CO2诱导肼类燃料低温反应机理研究

为研究CO₂诱导肼类燃料在低温下的反应机理，采用量子化学计算对肼(N₂H₄)、甲基肼(MMH)和偏二甲肼(UDMH)在不同温度下与CO₂的反应过程与势能面进行了分析。利用分子平均局部离子化能(ALIE)与福井函数/双描述符预测了N₂H₄、MMH和UDMH的反应活性位点，通过过渡态理论获得不同肼类燃料与CO₂反应的路径，构建其通道势能面，根据高精度能量获得宽温度范围下热力学参数与动力学数据。结果表明N₂H₄活性位点为N,MMH活性位点为与甲基相连的N,UDMH活性位点为氨基中的N;CO₂诱导肼类燃料低温反应的主要产物为肼羧酸，该反应为低温正向、高温逆向反应，这与常规燃料反应呈现相反的特点；在10MPa压力下，N₂H₄的正逆向反应转变温度最小，约为400K,MMH的正逆向反应转变温度约为460K,而UDMH很难与CO_2<...     

不同烟气组分对粉状活性焦吸附汞的影响机理

在模拟燃煤热烟气为热源和介质条件下，以准东褐煤为原料，通过一维沉降炉进行炭化活化（一步法）制备粉状活性焦，考察了活性焦对Hg⁰的吸附能力，探索了SO₂、H₂O、O₂、CO₂、H₂O+O₂、SO₂+O₂及H₂O+SO₂+O₂气氛对活性焦吸附Hg⁰的影响机理。结果表明：一步法获得的活性焦对Hg⁰具有较高的吸附性能。N₂气氛作对比，H₂O、H₂O+O₂、CO₂和SO₂气氛下抑制活性焦对Hg⁰的吸附；O₂、SO₂+O₂和H₂O+SO₂+O₂促进活性焦对Hg⁰的吸附。通过Hg 4f的XPS分析证明了不同气氛组成对活性焦吸附Hg⁰的抑制和促进机理。H₂O覆盖在活性焦活性位上和堵塞孔隙而抑制活性焦对Hg⁰的吸附；SO₂与Hg⁰在活性焦上发生竞争吸附而抑制对Hg⁰的吸附；CO₂ 吸附在活性焦微孔上而抑制对Hg⁰的吸附；O₂气氛下主要形成了HgO, SO₂+O₂气氛下Hg⁰被氧化成HgSO₃，进一步氧化成HgSO₄； H₂O+SO₂+O₂气氛下，Hg⁰被氧化成HgO和HgSO₄。     

黄铁矿活化不同类型氧化剂降解活性红X-3B效能比较

以活性红X-3B为目标污染物，探究黄铁矿活化H₂O₂、KHSO₅、Na₂S₂O₈、CaO₂和KMnO₄等5种氧化剂处理模拟染色废水效能，研究了氧化剂投加量、反应时间及黄铁矿重复利用对含活性红X-3B模拟染色废水脱色率、COD去除率和TOC去除率的影响；测定了反应体系中铁离子浓度和pH变化，并通过自由基淬灭实验与电子顺磁共振实验研究产生的活性物种。结果表明，在黄铁矿活化作用下，5种氧化剂对活性红X-3B的脱色率均能达到95%以上，而黄铁矿二次回用时，KMnO₄、CaO₂和Na₂S₂O₈对活性红X-3B氧化去除效果不佳；但以H₂O₂和KHSO₅为氧化剂，黄铁矿重复利用十次，活性红X-3B脱色率均大于99%,COD去除率为42.45%和30.88...     

