和环氧丙烷合成碳酸二乙酯的研究

通过实验,从系列催化剂中选择KNO_3/CeO_2作为由二氧化碳、乙醇和环氧丙烷(PO)直接合成碳酸二乙酯(DEC)的催化剂,考察了KNO_3/CeO_2制备条件和合成反应条件对DEC合成反应的影响。结果表明,催化剂的活性与其焙烧温度和KNO_3负载量密切相关。对500℃焙烧的n(KNO_3)/n(CeO_2)为0.6的催化剂,取0.3g催化剂,在温度150℃,CO_2起始压力5MPa,n(乙醇):n(PO)=0.17:0.14,反应时间2h的条件下进行反应,DEC产率可达到2.53%,此时DEC的选择性为11.3%。此外,对KNO_3/CeO_2催化剂还做了X射线衍射、热重分析和比表面积测定等表征。     

商业硅胶负载PEI对CO_2的吸附捕集研究

采用浸渍法制备了商业硅胶负载聚乙烯亚胺(PEI)的CO2吸附剂,研究了该类吸附剂对CO2的吸附捕集性能,同时考察了尿素焙烧法对硅胶孔结构的影响。结果表明:尿素焙烧法可以有效调变商业硅胶的孔结构和比表面积;由硅胶为载体负载PEI后制备的吸附剂具有良好的CO2吸附性能,当PEI负载质量分数为30%时,CO2吸附量最大值可达93.4mg/g;并且在8次吸附-脱附循环测试中CO2吸附量无明显变化,表明该类吸附剂具有良好的CO2吸附再生稳定性能。     

硅胶负载型茂金属催化剂负载工艺的优化

研究了硅胶负载型茂金属催化剂(1-甲基-3-丁基环戊二烯基二氯化锆/甲基铝氧烷)的制备工艺,讨论了硅胶活化温度、负载温度、搅拌形式、甲基铝氧烷预处理硅胶的用量对催化剂聚合活性的影响。结果表明,采用机械搅拌的方式,在硅胶活化温度为600℃,负载温度为-30℃,n(Al)/n(Si)为3,n(Al)/n(Zr)为50的条件下,所制备的催化剂活性可达5454g/g,聚合物堆积密度为0.36g/cm3。     

Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应研究

通过负载型催化剂制备、催化剂性能评价和反应条件考察,开展在Pt-Sn/SiO_2催化剂上进行乙酸加氢制乙醇的研究。实验结果表明,真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随着反应温度提高,乙酸转化率逐渐提高,而乙醇选择性降低;随着氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%的PtSn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸质量空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

氨或铵盐在制备双峰孔分布硅胶中的应用

采用氨或铵盐对双峰孔分布的硅胶孔结构进行改变,获得双峰孔分布的大孔硅胶产品。考察氨或铵盐的加入与否、添加量、添加时段及添加氨或铵盐时的反应温度对双峰孔分布硅胶的性能影响。实验结果表明,在反应初期添加氨或铵盐,与无机酸形成的酸式盐/无机酸摩尔比为3∶1,反应温度为30℃,可获得孔容1.65cm3/g,孔径20.00nm,比表面积340m2/g的双峰孔分布的大孔硅胶产品。     

以Si-Al凝胶、高岭土水热晶化合成多级孔道催化材料

以硅铝凝胶为模板剂,在高岭土制浆过程中加入,经喷雾、焙烧后,在水热条件下晶化合成含有NaY分子筛和基质的多孔复合材料。采用X射线衍射法、N₂ 静态吸附法对所合成的样品进行分析表征,考察了硅铝凝胶的加入量对NaY分子筛相对结晶度、n(SiO₂)/n(Al₂O₃)以及复合材料孔道分布的影响。结果表明,随着硅铝凝胶加入量的增加,晶化产物在介孔范围内的孔容及比表面积均有较大幅度的提高,介孔分布也更为集中;当加入凝胶质量分数为10％时,介孔的孔容及比表面积达到最大,在20％时有所下降。在凝胶加入量为10％时,可以得到BET比表面积为480 m²/g、总孔容为0.41 mL/g、介孔孔容为0.22 mL/g、介孔比表面积为98.9 m²/g、结晶度为51.0％、n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为5.09的含有NaY分子筛和基质的多孔复合材料。     

