γ-Al_2O_3转化为α-Al_2O_3的热力学分析

γ-Al2O3和α-Al2O3都是氧化铝的重要存在形式,都是催化剂的常用载体。γ-Al2O3在热力学上是不稳定的,经高温焙烧或研磨等可以转化为α-Al2O3。采用业界公认的热力学数据,首次对γ-Al2O3转化为α-Al2O3的热力学进行了分析。结果表明,在298.15~1000K范围内,这种相转变属于放热反应,且随温度升高,放热量增大;同时其自由能变化小于0,但随温度升高,自由能负值越来越小。这是因为这一相变反应为熵减过程。     

纳米纤维状γ-Al_2O_3为载体的稀土催化剂

分别以超重力法制备的纳米纤维状γ-A l2O3和普通γ-A l2O3为载体,采用浸渍法制备了相同组分LaCeCuMn的纳米稀土催化剂,并应用微反活性评价装置测试了对CO和C3H8的氧化活性。利用XRD,TEM,BET等手段,分析了产品的结构和粒子形貌。实验结果表明,与以普通γ-A l2O3为载体的催化剂相比,催化剂活性组分在纳米纤维状γ-A l2O3载体上分散比较均匀,平均粒径为15~20 nm,为纳米级催化剂;CO和C3H8氧化反应中起燃温度分别可以达到161,186℃,且二者的最终转化率均在99%以上。     

Fe2O3/γ-Al2O3臭氧催化氧化催化剂的制备及性能研究

以γ-Al_2O_3为催化剂载体原料,Fe_2O_3为活性组分,制备Fe_2O_3/γ-Al_2O_3臭氧催化氧化催化剂。以苯胺为模拟废水探究催化剂活性。对催化剂强度、密度、孔隙率、比表面积进行表征。探究了催化剂最佳制备及应用条件。结果表明:制备的催化剂为粒径4～6 mm球型颗粒,在粘结剂为1%Na_2SiO_3溶液,成型转速为20～30 r·min~(-1),500℃煅烧时间为3 h条件下,催化剂强度可达186.4 N,密度为1.27 g/cm~3,孔隙率为58.71%,比表面积可达127.54 m~2/g。当臭氧通量为3 g·h~(-1),催化剂投加量为150 g·L~(-1),溶液pH值为9时,反应60 min后,COD去除率达81.40%。     

Ni对Cu-Ni/γ-Al_2O_3苯羟基化催化剂的影响

通过程序升温还原方法合成了Cu/γ-Al2O3和Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化制苯酚。该反应过程中,温度和溶剂对Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂的反应性能影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD、EDS等表征技术考察了Ni对催化剂结构和性质的影响。结果表明,Ni使催化剂前驱体还原温度增加、活性组分Cu单晶粒度降低、催化剂表面Cu原子数增加;当反应温度为70°C、以水作反应溶剂时,Cu-Ni/γ-Al2O3比Cu/γ-Al2O3催化剂有较高反应活性和选择性,苯转化率为32.4%,苯酚选择性为93.3%,苯酚收率为30.2%。     

K/γ-Al_2O_3催化丙酸甲酯合成甲基丙烯酸甲酯

以K/γ-Al2O3作催化剂,丙酸甲酯(MP)为原料高效合成了甲基丙烯酸甲酯(MMA),考察了反应温度、MP质量分数、甲醛来源、K负载量、原料摩尔比及催化剂煅烧温度对反应的影响。结果表明,反应的最佳工艺条件为:反应温度320℃,MP质量分数20%,三聚甲醛作甲醛来源,催化剂K负载量为12.5%,MP与甲醛的摩尔比为1∶1,催化剂煅烧温度为1100℃。在此条件下,MMA收率为39.2%,选择性为76.1%。进一步研究表明,随着焙烧温度的升高,Al2O3的晶型也发生转变,γ-Al2O3比α-Al2O3的活性高,K—O—Al键的生成有利于催化剂性能的提高。     

刚果红染料废水的Cu/γ-Al_2O_3催化降解

通过浸渍法制备了不同负载量的Cu/γ-Al_2O_3催化剂,对刚果红采用催化湿式过氧化氢法(CWPO)进行降解,并对其催化降解刚果红的性能进行了研究。分别考察了催化剂中Cu的负载量、催化剂用量、H_2O_2用量、温度、pH、降解时间对催化剂性能的影响。结果表明,对于30 mg/L的刚果红模拟废水,催化剂中Cu负载量为3%,催化剂用量为0.2 g,H_2O_2用量为1.5 u L,温度为30℃,pH为5,降解时间为1.5 h时催化剂的降解性能最好,刚果红的降解率可达90.1%。     