石膏矿渣水泥混凝土抗硫酸钠侵蚀性能研究

石膏矿渣水泥具有低水化热、良好抗化学侵蚀性能等优点,是一种低碳绿色胶凝材料。为了明确原材料对石膏矿渣水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,对比研究了不同化学组成及活性矿粉制备的石膏矿渣水泥混凝土的强度发展及抗硫酸钠侵蚀性能。结果表明:提高矿粉中Al₂O₃含量可以有效提高石膏矿渣水泥混凝土早期3 d强度;石膏矿渣水泥混凝土在硫酸钠环境下表现出强度软化型劣化;提高水泥用量、降低水灰比可以有效提高低活性矿粉制备的石膏矿渣水泥混凝土的抗硫酸钠侵蚀性能,但不利于高活性矿粉制备的石膏矿渣水泥混凝土的抗硫酸钠侵蚀性能。研究为低活性矿粉制备石膏矿渣水泥混凝土及其寿命预测提供试验数据支撑。     

ZrO2-Al2O3复合载体负载Ni基催化剂COx甲烷化性能

采用浸渍和粉末压片的方法制备了两种ZrO₂-Al₂O₃复合载体并用于负载Ni基催化剂，并利用氮气等温物理吸附、X射线粉末衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等分析手段对催化剂物化性质进行表征，考察了ZrO₂-Al₂O₃复合载体制备方法及ZrO₂的引入对Ni基催化剂在CO、CO₂和CO-CO₂共存的3种体系下甲烷化反应活性的影响。材料表征和活性测试结果表明，在CO甲烷化体系中，与单一Al₂O₃载体相比，引入ZrO₂的复合载体能有效提高催化剂中Ni物种的分散度从而增强CO甲烷化过程中催化剂活性，且粉末压片法较浸渍法制备的复合载体能有效提高催化剂的还原度，降低还原温度，但前者会大大降低催化剂的比表面积；在CO₂甲烷化体系中，当载体形貌和制备方法相同时，载体的变化对催化剂活性的影响较小，CO₂转化率主要受到制备方法不同引起的物理性质如比表面积变化的影响；在CO-CO₂共存体系中，由于CO在竞争吸附中比CO₂更容易占据活性位点，所以呈现出优先进行CO甲烷化再进行CO₂甲烷化、CO₂的含量先增多后减少的规律。     

Mo对平板式V-Mo/Ti脱硝催化剂活性及SO2氧化性能的影响

在工业脱硝催化剂生产线上制备不同MoO₃含量的V-Mo/Ti脱硝催化剂，通过XRF、XRD、N₂吸附-脱附、Raman、H₂-TPR、NH₃-TPD、SO₂-TPD、TG和耐磨强度对催化剂物化性质进行分析。在固定床反应器中考察催化剂的脱硝活性，并研究MoO₃含量对催化剂SO₂氧化性能的影响。结果表明，提高催化剂中MoO₃含量，对催化剂的晶型、孔结构影响较小，对催化剂单板的机械性能有一定的负面影响。相比V-Mo(3)/Ti催化剂，V-Mo(5)/Ti催化剂的酸性变化不大，还原性能提升，具有更好的脱硝活性。当MoO₃含量达到质量分数6.98%时，催化剂的总酸量明显降低，导致脱硝活性下降。提高催化剂中MoO₃含量造成脱硝反应过程中副产物N₂O生成量的增加，但较高的MoO₃含量可以有效减少催化剂对SO₂的吸附，减...     

NiMo/TiO2-Al2O3催化剂活性相表征及加氢脱硫反应性能研究

采用共沉淀法制备TiO₂含量不同的TiO₂-Al₂O₃复合载体,以传统的浸渍法制备活性金属负载量相同的NiMo/TiO₂-Al₂O₃催化剂。运用N₂低温吸附法、X射线衍射、H₂程序升温还原和激光拉曼光谱等方法对催化剂进行表征,在10 mL微型反应装置上进行催化剂活性评价。结果表明,当复合载体中TiO₂含量达到一定值后,TiO₂在整个TiO₂- Al₂O₃体系中的存在状态由高度分散转变为表面富集,XRD能够检测出锐钛矿型TiO₂的特征峰;TiO₂的添加对于催化剂的酸性能没有明显改变;激光拉曼光谱分析结果表明,TiO₂的存在有利于生成八面体结构的钼物种,并在TiO₂质量分数为8%时加氢脱硫活性达到较高水平。     

