CH4浓度检测用钯催化剂性能及H2-TPR研究

采用溶胶-凝胶法制备了孔径分布为50～100 nm的γ-Al2O3载体,浸渍法负载助剂CeO2,K2O和MgO.测试了助剂改性的Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化反应性能.结果表明:助剂提高了Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化的活性和稳定性.负载20?O2催化剂的反应活性与稳定性较好,其转化率达到90%时的反应温度为351 ℃,转化率达到10%时的反应温度为252 ℃,相比Pd/Al2O3催化剂分别降低了125 ℃和118 ℃.H2-TPR表征结果表明:含有CeO2的催化荆在110～170 ℃之间出现一个PdO物种的还原峰,PdO还原峰的面积与还原温度分别与催化剂的反应活性相一致.     

CH4检测元件中Pd/Al2O3催化剂的制备及反应性能

为提高矿井CH4浓度检测中催化元件的稳定性和可靠性，针对催化元件中催化剂性能这一核心问题进行研究是解决问题的关键．对催化剂结构的表征以及对催化元件工作性能和催化剂反应性能进行了测试，结果表明：经900℃焙烧处理的催化剂载体Al2O3具有适宜于反应的颗粒分散度与孔径分布，催化元件表现出较好工作性能．采用真空干燥处理制备的负载量为3％的Pd／Al2O3催化剂具有较高的反应活性；但助剂的加入使得反应活性有所降低；采用HCl作竞争吸附荆可使活性纽分均匀分布于Al2O3内孔；栽体的二次成型工艺在一定程度上降低了电桥的零点漂移，提高了催化元件的稳定性．     

铈镁修饰的镍基催化剂对CO2-CH4重整反应稳定性的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米γ-Al2O3载体,浸渍法负载催化剂组分氧化镍(NiO),氧化铈(CeO2)或氧化镁(MgO).750℃的反应温度下在微型固定床反应器中测试催化剂的CO2/CH4重整反应性能.XRD,TG,SEM和TEM表征催化剂失活前后的结构和积碳形貌.结果表明,助剂CeO2有利于提高NiO催化剂的反应稳定性,而助剂MgO却使催化剂的稳定性下降.催化剂上活性组分的存在形态为NiO,催化荆完全失活后NiO消失,而以NiC存在.助剂CeO2延缓了NiO转为NiC的速度,明显提高了催化剂的抗积碳性能和反应稳定性.积碳失活后的催化荆可以通过烧碳再生.     

CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂的改性及其CO_2加氢合成甲醇催化性能的研究

分别以Pd修饰的碳纳米管(Pd/CNT)、碳纳米管(CNT)、CeO2、ZrO2和Pd为促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行改性,在反应温度230~270℃、压力2.3~2.9 MPa、空速3 000~9 000 h-1条件下,考察各催化剂在CO2加氢合成甲醇反应中的催化活性,并利用SEM、XRD、H2-TPR、BET测试技术对催化剂进行结构表征.结果表明:促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂的改性作用依次为:Pd/CNTCNTZrO2CeO2Pd.其中,Pd/CNT作为一种高效促进剂,显著提高了催化剂的比表面积,减小了催化剂的颗粒直径,促进活性组分Cu的分散,提高催化剂的还原性能,明显改善CuO-ZnO-Al2O3催化剂的催化性能.     

聚合α—烯烃制备润滑油基础油的新型催化剂

对α－烯烃制备润滑油基础油的新型催化剂进行了研究。考察了NiSO4/ γ-AI2O3、NiSO4/β-沸石、NiSO4/SiO2对α－烯烃催化作用及表现出的性能。并根据新型聚合催化剂的研究和XRD、溴价分析,对聚合反应的工艺条件进行了考察。反应结果表明,NSO4/β－沸石催化剂具有反应活性高,选择性、稳定性、再生性好及反应温度、反应压力低等优点,是较好的新一代α-烯烃聚合催化剂。同时载体经水蒸气预处理,酸性有所变化,催化剂的各项性能均有显著的提高,产品具有较好的粘度和较低的溴价。最佳反应条件：反应温度170℃,反应压力4．0－5．0MPa,体积空速0.5h^-1。     

