温和条件下纳米氧化铁催化剂催化氧化环己烷的反应性能

 采用超声波方法制备的纳米氧化铁催化剂,分别以叔丁基过氧化氢和异丁醛为引发剂,考察了温和条件下操作条件、催化剂用量、引发剂用量、空气量对环己烷的催化氧化反应。结果表明,以叔丁基过氧化氢和异丁醛为引发剂,在反应温度70℃、常压、反应时间3h时,环己烷的转化率分别可达到15.5%和16.8%,环己醇、环己酮、环己基过氧化物总选择性分别为90.2%和94.5%。在同样的反应条件下,以异丁醛作引发剂环己烷的转化率与总选择性均比以叔丁基过氧化氢作引发剂的高。     

超声波辐照浸渍法制备MnO2/γ-A12O3催化剂及其柴油催化氧化脱硫性能

 分别采用超声波辐照浸渍法和普通浸渍法制备了MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂,运用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和X射线衍射（XRD）对催化剂进行表征,在空气-异丁醛-MnO₂/γ-Al₂O₃体系中评价其对加氢柴油的氧化脱硫催化性能,并考察了反应温度、异丁醛用量、空气流量、溶剂类型和剂/油体积比对柴油氧化脱硫反应的影响。结果表明,超声波辐照浸渍法制备的MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂对柴油氧化脱硫的催化性能明显优于普通浸渍法制备的催化剂。最适宜的催化柴油氧化脱硫反应的条件为：乙腈为溶剂、加氢柴油30 mL、温度35℃、异丁醛20 mmol、空气流量0.06 L/min、超声波辐照浸渍法制备的MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂0.08 g、剂/油体积比1/6和催化氧化时间10 min。在此条件下可将柴油硫质量分数从542μg/g 降至31μg/g,柴油脱硫率和回收率分别为94.3%和93.3%。     

Co负载量对Co/γ-Al2O3催化剂F-T合成催化性能的影响

 制备了不同Co负载量的系列Co/γ-Al₂O₃催化剂,采用XRD、H₂-TPR和H₂-TPD等方法对其进行表征,并考察Co负载量对Co/γ-Al₂O₃催化剂催化F-T合成反应性能的影响。结果表明,随Co负载量的增加,Co/γ-Al₂O₃催化剂的催化活性先增加后降低,在Co负载量25％附近达到最大。Co/γ-Al₂O₃催化剂上Co₃O₄晶粒尺寸随Co负载量增加而逐渐增大,而催化剂的还原温度变化不大,催化剂的还原度和氢吸附量则随Co负载量增加先增大后降低。Co/γ-Al₂O₃催化剂的催化活性与其氢吸附量呈线性关系。     

FCC汽油选择性加氢硫转移催化剂的研究

 制备了以γ-Al₂O₃为载体的Ni基选择性加氢硫转移催化剂Mo-Ni/γ-Al₂O₃,并用于催化裂化汽油的加氢硫转移反应。对比了预硫化型和氧化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂的活性和选择性,并考察了无氧焙烧温度、活性组分负载量对预硫化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂加氢硫转移催化性能的影响。采用模型化合物研究了硫醇在Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化下的反应,考察了烯烃和硫醇对硫转移反应的影响。结果表明,无氧焙烧温度400℃下制备得到的w(NiO)=8.2%、w(MoS₂)=5.6%的预硫化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂具有相对较高的加氢硫转移反应催化活性和选择性;硫醇与烯烃的反应在催化剂表面的加氢活性位上进行,硫醇先加氢脱硫,生成吸附态H₂S,吸附态H₂S再与吸附的烯烃反应生成大分子硫醇或硫醚,达到硫转移的目的。     

Pd/Al2O3-TiO2催化剂的制备条件

 以含K₂O的Al₂O₃-TiO₂复合物为催化剂载体,考察了浸渍液pH值、浸渍液浓度、浸渍时间和焙烧温度对Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂颗粒的蛋壳厚度、Pd粒子粒径等的影响。采用BET、TEM等方法对所制备的催化剂进行了表征,选择较佳制备条件的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂进行了C₄馏分选择加氢活性评价。结果表明,随着浸渍液pH值的减小,催化剂颗粒的蛋壳厚度增加;浸渍溶液的浓度越高,浸渍时间越长,越有利于金属在催化剂内层的分布;浸渍液的pH值并不会影响Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂Pd粒子最终的大小。催化剂焙烧温度越高,Pd粒子的平均直径越大,Pd的分散度越小。在反应温度40℃、压力1.5 MPa、体积空速8.0 h^-1、氢/炔摩尔比2.5的条件下,较佳制备条件的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂催化C₄馏分加氢的炔烃转化率73%、丁二烯选择性85%、丁二烯损失率2.5%。     

