甲烷的芳构化

甲烷的芳构化谢茂松（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）ＸｉｅＭａｏｓｏｎｇ（ＤａｌｉａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３）关键词甲烷芳构化苯...     

CH_4/CO_2重整制合成气Co催化剂上积炭的XPS/AES、TEM和XRD表征

用ＸＰＳ／ＡＥＳ、ＴＥＭ和ＸＲＤ技术对ＣＨ４／ＣＯ２重整制合成气负载型Ｃｏ金属催化剂表面积炭的组成和形貌进行了表征。通过对不同气体处理的１６．０％（ｍａｓ）Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂表面积炭进行ＸＰＳ／ＡＥＳ组成分析发现，金属碳化物碳（Ｂ．Ｅ．２８２．５ｅＶ）是重整反应中与ＣＯ２作用生成ＣＯ的活性碳物种。这种活性金属碳化物碳还可进一步转化为惰性的丝状碳和石墨碳。ＴＥＭ和ＸＲＤ分析结果表明，催化剂上生成丝状碳数量顺序为：１６％Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３＞＞９％Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３～９％Ｃｏ－Ｃａ／γ－Ａｌ２Ｏ３（ｍ（Ｃａ）∶ｍ（Ａｌ）＝１∶１）。这与相应催化剂上Ｃｏ微晶晶粒尺寸大小顺序（３０ｎｍ＞１５ｎｍ＞９ｎｍ）有一定的对应关系。作者认为，通过提高金属Ｃｏ微晶在催化剂表面的分散度和稳定性，可以有效地抑制丝状碳的生成。     

甲烷、二氧化碳重整催化剂的研究Ⅱ．MgO－CeO_2双金属氧化物对Ni／γ－Al_2O_3催化剂抗积炭性能的影响

用固定床流动反应装置及ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＴＥＭ等技术，考察了ＭｇＯ、Ｌａ＿２Ｏ＿３、ＣｅＯ＿２及ＭｇＯ－ＣｅＯ＿２等氧化物助剂对Ｎｉ／γ－Ａｌ＿２Ｏ＿３催化剂的甲烷、二氧化碳重整活性和抗积炭性能的影响。结果表明含ＭｇＯ＋ＣｅＯ＿２双氧化物助剂的催化剂能最有效地抑制积炭。与表征结果相关联发现，双助剂催化剂可提供不同于单一助剂和无助剂时的金属－载体相互作用形式，并表现出强烈的电子相互作用，这些因素可能是它具有最佳抗积炭性能的主要原因。     

甲烷芳构化反应催化剂积炭的热重法研究

运用热重法对甲烷芳构化反应所形成的炭进行了程序升温烧炭考察，比较了不同积炭物的ＤＴＧ曲线的差异；并将积炭量与催化剂活性进行关联，发现Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂积炭失活阈值为９％；通过烧炭动力学方程求得烧炭活化能     

甲烷制苯Mo/HZSM-5催化剂失活的研究

用ＤＴＡ－ＴＧ研究了Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５上甲烷直接制苯的积炭－烧炭特性。用ＸＰＳ、ＮＨ３－ＴＰＤ、比表面测定考察了催化剂在反应前后性质的变化。结果表明，积炭是一个动态过程，催化剂上的酸中心、表面积和孔体积在反应初期下降较快，而后下降趋缓，与积炭量的变化相一致，这初步说明了积炭是从催化剂上的酸中心和微孔中开始进行的；结焦是Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５上甲烷直接制苯失活的主要原因。钼的价态变化以及钼组份在反应中流失也是催化剂失活的因素之一。     

甲烷脱氢芳构化反应机理及Mo/HZSM-5催化剂研究进展

甲烷脱氢芳构化反应在“碳达峰”、“碳中和”和清洁能源利用等领域具有广阔的应用前景。从甲烷脱氢芳构化反应机理与催化剂积炭失活原因、催化剂性能提升方法和催化剂再生方法 3方面综述了甲烷脱氢芳构化反应及Mo/HZSM-5催化剂的研究进展,并对甲烷脱氢芳构化反应的应用前景及研究方向进行了展望。     

Mg调变Ni基催化剂上甲烷部分氧化制合成气

在固定床流动反应装置上考察了不同反应条件对Ｍｇ调变Ｎｉ基催化剂反应性能的影响。当催化剂床层径高比约为２,空速２０×１０５ｈ－１,床层最高温度９４０℃,Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（Ｏ２）＝２０时,甲烷转化率９７％,ＣＯ选择性９８％,Ｈ２选择性接近１００％。５００ｈ的稳定性考察结果表明,甲烷转化率大于９０％,ＣＯ及Ｈ２选择性均大于９５％。反应后的催化剂经ＳＥＭ分析没观察到积炭。     

