聚烯烃催化剂硅胶载体的制备和表征

采用并流共沉淀法制备了适用于聚烯烃催化剂的硅胶载体,为减少颗粒的聚集,在制备过程中添加一种表面活性剂。利用透射电子显微镜(TEM)、比表面积测定(BET)和X射线粉末衍射(XRD)法对制备的硅胶载体进行了表征;考察了在制备硅胶载体过程中原料硅酸钠溶液的浓度、溶液pH以及焙烧温度对产物硅胶载体的物理性能的影响。实验结果表明,硅酸钠溶液的浓度影响硅胶的初始粒子的大小,溶液pH直接影响硅酸钠的水解速率,焙烧温度影响硅胶的孔结构和比表面积。当硅酸钠溶液的浓度为0．2mol／L、溶液pH为8-9、反应温度为70℃、焙烧温度为700℃时,硅胶载体的BET比表面积为242．22m2／g、最可几孔径为16．45 nm、堆密度为0．492 1g/mL,与进口硅胶(Silica Gel 955)的物理性能相近。     

载体对钯基选择加氢催化剂性能的影响

以常规浸渍法制备了一系列Pd基催化剂，考察载体结构、织构及组成对其加氢性能的影响。采用程序升温技术（TPR-H2、TPDCO）对催化剂进行了表征和相应分析。结果表明，Al2O3载体中以高温1100℃焙烧后形成的占晶型具有更高的乙烯选择性。Pd基催化剂的Al2O3载体预先修饰MgO或CeO2后，能获得良好的金属分散度和适宜的反应物的吸附及产物的脱附特性，使得在高氢／炔体积比下催化剂样品上乙烯收率也维持在80％左右。在非Al2O3型载体制备的催化剂中，与金属Pd存在强相互作用的TiO2载体制备的催化剂的催化性能优越，最优样的乙烯收率达到95％。催化剂表面的Pd^hHx物种和Pd—C结合能在很大程度上影响着H2吸附活化和乙烯脱附能力，这对选择加氢性能有至关重要的作用。     

制备乙腈的流化床催化剂

本发明涉及到一种乙醇氨氧化制备乙腈的流化床催化剂，主要解决以往技术中存在氨比高、反应温度高，乙腈收率低的问题，本发明通过采用以含有二氧化硅载体和以原子比计化学式如下的组合物：     

Ni基催化剂载体对甲烷自热重整制氢反应的影响

考察了不同载体及Zr添加量对甲烷自热重整制氢反应的影响。结果表明，载体为ZrAlO时，Ni基催化剂的催化性能最好，且CH₄转化率和H₂收率随着反应温度的升高而增大，850 ℃时CH₄转化率保持在100％，H₂收率达到79％。对不同Zr添加量的Ni基催化剂XRD谱图分析结果发现，随着Zr的添加量的增加，Al₂O₃和NiAl₂O₄的衍射峰逐渐变得弥散，而ZrO₂的衍射峰逐渐尖锐，且主要以四方相的亚稳态晶相存在。新生成的Zr₅Al₃O_0.5物种占据了本可以生成NiAl₂O₄尖晶石的位置，提高了NiO的分散性，从而提高了催化剂的活性。     

负载型复合载体及其镍基催化剂的性能

采用溶胶-凝胶法制备了负载型ZrO_2/Al_2O_3和ZrO_2/Al_2O_3-SiO_2复合载体,研究了不同复合载体对Ni基催化剂CO_2重整甲烷反应和性能的影响,并用XRD、IR、TPR、TPD和BET等方法对复合载体及催化剂进行了表征。结果表明,ZrO_2负载在基载体后比表面积、碱性、活性组分Ni的分散度和Ni与ZrO_2的相互作用增大。NiO在复合载体表面的分散容量与ZrO_2的负载量有关,ZrO_2的负载量为37．5%时NiO的分散容量达最高值(24．0%)。与Ni/ZrO_2相比,Ni/ZrO_2/Al_2O_3-SiO_2和Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂对CO_2的吸附能力增大,CO_2吸附量增加,酸强度降低,CO_2重整CH_4反应活性提高,其中以Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂的活性最好。     

水蒸气处理对渣油加氢催化剂性质的影响

研究了水蒸气处理对渣油加氢催化剂载体性质的影响。结果表明处理时间、空速及焙烧温度对催化剂载体的孔结构和表面酸度均有显著影响;与在空气中焙烧相比,在有水蒸气存在的条件下焙烧,载体的相对酸度由1.000下降为0.491~0.884,相对比表面积由100下降为66~79,相对孔容由1.00上升为1.13~1.22,相对孔径由1.0上升为1.3~1.9。     

