一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27~0.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(>226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27⁰.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

纳米氧化锌/γ-氧化铝复合物制备及其光催化性能研究

以γ-氧化铝(γ-Al2O3)为载体,采用均匀沉淀法制备了不同氧化锌(ZnO)负载量的纳米ZnO/γ-Al2O3复合物。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和氮气吸附,对复合物的结构、表面形貌、组成和比表面积进行了表征。以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)和苯酚为模型污染物,对复合物的光催化性能进行了评价。结果表明:当ZnO与γ-Al2O3按质量比为2∶1加料制备ZnO/γ-Al2O3复合物时,ZnO成功负载到γ-Al2O3表面,并形成均匀的薄膜;以制备的ZnO/γ-Al2O3复合物为催化剂在紫外光照射2 h后NPE-10的降解率达到93%,苯酚的降解率达到20%,且它们的降解率均随着溶液初始浓度的增大而降低。     

活化条件影响γ-Al2O3膜／污泥活性炭吸附脱硫机理

通过分析活化条件对γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面孔结构和酸碱性的影响,研究了活化温度和活化时间对γ-Al2O3膜/污泥活性炭吸附脱硫性能影响的机理,探讨提高γ-Al2O3膜/污泥活性炭脱硫性能的活化条件.用BET(BRUNAUER-Emett-Teller)分别对γ-Al2O3膜/污泥活性炭的孔结构进行了研究,用化学法研究了γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面的酸碱性.结果表明:随着活化温度升高,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积增大,增强了物理吸附SO2气体的能力,超过600℃,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积有所减少;碱性官能团的浓度随活化温度升高而显著地增加,有利于酸性气体SO2的化学吸附.随着活化时间的延长,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积呈递减的变化趋势,碱性官能团呈现先增后减的变化趋势,使得吸附脱硫性能发生了相应的改变.     

CuCl负载型吸附剂的深度脱硫性能研究

采用浸渍法制备了活性氧化铝(γ-Al2O3)、硅胶(SiO2)和改性活性炭(记为AC-H2O2)负载CuCl的脱硫吸附剂,通过常温常压下吸附剂在噻吩溶液中的静态吸附实验评价其深度脱硫性能.结果表明:极性或酸性的吸附剂表面有利于吸附噻吩;CuCl在γ-Al2O3、AC-H2O2和SiO2上的最优负载量分别为0.4 mg(m(2、0.5 mg(m(2和0.21 mg(m(2,对应吸附剂的硫吸附量分别为9.7×10(4 mg(m(2、6.2×10(4 mg(m(2和2.9×10(4 mg(m(2;吸附剂制备过程中添加少量稀土化合物CeO2可以使CuCl/γ-Al2O3的脱硫率提高17.5%.     

WNi/HUSY-γ-Al_2O_3页岩油加氢精制催化剂的制备及表征

利用机械混合法合成了一系列HUSY-γ-Al2O3介孔-微孔复合分子筛,并以其为载体负载W-Ni活性组分,制备加氢精制催化剂,并对抚顺页岩油进行加氢精制研究。得出最佳制备条件为:焙烧温度为500℃,HUSY分子筛的最佳质量分数为15%。通过IR、N2吸附-脱附、吡啶红外吸附等表征手段对所合成的HUSY-γ-Al2O3复合分子筛进行表征,结果表明,γ-Al2O3与HUSY相互影响,产生协同作用;合成的HUSY-γ-Al2O3复合分子筛的比表面积介于HUSY和γ-Al2O3之间;复合分子筛具有较高的酸性,有利于C—S与C—N键的断裂。     

分级结构γ-AlOOH的无模板水热制备及其吸附性能

以Al(NO3)3·9H2O和尿素分别为铝源和沉淀剂,采用无模板水热法180 ℃保温12 h制备了长球状分级结构γ-AlOOH,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和氮气吸附-脱附法对所得产物进行表征,研究了γ-AlOOH纳米结构形成机理和其对重金属离子Cr(VI)、甲基橙和刚果红的吸附性能.结果表明:长球状分级结构γ-AlOOH的平均长度为 1.5 μm、宽度为1 μm,比表面积和平均孔容为146.33 m2/g与0.37 cm3/g;对重金属离子Cr(VI)、甲基橙和刚果红表现出了优良的吸附性能,其最大吸附量分别为14.36mg/g、84.93mg/g和258.02 mg/g.     

