磁性CuO-Bi2O3/Fe3O4-SiO2-MgO催化剂的制备及甲醛乙炔化性能

采用浸渍法和共沉淀法制备了一系列不同Cu含量的超顺磁CuO-Bi₂O₃/Fe₃O₄-SiO₂-MgO催化剂。使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)、低温N₂物理吸-脱附、X射线衍射(XRD)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的组成、结构、织构及磁性能进行表征, 评价了该催化剂催化甲醛乙炔化合成1, 4-丁炔二醇的催化活性。结果表明, 制备方法对催化剂中活性组分CuO的存在状态及炔化性能有较大影响, 采用共沉淀法较浸渍法制备的催化剂具有更高的比表面积、CuO分散度与较好的还原能力, 表现出较高的炔化性能;Cu含量是影响催化剂炔化性能的另一重要因素, 随Cu含量的增加, 催化剂活性逐渐增加, 在本研究考察范围内, 以共沉淀法制备的Cu质量分数为30%的催化剂表现出最佳的甲醛乙炔化性能。同时, 该催化剂具有良好的超顺磁性, 可以在外加磁场的作用下迅速分离回收, 循环使用6次后, 其催化活性明显高于非磁性催化剂。     

核壳结构CuO-Bi_2O_3@meso-SiO_2催化剂的制备及甲醛乙炔化性能

为了提高铜铋炔化催化剂的稳定性、抑制活性组分流失造成的活性下降和延长催化剂使用寿命,采用共沉淀法制备Cu O-Bi2O3粉体,并使用溶胶-凝胶法对其进行包覆制备核壳结构Cu O-Bi2O3@meso-Si O2催化剂,利用XRD、低温N2物理吸附-脱附和TEM对其织构和结构进行表征,考察在甲醛乙炔化反应中的催化活性和稳定性。结果表明,核壳结构催化剂整体外观呈球形,Si O2包覆层为有序介孔结构。与工业催化剂和未包覆的Cu O-Bi2O3粉体相比,核壳结构Cu O-Bi2O3@meso-Si O2催化剂在甲醛乙炔化反应中表现出更优异的稳定性。     

Cu2O/TiO2催化甲醛乙炔化反应的载体效应

以不同温度焙烧的TiO₂为载体,CuCl₂·2H₂O为铜源,NaOH为沉淀剂,L-抗坏血酸钠为还原剂,采用液相还原-沉积沉淀法制备了Cu₂O/TiO₂,借助X射线粉末衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、N₂-物理吸附、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等手段,研究了TiO₂载体焙烧温度对Cu₂O/TiO₂甲醛乙炔化反应性能的影响。结果表明,低温焙烧得到的TiO₂载体以锐钛矿相存在,与Cu₂O物种间具有弱的相互作用,使得Cu₂O被过度还原为金属Cu,催化活性较低。随着载体焙烧温度的升高,TiO₂中出现金红石相,Cu₂O与载体间相互作用增强,Cu₂O高效转变为乙炔亚铜活性物种,使催化剂表现出最佳的催化性能。     

Cu2O催化甲醛乙炔化反应助剂效应

在液相还原法制备的纯Cu2O样品中,采用浸渍法分别引入Mg、Al、Fe助剂制备Cu2O-MgO、Cu2O-Al2O3、Cu2O-Fe2O3催化剂。采用XRD、FT-IR、TEM和H2-TPR等对催化剂进行表征,研究不同助剂的加入对甲醛乙炔化反应的影响。结果表明,不同助剂对催化剂的结晶度和可还原性能有较大影响,进而使甲醛乙炔化表现出不同的催化活性。相比MgO与Al2O3,Fe2O3的引入,使Cu2O结晶度明显下降,主要是由于Fe2O3与Cu2O之间产生强的相互作用,有利于乙炔亚铜活性物种的形成,从而表现出最优的催化性能。     

