煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬

通过煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬,考察了煅烧反应过程并探讨了煅烧-碱浸条件对浸出钒的影响。结果表明：煅烧过程中Cr（Ⅲ）和V（Ⅳ） 反应生成中间产物CrVO₄,随后CrVO₄分解为Cr₂O₃和V₂O₅;相同浓度条件下,在V₂O₅浸出效果方面NaOH要优于Na₂CO₃,提高浸出介质浓度和延长浸出时间有利于V₂O₅的浸出,而浸出温度对V₂O₅浸出无明显影响,钒铬还原渣在850℃煅烧1.5 h后经3 mol·L^-1 NaOH在90℃浸出1.5 h,滤渣中的Cr₂O₃质量分数高于96%,钒、铬的浸出率分别为87.3%和小于1%,另外,利用酸性铵盐法能够沉淀滤液中97%的钒。     

磁性固体酸催化剂Fe3O4/C-SO3H制备及表征

以四氧化三铁为磁核,生物质碳（葡萄糖、淀粉、蔗糖）为原料,采用先制备Fe₃O₄/C,再对其进行磺化的方法制备磁性碳基固体酸催化剂Fe₃O₄/C-SO₃H。以辛基葡萄糖苷的合成反应为探针,考察生物质碳种类、碳化温度、碳化时间、酸种类、磺化温度和磺化时间等因素对葡萄糖转化率和催化剂酸含量的影响。利用FT-IR、XRD、TG、SEM和振动样品磁强计（简称VSM）等对催化剂进行表征。结果表明Fe₃O₄/C-SO₃H的最佳制备条件为：以淀粉为生物质碳源,其用量为m（Fe₃O₄）∶m（淀粉）=1∶10,碳化温度为190℃,碳化时间为8 h,以对甲苯磺酸为磺酸源,其质量比为m（Fe₃O₄/C）∶m（对甲苯磺酸）=1∶0.6,磺化温度为250℃,磺化时间为4 h。在上述条件下,催化剂酸含量为1.17 mmol/g,葡萄糖转化率为97.9%。表...     

不锈钢板负载V2O5-WO3-TiO2催化剂制备及其催化还原脱硝性能

以溶胶-凝胶法制备的TiO₂粉末为载体,偏钒酸铵和水合钨酸铵溶液为浸渍液,采用分步浸渍法制备了V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂,以聚乙烯醇-硅溶胶为黏合剂,采用涂覆法将催化剂粘合于经硫酸和钛酸丁酯溶胶处理过的不锈钢板板材表面,获得不锈钢板负载的V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂。采用XRD、FT-IR和SEM等表征手段对催化剂进行表征,结果表明,V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂可均匀负载于不锈钢板表面。采用氨选择性催化还原氮氧化物法研究了催化剂的脱硝性能,结果表明,在空速8 000 L·（kg·h）^-1和反应温度360 ℃的条件下,NOx脱除率超过92%,且制备的催化剂具有良好的稳定性和耐硫性。     

溶胶-凝胶原位合成宽活性温度V2O5/TiO2脱硝催化剂

利用溶胶-凝胶技术原位合成一系列不同V₂O₅担载量的V₂O₅/TiO₂催化剂,通过BET、XRD、NH₃-TPD及紫外-可见光等手段对催化剂进行表征。结果表明：制备的催化剂均具有介孔结构,V₂O₅在TiO₂表面高度分散,且存在3种典型的酸性位。通过选择性催化还原反应对V₂O₅/TiO₂催化剂进行活性评价,结果显示随着V₂O₅含量的增加,NO转化率大于75%的温度窗口向低温方向偏移,含10% （质量分数）V₂O₅的催化剂的NO转化率为80%的温度窗口最宽为200～450℃,240℃时20 h连续实验表现出稳定的抗硫抗水性能。结合紫外-可见光谱分析,揭示了钒掺杂所形成的单聚和低聚钒酸盐为催化剂的活性组分。     

钼/钒-白云石双功能催化剂催化甘油脱水-氢转移制烯丙醇

采用浸渍法制备同时具有碱性位点和氧化还原位点的MoO/VO-CD-T(CD为煅烧白云石，T为煅烧温度)双功能催化剂。结果表明，催化剂表面钼/钒氧化物主要由MoO₃和V₂O₅组成；煅烧白云石与钼、钒氧化物之间形成不同的物相，可进一步调节催化剂稳定性和氧化还原性能。在空气气氛下CD-500负载的V₂O₅催化剂更有利于烯丙醇形成，主要是因为空气中氧气的存在会抑制高价态钒的还原；而CD-500负载钼的氧化物对烯丙醇的活性较低，因为Mo⁶⁺的还原能力弱。以质量分数为20%的甘油溶液为原料，在反应温度为320℃的条件下，2%VO-CD-500催化剂(2%为VO的质量分数)催化性能相对最佳，甘油转化率为52.4%，烯丙醇选择性为37.4%。     