MoO3/Al2O3介孔催化剂在柴油氧化脱硫中的应用

 通过溶胶-凝胶法,以硝酸铝为铝源、蔗糖为模板剂、氨水为沉淀剂,制备了介孔 Al₂O₃,并以其为载体,等体积浸渍法制备了MoO₃/Al₂O₃介孔催化剂。采用 N₂吸附-脱附及X射线衍射对介孔 Al₂O₃和 MoO₃/Al₂O₃催化剂进行了表征。将 MoO₃/Al₂O₃催化剂用于柴油催化氧化脱硫,以 H₂O₂为氧化剂,探讨了 MoO₃负载量以及 H₂O₂用量对其催化柴油氧化脱硫的影响。结果表明,自制的 Al₂O₃载体为具有介孔结构的 γ-Al₂O₃,其比表面积、孔容、平均孔径分别为304.3 m²/g、 0.467 cm³/g 和6.14 nm。MoO₃负载量为20%(质量分数)、H₂O₂与柴油中硫的摩尔比为12、氧化温度为60℃时,柴油的氧化脱硫效果较佳,脱硫率为68.4%。     

钾助剂对Co/SiO2费-托合成催化剂性质及反应性能的影响

 考察了钾（K）助剂 (质量分数0.17%～4.98%) 对Co/SiO₂ 催化剂结构及其费-托合成（F-T）反应性能的影响。结果表明, K助剂趋向于存在催化剂的外表面,K助剂的添加显著降低了催化剂的比表面积。 在H₂气氛下对催化剂还原处理,添加K助剂不会降低催化剂的还原能力,反而会促进Co₃O₄的还原。在CO+H₂气氛中,K助剂会促进金属Co的氧化,使催化剂活性降低。少量的K助剂使催化剂的催化活性有所下降,但使产物中的C₁~C₄含量降低,烯/烷比增加。     

复合SiO2-WO3催化剂的制备、表征及氧化脱除苯并噻吩性能

 采用溶胶-凝胶法制备了SiO₂-WO₃催化剂,并采用XRD、FT-IR、BET、TG-DTA等方法对催化剂进行表征。以苯并噻吩(BT)为模型化合物,H₂O₂为氧化剂,考察了催化剂的活性元素、制备方法、n(W)/n(Si)和焙烧温度对其催化氧化脱硫活性的影响。结果表明,W的引入降低了SiO₂的比表面积,SiO₂-WO₃催化剂中W的主物相为WO₃。在以W为活性组元,且n(W)/n(Si)为0.1时,500℃焙烧得到的SiO₂-0.1WO₃催化剂具有最好的催化脱硫活性。在模拟油20 mL、催化剂SiO₂-0.1WO₃用量0.04 g、n(H₂O₂)/n(S)为15.9、乙腈/模拟油体积比0.3、65℃反应60 min的条件下,苯并噻吩模拟油脱硫率可达99.3%。     

Fe3O4纳米封堵剂的制备、表征及封堵性能

通过热分解法制备了Fe₃O₄纳米封堵剂,利用傅里叶转换红外光谱（FT-IR）仪、X-射线衍射（XRD）仪、透射电镜对所制备的Fe₃O₄纳米粒子进行了结构表征,考察了Fe₃O₄在不同盐度NaCl溶液中稳定性及超声时间对Fe₃O₄纳米粒子在不同盐度NaCl溶液中分散稳定性的影响,并进行了人造泥饼模拟封堵实验。实验结果表明,Fe₃O₄纳米封堵剂最佳反应温度为200℃,最佳反应时间为2 h。FT-IR分析表明聚乙二醇修饰在纳米粒子表面,XRD分析表明所制备的Fe₃O₄纳米粒子属于立方晶相,TEM分析表明所制备的Fe₃O₄纳米粒子粒径在9.5 nm左右。超声0.5 h后的所制备的Fe₃O₄纳米粒子的耐盐分散性能最好。人造泥饼模拟实验结果表明,加入100 mL 质量分数为3%的Fe₃O₄纳米粒子水分散液,3.5 MPa压力下,7200 s后的滤失量只有11.3 mL,说明该纳米封堵剂堵水效果显著,是一种性能优异的纳米封堵材料。     

