双金属催化剂Pd-Co_y/Al_2O_3的协同催化性能研究

通过等体积浸渍法制备了单金属Pd/Al_2O_3催化剂和双金属Pd-Coy/Al_2O_3催化剂,并用于催化2-乙基蒽醌加氢反应。利用N2吸脱附、ICP-AES、XRD、CO化学吸附、TEM、EDX、XPS等表征催化剂的比表面、物相结构以及电子结构。加氢结果发现与单金属Pd/Al_2O_3催化剂相比,双金属Pd-Co0.2/Al_2O_3催化剂加氢效率从11.8 g/L提高到13.5 g/L,选择性从87.2%提高到95.2%。从XPS表征结果发现,催化剂掺杂Co后,一部分Pd颗粒将电子转移到氧化的Co上,形成Pd-Coδ+结构。由羰基活化机理可知,Coδ+吸附C=O中氧的孤对电子,活化C=O,使得C=O加氢反应变得更容易,从而Pd-Co催化剂表现出高催化效率。     

制备条件对Pd/TiO_2催化剂上对羧基苯甲醛加氢性能的影响

采用浸渍法以TiO2成型载体制备了Pd/TiO2催化剂,考察了浸渍液pH值、Pd负载量、焙烧温度以及还原温度等因素对粗对苯二甲酸(CTA)中的主要杂质对羧基苯甲醛(4-CBA)的加氢精制性能的影响,并采用BET、XPS、XRD、H2-TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明,浸渍液pH值的升高会造成催化剂表面Pd原子富集,导致催化剂比表面积降低。Pd负载量0.5%时,催化剂所提供的活性中心数目足以满足4-CBA加氢所需。适当提高催化剂焙烧温度,有利于含钯前驱体的分解,催化剂还原温度过高时,会造成Pd/TiO2催化剂活性的迅速降低。Pd/TiO2催化剂的适宜制备条件为:浸渍液pH=2.0、Pd负载量0.5%、催化剂焙烧温度400℃、还原温度低于200℃。     

金属蜂窝负载Pd催化甲烷部分氧化制合成气

采用浸渍法制备负载金属Pd(其中金属Pd含量0.6g/L)活性组分的金属蜂窝载体催化剂,应用于甲烷部分氧化制合成气。实验表明,焙烧温度为950℃的催化剂较600℃的催化剂甲烷转化率、CO和H2的选择性更高,焙烧温度为950℃的催化剂在反应温度800℃,GHSV=1×105ml/g·h条件下,甲烷转化率为91%,CO和H2的选择性分别达到90%和89%。用SEM与XPS对催化剂进行表征,结果表明,950℃焙烧催化剂并没有出现明显的烧结现象,且可能由于更多零价Pd的出现,使得该催化剂的性能更好。由于金属蜂窝载体优良的导热性,对950℃焙烧温度制备的金属蜂窝催化剂,催化剂床层的飞温点温度小于880℃,可以解决其它类型催化剂在甲烷部分氧化反应中出现的飞温问题,具有一定的工业化意义。     

超声浸渍法制备Pd/Al_2O_3催化剂及其催化硝基苯加氢性能

以粉状γ-Al2O3为载体,分别采用超声浸渍和普通浸渍方法制备了Pd含量为5%的负载型催化剂,并将其用于硝基苯加氢反应。采用XPS和扫描电镜等手段对催化剂的理化性质进行了分析,考察了浸渍方法对催化剂活性金属分散度的影响。结果表明,与普通浸渍法相比,超声浸渍法制备的负载型Pd催化剂金属分散度明显提高,因而对硝基苯加氢反应表现出较高的催化活性。以KBH4为还原剂,通过超声浸渍制备的负载型Pd催化剂具有较高的钯分散度,在硝基苯加氢反应中表现出更高的催化活性。     

