湿式催化氧化法中催化剂的选择和实验条件的优化

本文研究了湿式催化氧化法(Catalytic Wet Oxidation,CWO)处理高浓度有机水中催化剂的选择和实验条件的优化.在优选催化剂中共计制备十四种催化剂并进行实验,得出Ce、Cu复合催化剂活性最高.在实验条件优化中根据对正交实验数据结果进行的极差分析发现CWO法处理废水时的各影响因素的主次关系是H2O2用量＞Ce、Cu复合催化剂用量＞反应时间.     

基于碳基催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展

碳基催化剂作为一种绿色催化材料,可以有效防止有毒金属离子的浸出和二次污染。本文首先对碳基催化剂活化过二硫酸盐（PDS）降解有机污染物存在的三种反应机制进行了具体的阐述,对自由基机制和非自由基机制的优缺点进行了对比和讨论,对使用不同碳基材料（包括活性炭、石墨烯、碳纳米管、中孔炭、纳米金刚石、生物炭）作为催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展进行了梳理,比较了不同碳基催化剂对有机污染物的选择性和降解效果,并对各种碳基材料存在的问题进行了总结;然后探讨了碳基催化剂掺杂改性对催化活性的影响及其机理,针对碳基催化剂存在稳定性和重复利用性差的问题介绍了几种碳催化剂再生方法,最后对碳催化剂用于活化PDS降解实际有机废水的前景做出了展望。     

氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合，在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭，再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明，杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR(氧还原)活性良好，具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示，无金属催化剂可与商业20%Pt/C催化剂性能相媲美，表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。     

生物炭基材料在抗生素废水处理中的研究进展

生物炭是一种由生物质原料热解而成的稳定多孔碳材料。目前，生物炭及其碳基材料作为功能材料因其在一定程度上不仅实现了废弃物的合理资源化利用，而且兼具经济与环境效益而倍受研究者关注。本文综述了生物炭的生物质原料种类、生物炭在不同成分下（纤维素、半纤维素、木质素）的形成机制及表面特性；重点介绍了生物炭的改性技术，主要包括物理化学处理、杂原子掺杂、金属元素掺杂、多种元素共掺杂以及制备工艺的改良等，生物炭改性的目的是为了增加其比表面积、反应活性位点和官能团，改良孔隙结构和无机成分，从而提高它在修复环境污染的性能；然后综述了生物炭作为优良吸附剂或催化剂在用于抗生素废水的具体应用及其去除机理。最后指出生物炭虽被证明了具备去除水中各类抗生素的潜力，但在材料本身的优化以及工程抗生素废水应用中仍有一些需要填补的知识空白。     

粗对苯二甲酸的纯化方法和适用于此目的的含碳纤维的催化剂

本发明涉及一种纯化粗对苯二甲酸的方法，其中通过在包含涂覆于碳载体上的至少一种氢化金属的催化剂材料上进行催化氢化后处理，其中碳纤维用作碳载体。本发明还涉及一种催化剂，它包含至少一种涂覆于BET表面积〈500m^2／g的碳载体上的至少一种氢化金属的催化剂材料，和一种整料催化剂，它包含至少一种包含涂覆于碳纤维上的一种或多种氢化金属的催化剂材料和至少一种载体或骨架，所述载体或骨架不同于催化剂材料并与其结合，所述物质在机械上支载该催化剂材料并使其保持整料形式。本发明还涉及一种制备整料催化剂的方法及其用途，含有织造的织物、编织织物和／或毡形式的平面催化剂材料的反应器及其用途，以及用于碳一碳双键或三键和／或含可氢化官能团的有机化合物中的可氢化官能团的选择性氢化方法。     

木质素多孔炭的制备及应用研究进展

木质素是一种具有三维网状分子结构、含有大量芳香基团和高含碳量等特点的天然高分子,其在制备多孔炭领域具有巨大潜力。多孔炭在催化剂和能源储存领域具有极大的应用前景。以来源于制浆造纸和生物炼制行业的副产物工业木质素作为原料制备多孔炭应用于能源储存、吸附、催化剂载体等领域,可实现工业木质素在碳基功能材料领域的高附加值循环再利用。本文详细综述了目前木质素多孔炭的常用制备方法和微结构特性的调控方法,总结归纳了各制备方法的主要特点以及影响木质素多孔炭微结构与性能的关键因素;重点综述了近些年对木质素多孔炭孔道结构调控方面的研究,归纳了孔调控的方法;此外,总结了木质素多孔炭在超级电容器、锂离子电池、吸附剂和催化剂载体领域中的应用研究现状,讨论了催化和储能材料对木质素多孔炭的微结构特性要求。总结并展望了木质素多孔炭在制备与应用中面临的机遇和挑战。     

炭基材料低温SCR烟气脱硝催化剂的研究进展

燃煤电站机组低温SCR技术研究是近年来烟气脱硝技术研究的主要方向,低温SCR催化剂是该技术的核心,炭基材料因其比表面积大和孔隙结构发达在低温SCR催化剂研发中占重要地位。综述炭基材料包括活性炭、碳纳米管、活性炭纤维、碳包覆材料和活性焦在低温SCR催化剂的研究进展,对多种炭基材料的催化反应机理进行阐述,总结水和二氧化硫对炭基材料催化剂性能的影响,为炭基材料在低温SCR催化剂进一步研究提供参考。     