载体对Pt催化剂制备邻苯基苯酚催化性能的影响

分别以活性炭(AC)、γ-Al2O3、MgO、TiO2为载体,氯铂酸为活性金属前驱体,采用等体积浸渍法制得不同载体负载的Pt催化剂,考察了它们对环己烯基环己酮(dimer)脱氢制备邻苯基苯酚(OPP)的催化活性和选择性。并用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等对催化剂进行表征。结果表明,载体对所制备的催化剂表面Pt含量、酸碱性和对氢吸附能力等微观性能有影响,以γ-Al2O3为载体制备的Pt-K/γ-Al2O3催化剂,由于催化剂表面Pt质量分数高达0.41%,碱性强和碱中心多,利于氢和中间产物在催化剂表面的吸附,从而提高环己烯基环己酮的转化率和OPP选择性。Pt/γ-Al2O3催化剂在LHSV 0.12 h-1、H2空速33 mL/(g.h)、反应温度380℃的条件下,在200 t/a的工业化装置运转8 000h后,环己酮二聚物转化率仍能达99%以上,OPP选择性达90%以上。     

氧化铝基载体组成对钴基催化剂结构和费-托合成催化性能的影响

以γ-Al2O3为原料制备Ni-γ-Al2O3、Zn-γ-Al2O3和Al2O3载体,并采用等容浸渍法制备了钴基费-托合成用催化剂。结果表明:高温焙烧使氧化铝晶型和孔结构发生较大变化;镍添加后在载体表面形成高分散的氧化镍物种;而锌添加后与载体发生反应生成了铝酸锌;负载型催化剂中,四氧化三钴粒径大小主要取决于载体孔结构。CoPt/γ-Al2O3、CoPt/Zn-γ-Al2O3、CoPt/Ni-γ-Al2O3具有相近的费-托合成催化性能,而CoPt/Al2O3呈现出最高的催化活性和最低的甲烷选择性。表明,钴物种粒径和载体结构是影响催化剂费-托合成催化性能的主要因素。     

Al_2O_3/316L整体式催化剂载体的制备与表征

以拟薄水铝石作为γ-Al2O3催化剂载体的前驱体,HNO3为胶溶剂,制备预涂敷铝溶胶浆液。以γ-Al2O3、拟薄水铝石、铝溶胶、聚乙烯醇(PVA)制备二次涂覆浆液。采用预涂敷和二次涂敷两步法,在酸洗后的316 L不锈钢表面浸渍提拉涂敷浆液,经烧结制备出γ-Al2O3/316L整体式催化剂载体。采用SEM,BET,XRD,EDS对载体的形貌特征和物相组分进行了分析,并用超声波震荡法对载体和基体的附着力进行了测试。结果表明:通过酸处理可使基体表面产生多孔结构,经2次焙烧,可以有效地提高载体的附着力,超声波振荡法测定载体平均质量损失率为1.24%。所制备的γ-Al2O3催化剂载体孔径适宜,主要在3 nm和10 nm之间,和常用催化剂载体孔径相近。γ-Al2O3催化剂载体生长均匀光滑,无裂痕,比表面积大,为234 m2/g,孔隙连通性好。     

