K-Ba-Sm柴油车尾气碳烟氧化催化剂的制备与表征

采用KNO3、Ba(NO3)2、Sm(NO3)3.6H2O 3种化合物为原料,以多孔氧化铝为载体,运用涂抹法制备了用于催化柴油机尾气碳烟氧化的催化剂。用TPR对催化剂的活性进行了测量,并采用SEM和XRD对其结构进行了表征。实验结果表明,K-Ba-Sm催化剂的催化性能良好,最终能将陶瓷基片上的碳烟在低于450℃条件下完全催化氧化掉。其中以n(K)∶n(Ba)∶n(Sm)=1∶0.1∶0.1组成的催化剂效果最好,其起燃点为325℃。保持K、Ba的含量不变,随着Sm(NO3)3.6H2O物质的量的增大,其催化活性有些减弱,碳烟起燃温度升高。另外,K、Ba、Sm组成的催化剂有吸收空气中CO2的现象。     

Fe2O3／Al2O3催化剂制备条件对其催化降解含聚丙烯酰胺废水活性的影响

以Fe2O3为活性组分,γ—Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Fe2O3／Al2O3催化剂,并将其用于催化降解模拟聚丙烯酰胺（PAM）废水考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,得出最佳制备工艺条件为：以Fe（NO3）3水溶液为浸渍液、活性组分负载量20％、焙烧时间3h、焙烧温度500℃在温度为60℃、pH=7．0、催化剂加入量为2g／L,H2O2的质量浓度为0．6g／L的条件下对质量浓度为400mg／L聚丙烯酰胺废水进行降解,反应90min后废水中聚丙烯酰胺相对分子质量降解率最高可达90％以上,CODcr去除率达86％,显示出了较高的催化活性．Fe2O3／Al2O3催化剂经过多次重复使用,催化活性基本没有降低,使用寿命长．     

KF/Al2O3的制备、表征及催化合成乙二醇丙烯基醚

采用浸渍法制备KF/Al2O3固体碱催化剂,催化丙烯醇与环氧乙烷（EO）反应合成乙二醇丙烯基醚。考察了催化剂焙烧温度、氟化钾（KF）负载量对催化性能的影响,并采用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等对催化剂进行了表征。结果表明：KF负载量为30%,焙烧温度为550℃时,催化剂对丙烯醇和EO反应的催化活性最高。KF/Al2O3固体碱催化剂用于催化合成乙二醇丙烯基醚的最佳工艺条件为：反应温度100℃,反应压力为0.20-0.35MPa,催化剂用量为1.5%,n（丙烯醇）∶n（EO）为5∶1,反应时间为2h,EO转化率达97.35%。     

铜基催化剂的性能与表征

采用共沉淀法制备了CuO/Al2O3和CuO-ZnO/Al2O3催化剂用于催化羟基戊醛加氢制备新戊二醇的反应,对催化剂的结构、性能进行了表征。结果表明,在反应压力为3.5 MPa,氢醛比(摩尔比)25∶1,液空速0.2~0.9 h-1,反应温度90℃左右,催化羟基戊醛加氢制备新戊二醇的羟基戊醛(HPA)转化率和新戊二醇(NPG)选择性均保持在99.5%以上;CuO-ZnO/Al2O3催化剂比CuO/Al2O3催化剂表现出更优异的催化活性和选择性;两种催化剂在比表面积、孔径、晶粒大小和形貌上有很大的差异,ZnO的引入有利于减少晶粒直径、增加活性比表面积,从而提高催化活性。     

焙烧温度对S2O8^2-／Al2O3-Fe2O3固体酸催化性能的影响

制备S2O8^2-／Al2O3-Fe2O3型固体酸催化剂,用于催化乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯,采用TG／DSC、IR、SEM、XRD等对其结构和性能进行了表征,并研究了焙烧温度对其催化性能的影响。结果表明,不同焙烧温度对S2O8^2-／Al2O3-Fe2O3系列催化剂的结构和性能均产生一定的影响;随着焙烧温度的升高,酯化率呈先增加后降低的趋势,其中500℃焙烧的催化剂具有最佳的催化活性,其酯化率达到90．78％。     

复合固体酸TiO2-SnO2-Al2O3催化合成柠檬酸酯的研究

首次将TiO2 SnO2 Al3O3复合固体酸催化剂用于催化合成柠檬酸酯 ,柠檬酸 2h的转化率达 99 3%。催化剂制备及合成柠檬酸酯的较好工艺条件是 :Ti/Sn/Al(摩尔比 ) 1∶1∶3,焙烧温度 550℃ ,熔烧时间 3h ,催化剂用量 1 2 % (占酸醇总量 ) ,酸 /醇 (摩尔比 ) 1∶5,反应时间 2h。该催化剂具有良好的重复使用及再生性能     