酸碱性浸渍条件对钯炭催化剂加氢性能的影响

采用氢氧化钠和盐酸调节钯炭(Pd/C)催化剂制备过程中的浸渍液的pH,制备了相应的钯炭催化剂。对Pd/C催化剂的成分、形貌等性质进行表征分析,研究了不同浸渍条件下制备的Pd/C催化剂对苯甲醛和2-氰基吡啶加氢的催化性能。结果表明,酸/碱浸渍方法可有效控制钯颗粒的尺寸大小及分散度。在浸渍液的pH值为3的条件下制备出的Pd/C-1~#催化剂平均粒径为2.78 nm。当浸渍液的pH值为10时,制备的Pd/C-2~#催化剂平均粒径为3.75 nm。对于2-氰基吡啶加氢,采用酸性浸渍条件制备的Pd/C催化剂具有更好的催化效果;而采用碱性浸渍条件制备的Pd/C-2~#催化剂对苯甲醛加氢效果更好。     

加氢脱氯Pd／C催化剂失活原因探讨

在自制的气-固连续固定床反应器上,在反应温度为145℃,氢气体积流速为140ml/min,空速为10g/(g·cat)的条件下,对采用传统浸渍方法制备的载钯量为1.25%(质量分数)的Pd/C催化剂的寿命进行评价。其实验结果表明,Pd/C催化剂是氯乙酸母液混酯选择性加氢脱氯制备氯乙酸甲酯优良的催化剂。为了找到催化剂失活的原因,分别对反应前后的催化剂进行了XRD,差示热分析(DTA)和X射线光电子光谱(XPS)分析。结果表明,催化剂表面炭化物沉积是催化剂失活的主要原因,积炭物中以物理吸附的非永久性积炭为主,并可以通过惰性气体吹扫而除掉。     

Pd含量对催化剂加氢脱氧性能的影响

采用浸渍法制备了系列不同Pd含量的催化剂,通过XRD、H_2-TPR、BET等分析表征技术和以油酸甲酯为模型化合物的加氢反应体系,考察了Pd含量对催化剂催化加氢脱氧性能和催化加氢饱和性能的影响。结果表明,适量的Pd有助于提高Pd在载体上的分散度,减小其与载体的相互作用强度,从而可提高催化剂的加氢脱氧性能和加氢饱和性能,也可使油酸甲脂的加氢脱氧方式越容易按加氢脱羧或脱羰的方式进行;2%Pd/γ-Al_2O_3催化剂的催化加氢脱氧转化率和加氢饱和转化率均为100%,且加氢脱氧方式完全按加氢脱羧或脱羰方式进行。     

植物法制备Au/Fe3O4催化剂及其在肉桂醛选择加氢中的应用

负载型纳米Au催化剂在许多还原反应中表现出良好的催化活性和选择性,是一类很有发展前景的选择性加氢催化剂。以侧柏叶提取液为还原Au(III)溶液的生物质,采用原位还原法制备了Au/Fe3O4催化剂,利用TEM、XRD、XPS等方法对催化剂进行了表征,以肉桂醛选择性加氢为模型反应,考察了催化剂的催化性能,并对肉桂醛选择性加氢的工艺条件进行优化,得到最佳制备条件为:Au负载量为1.0%,焙烧温度为200℃。最佳反应工艺条件为:反应温度60℃,反应压力5.0 MPa,催化剂用量为0.30 g,乙醇为溶剂。在此条件下反应3 h,肉桂醛的转化率为86.4%,肉桂醇的选择性为69.3%。     

贵金属和载体对催化剂催化脱氧裂化性能的影响

采用浸渍法制备了一系列分别负载活性组分Pt,Pd,Ru的γ-Al2O3载体催化剂和分别以固体酸γ-Al2O3,Si O2-Al2O3,USY-Al2O3为载体的Pd催化剂。通过XRD、HRTEM、H2-TPR、NH3-TPD、BET等分析表征技术和以油酸甲酯为模型化合物的反应体系,考察了贵金属及载体性质对催化剂催化加氢脱氧性能和催化裂化性能的影响。结果表明:贵金属及其粒子大小是影响催化剂催化加氢脱氧活性的主要因素;载体的酸强度、酸量是影响催化剂催化裂化性能的主要因素。同时,该性能也受比表面积和孔结构特征的影响;Pd/USY-Al2O3在系列催化剂中表现出了良好的催化加氢脱氧活性和最佳的催化裂化活性。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-Nb_2O_5固体超强酸催化剂的制备与IR表征