分子筛-氧化铝基FCC汽油异构/加氢脱硫催化剂研究

采用等体积浸渍法分别制备了以SAPO-11/γ-Al 2O3,Hβ/γ-Al2O3,HY/γ-Al2 O3,MCM-41/γ-Al2O3复合物为载体的负载型Co-Mo催化剂,采用BET、NH3-TPD、FT-IR等技术表征了催化剂载体.在固定床反应装置上,以噻吩和1-己烯分别作为加氢脱硫和烯烃异构反应的探针分子,考察了催化剂的异构化性能和加氢脱硫性能,研究了复合载体MCM-41/γ-Al2O3配比及其磷酸(P)和柠檬酸(CA)改性对催化剂催化性能的影响.结果表明,MCM-41:γ-Al2 O3质量比为7:3的复合物是适宜的催化剂载体;P或CA改性增加了载体的B酸中心和L酸中心以及AB/AL比值;载体P或CA改性皆对催化剂的加氢脱硫性能有明显的促进作用,而未能明显改善催化剂的异构性能.     

载体对钴基F-T合成催化剂反应性能的影响研究

采用浸渍法制备了负载型钴基催化剂,Co的质量分数为16.7%.考察了载体活性炭、活性氧化铝、硅胶和γ-Al2O3对催化剂性能的影响.催化剂的催化活性依Co/γ-Al2O3、Co/硅胶、Co/活性炭和Co/活性氧化铝下降,烃产物的链增长能力按Co/γ-Al2O3、Co/硅胶、Co/活性氧化铝和Co/活性炭的次序减弱.Co/活性炭催化剂有利于低碳烃的生成,Co/γ-Al2O3利于重质烃的生成.随着反应温度的提高,副产物CH4、CO2的选择性增加,链增长能力下降,低碳烃含量增加.     

纳米催化剂KF/γ-Al_2O_3的制备及催化乌桕籽油制备生物柴油

以γ-Al2O3为载体负载KF,制备纳米KF/γ-Al2O3酯交换催化剂,用于催化乌桕籽油制备生物柴油,研究了不同制备条件下纳米催化剂KF/γ-Al2O3的催化性能。结果表明,当KF.2H2O的用量为18 g,共混反应温度为65℃,煅烧温度为300℃,煅烧时间为2.5 h时,酯化率可达90%以上。TG-DSC热分析表明,催化剂具有较好的热稳定性,温度高于400℃时,会产生晶相转移现象使催化剂活性点有所减少;通过SEM、TEM表征,催化剂表面呈多孔状,颗粒大小在50~100 nm,是一类纳米固体碱催化剂。     

氢能载体甲基环己烷在Ni/γ-Al_2O_3上的脱氢反应

采用自制的比表面积为241m2/g的纳米γ-Al2O3为载体,用等体积浸渍法制备了不同Ni含量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线衍射、扫描电镜、比表面积测定等手段对所制备的催化剂进行了表征。利用微型连续管式反应器,考察了Ni/γ-Al2O3催化剂对甲基环己烷(MCH)气相脱氢的催化性能。结果表明:使用负载量为20%的Ni/γ-Al2O3催化剂,在653K、0.5MPa,v(MCH)/v(N2)=7/12,混合进样体积空速212h-1条件下,MCH脱氢转化率达到94.58%,产物甲苯的选择性接近100%。实验结果还表明,使用镍基催化剂替代铂等贵金属催化剂在储氢技术中具有较好的应用前景。     

液相沉淀法制备ZrO2/Al2O3纳米复合粉体

以NH4Al(SO4)2·12H2O,ZrOCl2·8H2O,Y(NO)3为原材料,用NH4HCO3作沉淀剂,控制滴定速度小于5 mL/min,采用液相沉淀法制备了超细3Y-ZrO2/Al2O3前驱体.前驱体为分散的碱式碳酸盐,在1 200℃煅烧得到了分散性良好,平均粒径为20 nm的t-ZrO2和α-Al2O3两相分布均匀的纳米复合粉体.X射线衍射分析显示前驱体在煅烧过程中无中间相γ-Al2O3,θ-Al2O3生成.所制备的粉体具有高的烧结活性.在1 450℃烧结后烧结体相对致密度可达97.4%.     