脲溶液修饰γ-Al_2O_3及其对La_2O_3/γ-Al_2O_3催化肉桂醛MPV反应的影响

采用探针-TPD、探针-IR和电势测量等方法研究不同浓度脲溶液浸泡γ-Al2O3颗粒对γ-Al2O3表面酸碱性质的影响和脲修饰对γ-Al2O3及La2O3/γ-Al2O3催化肉桂醛MPV反应的影响。结果表明,经不同浓度的脲溶液浸泡后,γ-Al2O3表面酸、碱位点强度分布均发生变化,催化肉桂醛MPV反应,生成肉桂醇的选择性随着修饰用脲溶液浓度增加而下降。以脲溶液修饰的γ-Al2O3为载体制备的La2O3/γ-Al2O3催化肉桂醛MPV反应,具有与γ-Al2O3催化该反应类似的变化现象。     

Ni/γ-Al_2O_3催化乙基咔唑加氢性能研究

以自制的镍基催化剂对乙基咔唑进行加氢性能研究。实验采用γ-Al2O3为载体,在乙二醇溶液中以水合肼为还原剂,制备了不同负载量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线荧光分析、X射线衍射等检测手段对其表征,并在0.1 L的高压反应釜中对乙基咔唑进行催化加氢。实验表明:当Ni负载量为20%时,Ni/γ-Al2O3催化剂具有较优的催化性能;在反应温度200℃、反应压力6 MPa、负载量为20%的Ni/γ-Al2O3用量1.5 g的加氢条件下,10 g乙基咔唑可以加氢0.280 mol,吸氢转化率达91.2%。     

MgO/γ-Al_2O_3烷氧基化催化剂制备及结构与性能研究

在γ Al2 O3 载体上浸渍Mg (NO3 ) 2 ·6H2 O ,然后分别经 40 0、45 0和 5 0 0℃焙烧制成MgO/γ Al2 O3 固体碱催化剂。结果表明 ,MgO在γ Al2 O3 载体表面具有单层分散性质 ,当MgO的负载量低于某一数值 (阈值 )时 ,从样品的X光粉末衍射谱图上观察不到MgO的特征衍射峰 ,负载量超过阈值时开始出现MgO的晶相 ,且MgO的XRD衍射峰强度随MgO的负载量的增加而增加 ,其单分散阈值为 0 0 80 gMgO/ 10 0m2 γ Al2 O3 。应用CO2 TPD技术测定了样品的碱性 ,结果表明 ,样品在接近阈值时其碱量大幅度增加 ,碱强度提高。样品的比表面最初随着MgO负载量的增加而下降 ,但达阈值后基本保持不变。     

双功能催化剂γ-Al_2O_3-MgO-K_2CO_3中MgO的负载方法及协调作用

研究了用于环戊二烯 ( CPD)和甲醇制备甲基环戊二烯 ( MCPD)的双功能催化剂。制备的催化剂是在 γ- Al2 O3 上分别用混合、沉淀、浸渍法负载 Mg O,焙烧后再负载 1 6% K2 CO3 (摩尔分数 ,下同 )。研究 Mg O负载方法及含量对催化剂活性的影响 ,进行了比表面、XRD和程序升温脱附( TPD)测定。结果表明三种方法形成的催化剂均在含 1 5 %～ 30 % Mg O时呈现高活性。从活性和比表面结果看 ,沉淀法最好 ,混合法次之 ,而浸渍法最差。性能最优化的催化剂是用沉淀法负载 2 5 %Mg O,其 MCPD产率达 76% ,比表面为 1 1 0 .4m2 /g。 XRD分析表明浸渍法的多次焙烧使催化剂表面烧结并形成镁铝尖晶石 ( Mg Al2 O4)。 TPD测定表明在 γ- Al2 O3 - K2 CO3 中负载 Mg O使催化剂表面酸中心强度增强 ,碱中心数量明显增多 ,由此使催化剂酸碱催化功能很有效地“匹配”。     

超声波在γ-Al_2O_3载体制备中的应用

介绍了γ-Al2O3作为催化剂载体的优点和最新研究进展,同时介绍了超声波在化学合成领域中的发展过程以及超声波在γ-Al2O3载体制备过程中的作用机理。经过不同超声波反应条件制备的γ-Al2O3载体,其团聚程度,孔结构等性质均会发生不同程度的变化,能够对所制备载体的性质起到优化作用,从而提高催化剂的性能。     

Co-Cu-Ce-Fe/γ-Al_2O_3催化剂催化分解N_2O的性能

以等体积浸渍法制备γ-Al_2O_3负载的Co、Cu、Ce和Fe氧化物催化剂,利用正交试验设计实验条件,采用XRD、BET和H_2-TPR等对催化剂进行表征,并考察活性组分对催化剂催化分解N_2O活性的影响。结果表明,催化剂具有尖晶石结构,其BET比表面积随着金属氧化物负载量增加而降低。催化剂中铜的氧化物可以降低还原峰温度,进而明显提高催化活性,Co和Fe的加入对活性有一定的提高,Ce对催化活性没有明显影响。     