Pd-M/Al_2O_3催化CH_4燃烧反应性能及其活化能表征

以γ-Al2O3为载体,浸渍法分别负载助剂CeO2,MgO,K2O,ZrO2和活性组分PdO制备催化剂PdO-M/Al2O3.在微型固定床反应器中测试催化剂的反应活性.应用TPD和TPR表征催化剂表面吸附性能.依据TPR曲线计算其H2-TPR活化能,评价催化剂的活性与反应活化能之间的关系.结果表明,催化剂2%PdO/Al2O3的催化活性较好,在380℃CH4即完全氧化;在温度一定的条件下,反应速率是由反应活化能和反应指前因子共同决定的;不同催化剂对同一反应过程中指前因子和活化能的影响也不同.     

负载型复合载体对Ni基催化剂催化性能的影响

将ZrO2直接负载在MxOy（Al2O3,SiO2,CeO2）上组成负载型ZrO2/MxOy复合载体,并以此负载型复合载体制备Ni基催化剂,用BET、XRD、TPR和TPD等对催化剂的比表面积、晶相结构、还原性能等进行了表征,同时以CO2重整CH4为探针考察了催化剂的活性和稳定性。结果表明,复合载体对Ni基催化剂的性能有较大的影响：Ni/ZrO2/SiO2具有较好的初活性,但反应5 h后明显下降;Ni/ZrO2/Al2O3在反应50 h后CO2和CH4的转化率基本保持不变。     

含磺酸基的介孔分子筛SBA—15—S03H催化合成乙酸乙酯

考察了几种液体和固体酸催化剂的酯化反应性能，筛选出合成乙酸乙酯反应性能较好的固体酸分子筛催化剂SBA—15—SO3H。对该催化剂的反应性能进行研究，重点讨论了反应温度，醇酸配料比、反应时间、催化剂加入量等因素对酯化反应结果的影响。得到最佳操作条件为：反应温度100℃，醇酸摩尔比为1，反应时间3—4h，催化剂的用量为每摩尔乙酸0．2g。催化剂的重复使用结果认为该催化刑具有较好的稳定性，SBA—15—SO3H分子筛催化剂是替代液体酸合成乙酸乙酯的理想固体酸催化剂。     

Cu/γ-Al_2O_3催化甘油氢解合成1,2-丙二醇

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备甘油氢解Cu基催化剂。研究了活性组分负载量、载体改性、反应工艺条件等对Cu基催化剂催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应性能的影响。结果表明,Cu负载量为10%时,催化性能较好。进料n(氢气)∶n(甘油)=30∶1、185℃、3.0 MPa下,甘油转化率94.62%,1,2-丙二醇的选择率94.58%。载体采用Zr O2、B2O3或硅钨酸改性,能调整催化剂表面的酸碱性,阻止Cu物种聚集,提高其分散性,有利于催化活性的提高。B2O3改性后制备的10%Cu 5%B2O3/γ-Al2O3催化剂,在甘油水溶液质量分数30.0%、进料n(氢气)∶n(甘油)=30∶1、185℃和3.0 MPa下,甘油的转化率达96.54%,1,2-丙二醇的选择率96.65%。对10%Cu 5%B2O3/γ-Al2O3催化剂,甘油氢解合成1,2-丙二醇的适宜反应条件为温度为185℃、3.0 MPa、原料H2与甘油的物质的量之比为20。甘油水溶液浓度升高,甘油转化率下降,1,2-丙二醇的选择率变化不大,乙二醇的选择率稍有上升。     