新型炭复合材料吸附剂脱除汽油中硫化物的研究

制备了负载不同过渡金属离子（Ag^＋、Cu^2＋）的吸附剂Ag／Al2O3、Cu／Al2O3和Ag／SiO2，在固定床吸附脱硫装置上，考察了吸附剂对汽油模型化合物MGF-1（正庚烷中含噻吩硫760mg／L）的脱硫效果。结果表明，Ag／Al2O3具有较好的脱硫效果。将Al2O3在630℃下分别覆炭4，6，8h制得覆炭吸附剂，测定了覆炭吸附剂负载Ag^＋后对汽油模型化合物MGF-1和MGF-2的脱硫效果。结果表明，吸附剂覆炭后可明显提高吸附剂对硫化物的吸附选择性，当覆炭时间为6h时，吸附剂对硫化物的吸附选择性最好。     

凝胶成型法制备加氢催化剂载体的研究与工业化生产

采用凝胶成型法制备加氢催化剂载体，并进行了工业放大试验。通过BET、NH3-TPD、H2-TPR等表征手段及实际的加氢反应性能评价对凝胶成型法制备的载体及加氢催化剂与常规方法进行对比分析，结果表明，采用凝胶成型法所制得的载体及催化剂均具有较高的孔体积和比表面积、较低的堆密度，其机械强度可满足工业要求，总酸量及中强酸酸量得到提升，催化剂活性组分与载体强结合力得到削弱，金属利用率提高，应用性能明显优于传统方法制备的加氢催化剂载体。通过该方法完成了加氢催化剂载体的工业生产，所生产的载体应用于天津院THDS-3加氢精制催化剂取得了良好的工业应用效果。     

3，3′-联（1，2，4-噁二唑）-5，5′-二甲醇（BOD）的水解反应机理与合成工艺

通过理论计算的方法探究了3,3′-联（1,2,4-噁二唑）-5,5′-二甲硝酸酯（BOM）的中间体3,3′-联（1,2,4-噁二唑）-5,5′-二甲醇乙酸酯（BODM）水解生成3,3′-联（1,2,4-噁二唑）-5,5′-二甲醇（BOD）的反应机理,采用单因素实验和正交实验优化了合成工艺,并通过单晶检测、X射线衍射（XRD）、红外光谱分析（FTIR）、核磁共振、差示扫描量热法（DSC）等对BOD的结构和性能进行分析测试。结果发现,其反应机理为BODM中的—［O］—中的孤对电子与H₂O中的H形成OH…O氢键,随后—［O］—［C═O］—中的O—C键断裂,H₂O中的H和—OH分别与—［O］—和—［C═O］—成键形成—OH和—COOH基团。并发现BOD的晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞夹角α=90°,β=105.361（7）°,γ=90°,晶胞体积v=774.9（2） ų,密度ρ=1.698 g·cm^-3,其熔点和分解峰温分别为197.18 ℃和278.37 ℃。单因素实验结果表明,随着反应时间和溶剂的增加,BOD的得率先上升后趋于稳定;随着反应温度的增加,BOD的得率先缓慢上升后快速下降;随着BODM与碳酸钾的摩尔比的增加,BOD的得率先上升后下降。此外,通过正交实验优化了工艺条件,结果显示45 ℃下,BODM在碳酸钾的甲醇溶液中水解反应8 h,其中BODM与碳酸钾的摩尔比为15∶1,得率为94%。研究为BOD的放大及规模化生产提供了理论基础与实验参考。     

液氢和液态有机氢载体的氢运输链能效及碳排放

氢作为一种二次能源,其燃烧后的产物只有水,没有污染物以及碳排放,是真正清洁高效的新能源。氢能利用越来越受到重视,然而,氢能的长途、大规模运输的是一个迫切需要解决的难题。为此,以从挪威到中国和欧洲两条路线为例,分析了液氢和液态有机氢载体(LOHC)中的甲基环己烷(MCH)和十二氢-N-乙基咔唑(NEC)这3种氢能储运方式,设定了6条跨洋氢运输链,针对其中每个具体的环节选取了合理的数据进行理论计算并搭建能效分析模型,绘制出各条运输链的能流图,并对它们的能量效率和碳排放进行了比较分析。研究结果表明：(1) MCH运输链运输到欧洲和中国的能量效率分别是40.64%和35.84%,NEC运输链为39.43%和34.20%,均略高于液氢运输链的38.11%和33.73%;(2)在碳排放量方面,与液氢运输链(241.27和214.80 kg-CO₂/MWh)相比,MCH运输链(207.67和104.58 kg-CO₂/MWh)和NEC运输链(225.17和104.19 kg-CO₂/MWh)的碳排放量相近且较低。结论认为,液氢运输链未...