Co/Al2O3催化剂催化还原NO的活性研究

针对汽车尾气中的NO污染物制得Co／Al2O3催化剂，考查了不同因素对Co／Al2O3催化剂还原NO的影响．用不同方法对该催化剂的活性进行了表征，结果显示该催化剂纯度高，其中Co负载量为2％的催化剂催化活性最好．     

载体对CO2/CH4重整反应催化剂NiWP的影响

采用浸渍法分别制备以Y2O3、Al2O3、SiO2为载体的NiWP催化剂,并在固定床反应装置上考察在973~1123K范围内不同载体催化剂CO2重整CH4反应的催化活性。实验结果发现NiWP/Y2O3的催化活性最好。催化剂通过BET、XRD等手段进行表征,发现NiWP/Y2O3比表面最小。同时对3种催化剂积碳后进行TG-DSC表征,发现NiWP/Y2O3的积碳量最少。 更多还原     

SO42-/Fe2O3型固体超强酸的制备及酯化催化活性的研究

研究了由FeSO4·7H2 O直接焙烧制备SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸时 ,焙烧温度、焙烧时间对催化剂性能的影响 ,并对制得的SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸催化剂 ,测定了其SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比、表面酸度、酯化催化活性等数据 ,得到了SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸的最佳制备条件 :焙烧温度 5 5 0℃ ,焙烧时间 5h。在此条件下 ,制得的SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸催化剂中SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比为 1.71时 ,相应的表面酸度最大 (3.4 7mmol/g) ,对酯化反应的催化活性最好 ;SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比低于或高于这一数值 ,对应的表面酸度值都降低 ,对酯化反应的催化活性也降低。适量吸水会使SO2 -4/Fe2 O3 固体超强酸催化剂的表面酸度增加 ,从而使其对酯化反应的催化活性提高 ,但吸水过多 ,反而会导致其对酯化反应的催化活性丧失     

Cu-Cr2O3/Al2O3催化剂上乳酸乙酯加氢制丙二醇研究

在间歇反应器上考察了通过共沉淀法制备得到的一系列不同负载的Cu-Cr2O3/Al2O3催化剂的催化加氢效果.研究结果表明:当n(Cu)∶n(Cr)=2∶1时有最佳的催化剂活性,n(Cu)∶n(Cr)=1∶1时有最佳的1,2-丙二醇选择性.在反应温度为200℃、氢气压力为3MPa、搅拌速率为500r/min和n(Cu)∶n(Cr)=2∶1的Cu-Cr2O3/Al2O3催化剂作用下,反应6h,实现了乳酸乙酯的完全转化,其中1,2-丙二醇的收率达到了95.3%.     

碳烟氧化催化剂La(Nd)PbK的催化活性及抗硫性能

采用涂抹法制备负载在α-Al2O3陶瓷基片上的碳烟氧化催化剂,用程序升温反应装置(TPR)研究了不同组分催化剂的催化活性,并考察其吸水性和抗硫性能。结果表明:当n(Pb)∶n(K)=1∶2时催化剂起燃温度仅为308℃,最高的峰值氧化温度405℃,在448℃左右,催化剂作用下,碳烟完全氧化。当n(Nd)∶n(Pb)∶n(K)=1∶1∶10和n(La)∶n(Pb)∶n(K)=1∶1∶10时催化剂的起燃温度分别为308℃和313℃;峰值氧化温度分别在403℃和410℃。催化剂经硫化后,n(Nd)∶n(Pb)∶n(K)=2∶1∶10和n(La)∶n(Pb)∶n(K)=1∶1∶2时催化剂的起燃温度分别为352℃和357℃。表明稀土金属La、Nd的加入提高了催化剂的催化活性、吸水性及抗硫中毒性。     

镁铝氧化物催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应研究

采用共沉淀法制备了一系列复合金属氧化物催化剂,并考察了其对尿素与1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)反应的催化性能,结果表明,MgO-Al2O3催化活性最高,PC收率为79.2%.优化了MgO-Al2O3的制备条件:以硝酸镁和硝酸铝为前驱体,Mg/Al摩尔比3:1,沉淀剂氢氧化钠和碳酸钠的摩尔比3:1,焙烧温度400℃,老化温度为70℃.此条件制备的MgO-Al2O3催化剂上,PC收率为81.0%.CO2-TPD和BET分析表明催化剂的比表面积是影响其活性的主要因素,XRD和TG-DTA分析表明400℃时制备MgO-Al2O3的前驱体可完全分解.     