不同孔结构硅胶负载强氧化性酸脱除柴油中硫化物的性能

选用不同孔结构的硅胶作为吸附剂,浓硝酸、过氧乙酸和次氯酸作为氧化剂,考察了硅胶孔结构对硅胶负载强氧化性酸脱除含4,6-二甲基二苯并噻吩150 μg/g的模型柴油中硫化物的影响,并通过红外光谱和N2等温吸附法对硅胶进行了表征。结果表明：对于过氧乙酸,硅胶孔结构对脱硫效果无明显的影响;对于分子直径较大的无机酸（次氯酸）,硅胶孔径对脱硫率有较大的影响;对于分子直径较小的无机酸（浓硝酸）,硅胶孔径和比表面积对脱硫率都有较大的影响。硫化物的氧化产物与硅胶孔结构无关。     

高比表面积SiC的制备及在克劳斯尾气脱硫中的应用

介绍了以丙烯作为碳源采用化学气相浸渗法将热解碳渗入介孔氧化硅材料SBA-15中得到SiO2/C材料,然后在1 250℃高温和惰性气体保护下将该材料碳热还原转化为高比表面积的SiC材料,以其为载体制备氧化铁催化剂的方法.并对SBA - 15和SiO2/C及SiC材料进行XRD表征,氮吸附BET法测定了这3种材料的比表面积、孔体积和孔径.结果表明,碳化硅材料的比表面积100.7 m2/g,孔体积0.29 cm3/g,平均孔径11.7 nm.将碳化硅负载氧化铁催化剂用于克劳斯尾气脱硫,催化剂表现出较好的活性和寿命.     

选择性加氢催化剂载体氧化铝的热稳定性研究

采用CO2气体成胶法制备出氧化铝载体,研究了磷、硅改性对载体的晶型、比表面积、孔结构、压碎强度等的影响。结果表明,所制备拟薄水铝石较纯净,不存在其他杂晶型;改性剂的添加有效改善了γ(δ,θ,α)-Al2O3等几种晶型的转变温度,且加入改性剂的载体在1 250℃焙烧后仍存在θ(α,δ)-Al2O3多种晶型;随焙烧温度的升高,载体比表面积、孔容逐渐减小,平均孔径逐渐增大,磷改性载体即使在1 250℃高温焙烧,比表面积和孔容仍可分别保持在27.46 m2/g,0.31 cm3/g;随焙烧温度的升高,载体的堆密度先减小后增大,压碎强度则呈上升趋势,磷的添加对载体的堆密度和强度无明显影响。     

采用气体吸附法分析载体硅胶的孔隙结构

采用NOVA 2000 e型比表面积及孔隙度分析仪测定载体硅胶的比表面积和孔隙结构,考察了该方法的准确性和重复性,并对自制GC,进口955及LG 3种载体硅胶样品进行了测定,利用BJH法和NLDFT法对硅胶的孔径分布进行了计算。结果表明,该方法的测试结果准确,被测样品的比表面积、总孔容和平均孔径测定结果的相对标准偏差均小于2%;3种硅胶样品均含有圆柱状且孔径分布较窄的中孔,GC硅胶的比表面积和总孔容均较2种进口硅胶偏大;GC硅胶和955硅胶的孔径分布更接近,而LG硅胶的孔径分布范围相对更窄且孔隙分布更均匀。     

焙烧温度对Al2O3载体及Pd／Al2O3催化剂性能的影响

采用CO2气体成胶制备了Al2O3载体,考察了载体焙烧温度对载体和相应Pd／Al2O3催化剂物理化学性质及催化性能的影响,并采用X射线衍射、BET等技术对载体及催化剂性能进行了表征。结果表明,随焙烧温度的升高,载体的比表面积、孔容减小,平均孔径逐渐增大,孔分布较集中。所制得的拟薄水铝石较纯净。400—800℃焙烧时,Al2O3载体只有γ—Al2O3晶型;1050℃时,主要以θ-Al2O3为主;到1250℃已完全转变为α—Al2O3。Pd／Al2O3催化剂均具有较高的双烯加氢活性和选择性,其中以970℃和1050℃焙烧载体制备的催化剂为最优。