甲醛乙炔化反应中CuO-Bi2O3/SiO2-MgO催化剂活化过程研究

甲醛与乙炔发生炔化反应合成1,4-丁炔二醇,选用铜铋作为催化剂。模拟最具代表性的工业炔化催化剂以研究甲醛乙炔化反应的活化过程,制备高性能CuO-Bi₂O₃/SiO₂-MgO催化剂,结合XRD、H₂-TPR、TG-DTA和N₂-TPD-MS等表征,研究炔化催化剂活化过程中铜物种的转变,获得最优催化剂活化方法。结果表明,CuO在甲醛溶液中无乙炔存在下可定向转化为Cu₂O,但经乙炔活化后活性较低,归因于还原过程中Cu物种的流失及晶粒长大。而在甲醛与乙炔协同作用下,CuO可快速转变为Cu的炔化物种,表现出较高的炔化活性。表明炔化催化剂的活化过程必须在甲醛与乙炔同时存在的条件下进行。     

PDMS/SiO2杂化材料的制备与表征

以正硅酸乙酯(TEOS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过溶胶-凝胶法制得了以共价键结合的PDMS-SiO2杂化材料,通过FTIR,SEM,TG-DSC等手段证实杂化材料中有机组分和无机组分发生了化学键合,材料的耐热性能明显改善。随杂化材料中无机组分的增加,材料的拉伸性能和断裂伸长率先增后降,硬度升高,而且体积电阻率逐渐减小,介电常数增大。     

PET/SiO2纳米复合材料的燃烧性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了PET/SiO_2纳米复合材料。用基于耗氧原理的锥形量热仪,测试并分析PET/SiO_2纳米复合材料的阻燃性能。结果表明,PET/SiO_2纳米复合材料的热释放速率及其峰值、总释热量与纯PET相比均明显降低。     

CuO/Bi2O3催化合成3-己炔-2,5-二醇

采用均匀沉淀法在水热体系中制备出CuO/Bi2O3粉体催化剂,讨论了水解过程中pH对生成晶形沉淀的影响,通过TG分析确定合适的焙烧温度。采用XRD、SEM、BET等技术对催化剂进行了表征,结果表明,在400℃下焙烧可得到晶形完善,比表面积较大,平均尺寸0.1～0.5μm的粉体颗粒。在高压反应釜中考察了Bi质量分数、反应温度、乙炔分压、pH对催化活性的影响,得到了催化合成3-己炔-2,5-二醇的适宜反应条件:Bi质量分数12%,反应温度120℃,乙炔分压1.0 MPa,pH=6～7,产物收率达20.10%。     

纳米SiO2／TiO2光催化降解空气中甲醛的研究

采用共沉淀方法制备了Si共掺杂的SiO2／TiO2光催化复合粉末,将其负载于活性炭（ACF）上。在流动化床中,考察了煅烧温度、煅烧时间、Si掺杂量、负载次数、光照条件以及甲醛初始浓度对该复合剂光催化降解甲醛效率的影响。结果发现当Si：Ti：1：4、SiO2／TiO2复合催化剂煅烧时间4h、煅烧温度400℃,ACF上负载1次,18w紫外光照射时,甲醛的降解效果最佳,对初始浓度小于0．4mg／L的甲醛气体,降解率可达90％左右。     

层状Cu/SiO2催化剂的制备及其草酸二甲酯加氢性能研究

以层状硅酸铜为前驱体制备了不同焙烧温度下的层状Cu/SiO₂催化剂。利用N₂吸脱附、XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS等手段对催化剂的结构性质进行表征。结果表明，500℃下焙烧得到的催化剂比表面积大、Cu物种分散度最高、Cu颗粒尺寸均一，前驱体中层状硅酸铜的质量分数最高，还原后Cu⁺相对含量最高。将该催化剂应用于草酸二甲酯(DMO)选择性加氢制乙醇酸甲酯(MG),在2 MPa、200℃、H₂/DMO物质的量的比为100的反应条件下DMO的转化率为98.5%,MG的选择性为52.1%,并且层状Cu/SiO₂催化剂表现出良好的稳定性。     