CH_4在Mo/HZSM-5及其改性催化剂上的无氧偶联反应

研究了Ｍｏ／ＨＺＳＭ ５催化剂的Ｍｏ载量、焙烧时间、焙烧温度、焙烧和处理气氛以及Ｖ等助剂改性对甲烷无氧偶联反应性能的影响。用２％Ｖ改性的Ｍｏ／ＨＺＳＭ ５催化剂,ＣＨ４转化率最高（２５０１％）,Ｃ２选择性为９７９４％,Ｃ２收率约２４５％     

改进型XC502低压甲醇合成催化剂的研究 Ⅱ.催化剂的活性位

采用ＸＰＳ－Ａｕｇｅｒ、ＸＲＤ和ＦＴＩＲ等方法，对５组分Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍ１－Ｍ２改进ＸＣ５０２铜基低压甲醇合成催化剂进行了表征。ＸＰＳ－Ａｕｇｅｒ结果表明，ＸＣ５０２催化剂出现主峰为３３６．４ｅＶ（Ｃｕ＋），而Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ催化剂主峰为３３４．９ｅＶ（Ｃｕ０）；ＸＲＤ结果表明，两种工作态催化剂比氧化态新增峰的２θ分别为３６．５°（Ｃｕ＋）和４３．３°（Ｃｕ０），ＸＣ５０２催化剂这两峰的强度比Ｉ３６．５／Ｉ４３．３是Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ催化剂的２．１倍，说明工作态ＸＣ５０２催化剂单位Ｃｕ０中的Ｃｕ＋含量比Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ催化剂多；ＦＴＩＲ谱显示，ＸＣ５０２和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ两种工作态催化剂新增波数分别为６２２ｃｍ－１和６２７ｃｍ－１的振动峰，此新增峰可能是Ｃｕ＋－Ｏ或Ｃｕ＋－Ｏ－Ｚｎ２＋的振动峰。改进型铜基甲醇合成催化剂的活性位可能是Ｃｕ０－Ｃｕ＋－Ｏ－Ｚｎ２＋／Ａｌ２Ｏ３－ＭＯｘ。     

炼厂气芳构化Zn基与Mo基催化剂的比较

探讨了以未经任何预处理的炼厂气作原料气的芳构化反应。 结果表明,在不 同催化剂上,都 会发生 Ｃ２ ～ Ｃ４ 烃的裂解和芳构化反应,但没有观察到甲烷的转化。各催化剂性能差别较大, Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ － ５ 和 Ｚｎ／ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ ５ 催化剂具有较强的抗中毒能力,而 Ｍｏ 负载型催化剂易于中毒,部分 Ｒｕ 物种的存在可以增强 Ｍｏ 的抗中毒性能。     

CH_4-CO_2重整制合成气Ni基催化剂的失活研究

ＣＨ４－ＣＯ２重整制合成气反应（ＭＣＲ）中导致Ｎｉ基催化剂失活的主要原因可能有二：一是助剂组份碳酸化生成稳定碳酸盐物种毒化了反应活性位；二是笼状（包括石墨态和无定型态）炭的沉积覆盖了催化剂表面。ＭＣＲ反应中炭的沉积主要有两种形式：一是以须状形式进行堆集，二是以笼状形式覆盖于催化剂表面，前者对于催化剂活性的保持似无明显影响，后者则是导致催化剂失活的主要原因之一。     

流化床甲烷临氧CO_2自热重整制合成气研究

采用分步浸渍方法,制备了高分散的Ni/MgO-SiO2催化剂,并在固定床和流化床反应器中对该催化剂用于甲烷临氧CO2自热重整制合成气反应进行了评价。反应结果表明,催化剂在两种反应器中均表现出接近热力学平衡的初活性;随着空速的变化及反应时间的延长,催化剂的活性在两种反应器中表现出明显的差异。采用TEM测试手段对反应后的催化剂进行表征。结果表明,流化床反应器对反应过程、消除积碳及控制活性组分晶粒烧结有较明显的促进作用。与固定床反应器相比,流化床反应器是适合甲烷临氧CO2自热重整制合成气的反应器。     

Preparation of activated carbon from eupatorium adenophorum for application in the desulfurization of model gasoline

Abstract

Eupatorium adenophorum(EA) is a kind of global toxic weed. It was converted into activated carbon (EAAC) for desulfurization of model gasoline. The results showed that under the optimum conditions, the yield of EAAC was 22.84%, specific surface area was 932.1?m²/g. When the adsorption lasted for 4?h at 303?K, the sulfur content of model gasoline decreased from 500?ug/g to 7.2?ug/g, the desulfurization rate was 98.56%. These results indicated that high efficient desulfurization activated carbon can be prepared from EA.     