蒸氨温度对草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂的影响

以氨水(质量分数为28%)为沉淀剂,应用沉淀沉积法制草酸二甲酯加氢制备乙二醇催化剂Cu/SiO_2,研究蒸氨温度对催化剂反应性能的影响.实验结果表明:蒸氨温度为90℃时,催化剂表现出较好的催化性能.在固定床反应器中,当反应温度为200℃,反应压力为2.1 MPa,n(H2)/n(DMO)为90,草酸二甲酯的转化率达到100%,乙二醇的选择性达到97.3%.采用BET、XRD、H2-TPR等对催化剂结构进行表征,表征结果表明:蒸氨温度会影响催化剂晶体结构、孔结构、活性组分的还原性能,从而影响Cu/SiO_2催化剂对草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化性能.     

助剂对CuO-ZnO-ZrO2 催化剂CO2 加氢制甲醇性能的影响

采用燃烧法制备了Al₂O₃、CeO₂、NiO 金属氧化物改性的CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂,通过X 射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、H2-程序升温脱附(H2-TPD)、CO₂-程序升温脱附(CO₂-TPD)表征手段,探讨Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂对催化剂物相组成及微观结构的影响,且在固定床连续流动反应装置上考察了添加3种不同助剂对CO₂ 加氢合成甲醇性能的影响。结果表明,Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂均有助于提高CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂的活性,且添加适量CeO₂ 的催化剂催化效果最好;3种助剂都可以抑制CuO 晶粒的生长和提高CuO 的分散度,从而更利于催化剂的还原和H2 的吸附解离;3种金属氧化物助剂均可不同程度地调变催化剂表面碱强度和碱性位数目,较之NiO 改性的催化剂,Al₂O₃ 和CeO₂ 改性的催化剂表面碱强度更强,碱性位数目也更多,从而更利于CO₂ 的吸附活化。     

Investigation on preparation of CuO-SnO2-CeO2/γ-Al2O3 catalysts for catalytic wet air oxidation process and their catalytic activity for degradation of phenol

Catalytic Wet Air Oxidation process is an efficient measure for treatment of wastewater with great strength which is not biodegradable. Heterocatalysts now become the key investigation subject of catalytic wet air oxidation process due to their good stability and easy separation. In the paper, CuO-SnOE-CeO2/γ-Al2O3 catalysts are prepared by impregnation method, with SnO2 as a doping component, CuO as an active component, CeO2 as a structure stabilizer, γ-Al2O3 as a substrate. XPS test is carried out to investigate the effect of Sn on the chemical surrounding of Cu and O element on the catalyst surface and their catalytic activity. It is shown that the right do-ping of Sn can increase Cu content on the catalyst surface, as a result the quantity of adsorption oxygen is also increased. It is found that Cu content on the catalyst surface is one of the primary factors that determin catalytic activity of catalyst through analyzing the catalytic wet air oxidation process of phenol.     

CeO2改性对CuO/SBA-15催化剂结构及其催化活性的影响

采用浸渍法在Ce-SBA-15载体上负载活性组分CuO,制备一系列不同配比的CuO/Ce-SBA-15催化剂,运用XRD、TEM、N2吸附、TPR、CO-IR等手段考察催化剂CuO/Ce-SBA-15的物理化学性质,并对其进行CO氧化催化活性的测试。活性测试结果表明,CeO2对SBA-15载体的改性有效地提高了CuO/SBA-15催化剂在CO氧化反应中的催化活性。XRD结果表明:CeO2对SBA-15载体的改性可以促进氧化铜在载体表面的分散;进一步结合H2-TPR、CO-IR表征结果,CeO2促进了CuO在载体表面的还原,这些都有利于催化活性的提高。     