制备条件对脱硝脱二噁英V2O5-CeO2/TiO2催化剂协同性能的影响

采用等体积浸渍的方法制备V₂O₅-CeO₂/TiO₂催化剂,考查了V₂O₅/CeO₂比、负载顺序、焙烧温度、反应空速对催化剂协同脱硝脱二噁英性能的影响。结果表明,所制备的催化剂活性组分在载体表面分散均匀。采用共同浸渍法制备,V₂O₅/CeO₂质量比为1∶3,焙烧温度为550℃的催化剂协同脱硝脱二氯苯性能最佳,在200℃反应温度下脱硝率为93%,二氯苯的脱除率达到90%。     

钒铬还原渣酸浸液中钒铬初步分离工艺

钒铬还原渣是钠化提钒过程的典型危险固体废弃物,其资源化利用需求迫切。中国科学院过程工程研究所提出钒铬还原渣硫酸酸解-钒铬初步分离-铬/钒/铁络合深度分离技术路线,并在攀钢集团建成万吨级示范工程。本文重点考察钒铬还原渣酸解液中钒铬初步分离原理及工艺,研究了H₂O₂和Na₂S₂O₈两种氧化剂对沉钒效果的影响,并通过实验确定了最佳工艺条件。结果表明：以H₂O₂为氧化剂时,H₂O₂与钒摩尔比为0.75、氧化温度为60℃、初始溶液pH为2.0、氧化时间为60min、水解温度为95℃、水解时间为2.5h的条件下可得到84.2%的沉钒率;以Na₂S₂O₈为氧化剂时,Na₂S₂O₈与钒摩尔比为0.65、氧化温度为90℃、氧化时间为45min、沉钒初始溶液pH为2.5、沉钒温度为90℃、沉钒时间为2.5h的条件下可获得93.1%的沉钒率。过硫酸钠氧化过程温和,沉钒率高,铬损失小,更适合工业推广应用。采用SEM获得了沉淀产物的微观形貌,煅烧后得到V₂O₅产品,采用XRF获得了产品组成,通过X射线衍射确定得到的V₂O₅产品为正交晶型。     

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%。     

差示扫描量热法对Fe1-xO歧化反应的研究

采用差示扫描量热法研究了维氏体歧化反应发生的温度、歧化率以及助催化剂对歧化反应的影响。结果表明,随着维氏体中铁离子缺位浓度（Fe²⁺/Fe³⁺）的增大,歧化率逐渐降低。助催化剂对Fe_1-xO的歧化反应有抑制作用,研究的助催化剂中,CaO、MgO、ZrO₂和V₂O₅对Fe_1-xO的歧化抑制作用较强,这与它们能很好地溶解于铁氧化物晶粒中有关;Al₂O₃、TiO₂、K₂O、CeO₂和混合稀土氧化物对Fe_1-xO歧化反应的抑制作用较弱。多助催化剂的联合使用能够有效抑制Fe_1-xO歧化反应的发生,不同样品发生歧化反应的温度相差不大,起始温度约为260 ℃,峰顶温度约为320 ℃,终止温度约为400 ℃。     

A5微孔分子筛负载V2O5催化氧化对硝基甲苯

将A₅微孔分子筛浸渍于偏钒酸铵溶液,过滤,120 ℃干燥2 h,550 ℃焙烧6 h,制备了含有V₂O₅的A5微孔分子筛催化剂。采用X射线衍射、N₂吸附-脱附和扫描电镜等进行表征,并将其用于以H₂O₂为氧化剂、乙酸酐为溶剂的对硝基甲苯催化氧化生成对硝基苯甲醇的反应。在反应温度40 ℃和反应时间4 h条件下,以质量分数35%的H₂O₂为氧化剂和V₂O₅质量分数8.5%的V₂O₅/A₅为催化剂,能够获得较好的对硝基甲苯转化率（35.54%）和较高的对硝基苯甲醇选择性(67.16%)。反应结束后,在母液中通过电感耦合等离子体原子光谱仪没有检测到V₂O₅。V₂O₅/A₅催化剂连续使用3次,对硝基甲苯转化率为34.21%,对硝基苯甲醇选择性为63.39%,催化剂活性无明显降低。     