新型仿生催化剂催化氧化环己烷

考察了仿生催化剂四苯基金属卟啉-金属Schiff碱-四苯基金属卟啉催化氧化环己烷的反应,探讨了反应温度、氧气压力、反应时间、催化剂用量、不同金属离子配合物催化剂对环己基过氧化氢产量、氧化产物产量、氧化产物酸值、己二酸酸值、氧化产物酯值的影响。研究结果表明,在此催化剂作用下,氧化结果与反应温度、氧气压力、反应时间、催化剂用量及配位的金属离子均有密切的关系。得到了适宜的反应条件:四苯基卟啉锰-Schiff碱锰-四苯基卟啉锰为催化剂,反应温度140℃,氧气压力2.00MPa,反应时间240min,m(催化剂)∶m(环己烷)=8.5×10-5;在此条件下,环己烷转化率36.32%,己二酸收率11.41%,氧化产物选择性达91.65%,催化剂每个活性中心上平均转化环己烷分子数达到17000。     

碳纳米管的改性及对Co/CNTs催化剂费托-合成反应性能的影响

对碳纳米管(CNTs)通过化学处理等方法改性进行了研究。结果表明,改性处理可有效提高CNTs的比表面积和其表面的含氧基团数量,其中硝酸共沸回流处理的效果最好,随着硝酸浓度增加可提高处理效果。使用硝酸改性后的CNTs通过等体积浸渍法制备的Co/CNTs费-托反应催化剂,显著提高了CO转化率,CH4选择性略有增加,C5+选择性略有降低,这与催化剂表面Co分散度提高且其颗粒直径较小有关。     

Co3O4/CNTs复合材料的制备及电化学性能

通过水热法在水与乙醇不同体积比下制备了Co3O4/CNTs复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对Co3O4/CNTs的微观形貌、粒径大小和物相结构等物化性质进行表征。通过循环伏安法,恒电流充、放电和交流阻抗等测试方法考察了不同Co3O4粒径的Co3O4/CNTss的电化学性能。结果表明：具有尖晶石结构的Co3O4主要负载在CNTs的外表面;随着水体积分数的增加,Co3O4的粒径从5 nm逐渐增大到22 nm;随着Co3O4粒径的增加,Co3O4/CNTs在0.5 A/g电流密度下的比电容从207.5 F/g降至94.7 F/g; Co3O4粒径为5 nm的Co3O4/CNTs具有更高的比电容、优良的倍率特性和稳定性,2000次充、放电循环过程中比电容不降反升,稳定在220 F/g左右。     

氧气氧化环己烷合成环己酮的高效催化体系

通过筛选一系列催化剂和助催化剂,构建了氧气氧化环己烷合成环己酮的高效催化体系。考察了溶剂和反应条件对环己烷转化率和环己酮选择性的影响。采用气相色谱 (GC)对产物进行定量分析,采用色质联用(GC-MS)对反应途径和催化剂失活机理进行探讨。结果表明,以N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI）为催化剂,以Co(OAc)₂、Cr(OAc)₃和AlCl₃为助催化剂,以乙腈为溶剂,可以高效地催化氧气氧化环己烷反应。当n(NHPI)∶n(Co(OAc)₂)∶n(Cr(OAc)₃)∶n(AlCl₃)=10∶3∶1∶1,n(NHPI)∶n(CH₃CN)∶n(C₆H₁₂)=1∶20∶10,氧气压力1.0 MPa,于75℃反应6 h时,环己烷的转化率为54.4%,环己酮选择性为93.2%,环己醇选择性为4.9%。己二酸为主要的副产物,氧化过程生成的水是造成催化剂失活的主要原因。     

MCM-48分子筛负载硅钨酸催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用浸渍法制备了MCM-48分子筛负载硅钨酸催化剂(H4SiW12O40/MCM-48);采用该催化剂,以环己酮和1,2-丙二醇为原料合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮;采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、核磁共振等方法对试样进行了表征;研究了原料配比、催化剂用量、带水剂环己烷用量、反应时间等因素对合成反应的影响;比较了H4SiW12O40/MCM-48、铌酸、硫酸铁、维生素C催化剂催化该合成反应的活性。表征结果表明,H4SiW12O40在MCM-48分子筛上具有较高的分散度,负载后H4SiW12O40仍保持着Keggin结构。实验结果表明,H4SiW12O40/MCM-48催化剂是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮):n(1,2-丙二醇)=1:1.6、催化剂用量为反应物质量的0.6%、带水剂环己烷用量10mL、反应时间45min的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达87.2%。     

