H2O2/固体催化剂氧化脱硫体系中载体的研究进展

从研究应用角度出发, 综述了近年来H₂O₂/固体催化剂氧化脱硫体系中载体的研究进展和发展趋势, 分别从单一氧化物载体、复合氧化物载体、活性炭载体、分子筛及复合分子筛载体4个方面论述了氧化脱硫催化剂载体各自的优缺点及应用成果。单一氧化物载体重点介绍了Al₂O₃、TiO₂、SiO₂、ZrO₂;复合氧化物载体主要对二元复合氧化物进行了综述;重点介绍了以ZSM-5、SBA-15、MCM-41、HMS为代表的分子筛及复合分子筛载体。最后将不同类型载体的结构特点、反应优缺点等进行了归纳总结, 展望了氧化脱硫催化剂载体未来的研究方向, 并提出分子筛及复合分子筛载体将是氧化脱硫催化剂载体研究的焦点。     

催化氧化脱硫分子筛催化剂研究进展

综述了催化氧化脱硫分子筛催化剂的研究进展。介绍了TS分子筛催化剂、SBA分子筛催化剂、HMS分子筛催化剂、MCM分子筛催化剂、ZSM-5分子筛催化剂和磷酸铝分子筛催化剂上油品的氧化脱硫方法,其中SBA、HMS、MCM和磷酸铝介孔分子筛催化剂对大分子的硫化物脱除率较高,具有很好的发展前景。今后分子筛催化氧化脱硫技术研究的重要方向是进一步开发通用性好的大孔径分子筛,研究脱硫机理和降低成本。     

分子筛去除VOCs的研究进展

目前，吸附及催化氧化技术是去除挥发性有机化合物（VOCs）最为高效、经济、环境友好的方法。分子筛具有较大的比表面积、规整的微孔孔道和稳定的结构，因此其作为吸附剂及催化剂在工业VOCs的去除过程中有重要的应用价值。本文总结了近年来分子筛吸附VOCs的规律性研究以及分子筛微结构和表面性质对催化氧化的影响。其中影响吸附VOCs的关键因素包括分子筛拓扑结构、阳离子类型、孔道多极化、亲疏水性等；针对催化氧化技术，主要讨论了负载贵金属/非贵金属的分子筛催化剂，其中获得高效催化氧化VOCs催化剂的关键在于以下几个方面：以结构形貌适宜的分子筛载体为基础，构建有效调控金属物种粒子尺寸的制备方法；调控活性物种的化学状态及其与分子筛载体的相互作用；深入理解分子筛微结构、活性物种的状态等因素对催化性能的影响。     

有序介孔分子筛在加氢脱硫中的应用研究进展

针对有序介孔分子筛中具有代表性的MCM-41和SBA-15分子筛,综述了未改性及不同方法改性后有序介孔分子筛作为加氢脱硫催化剂载体的应用研究进展,包括嵌入法、负载法、后嫁接法、共缩聚法改性等,对其优势及存在的问题进行了讨论分析。同时,对介孔分子筛在加氢脱硫中的应用前景进行了展望。     

催化氧化NO技术研究进展

简要阐述了NO催化氧化反应机理,重点介绍了活性炭催化剂、分子筛及其负载型催化剂、贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂以及钙钛矿催化剂作为NO催化氧化催化剂的研究进展及其优缺点,评述了SCO催化剂的工业应用前景。     

活性炭用于柴油深度脱硫研究进展

综述了活性炭作为吸附剂和催化剂在柴油深度脱硫方面应用的新进展。通过表面热氧化和负载金属离子对活性炭表面进行化学性能改性,有效提高对柴油中噻吩类硫化物的吸附性能。活性炭作为催化剂,能有效催化过氧化氢和氧化柴油中的噻吩类硫化物而达到催化氧化脱硫。活性炭在柴油深度脱硫方面具有广阔的应用前景,但要真正实现其在脱硫上的工业化应用,尚需加强其表面化学性能改性、再生、吸附和催化氧化机理等方面的研究。     

乙苯催化氧化合成苯乙酮研究进展

综述了乙苯催化氧化合成苯乙酮的研究进展,介绍了杂多化合物、过渡金属络合物、金属原子簇化合物、金属卟啉化合物及分子筛催化剂对乙苯选择氧化反应的催化效果和特点。结果表明,钼钒磷杂多化合物及钴络合物是乙苯催化氧化反应的理想催化剂,具有良好的应用前景。     