CuO-Co3O4-CeO2/CeO2-Al2O3催化剂脱除CO性能研究

以CeO₂-Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备CuO-Co₃O₄-CeO₂/CeO₂-Al₂O₃催化剂,通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、氢气等温还原(H₂-TIR)、CO脱除性能评价等方法,考察预还原温度、反应温度、液相空速对CO脱除性能的影响。结果表明：催化剂在160℃下预还原可以获得37.3%的还原度,有效提高活性Cu⁺的数量,进而提高CO脱除性能;在液相丙烯中微量CO脱除反应中,反应温度升高、液相空速减小有利于提高CO脱除性能,当反应温度不低于50℃,液相空速不高于8 h^-1时,CO体积分数可脱除至0.03 mL/m³以下。在50℃、3 MPa,液相空速为8 h^-1的反应条件下,CuO-Co₃O     

Ce0.75Cu0.25-xO2固溶体催化剂用于PVOCs催化燃烧

通过柠檬酸络合法制得Ce_0.75Cu0._25-xO₂固溶体催化剂，采用X射线衍射、X射线光电子能谱和H2-程序升温还原对催化剂性能进行研究，考察催化剂对苯基挥发性有机物的催化燃烧活性。结果表明，催化剂中大量CuO溶入CeO2晶格中形成Ce_0.75Cu0._25-xO₂固溶体，固溶体的形成削弱了催化剂中的Cu-O和Ce-O键，提高了相应氧化物的低温可还原性，也提高了催化剂表面活性氧物种含量，从而提高了催化剂上苯基挥发性有机物的催化燃烧活性。在反应温度250 ℃和275 ℃时，Ce_0.75Cu0._25-xO₂固溶体催化剂上甲苯和二甲苯的催化燃烧转化率分别为97.6%和95.0%。Ce_0.75Cu0._25-xO₂催化剂上苯在280 ℃时催化燃烧转化率仅为61.0%，这可归因于苯分子稳定的芳香环结构不易被破坏。     

Al2O3中空纤维的改性及原位合成ZIF-8膜

采用化学气相沉积的方法将石墨相氮化碳(GCN)沉积到Al₂O₃中空纤维表面进行改性，在改性后的载体上通过原位晶化制备连续ZIF-8膜。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和气体透过分离测试技术，考察了GCN负载温度、负载量和前体种类以及合成液中甲酸钠添加量的影响。研究发现，向Al₂O₃载体表面负载GCN的适宜温度为350℃，温度越高，载体表面GCN的碳与氮物质的量之比(C/N比)越高，N活性位点越少，越不利于ZIF-8膜的原位晶化。在相同的负载温度下，负载时间越长，GCN对Al₂O₃载体的覆盖程度(负载量)越高，负载量过少无法形成致密膜。与三聚氰胺相比，使用尿素作为化学气相沉积的前体，在相同负载条件下GCN负载量明显下降，最终无法形成致密膜。调控合成液中甲酸钠的含量，优化的合成液配方为Zn Cl₂、2-甲基咪唑(Hmim)、HCOONa与CH₃OH的物质的量之比为1:1....     

Mn4+激活的La2MgTiO6红色荧光粉的合成与发光性能探究

采用高温固相法合成了Mn⁴⁺激活的La₂MgTi_1-xO₆:xMn⁴⁺红色荧光粉,利用X射线衍射、扫描电镜和荧光光谱等表征手段对荧光粉的物相结构和发光性能进行了分析。研究结果表明,Mn⁴⁺成功进入到La₂MgTiO₆的晶体结构;荧光粉的激发光谱在250～550 nm范围内存在较强的吸收,在650～750 nm的范围内有较强烈的红光发射,归属于Mn⁴⁺离子的²E_g→⁴A_2g能级跃迁,在Mn⁴⁺浓度为0.008时,发光强度最大;La₂MgTi_1-xO₆:xMn⁴⁺红光荧光粉可以作为一种有潜力的红色荧光粉应用于植物照明LED中。     

基于甲烷脉冲法的Fe2O3-Al2O3载氧体还原特性研究

开发高效廉价铁基载氧体是天然气化学链重整制氢技术走向应用的关键。为探究高效铁基载氧体设计的基本依据,利用自行设计的脉冲反应器和气体产物全量同步在线分析系统,在800℃和无内外扩散影响的条件下研究了不同Fe₂O₃质量分数的Fe₂O₃-Al₂O₃载氧体的甲烷脉冲法还原特性。结果表明：Fe₂O₃的还原反应依两段机理进行,随载氧体颗粒内Fe₂O₃含量的多少可停止于Fe₃O₄,也可完全进行至FeO;气相产物中CO₂与CO的摩尔比随CH₄脉冲次数的变化规律也与Fe₂O₃含量密切相关。对用α-Al₂O₃粉末稀释高Fe₂O₃质量分数载氧体粉末的方法制备的低Fe_...     