光照条件下Na2CO3/H2O2协同降解偶氮染料研究

本研究主要在光照条件下,利用Na₂CO₃/H₂O₂反应体系降解偶氮染料酸性橙8(AO 8),考察了光照条件对AO 8降解的影响,探究了不同活性基团对AO 8降解的贡献。结果表明,在光照条件下Na₂CO₃和H₂O₂可以产生协同效应,与单独加入Na₂CO₃或H₂O₂相比,能够有效促进偶氮染料AO 8的降解。在优化条件下,该体系中AO 8的降解率达到73.83%。同时研究分析了不同活性基团在AO 8降解过程中的作用,其中贡献率表现依次为CO₃·^->HO·>O₂·^->¹O₂。本研究结果可为偶氮染料废水的处理提供了一条新的途径。     

不同MoO3含量Raney Ni-Al2O3吸附剂的表征及其脱硫性能研究

采用混捏法制备了添加不同质量分数氧化钼的Raney Ni-Al₂O₃吸附剂，并利用XRD、BET、SEM、XPS等手段对吸附剂进行表征，采用连续固定床反应装置评价吸附剂的脱硫性能。结果表明，当氧化钼负载量为1%时，Raney Ni-Al₂O₃吸附剂吸附活性最强，比表面积和孔径均达到最大，分别为68.45 m²/g、15.24 nm。此时Raney Ni-Al₂O₃吸附剂在固定床反应器中对苯中噻吩的脱硫性能最高，饱和硫容达到最大，为35.17 mg/g。MoO₃添加量过高时会使吸附剂中的镍产生NiMoO₄晶相，堵塞吸附剂表面孔道，骨架镍海绵状结构特征不再明显，吸附活性大大降低。与未改性的Raney Ni-Al₂O₃吸附剂相比，添加1%MoO₃后的吸附剂表面分布更多的金属镍和氧化镍。     

Fe1-x O基氨合成催化剂助催化剂的优选

在Al₂O₃、K₂O、CaO三个基础助催化剂基础上，针对MgO、V₂O₅、ZrO₂、WO₃四种助催化剂，分别组成单变量、双变量、三变量和四变量共17个样品的实验方案，采用简单对比法，考察各变量对催化剂性能的影响，并采用SEM-EDS、H₂-TPR、N₂-TPD、XRD、BET等进行了表征。结果表明，单变量、双变量、三变量和四变量的样品中各自具有最高活性的样品都含有V₂O₅、ZrO₂或WO₃助催化剂，且每增加一个助催化剂，出口氨浓度就提高一个百分点，达到19.06%，相对提高24%，表明催化剂活性与助催化剂的叠加及其交互作用有关，其中ZrO₂和MgO有利于催化剂中元素的均匀分布，增加催化剂的比表面积，提高催化剂的活性位数目和耐热性能；V₂O₅和WO₃降低了催化剂表观活化能、增加了α-Fe上的电子密度；ZrO₂和MgO偏碱性而V₂O₅和WO₃偏酸性，它们之间存在酸碱协同作用，所以同时加入时催化剂活性最高。     

La2O3/AC催化剂在CO同时还原SO2和NO反应中的性能

以改性活性炭为载体,采用等体积浸渍法制备了La₂O₃/AC催化剂。采用XRD和BET手段对催化剂进行表征,使用微型固定床反应器考察催化剂的脱硫脱硝活性。结果表明,La₂O₃/AC催化剂对CO同时还原SO₂和NO具有良好活性,负载质量分数10%的La₂O₃/AC催化剂活性较好,SO₂和NO转化率达到90%的反应温度最低,分别为335 ℃和325 ℃;载体与活性组分之间存在协同作用,引入活性炭载体能够降低反应温度并提高催化活性。     

纳米模拟酶的制备与活性

游离酶价格昂贵，活性不稳定，在高温、强酸和强碱条件下易失活。纳米模拟酶性能稳定，成本低，具有类酶活性。通过同步还原法制备一种具有类过氧化氢酶活性的纳米模拟酶(Cu-rGO),并负载磁性纳米粒子，制备磁性纳米模拟酶(Cu-rGO-Fe₃O₄),进行谱学表征以及条件优化，最后用于H₂O₂的分解。     