电子能量损失谱研究钛硅分子筛中钛的存在状态

利用透射电子显微技术（TEM）、X射线能谱技术（EDX）以及电子能量损失谱技术（EELS）对Ti原子是否进入到TS-1钛硅分子筛骨架进行了研究。结果表明,TS-1钛硅分子筛中存在的微量TiO₂粒子的EELS信号中O-K边与Ti-L₂边的能量差为70eV左右;而钛硅分子筛(TS)粒子的EELS信号中O-K边与TiL₂边的能量差为79eV左右。对比TiO₂、TS粒子的EELS,发现TS粒子的TiL₂、Ti-L₃边与TiO₂粒子的TiL₂、TiL₃边的能量差为1eV,这种能量差异可以作为Ti原子进入TS-1钛硅分子筛骨架的一种证明。     

石油降解混合菌群的降解特性研究及群落结构分析

从新疆克拉玛依油田石油污染土壤中分离获得石油降解菌群KO5-2,该菌群在30°C条件下培养7 d对10 g/L总石油烃（TPH）的去除率为56.9%,并且培养3 d ,7 d和9 d后能分别去除100%的芴、98.93%的菲和65.73%的芘。从KO5-2分离得到的来自6个不同菌属的12株可培养单菌,其中只有8株具有降解原油的能力。运用变性梯度凝胶电泳（DGGE）分析不同碳源条件（包括TPH、饱和烃、芴、菲和芘）下KO5-2的群落结构,结果表明,在分别以原油和饱和烃为碳源的培养条件下菌群组成大致相同,在三种不同多环芳烃（PAHs）为碳源的培养条件下,混合菌群的群落结构存在差异。红球菌属（Rhodococcus sp.）和假单胞菌属（Pseudomonas sp.）在五种不同的碳源中均能生存,芽孢杆菌（Bacillus sp.）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas sp.）和苍白杆菌（Ochrobactrum sp.）分别是降解饱和烃、PAHs和菲的关键菌。该研究表明,生物修复过程中,混合菌群的群落结构与不同的污染物和单菌株之间的相互作用有关。     

用吸附法脱除甲乙酮副产氢气中仲丁醇和甲乙酮的研究

介绍甲乙酮生产、使用情况,用改性活性炭吸附甲乙酮副产氢气中的仲丁醇和甲乙酮。结果表明:改性活性炭吸附剂可以有效的净化甲乙酮副产氢气中的仲丁醇和甲乙酮;改性活性炭吸附剂吸附温度为常温,压力0.01MPa,空速不大于120 h-1;改性活性炭吸附剂具有良好的再生性能;吸附装置工艺流程简单,具有良好的工业化应用前景。     

碳酸钙晶须对油井水泥增强抗收缩机理及应用

为了解决因水泥石韧性不足与体积收缩而引发的水泥环完整性破坏的问题,考察了碳酸钙晶须对油井水泥的力学性能、体积收缩与综合性能的影响。在油井水泥中分别掺入0、1%、2%、3%、4%碳酸钙晶须,测试1、3、7、14、28 d时的抗折强度、抗压强度、体积收缩率与水泥浆的综合性能。结果显示,养护28 d后,掺入3%碳酸钙晶须的水泥石比未掺入碳酸钙晶须的水泥石,抗压强度增加36%,抗折强度增加33.67%,体积线收缩率减小82.97%,碳酸钙晶须的加入会减少水泥浆的稠化时间,增加流动阻力,但综合性能依然满足固井作业的要求。     

Photocatalytic study of some synthesized MWCNTs/TiO2 nanocomposites used in the treatment of industrial hazard materials

Multi-walled carbon nanotubes/titanium dioxide nanocomposites were successfully synthesized by Sol-Gel method using new different ratios of tetrabutyl titanate and functionalized MWCNTs as the starting precursors. The synthesized Multi-walled carbon nanotubes/different titanium dioxide percentages (MWCNTs/3, 6 and 10%TiO₂) nanocomposites were characterized using XRD, SEM and N₂ Adsorption-Desorption techniques. The optical band gap was estimated for MWCNTs and MWCNTs with different TiO₂ percentages by Kubelka-Munk equation giving 3.72, 2.92, 2.83, 2.71 eV values respectively. The synthesized nanocomposites were used as photocatalyst for decontamination of two local textile Dianix Blue and Vat Green 1 Dyes which commonly used in dyeing manufacture in local market.     

四氯化碳加氢制氯仿Pt-Pd/C催化剂的制备与研究

在FYX -1型 1L高压反应釜上考察了Pt/C、Pt-Pd/C催化剂对四氯化碳加氢制氯仿反应性能的影响。结果表明 ,在反应温度 12 5℃、H2 压力 4 0MPa和CCl4的质量分数 12 0 %时 ,0 0 5 %Pt-0 0 5 %Pd/2 0～ 40目C催化剂表现出较好的加氢反应活性 ,其CCl4的转化率和CHCl3 的选择性均达到 95 %～ 97%。