铈锆固溶体担载的镍催化剂对CO2甲烷化性能研究

采用共沉淀法制备了Ce_xZr_1-xO₂固溶体作为催化剂载体,采用柠檬酸络合法将镍负载于Ce_xZr_1-xO₂载体上得到Ni/Ce_xZr_1-xO₂催化剂,利用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附（N₂-BET）、程序升温脱附（TPD）、程序升温还原（TPR）等技术对催化剂进行表征,在常压微型固定床反应器上测试了CO₂甲烷化的性能,考察了n（Ce）/n（Zr）、镍含量对催化性能的影响。研究发现制备的催化剂具有优异的活性,在常压和空速15 000 mL·g^-1·h^-1条件下,反应温度200℃时,12% Ni/Ce_0.25Zr_0.75O₂催化剂（负载量为质量分数,下同）CO₂的转化率达74%,CH₄选择性为100%。12% Ni/Ce_0.25Zr_0.75O₂催化剂300 h的稳定性测试结果显示其具有较高的抗烧结性能。催化剂的优异活性归因于采用了新的负载方法--柠檬酸络合法负载活性组分镍,该法实现了镍的高分散和催化剂的大的比表面积。     

VOx/AlPO4催化剂合成及其催化苯羟基化反应性能

以异丙醇铝与磷酸为原料，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)与二正丙胺为共模板剂合成了Al PO₄，进而采用水热法将V₂O₅负载于Al PO₄载体制备了VO_x/Al PO₄催化剂。采用XRD、SEM、TEM、Mapping、FTIR、N₂吸附-脱附、XPS对催化剂进行了表征，考察了其在苯羟基化反应中的催化性能。结果表明，钒氧化物负载量为16%(以V₂O₅和Al PO₄的总质量为基准，下同)的催化剂具有最多且分布均匀的V⁴⁺活性中心、契合反应的酸性微环境，在催化剂用量为0.2 g，苯用量4 mL，质量分数30%的H₂O₂用量12.5 mL，乙腈用量15 mL，反应温度70℃，反应时间7 h的条件下，苯转化率为53.4%，苯酚选择性为98.4%。基于催化剂表征分析及性能评估，推测催化反应机理...     

氮化铝粉末的制备及扩大实验研究

主要进行了碳热还原法制备氮化铝粉末扩大实验研究。研究了不同的铝源、碳源、氮化温度、保温时间、添加剂对合成氮化铝粉末的影响,并采用XRD、SEM、化学物理分析等手段对中试实验制备的氮化铝粉末进行分析。研究结果表明,采用经砂磨处理的铝源B（α-Al₂O₃）和3^#碳源（乙炔黑）为原料,有助于碳热还原反应;采用添加剂C可以降低反应活化能,提高氮化率;造粒工艺有助于扩大实验的碳热还原反应。     

氮化钒制备热力学和动力学

研究了氮气气氛下V_2O_5碳热还原氮化反应的热力学和动力学,并进行了实验验证.结果表明,反应炉内V_2O_5优先还原,在碳充足的情况下,还原的中间产物依次是V2O3,VO,V2C,VC.还原氮化通常在N2气氛下同炉进行,先还原后氮化,温度高于1267℃时,VC比VN更稳定,存在动力学和热力学矛盾.V_2O_5碳热还原反应的控速环节为球形颗粒的三维扩散,氮化反应的控速环节为一级界面反应.制备了氮含量18%、钒含量78%、碳含量小于2%的钒氮合金.     

Si-TiO2负载V2O5催化甲醇一步氧化法制二甲氧基甲烷的研究

通过溶剂热法制备不同Si掺杂量的Si-TiO₂载体,采用等体积浸渍法制得Si-TiO₂/-V₂O₅催化剂,利用XRD、H₂-TPR、NH₃-TPD、UV-Vis对催化剂的性质进行表征,研究了Si掺杂改性对催化剂钒氧物种分散性和氧化还原性、催化剂表面酸性以及反应性能的影响。结果表明,硅掺杂改性后改善了催化剂表面钒氧物种的分散性,提高了催化剂的氧化还原能力,使催化剂具有更加适宜的酸性,提升了甲醇氧化制二甲氧基甲烷（DMM）的反应性能。Si掺杂量为3%的3Si-TiO₂/V₂O₅催化剂表现出良好的反应性能,此时甲醇转化率为58.5%,DMM的选择性高达99.1%。