引入元素Nb对SO42-/ZrO2进行改进,制备了SO42-促进的Zr-Nb新型二元氧化物固体超强酸催化剂SO42-/ZrO2-Nb2O5。以合成乙酸正丁酯为探针反应,考察了该催化剂的制备工艺,确定了最适宜的制备条件:催化剂中Nb2O5的质量分数为3%,浸渍液硫酸浓度为1.0mol·L-1,焙烧温度为600℃时,酯化率可达到95.3%。采用IR光谱法分析了不同制备条件下催化剂的性能。     

材料高通量制备与表征技术研究进展

材料基因组工程理念的提出,引起了国内外材料领域研究人员的广泛关注。作为材料基因工程的重要组成部分,材料高通量制备与表征技术成为研究的重点。采用高通量制备和高通量表征分析技术能显著提高材料的研发速度。本文简述了材料基因工程的相关理念,介绍了一系列具有代表性的材料高通量制备与表征技术,综述了其研究进展,并讨论了其发展趋势,以期为发展高通量制备与表征技术提供新思路,为进一步发展材料基因工程技术提供参考。     

高通量自动流程集成计算与数据管理智能平台及其在合金设计中的应用

材料研发模式经历了经验主导的第一范式、理论模型主导的第二范式和计算模拟主导的第三范式,如今正处于数据驱动的第四范式.为加速新材料的设计与研发,发展基于材料数据库和人工智能算法的高通量自动集成计算和数据挖掘算法变得至关重要.本文介绍了作者团队自主开发的分布式高通量自动流程集成计算和数据管理智能平台ALKEMIE2.0 (...     

Response of soil fungal community to long-term chromium contamination

To further study the fungal community in heavy metal contaminated ecosystems, soil samples were collected from an abandoned chromium (Cr) factory, and fungal community was analyzed by Illumina sequencing of Internal Transcribed Spacer (ITS) amplicons. The results showed that Cr contamination changed the composition and structure of soil fungal community, but didn't change the diversity. Fungus showed various responses to Cr contamination. LEfSe analysis revealed that the biomarker changed a lot in the Cr-contaminated samples in comparison with that in the control samples. The changes in fungal community may be caused by the direct toxic effects on fungi by high concentration of Cr and the significant change in soil properties resulting from Cr contamination. Among all the Cr fractions, organic matter-bound Cr and exchangeable Cr showed significant effects on the fungal community and organic matter also showed a significant effect on soil fungal community.     

梯度热处理制备技术加速合金最佳热处理工艺参数筛选

AgCuNiInSn系列电接触合金的合金化程度要求高,需要对合金铸锭进行均匀化热处理来消除铸锭组织中的低熔点非平衡相和枝晶偏析。对于热处理最佳工艺参数的摸索,传统的“试错法”存在实验量巨大、研发周期长、研发效率低等不足。本研究提出一种梯度温度场均匀化热处理高通量制备方法,用于Ag-6Cu-0.5Ni-0.5In-0.5Sn合金最佳均匀化热处理条件筛选。结果表明,经过608.13 ℃/1 h的梯度均匀化热处理,再经过75%的塑形变形后,硬度达到最大值为168.7,合金组织晶粒和第二相体积较小,点状第二相弥散分布较多且均匀,细晶强化效应和弥散强化效应最为显著。     