环己烷分子氧选择性氧化固体催化剂研究进展

对环己烷分子氧催化氧化制环己酮固体催化剂的最新进展进行了综述,重点介绍了贵金属催化剂、过渡金属及其氧化物催化剂和分子筛催化剂。指出锆基复合氧化物催化剂和负载在分子筛上的金催化剂具有较高的催化活性和选择性及好的稳定性,具有一定的应用及工业化前景。     

Ti-USY光催化氧化脱除汽油中含硫化合物的研究

以钛酸四正丁酯为钛源,浸渍法制备了Ti-USY分子筛光催化剂,对光催化氧化汽油脱硫工艺条件(催化剂的加入量、氧化剂H2O2的用量、反应温度、萃取剂)、催化剂再生性和二次重复使用的稳定性进行考察。结果表明,Ti O2高度分散在USY分子筛表面上,催化剂样品均为典型的Ⅳ型吸附等温线,孔分布较窄。在催化剂的加入量为2 g/L,反应温度为40℃,水作为萃取剂,水油体积比为1∶1,1.5 h光照反应条件下,FCC汽油的脱硫率可达到62.4%。Ti-USY催化剂经7次高温再生后,脱硫率下降较小,仍在58%以上。2次重复使用脱硫率为42.66%。证明Ti-USY分子筛光催化剂良好的催化性能、再生性及稳定性。动力学分析表明,Ti-USY分子筛对汽油硫化物的光催化氧化动力学遵循标准一级反应,表观活化能为9.046 k J/mol。     

Fe-V-HMS催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以十二胺(DDA)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用一步合成法合成了双金属负载型Fe-V-HMS介孔分子筛催化剂,并通过FT-IR、XRD等手段对其进行了表征分析。以叔丁基过氧化氢为氧化剂,对Fe-V-HMS催化氧化脱除以正庚烷为溶剂的模拟油中的二苯并噻吩进行了活性评价。采用单因素法考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、氧化剂用量对氧化脱硫效果的影响。结果表明:FeV-HMS催化剂可有效催化氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩,在反应温度60℃、反应时间30 min、氧化剂用量0.03 m L、催化剂用量0.03 g、模拟油5 m L的条件下,脱硫率达到97.41%。介孔分子筛催化剂具有良好的化学性质和热稳定性,在催化领域有着很好的应用前景。     

介孔分子筛的功能化制备及催化性能研究进展

介绍了介孔分子筛经杂原子取代,引入酸功能、氧化还原功能;经有机－无机嫁接（杂合）,引入聚合催化功能、酸催化功能、手性催化功能;经修饰的介孔分子筛,用作固定化酶催化剂的载体;作为催化剂的载体,用于负载过渡金属及其氧化物和制备负载化的固体酸催化剂。综述了介孔分子筛经功能化制备及催化性能的研究进展。     

催化氧化法合成环己酮技术研究进展

介绍了以环己烷为原料催化氧化合成环己酮的主要方法,分析了环己烷氧化采用的主要催化剂。环己烷硼酸催化氧化法和钴盐催化氧化法存在环己烷转化率低及结渣现象;分子筛催化氧化法、金属氧化物以及金属络合物仿生催化氧化法可提高环己烷转化率及醇酮选择性;金属络合物仿生催化氧化法具有良好的开发应用前景。     

异丙苯催化氧化催化剂研究进展

异丙苯氧化反应是石油化学工业中重要的反应过程,传统的异丙苯氧化工艺是以少量的氧化产物过氧化氢异丙苯作为引发剂的无催化氧化工艺,存在效率低和安全性差等缺陷。几十年来,研究者对异丙苯催化氧化工艺进行了广泛研究,开发的催化剂类型主要有碱金属或碱土金属催化剂、金属氧化催化剂、过渡金属离子有机络合物催化剂、N-羟基邻苯二甲酰亚胺类催化剂、负载型催化剂、金属及合金催化剂和中孔分子筛催化剂等。其中,改性MgO催化剂、Ag及Ag-Au合金催化剂和负载过渡金属杂原子的中孔分子筛催化剂表现出较优越的催化性能,具有较好的开发前景。但迄今为止报道的各类催化体系还不能彻底解决传统氧化工艺的固有问题,开发具有高活性、高选择性和高稳定性的环境友好催化体系是今后研究的重点。     