ZnO/CuO复合催化剂的制备及其光催化性能

通过煅烧法制备了ZnO/CuO复合光催化剂,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、伏安光电流、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)等方法对其结构、表面形貌和光学特性进行了表征。结果显示,复合物为片状结构的ZnO、晶粒呈现花簇状堆积生长的CuO组成了花簇状结构,CuO的引入提高了材料的光吸收能力和光生载流子的分离效率。复合催化剂对活性艳蓝(KN-R)的光催化降解结果显示,400℃煅烧3h、铜锌摩尔比为2时,ZnO/CuO复合光催化剂的光催化氧化性能最好,在紫外光照射下降解率可达94%,在可见光照射下降解率为48.4%。     

贵金属纤维催化剂的CH4催化燃烧活性

为了得到活性高、成本低的CH4催化燃烧催化剂,制备了一种Pt、Pd负载在硅铝纤维棉载体上的催化剂,考察了CH4催化燃烧的活性及抗老化性能,研究了载体的组成、预处理方法及贵金属负载量对催化剂活性的影响.结果表明:利用淄博华岩耐火纤维公司生产的高铝型纤维棉作为载体制备的催化剂的活性最好;载体预处理方法影响催化剂活性,其中用质量分数为1%的盐酸常温浸泡30 min得到的纤维载体最佳;当负载的Pt的质量分数为1.5%,负载的Pd的质量分数为2%时,催化剂活性最好,1.5%Pt/Z3催化剂的CH4完全转化温度为600℃,2%Pd/Z3催化剂的CH4完全转化温度为450℃;2%Pd/Z3催化剂在800℃经过100 h老化后,其t50仅提高了50℃,该催化剂具有良好的抗老化性能.     

CuO⁃SiO2⁃CeO2催化剂的设计、制备及性能研究

采用水热合成法制备了SiO₂?CeO₂载体,并利用浸渍法负载活性组分CuO得到CuO?SiO₂?CeO₂催化剂。通过XRD、BET和H₂?TPR等手段对载体和催化剂进行表征及性能测试,最后探究了SiO₂摩尔分数对催化剂的比表面积以及甲醇水蒸气重整制氢实验中催化性能的影响。研究发现,适量添加SiO₂可以增加载体和催化剂的比表面积,降低催化剂活性组分CuO的还原温度,提高CH₃OH的转化率。当SiO₂摩尔分数为2.5%时,催化剂CuO5.0%?SiO₂2.5%?CeO₂的比表面积为112.8 m²/g,CH₃OH转化率为75.1%。继续提高催化剂中SiO₂的摩尔分数,催化剂的比表面积减小,CH₃OH转化率降低。     

微波诱导催化剂CuO／γ—Al2O3的制备和活性研究

采用均匀沉淀包裹法制备了微波诱导催化剂CuO／γ-Al2O3。以活性艳蓝模拟废水为目标降解物,考察了不同制备条件对催化剂活性的影响,并用扫描电镜（SEM）对所制备的催化剂进行了表征。结果表明,在水浴温度为80℃、焙烧温度为200℃、焙烧时间为3h、载体与活性组分摩尔比为2：1、微波烘干4min的条件下,制得的催化剂对活性艳蓝的脱色效果最好,同时将该催化剂用于焦化废水的处理,也获得了较好的处理效果。     

SO^2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO^2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

介质阻挡放电协同催化对空气中苯的降解

为提高介质阻挡放电技术对空气中苯的去除效率,降低尾气中的残余有害气体的含量,采用等离子体结合二氧化锰或氧化铜／二氧化锰催化剂的方法．采用水热法和浸渍法分别合成了二氧化锰和氧化铜／二氧化锰催化剂,通过气相色谱仪和碘量滴定法测定了尾气中苯、二氧化碳、一氧化碳和臭氧的含量,研究了苯氧化降解过程等离子体与催化剂协同效应．结果表明,当不加催化剂时,随放电功率增加,苯的降解率可达68．2％,臭氧体积分数上升至595×10^-5,二氧化碳的选择比为51．9％;采用氧化铜／二氧化锰催化剂对尾气中臭氧和一氧化碳降解最好,尾气中的臭氧降低为108×10^-6,同时二氧化碳选择比提高至94．2％．