高通量硬度测试仪的研究

为了缩短新材料的研发周期，降低研发成本，以硬度测试的特点和机理为基础，设计相应的机械控制系统和软件，开发了具有32个工位的高通量硬度测试仪，从而实现材料力学性能的高通量表征。该设备可以实现硬度测量过程中的自动打点、自动记录、自动切换样品，测试所需时间约为普通手动硬度计的1/3，提高了材料性能的表征速率。采用高通量硬度测试仪对具有不同硬度的标准硬度块品、不锈钢样品以及高熵合金样品进行测试，结果表明：高通量硬度测试仪适用于硬度值不小于 200HV(约19HRC)的材料，示值误差为-0.2HRC，示值重复性为0.764HRC，测试精度满足硬度计的要求，测试结果可靠。     

高通量硬度测试仪的研究

为了缩短新材料的研发周期,降低研发成本,以硬度测试的特点和机理为基础,设计相应的机械控制系统和软件,开发了具有32个工位的高通量硬度测试仪,从而实现材料力学性能的高通量表征。该设备可以实现硬度测量过程中的自动打点、自动记录、自动切换样品,测试所需时间约为普通手动硬度计的1/3,提高了材料性能的表征速率。采用高通量硬度测试仪对具有不同硬度的标准硬度块品、不锈钢样品以及高熵合金样品进行测试,结果表明：高通量硬度测试仪适用于硬度值不小于 200HV(约19HRC)的材料,示值误差为-0.2HRC,示值重复性为0.764HRC,测试精度满足硬度计的要求,测试结果可靠。     

Effects of Post-weld Heat Treatment on Microstructure,Mechanical Properties and the Role of Weld Reinforcement in 2219 Aluminum Alloy TIG-Welded Joints

In as-welded state, each region of 2219 aluminum alloy TIG-welded joint shows diff erent microstructure and microhardness due to the diff erent welding heat cycles and the resulting evolution of second phases. After the post-weld heat treatment, both the amount and the size of the eutectic structure or θ phases decreased. Correspondingly, both the Cu content in α-Al matrix and the microhardness increased to a similar level in each region of the joint, and the tensile strength of the entire joint was greatly improved. Post-weld heat treatment played the role of solid solution strengthening and aging strengthening. After the post-weld heat treatment, the weld performance became similar to other regions, but weld reinforcements lost their reinforcing eff ect on the weld and their existence was more of an adverse eff ect. The joint without weld reinforcements after the post-weld heat treatment had the optimal tensile properties, and the specimens randomly crack in the weld zone.     

The First Phase of the SRIF Industrialized Base in ＂West Area＂ Has Been Put into Operation

After nearly two years＇ tense construction, the first phase of industrialized base of Shenyang Research Institute of Foundry （SRIF）, located at the Tiexi Casting and Forging Industrial Park in the west of Tiexi District, has now been completed and formally put into operation.     

Thermodynamics Study on the Decomposition of Chromite with KOH

Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, China, has proposed a method for oxidative leaching of chromite with potassium hydroxide. Understanding the mechanism of chromite decomposition, especially in the potassium hydroxide fusion, is important for the optimization of the operating parameters of the oxidative leaching process. A traditional thermodynamic method is proposed and the thermal decomposition and the reaction decomposition during the oxidative leaching of chromite with KOH and oxygen is discussed, which suggests that chromite is mainly destroyed by reactions with KOH and oxygen. Meanwhile, equilibrium of the main reactions of the above process was calculated at different temperatures and oxygen partial pressures. The stable zones of productions, namely, K2CrO4 and Fe2O3, increase with the decrease of temperature, which indicates that higher temperature is not beneficial to thermodynamic reactions. In addition, a comparison of the general alkali methods is carried out, and it is concluded that the KOH leaching process is thermodynamically superior to the conventional chromate production process.     

Influence of Heat Treatment on Damping Behaviour of the Magnesium Wrought Alloy AZ61

The effect of isochronal heat treatments for 1h on variation of damping, hardness and microstructural change of the magnesium wrought alloy AZ61 was investigated. Damping and hardness behaviour could be attributed to the evolution of precipitation process. The influence of precipitation on damping behaviour was explained in the framework of the dislocation string model of Granato and Lücke.