纳米γ-Al_2O_3在工业设计中的应用研究

γ-Al2O3是众多氧化铝中的一种,具有一系列显著特点,如多孔性、大比表面积、活性高、热稳定性好等。因此常被用作吸附剂、催化剂及催化剂载体,在石油化工、环保等领域有着极为广泛的应用。在工业设计中,由于其不同的物性表征,常被在不同的设计产品中广泛的应用。以硝酸铝和甘氨酸作为原料,采用低温燃烧合成法合成了纳米γ-Al2O3。利用XRD、透视电镜(TEM)测试方法进行了分析表征,考察了溶液的p H值、反应物的摩尔配比、煅烧温度、煅烧时间对反应产物的形成、粒径、晶型转变和形貌等方面的影响。通过实验得出相关数据,希望在工业设计中得到广泛的相关应用。     

利用油页岩灰渣提取γ-Al_2O_3

以油页岩灰渣为原料,用酸浸法-微湿气体法制备了γ-Al_2O_3,讨论了煅烧温度、酸灰比、酸浸温度与时间等对氧化铝提取率的影响。结果表明,最佳工艺条件为:油页岩灰渣煅烧温度930℃,盐酸/煅烧灰分=40.0 m L/15.0 g,酸浸温度100℃,酸浸时间2.0 h,微湿空气700℃,氧化铝提取率为95%左右,XRD分析确定为γ-Al_2O_3。     

介孔γ-Al_2O_3负载离子型[Ru]配合物催化羟基丙酮不对称加氢

利用电荷作用负载法,使离子型[RuCl((R)-BINAP)(p-cymene)]+Cl-配合物负载于介孔γ-Al2O3上,获得了羟基丙酮不对称加氢催化剂。考察了溶剂、温度和氢气压力等对羟基丙酮催化加氢反应的影响。结果表明,[Ru]配合物能够负载于介孔γ-Al2O3上(Ru质量含量为3.6%),且催化剂主要位于γ-Al2O3表面曲度大的位置,催化剂结构在负载前后没有发生变化,具有催化反应中的热稳定性。在60℃、24 h、氢气压力8 MPa和10 mL甲醇作为溶剂的反应条件,58.5 mg催化剂催化2 mL羟基丙酮不对称加氢反应,获得了63.6%的催化转化率和42.6%的对映体选择性。     

利用油页岩灰渣提取γ-Al_2O_3

以油页岩灰渣为原料,用酸浸法-微湿气体法制备了γ-Al_2O_3,讨论了煅烧温度、酸灰比、酸浸温度与时间等对氧化铝提取率的影响。结果表明,最佳工艺条件为:油页岩灰渣煅烧温度930℃,盐酸/煅烧灰分=40.0 m L/15.0 g,酸浸温度100℃,酸浸时间2.0 h,微湿空气700℃,氧化铝提取率为95%左右,XRD分析确定为γ-Al_2O_3。     

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。     

MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化臭氧氧化苯酚废水

以γ-Al_2O_3为载体,Mn(NO_3)_2·4H_2O为前驱体,制备MnO_2/γ-Al_2O_3非均相负载型催化剂。以臭氧为氧化剂,MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,催化臭氧氧化降解100 mg/L的苯酚模拟废水,考察活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间对催化臭氧降解苯酚的影响。结果表明,锰负载量10%,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h为MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂较佳的制备方案。将其应用到高碱性苯酚溶液中,在臭氧浓度为0.96 mg/L,催化剂用量为2 g/L,温度25℃,反应60 min时,苯酚和COD的去除率分别达到97.6%和71.8%,催化活性较好。     

K_2WO_4负载量对γ-Al_2O_3催化合成甲硫醇的影响

利用浸渍法,以γ-Al2O3为载体,K2WO4为活性组分,考察了不同K2WO4负载量对γ-Al2O3晶相组成、孔结构及催化性能的影响。采用XRD和BET等手段对催化剂的晶相组成和孔结构特征进行了分析表征,催化剂于甲醇-硫化氢体系进行催化性能评价。研究结果表明,不同K2WO4负载量对γ-Al2O3晶相组成、孔结构及催化性能具有较大的影响;以γ-Al2O3为载体,活性组分K2WO4负载质量分数6%时,制得K2WO4(6%)/γ-Al2O3催化剂比表面积215.412 m2·g-1、孔容0.6345 cm3·g-1、CH3SH选择性和收率分别为达90.12%和72.65%。     

反应条件对Fe/γ-Al2O3催化剂去除苯酚废水COD的影响

利用等体积浸渍法制备了一系列Fe/γ-Al2O3催化剂。在温度为30℃时考察了催化剂中Fe含量对苯酚模拟废水COD去除率的影响,发现Fe0.01/γ-Al2O3具有较高的催化活性。研究了苯酚废水的初始pH,反应温度,是否添加H2O2以及是否通入空气时Fe0.01/γ-Al2O3催化剂的性能。结果表明,在反应初始pH为3,温度为30℃,加入100μL H2O2并通入空气的条件下,反应1 h后,苯酚废水COD的去除率最高,约为65%。给出了苯酚在催化剂表面的降解反应模型。