臭氧催化剂的制备及其应用研究进展

催化臭氧氧化技术在处理难降解有机废水领域具有很大应用前景,催化剂是实现催化臭氧氧化的关键材料。本文综述了近年来在臭氧催化剂的制备及其应用方面的进展。臭氧催化剂主要是以Mn、Fe、Co等过渡金属氧化物为活性组分,负载型催化剂的载体主要有氧化铝、分子筛、活性炭等。与金属氧化物催化剂相比,负载型催化剂和碳质材料催化剂具有较好的催化效果。催化剂应用性能研究大多为实验室单一成分的有机废水,面向实际复杂工业废水研究开发优良的催化剂,并与具有高效臭氧传质性能的反应器相结合,是未来催化臭氧化技术研究开发的趋势。     

HPWA/HY-SBA-15催化氧化脱除FCC汽油中含硫化合物

采用浸渍合成法,将磷钨酸负载到微孔-介孔复合分子筛上制备HPWA/HY-SBA-15催化剂。以四丁基溴化铵为相转移催化剂,二甲基亚砜为萃取剂,H2O2为氧化剂,考察HPWA/HY-SBA-15催化氧化脱除FCC汽油含硫化合物的工艺条件。结果表明,反应温度40℃,反应时间90min,HY分子筛占复合分子筛的质量分数为40%,脱硫率可达86.3%。在相同条件下,对比考察了HY、HPWA/HY、HPWA/HY-SBA-15和HPWA/SBA-15催化氧化脱硫的效果,实验证明HPWA/HY-SBA-15催化氧化脱硫的效果最好。     

炼油厂产品深度脱硫工艺的研究进展

综述了国内外开发和应用的脱硫技术,通过一系列实例阐述了近年来催化加氢脱硫及非加氢脱硫的工艺进展。该技术主要有催化加氢脱硫（改进催化剂的合成、先进的反应器设计、蒸馏与加氢脱硫组合等）及非加氢脱硫技术（烷基化脱硫、溶剂萃取脱硫、沉淀脱硫、吸附脱硫、氧化脱硫和膜分离脱硫等）;评述了催化加氢脱硫、烷基化脱硫、吸附脱硫和氧化脱硫等脱硫技术的特点和研究应用前景。     

UV/Fenton反应体系Fe2+固定化技术及催化反应工艺研究

对 Na-Y 分子筛、Na-X 分子筛、硅胶和 D001 树脂作为 Fe2 固定化载体进行了研究。从负载量、稳定性、催化氧化性能和经济性等方面综合比较,Na-Y 型分子筛是一种理想的载体。通过优化条件制备了 Fe-Y 催化剂,并对其在非均相 UV/Fenton 反应体系中催化氧化苯酚的工艺进行了研究。结果表明,该催化体系在 pH 2.0~10.0 范围内都能高效地催化氧化苯酚,在基准条件下,反应时间 30min 时,其去除率接近 100%。该体系比 H2O2/Fe-Y,UV/H2O2和 UV/Fe-Y 体系对苯酚的降解效率大大提高,说明 UV 和 H2O2/Fe-Y 之间存在协同效应。     

过氧化物用于油品氧化脱硫最新研究进展

综述了过氧化物氧化脱除油品中有机硫的最新研究进展。介绍了以H2O2作为氧化剂,有机酸、杂多酸、离子液体、超声波、光催化以及分子筛为催化剂的催化氧化脱硫技术,并分析了各种方法的优势及局限性。其中多种脱硫方法相结合技术的脱硫效果更佳,如离子液体/超声波、杂多酸/离子液体、光催化/离子液体、有机酸/相转移催化剂、相转移催化剂/离子液体/超声波等新型多方法结合技术。这些方法将为超深度脱硫方法提供更多的研究方向,最后,展望了这些方法在油品脱硫中的发展前景。     

多金属氧酸盐催化合成缩醛（酮）的研究进展

作为具有出色催化性能的绿色催化剂多金属氧酸盐,在催化合成缩醛（酮）反应领域展现出了广阔的应用前景。首先简要地介绍了多金属氧酸盐的性质及其应用;然后综述了近几年来多金属氧酸盐及负载多金属氧酸盐催化剂在催化合成缩醛（酮）反应中的研究现状,包括活性炭、硅胶、二氧化钛、分子筛等载体;并对其未来的发展方向进行了展望。     

负载型钌催化剂Ru/ZSM-5低温催化氧化甲苯的研究

以ZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了钌基催化剂Ru/ZSM-5,研究了催化剂在不同浓度及空速条件下对甲苯的催化氧化性能,探讨了催化剂的稳定性及其对CO2的选择性。结果表明,催化剂具有良好的稳定性及CO_2选择性,空速和浓度增大会使催化剂的催化活性降低。实验条件下,Ru/ZSM-5催化氧化甲苯的最低T_(90)值为161℃,并且催化剂在较大的空速范围内对甲苯具有优越的低温催化氧化性能。