复合固体超强酸催化剂SO_4~（2-）/ZrO_2-Al_2O_3-WO_3的制备及表征

采用沉淀浸渍法制备复合固体超强酸催化剂SO24-/ZrO2-Al2O3-WO3,运用Hammett指示剂法、FT-IR、XRD、SEM、TGA和BET等对相应的催化剂进行表征,并研究了陈化温度、焙烧温度、浸渍液浓度等制备条件以及Al2O3、WO3等不同金属氧化物的引入对SO24-/ZrO2的影响。结果表明,低温陈化的试样具有较强的酸性和催化活性,添加Al2O3可增大催化剂的比表面积和酸度值,引入WO3有利于酸性的增强。复合固体催化剂SO42-/ZrO2-Al2O3-WO3的最佳制备方案是,陈化温度为-10℃、m（Al2O3）/m（ZrO2）为3.5、m（WO3）/m（ZrO2）为1、浸渍液（NH4）2SO4浓度为1.0 mol.L-1、焙烧温度为500℃。该催化剂用于乙酸正丁酯的合成,其酯化率达到98.5%。     

CuSO_4/SiO_2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

通过溶胶-胶凝法和浸渍法制备了CuSO4/SiO2固体酸催化剂,用XRD、N2-吸附和NH3-TPD进行了表征,研究了CuSO4/SiO2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、CuSO4负载量、催化剂用量、酮醇摩尔比等因素的影响。结果表明,CuSO4/SiO2固体酸催化剂在环己酮和乙二醇的缩合反应中具有良好的催化活性和稳定性。催化剂制备和缩合反应的最佳条件为:焙烧温度为500℃、CuSO4的负载量为20%、酮醇摩尔比为1∶1.2、催化剂的用量1.1 g,在此条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达99.1%。     

二氧化硅负载磷钨酸催化苯甲醛与甘油缩合反应

采用溶胶—凝胶法制备了不同w(磷钨酸)的H3PW12O40/SiO2(简称PW12/SiO2)固体酸催化剂,用XRD和N2-吸附对PW12/SiO2固体酸催化剂进行了表征,考察了催化剂的焙烧温度、w(磷钨酸)、m(催化剂)、反应时间的影响。结果表明,焙烧温度550℃,w(PW12)10%,m(催化剂)0.5 g,n(苯甲醛)∶n(甘油)=1∶1.1、V(甲苯)15 mL,反应时间2.0 h,苯甲醛的转化率达99.2%。PW12/SiO2固体酸催化剂所具有的独特Keggin阴离子结构和表面酸中心、高表面积和准液相在苯甲醛和甘油的缩合中具有重要的作用。     

基于Cu和Pt基催化剂的乙醇水蒸气重整制氢试验研究

乙醇水蒸气重整制氢的车载应用不但可在线产生富氢气体,解决氢气的储运问题,还可实现混富氢气燃烧,降低排放.为得到较优的重整制氢方案,模拟内燃机尾气温度条件,在燃料重整试验台上实现乙醇的水蒸气催化重整制氢过程.在不同催化剂Cu49Zn21Al18Zr12和Pt/CZO/Al2O3条件下,考察了反应温度、水醇摩尔比和空速对重整气中φ(H2)的影响.研究表明:当反应温度为723～973 K、空速为720 h-1、水醇摩尔比分别为6∶1和4∶1时,二者φ(H2)的平均值分别为47.78%和40.26%.催化剂Pt/CZO/Al2O3重整制氢的产量高于Cu49Zn21Al18Zr12,尤其是在823 K以上的高温区域.但是与Pt/CZO/Al2O3相比,Cu49Zn21Al18Zr12成本低廉,在873 K以上的温度区域,重整气中φ(H2)也相当高.因此,基于Cu49Zn21Al18Zr12催化剂的乙醇水蒸气重整对于车载制氢更加具有可行性.     

L沸石的合成条件与反应性能研究

采用水热合成法成功合成了L沸石分子筛。采用X射线衍射仪、红外光谱仪等对其结构进行了表征,并在固定床装置上评价了其芳构化、异构化性能。结果表明,在L沸石合成初始凝胶组成为：n（K2O）/n（Na2O）/n（Al2O3）/n（SiO2）/n（H2O）=5.4∶5.7∶1∶30∶500时,最佳合成条件为：晶化温度170℃,晶化时间24h,陈化温度25℃,陈化时间2h,pH为9～10;该条件下制备的L沸石结晶度更高、骨架结构完整,并且在反应温度为460℃时液体收率达60.5%,异戊烷选择性35%。