Fe助剂对CuO/SiO_2-MgO催化剂结构和甲醛乙炔化性能的影响

为开发绿色无污染、经济性能优良的炔化催化剂,采用共沉淀法制备一种新型的Cu OFe O/Si O2-Mg O催化剂,采用电感耦合等离子体发射光谱仪、低温N2物理吸附-脱附、X射线衍射、H2程序升温还原对催化剂组成、结构及织构进行表征,研究Fe助剂对Cu O/Si O2-Mg O催化剂结构及炔化性能的影响。结果表明,与催化剂Cu O/Si O2-Mg O相比,Fe O的引入使催化剂中Cu O的可还原性提高,在反应过程中Cu O更易生成活性物种Cu+的炔化物,Cu O-Fe O/Si O2-Mg O催化剂表现出较高的甲醛乙炔化性能。     

纳米氧化铜粉体的制备研究

纳米CuO具有许多优异的性能和广泛的用途.综述了制备氧化铜粉体的18种方法,分析了各种方法的优缺点及各种工艺条件对粒子形貌和大小的影响,并对氧化铜粉体的性质、应用及研究方向作了介绍.     

无定形MnOx/SiO2催化剂的合成及低温催化氧化甲醛机理

甲醛因其污染范围广、持续时间长、危害性大等特性被视为室内有害物质的头号“杀手”。本文采用自组装法于SiO₂表面原位生长MnO_x（MnO_x/SiO₂催化剂）并用于低温催化氧化甲醛的研究,XRD、SEM-EDS、TEM和BET表征显示,MnO_x以无定形态均匀地分布在SiO₂载体表面,同时考察了MnO_x的负载量以及煅烧温度对甲醛催化活性的影响。实验结果表明,优选的质量分数13% MnO_x/SiO₂无定形催化剂具有较大的比表面积（高达164.85m²/g）和丰富的活性位点（Mn³⁺,75.6%）,而较大的比表面积有利于更多的甲醛分子吸附在催化剂表面并进行活化反应。对甲醛进行连续性动态检测,结果显示催化剂在连续催化6h后仍保持80%以上的去除效率,表明无定形催化剂具有良好的低温催化效果。随着温度的升高,催化甲醛过程中间产物（甲酸根）被进一步分解,有利于催化剂的再生使用,当温度达到90℃时,甲醛的去除效果可达90%。     

1,4-二氧喹喔啉甲醛双腙的合成及除草活性研究

用1,4-二氧-2-喹喔啉甲醛、水杨醛、甲醛、乙醛、丙酮、丁烯醛、环戊酮和环己酮与水合肼反应制备了8种中间体单腙,再用这些单腙与1,4-二氧-2-喹喔啉甲醛反应合成了8种双腙新化合物,并进行了表征。对这些新化合物对油菜和稗草进行了除草活性研究。研究结果表明1,4-二氧喹喔啉-2-甲醛-水杨醛双腙和1,4-二氧喹喔啉-2-甲醛-丙酮双腙表现较明显的活性,在500mg/L浓度时对稗草的株防效分别为51 3%和55 0%;对油菜株防效较弱,分别只有33 5%和17 5%。     

载体焙烧温度对Ni/SiO2-Al2O3催化剂稳定性的影响

为了获得高水热稳定的负载Ni催化剂,延长催化剂在含水液相体系中的使用寿命,以不同温度焙烧的SiO₂-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备Ni/SiO₂-Al₂O₃催化剂,通过吡啶-原位傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、NH₃-程序升温脱附和H₂-程序升温还原等方法进行表征,以水相1,4-丁炔二醇加氢为探针反应,研究载体焙烧温度对Ni/SiO₂-Al₂O₃催化剂催化加氢性能及含水体系中稳定性的影响。结果表明,在(400~800) ℃,随着载体焙烧温度升高,活性组分Ni存在状态及催化剂加氢活性变化较小,但催化剂的水热稳定性下降,造成这一现象的原因是随着载体焙烧温度升高,载体表面SiO₂聚集,暴露的Al³⁺增加,载体水合程度增大。载体焙烧温度400 ℃时,Ni/SiO₂-Al₂O₃催化剂表现出最佳的水热稳定性。