磷添加方式对NiMo/Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同磷添加方式改性的NiMo/Al₂O₃催化剂,在固定床微反装置上考察了该系列催化剂对焦炉煤气中噻吩加氢脱硫（HDS）性能的影响,采用BET、X射线衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、C₄H₄S(H₂)程序升温脱附[C₄H₄S(H₂)-TPD]、X射线光电子能谱（XPS）、高清透射电镜（HRTEM）和拉曼（Raman）等分析手段对催化剂进行表征。结果表明,不同磷添加方式制备NiMo/Al₂O₃催化剂的HDS性能存在较大差异。其中,催化剂PNi-Mo/Al和PMo-Ni/Al表面弱吸附解离活性位增强,对焦炉煤气中噻吩有较好的低温加氢脱硫活性,以含292.5mg/m³噻吩的模拟焦炉煤气为原料时,PNi-Mo/Al在250℃下对噻吩的脱硫率达61%。对于PNi-Mo/Al和PMo-Ni/Al催化剂,先浸渍P、Ni或者P、Mo时,P优先和载体Al₂O₃作用,减弱了活性金属组分Ni、Mo与载体间的相互作用,而又防止Ni或者Mo与载体间相互作用过低而聚集,提高了Ni、Mo在载体表面的均匀分散,生成能够促进硫化形成Ⅱ型活性相Ni-Mo-S的NiMoO₄物种。NiMoO₄和MoO₃之间的协同作用提高了催化剂的硫化度,使HDS活性得以提高。     

Fe/γ-Al2O3催化剂上CO同时还原NO和SO2研究

研究了不同载体(γ-Al₂O₃、HZSM-5、TiO₂、SiO₂和MgO)负载Fe催化剂上CO还原NO反应及CO同时还原NO和SO₂反应。结果表明,Fe/γ-Al₂O₃催化剂对CO与NO反应具有良好的催化活性,但随着反应时间的延长,催化剂很快失活;在CO和NO反应中加入SO₂,可以明显改善Fe/γ-Al₂O₃催化剂对CO还原NO反应的活性稳定性;O₂和H₂O对催化剂活性的影响较大,CO₂对催化剂的影响较小。XRD结果表明,FeS₂是催化剂的活性中心,在CO与NO反应后,FeS₂转变为催化惰性的Fe₇S₈而导致催化剂活性下降;在CO与NO及SO₂反应体系中引入O₂后,Fe/γ-Al₂O₃催化剂上的活性组分FeS2被氧化为Fe₂O₃,导致催化剂失活。     

V2O5-MoO3/TiO2 催化剂的NOx选择性催化还原及SO2氧化活性

采用浸渍法以TiO₂为载体制备V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 选择性催化还原催化剂,研究V₂O₅和MoO₃负载量对于催化剂选择性催化还原反应及SO₂氧化活性的影响,并考察氧含量、氨氮物质的量比和反应空速对3%V₂O₅-6%MoO₃/TiO₂催化剂选择性催化还原脱硝活性的影响。结果表明,随着催化剂中V₂O₅负载质量分数增加,V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 催化剂的选择性催化还原活性和SO₂氧化活性均呈上升趋势。MoO₃的负载对催化剂的SO₂氧化活性有明显抑制作用。MoO₃负载质量分数超过9%,制备的催化剂既保持较高的低温选择性催化还原活性,又使选择性催化还原反应中的SO₂转化率小于1%。     

负载型Pt-Fe/Al2O3催化剂用于室温催化氧化甲醛

采用胶体沉积法制备不同载体（Ni₂O₃、Co₃O₄、TiO₂、Al₂O₃）的Pt-Fe/MeO_x催化剂用于甲醛室温催化氧化。活性测试表明,以γ-Al₂O₃为载体的Pt-Fe/Al₂O₃催化剂具有较高的催化活性,在25℃时甲醛的转化率可达到100%,而且Pt-Fe/ Al₂O₃催化剂还表现出良好的稳定性。采用各种表征技术对Pt-Fe/Al₂O₃的形貌、价态及氧化还原性等物理化学性质进行了研究,结果表明：Pt-Fe/Al₂O₃催化剂中Pt物种和Fe物种在Al₂O₃载体的表面上均匀分散;二者之间存在着较强的相互作用,在Al₂O₃载体的表面上形成一些类似Pt-O-Fe活性物种,有效促进了Pt-Fe/Al₂O₃催化性能,从而显示出较高的氧化活性。     