Pd/Co_3O_4催化剂上低浓度甲烷催化燃烧

采用沉淀法制备了Co3O4载体、浸渍法制备了Pd/Co3O4催化剂,对Pd/Co3O4催化剂上的低浓度甲烷燃烧反应进行了研究,考察了焙烧温度、Pd负载量及预处理条件等对其催化性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的升高(从550℃到700℃),Co3O4结晶度提高,PdO颗粒增大,催化剂的比表面积和甲烷催化燃烧活性降低。随着钯负载量的增加,Pd/Co3O4催化剂的活性有所提高,但Pd含量高的催化剂,甲烷催化燃烧稳定性较差。550℃下焙烧Pd质量分数为1.0%的Pd/Co3O4催化剂对低浓度甲烷燃烧具有较好的低温催化活性和稳定性,甲烷转化率达到50%时的反应温度为416℃,500℃下运行96 h后,甲烷转化率仍然维持在90%以上。     

钴基催化剂上甲烷部分氧化与甲烷二氧化碳重整耦合反应

用TPR、XRD和活性评价等手段研究了Co/SiO2 、Co/γ -Al2 O3和Co/α -Al2 O3催化剂上金属 -载体相互作用以及Co/α-Al2 O3催化剂上钴负载量对甲烷部分氧化与甲烷二氧化碳重整耦合反应性能的影响。实验结果表明 ,Co/γ -Al2 O3和Co/SiO2 催化剂活性很差的原因主要是金属 -载体的相互作用太强或太弱 ,只有金属 -载体相互作用适中的Co/α -Al2 O3催化剂才具有高的催化活性。在Co/α -Al2 O3催化剂中钴的负载量对催化性能有很大影响 ,当负载量低时催化剂易发生Co0 →CoAl2 O4 相转变而失活 ,而负载量太高时催化剂容易积碳 ,大颗粒的金属钴是积碳的活性中心     

Co /SBA-15催化氧化石蜡的研究

实验以52号石蜡为原料,采用Co /SBA-15为催化剂,用空气作氧化剂,对石蜡氧化进行了研究。考察了反应温度、反应时间、空气流量等工艺条件的影响。实验结果表明,Co2O3最佳负载量为15%,在氧化温度140℃、氧化时间5h、空气流量0.6L/min的最佳反应条件下可得到色泽浅、气味轻、酸值较高的氧化石蜡产品。     

Mn(Ⅲ)TPP-Au/SiO2复合催化剂催化空气氧化环己烷的性能

 以包含巯基和吡啶基官能团的巯基吡啶为桥联剂,实现了四苯基锰卟啉(Mn(Ⅲ)TPP)在5%Au/SiO₂催化剂上的固载化,合成了新型复合催化剂Mn(Ⅲ)TPP-Au/SiO₂。利用傅里叶变换红外光谱、元素分析及X-射线光电子能谱对该催化剂进行表征。以空气氧化环己烷制环己酮和环己醇为探针反应,在不加入任何溶剂或助催化剂的条件下,考察了催化剂用量、反应压力、温度、时间等对 Mn(Ⅲ)TPP-Au/SiO₂催化性能的影响。结果表明,Mn(Ⅲ)TPP-Au/SiO₂复合催化剂与未固载金属卟啉的5%Au/SiO₂催化剂相比,在空气氧化环己烷反应中具有更高的催化活性;在最优化反应条件下,环己烷转化率与酮醇总选择性分别为5.39%和88.74%。此外,该催化剂还具有可重复使用的特点。     

Na2WO4/TiO2-Al2O3催化剂用于催化柴油氧化脱硫的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2 -Al2 O3复合载体,将不同含量的Na2 WO4负载于TiO2 -Al2 O3载体上,通过测定比表面积(BET)确定了Na2 WO4的最佳负载量为10％.以Na2 WO4/TiO2 -Al2 O3为催化剂,进行了催化柴油的氧化脱硫实验,考察了Na2 WO4负载量、催化剂用量、反应温度和...     

O/W微乳体系制备固体超强酸SO42-/SnO2-Ta2O5及其表征

采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）-乙醇-环己烷O/W微乳体系制备了固体超强酸SO42-/SnO2-Ta2O5,对催化剂进行了傅里叶变换红外光谱、热重、X射线衍射表征,对催化剂的制备条件进行正交实验优化,并进行了稳定性考察。结果表明,催化剂的最佳制备条件为：SnCl4浓度0.1 mol/L、SnCl4溶液/SDBS/乙醇/环己烷质量比500﹕1﹕0.5﹕15、Ta2O5/SnO2质量比6%、陈化时间24 h、浸渍液硫酸浓度3.0 mol/L、焙烧温度550 ℃、焙烧时间3 h。将此条件下制备的SO42-/SnO2-Ta2O5用于催化乙酸与正丁醇的酯化探针反应,酯化率为99.3%。与常规水体系制备的催化剂相比,SDBS的O/W微乳体系有利于催化剂活性、稳定性的提高。