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。     

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。     

催化湿式氧化吡虫啉农药废水的研究

采用湿式氧化法在2 L反应釜中处理吡虫啉农药废水,研究温度、硝酸盐和Cu/Ce复合金属氧化物作催化剂对废水氧化程度的影响。结果表明,采用湿式氧化技术处理吡虫啉农药废水的适宜操作温度为190 ℃,硝酸铜对吡虫啉农药废水虽有较高的催化活性,但存在Cu²⁺ 和Ce⁴⁺的溶出;通过共沉淀法制备了一系列Cu/Ce催化剂,用于催化湿式氧化吡虫啉农药废水。Cu/Ce催化剂对吡虫啉农药废水具有较好的催化活性;优化催化剂的设计和制备方法,不但可以提高COD的去除率,而且可有效降低Cu²⁺和Ce⁴⁺的溶出量,使该类催化剂具有广阔的使用前景。     

甲缩醛合成用催化剂的中毒及再生

本文研究了工业甲醛原料中所含Fe³⁺ 、Cr³⁺ 、N i²⁺ 和Mn²⁺ 四种微量金属离子对离子交换树脂型固体酸催化剂的中毒效应及其再生方法。结果表明, 这些金属离子在催化剂上的吸附量随接触时间的延长而增加, 而其吸附速率各不相同。催化剂对四种金属离子的吸附强度依次为Fe³⁺ >Cr³⁺ > Ni ²⁺ > Mn²⁺ , 其中Ni ²⁺ 和Mn²⁺ 的吸附对催化活性的影响甚微, 而Fe³⁺ 在催化剂上以较快速度吸附, 其对催化活性的影响也最为明显。对因吸附金属离子而中毒的催化剂, 研究了一种液相再生法, 可使中毒催化剂恢复至新鲜催化剂的活性水平。     

LaxCayBazMn2Al10O19-δ六铝酸盐催化剂制备及其甲烷燃烧催化活性

采用共沉淀法制备了系列La_xCa_yBa_zMn₂Al₁₀O_19-δ六铝酸盐催化剂,并用XRD、BET和甲烷燃烧活性对其进行了表征,研究了不同Ba、La和Ca调变量对所制备催化剂的化学结构及甲烷催化燃烧活性的影响。结果表明,Ba和La调变量对催化剂结构和活性影响较大,当其组成为La_0.1Ca_0.3Ba_0.6Mn₂Al₁₀O_19-δ时活性最好。La³⁺和Ca²⁺可以部分替代Ba²⁺进入其骨架结构的镜面,并能有效改善其活性。     

铈和锰掺杂纳米TiO2的溶胶-凝胶法制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂、Mn⁴⁺/TiO₂、Ce⁴⁺/TiO₂和Mn⁴⁺-Ce⁴⁺/TiO₂光催化剂。通过考察掺杂离子的种类和用量对所得催化剂用于紫外光催化降解甲基橙性能的影响，表明Ce⁴⁺/TiO₂中Ce⁴⁺的适宜掺杂量为1.0%，Ce⁴⁺-Mn⁴⁺/TiO₂中，当Mn4+的掺杂量为25.0%时，Ce⁴⁺的适宜掺杂量为0.50%，相应的脱色效率为92.39%和99.41%。当掺杂量适当时，四种催化剂用于紫外光催化降解甲基橙的活性次序为：Mn⁴⁺-Ce⁴⁺/TiO₂ > TiO₂>Ce⁴⁺/TiO₂> Mn⁴⁺/TiO₂。XRD分析结果表明，所得光催化剂均为锐钛矿型纳米粒子。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂的制备与改性

采用均匀沉淀沉积法制备Cu/SiO₂催化剂。考察了Cu²⁺浓度、洗涤条件及铜与硅物质的量比等的影响,并通过BET和XRD等表征手段研究分析,结果表明,前驱体制备过程及条件对催化剂结构和活性有较大影响。低Cu²⁺浓度、醇洗干燥均有利于形成大孔径高活性的催化剂。铜与硅物质的量比对反应活性的影响较大,存在一个最佳值,在0.4时活性最高。最优条件下制得的催化剂用于草酸二甲酯加氢制乙二醇,在反应温度205 ℃、压力2 MPa、n(H₂) ∶n(DMO)=80和空速1.0 h^-1条件下,草酸二甲酯的转化率为100%,乙二醇选择性为99.1%,乙醇酸甲酯选择性为0.9%,无其他副产物生成。     

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。     

乙醇在Ni-Pb/C催化剂上羰化反应机理的研究

本文对乙醇在Ni-Pb/C催化剂上碳化反应的机理进行了研究, 通过一光电子能谱(XPS)和X-射线衍射(XRD)对反应前后的催化剂进行了表征。得出了Ni催化剂的活性中心是零价的金属Ni, 加入Pb使更多Ni²⁺针还原成Ni⁰, 增加了活性中心的数量。H₂起着还原Ni²⁺和使Ni⁰富集的双重作用, CO在反应过程中使富集的金属分散开来, C₂H₂I则使散开的催化活性位得到稳定Pb的加入通过载体与之间电荷传送, 减少了Ni氧化态与还原态间的能量差, 促进了Ni在反应中的循环, 提高了催化剂的活性。     

DZ-10D柴油加氢精制催化剂的开发和工业应用

研制出以改性的国产γ-Al₂O₃为载体、以钨镍为活性组分的DZ-10D柴油加氢精制催化剂，通过了小试、中试和活性稳定性试验。工业生产的催化剂达到了实验室制备催化剂的水平。以大庆石化公司炼油厂催化柴油为原料，在氢分压3.5 MPa、体积空速1.2 h^－1、反应温度340 ℃条件下，生产出硫质量分数小于100×10^－6的柴油。     

UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺

采用UV/Fe³⁺/H₂O₂ 催化-混凝联合工艺对难处理垃圾渗滤液进行了研究， 考察了Fe³⁺和H₂O₂初始浓度、初始pH、温度、反应时间及混凝液pH和混凝剂质量浓度对处理过程的影响。结果表明,在体系初始pH=8、温度40 ℃、 H₂O₂的初始浓度为0.12 mL·L^-1、Fe³⁺的初始浓度为4×10^-4 mol·L^-1、反应时间90 min、混凝液pH＝8及混凝剂质量浓度为500 mg·L^-1的条件下，废水的COD去除率为96.33%,处理水完全达到国家一级排放要求。     

催化剂生产过程含氨废水的生物处理

用培养的硝化菌对催化剂生产过程排出的含氨废水进行处理,连续反应装置投加菌体后,水力停留时间17.5 h,出水氨氮即可低于10 mg·L^-1,氨氮去除率95％。结果表明,保藏的菌种经2~7天适应后即恢复活性,可以将氨氮浓度低于1 500 mg·L^-1的催化剂生产废水脱氨至小于10 mg·L^-1_。     

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。     

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。     

FH-FS柴油超深度加氢脱硫催化剂的芳烃加氢性能

中国石化抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发了最新一代的柴油超深度加氢脱硫催化剂FH-FS，对其用于几种含硫、氮和芳烃差异较大柴油原料的加氢精制试验结果进行了分析，重点讨论了芳烃加氢性能。试验在200 mL小型加氢装置上进行，在氢油体积比500∶1、反应压力6.4 MPa和体积空速(1.0～2.5) h^－1等工艺条件下，使用FH-FS催化剂，精制油硫含量均可降至50 μg·g^－1以下，同时可脱除更多的芳烃，使多环芳烃脱除率达到71.0%～80.5%，密度下降(0.016 1～0.026 9) g·cm^－3，十六烷值提高1.5～15.8个单位，可较大幅度提升柴油质量。FH-FS催化剂在反应温度比参比剂低15 ℃时，脱硫和脱氮水平相当，但多环芳烃和总芳烃脱除率仍比参比剂高10个百分点以上。FH-FS催化剂对于炼油厂生产低芳烃、低密度和高十六烷值的优质超低硫(S＜50 μg·g^－1)，甚至是无硫（S＜10 μg·g^－1）柴油来说，是一非常有效的催化剂。     

W/O微乳液法制备Ni-Zr/Pani电催化剂及其性能

通过反相微乳液法(W/O)制备了金属质量分数为40%的不同原子比的Ni-Zr/Pani催化剂。采用SEM和XRD分析了催化剂的形态,循环伏安法考察了催化剂对甲醇的电催化性能。结果表明,当微乳液ω=7.52制备的Ni和Zr原子比=1∶〖KG-*2〗1时,催化剂成球形非晶态,在常温2 mol·L^-1的甲醇硫酸溶液中,Ni₁Zr₁/Pani表现出较好的电催化性能,其氧化电位为1.046 V,氧化电流密度为4.44 mA·cm^-2。     

AIBA·2HCl-NaHSO3引发下DMDAAC-AM共聚物的合成与表征

采用偶氮二异丁脒二盐酸盐(AIBA·2HCl)和NaHSO₃(RH)组成的引发体系,研究了引发剂浓度、溶液的pH值、引发剂复配和加料方式等因素对二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)-丙烯酰胺(AM)共聚合反应规律的影响.结果表明：在30 ℃、n_AM∶n_DMDAAC=4∶1、ω(monomer) =30％和引发剂AIBA·2HCl-RH的浓度为1.0×10^-4 mol·L^-1的条件下, pH=7.0时, DMDAAC-AM共聚物的特性黏数达11.56 dl·g^-1;pH=10.0时,特性黏数最高达13.60 dl·g^-1.采取连续加料方式,可获得阳离子度38.8％,特性黏数达11.61 dl·g^-1的共聚物.进一步测得该引发体系30 ℃下,聚合反应的表观活化能为33.25 kJ·mol^-1,单体的竞聚率为γ_AM=6.800,γ_DMDAAC=0.174.     

Effects of ultrasound on adsorption and desorption of chromium(Ⅵ) on activated carbon

研究了超声波对活性炭吸附/脱附Cr(Ⅵ)的影响,结果表明：有无超声波作用下,活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附率均随pH值的升高而减小,相对于无超声作用体系,超声作用下的相平衡向吸附量减小的方向移动,且pH值越大,其减小的幅度越大;当Cr(Ⅵ)初始浓度由20 mg·L^-1增至110 mg·L^-1时,超声波作用下的Cr(Ⅵ)去除率由99.9%降至79.8%,平衡吸附量则由3.3 mg·g^-1增至15.0 mg·g^-1,与无超声波作用下的效果接近,但无超声波作用时的吸附率持续上升至平衡,而超声波作用下的吸附率先快速增加至近平衡,再出现小幅下降后又缓慢增至平衡。脱附实验发现,无论有无超声作用,活性炭表面Cr(Ⅵ)在蒸馏水中的脱附率均很小;添加NaOH可显著改善脱附效果,脱附率随NaOH用量的增加而增加,且超声场中NaOH对脱附的促进作用显著高于非超声场中的效果。