纳米介孔氧化铝制备及表征

以氯化铝和氨水为原料,并在反应体系中加入一定量的非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG),通过沉淀-共沸蒸馏-煅烧的方法制备出纳米介孔氧化铝粉体(γ-Al2O3).借助透射电镜、粉末X射线衍射、N:吸附-脱附等先进仪器对所制备的氧化铝进行表征.实验结果表明所得氧化铝在800℃煅烧2 h后可以转变成孔径分布比较集中、结构较为稳定的纳米介孔γ-Al2O3,其平均孔径为13.77 nm,比表面积为199.37 m2/g.该方法原料便宜,实现了纳米介孔氧化铝的低成本制备.     

柠檬酸(CA)对Cu-Mn-O/γ-Al2O3催化燃烧苯性能的影响

以大孔拟薄水铝石为原料,添加有机助剂制备了比表面积高、孔分布宽的柱状氧化铝载体.用等体积浸渍法制备了Cu-Mn-O-CA/γ-Al2O3催化剂(CuO,MnOx质量分数分别为14％,7％,n(CA)∶n(CuO)=1∶1),考察了其催化燃烧苯的活性,并利用低温氮吸附、X射线衍射(XRD)对催化剂结构进行了表征.结果表明:制备的γ-Al2O3载体比表面积325 m2/g,孔容0.48 cm3/g,主要是中孔占总孔容的90.2％;添加柠檬酸(CA)后,活性组分均匀分散在载体表面,XRD谱图无明显CuO和Mnq特征蜂:在空速1800 h-1,苯进料浓度2 mg/m3,反应温度350℃下苯催化燃烧转化率达到95％以上.     

负载型纳米FeOZrO2/Al2O3催化剂的制备

主要研究制备以大孔A12O3,为基载体的负载型纳米FeOZrO2/Al2O3,复合载体.采用溶胶-凝胶法制备负载型纳米FeOZrO2/Al2O3,复合载体.利用比表面、透射电子显微镜(TEM)等对载体催化剂进行了表征.结果表明:负载型纳米FeOZrOJhl203复合载体的比表面积达到76.53 sq·m/g,FeOZrO2/Al2O3,中的FeO粒子约为40nm,较Fe0/Al2O3中FeO的粒子(100nm)小且分布均匀.     

溶胶电泳沉积法在304不锈钢表面制备γ-Al2O3涂层

采用溶胶电泳沉积法在304不锈钢表面上制备了γ-Al2O3涂层.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对制备的γ-Al2O3涂层进行了表征,并采用超声波振荡考察了涂层的结合牢固度,讨论了电泳沉积液中γ-AlOOH溶胶的体积分数,纳米Al2O3的质量浓度、沉积电压、沉积时间及搅拌速率对γ-Al2O3 涂层性能的影响.结果表明:将溶胶加入到无水乙醇溶液中可制得稳定的电泳沉积液,添加纳米Al2O3可提高涂层沉积量和稳定性.当电泳沉积液中γ-AlOOH溶胶的体积分数为30%～40%,纳米Al2O3加入量为20～30 g/L,搅拌速率为375 r/min时,电压lOV下沉积5～10min,然后在600 ℃下焙烧3 h,所得到的γ-Al2O3涂层结合牢固.     

溶胶-凝胶法制备分子筛／γ-Al2O3对Mn^2＋的吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法制备分子筛／γ-Al2O3复合材料，以高碘酸钾分光光度法为检测手段，考察了分子筛／γ-AL2O3在静态条件下对Mn^2＋的吸附性能。结果表昵，pH值在7～8时，分子筛／γ-Al2O3对Mn^2＋有较好的吸附性能，吸附符合Langmuir吸附模型，吸附容量可达29mg／g，产生复合效应。