酸改性CoPd/TiO2催化CH4-CO2直接合成C2含氧化合物

采用酸处理方法对CoPd/TiO₂催化剂进行改性,并将酸改性催化剂用于温和条件下CH₄-CO₂梯阶转化直接合成C₂含氧化合物（乙酸和乙醇）的反应。在150～300℃考察了浸酸方式和不同种类酸处理对催化剂活性和选择性的影响。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）和N₂吸附对催化剂进行了表征。结果表明,酸改性明显提高了CoPd/TiO₂上C₂含氧化合物的生成速率和选择性。浸酸方式对催化剂性能和结构有显著影响,先用酸浸渍载体然后再浸渍活性金属所得催化剂具有更高的活性。在H₃PO₄、HNO₃和HCl中,H₃PO₄浸渍的催化剂活性最佳,在150℃时C₂含氧化合物（乙酸和乙醇）的生成速率为3365 μg/(g·h),选择性达到91%。     

干馏层气氛对半焦结构及其CO2气化活性影响

固定床煤气化炉中气氛对干馏层生成半焦的活性影响较大。对不同气氛下制得的半焦进行了CO₂气化活性实验，并采用拉曼光谱和氮吸附对半焦进行了表征。结果表明：与N₂气氛下制得的半焦相比，通入其他气体可以提高半焦的CO₂气化活性，单组分中H₂O气氛下制得的半焦的CO₂气化活性最强，双组分中CO₂+H₂和CO+H₂O气氛下制得的半焦的气化活性明显增加，而且双组分气氛下的CO₂气化活性比前者强；半焦比表面积的增加有利于其CO₂气化活性的提高，但半焦化学结构的变化对其CO₂气化活性的提高作用更明显。     

钨对VOx/TiO2催化燃烧氯苯的作用

采用等体积浸渍法（VO_x和WO_x的添加采用共浸渍）制备不同钨添加量的VO_x-WO_x/TiO₂（VW/Ti）催化剂。采用XRD和EDS对VW/Ti催化剂样品进行表征，并考察催化剂催化燃烧氯苯的活性。结果表明，钨添加前，VO_x/TiO₂催化剂中TiO₂以锐钛矿相和金红石相共存，锐钛矿相为主要晶相，同时还存在V₂O₅晶相；添加一定量钨后，催化剂中TiO₂金红石相和V₂O₅晶相消失，W与Ti质量比0.024时，催化剂中活性组分VO_x在载体TiO₂表面分散最均匀，催化活性最高，T₅₀和T₉₀分别为226.72 ℃和298.67 ℃。W与Ti质量比0.12时，出现WO₃晶相，催化活性略降。因此，适量添加钨不仅可以抑制TiO₂由锐钛矿相向金红石相转变，还可以促进活性组分VO_x在载体上的分散，进而改善催化剂催化降解氯苯的活性。     

ZrO2添加对MoO3/Al2O3催化剂耐硫甲烷化性能的影响

采用共沉淀法制备了ZrO₂-Al₂O₃复合载体,并进一步制备了MoO₃/ZrO₂-Al₂O₃催化剂,考察了不同ZrO₂质量分数对催化剂结构及其耐硫甲烷化性能的影响。利用N₂物理吸附、X射线衍射、H₂程序升温还原和透射电子显微镜等手段对催化剂的结构进行了表征。结果表明,MoO₃/ZrO₂-Al₂O₃中ZrO₂的添加可以明显削弱MoO₃与载体间的相互作用,促进Mo物种的还原,适量ZrO₂的存在还有助于提高催化剂的比表面积,改善Mo活性相的分散性,使催化剂表现出优异的耐硫甲烷化活性。