催化湿式氧化降解含氮杂环化合物的研究进展

从含氮杂环化合物分类着手，综述了催化湿式氧化法(CWO)降解含氮杂环化合物的工艺条件、效能、降解机理以及催化剂特点等，相比其他降解技术，该方法是降解含氮杂环化合物的一项较为理想的技术。处理后的有机小分子废液再耦合生物法，可达到非常好的降解效果。催化剂的活性及循环使用是CWO技术的核心，也是未来研究的重点。     

CH4-CO2重整反应过程中炭催化剂失重特性

在反应温度950～1 200℃,升温速度20℃/min的实验条件下,用热重分析仪对炭催化剂作用下CO2气化和CH4-CO2重整过程中炭催化剂失重进行了研究.结果表明,在炭催化剂-CO2气化过程中,随着CO2流量的增加和反应温度的提高,炭催化剂的失重率明显增加,CO2流量和反应温度是造成炭催化剂失重的重要原因.在炭催化CH4-CO2重整过程中,随着CO2/CH4比值的增加炭催化剂质量先增加后减少,表明炭催化剂的失重率可以通过CO2/CH4来调节;而随反应温度升高,炭催化剂质量变化表现为低温(<1 100℃)单阶段和高温(>1100℃)双阶段两种类型.即在反应温度低于1 100℃时,炭催化剂失重反应主要由化学反应过程控制,CH4裂解碳沉积和CO2的气化消碳很快达到平衡,炭催化剂失重宏观上表现为维持恒定的单一阶段;当反应温度高于1 100℃后,炭催化剂的失重表现为双阶段,开始的第一阶段,主要受化学反应过程控制.炭催化剂急剧失重,然后逐步过渡到扩散过程控制的第二阶段,失重率逐渐趋于平缓;炭催化CH4-CO2重整过程中,反应温度和CO2/CH4比是导致炭催化剂失重的主要因素.     

一段炉催化剂析炭及炉管的超温保护

从原料气质量、系统负荷、水碳比等方面分析了一段炉催化剂析炭的原因;论述了一段炉转化管超温的影响因素;提出了炉管降温措施和处理方法,总结了实施效果;指出避免催化剂析炭是控制一段炉转化管超温的重要措施。     

碳氮化钛对低碳镁碳砖性能的影响

研究了碳氮化钛加入到低碳镁碳砖中对其性能的影响,并采用XRD物相分析、SEM显微分析研究了碳氮化钛对低碳镁碳砖基质部分烧后性能的影响。结果表明:镁碳砖基质部分经1600℃3h埋炭处理后,碳氮化钛仍均匀分布在基质中,并和MgO发生一定程度的固溶;加有碳氮化钛的镁碳砖经1600℃3h埋炭处理后,体积密度有所降低,气孔率升高,线膨胀率增大,常温耐压强度有所减小;碳氮化钛对镁碳材料的抗氧化性有所改善,但不及传统的金属铝粉;材料同样表现出良好的抗渣性。     

镍催化制备炭/炭复合材料

利用催化化学气相沉积法制备炭／炭复合材料，研究了反应温度、前驱体气体含量、催化剂含量和时间对所制备的炭／炭复合材料密度的影响，采用扫描电镜观察分析了基体碳的形貌。结果表明，利用催化剂镍可制取密度达1．594g／cm^3的炭／炭复合材料，并有晶须状基体碳生成。在各种工艺参数中，对炭／炭复合材料的密度影响最大的是温度和前驱体气体，其次为催化剂含量，最后是时间。     

炭涂层型整体式催化剂的研究进展

碳元素是一切有机生命体的骨架元素,由其演变而成的炭材料具有多样性,一直以来都备受研究。炭材料来源广泛,具备高比表面积、发达孔隙结构以及良好热-化学稳定性等特征。因此,被广泛运用于催化、吸附和分离等诸多领域。尤其是作为催化剂载体,在很多反应中都展现出优异的性能。然而传统催化剂的形态限制了其在多相连续反应中的应用,对此,有学者尝试将炭材料与整体式框架结构有机结合。制备得到的新型炭涂层型整体式催化剂,有效地弥补了传统催化剂形态上的缺陷,进一步拓宽了其应用范围。基于此,将对炭涂层型整体式催化剂的制备方法和研究现状进行阐述,详细介绍该催化剂的实际应用效果以及影响其性能的相关因素,最后对炭涂层型整体式催化剂的研究前景进行展望。     

非金属碳基丙烷直接脱氢制丙烯催化剂研究进展

采用绿色可持续的催化剂替代传统贵金属或过渡金属催化剂是目前工业催化领域研究的重要方向。作为绿色催化剂中的重要成员之一,多孔碳基材料由于其独特的孔道结构、较大的比表面积、丰富的表面含氧官能团以及良好的导电性和抗腐蚀性,被广泛应用于生物、医药、电池和化工领域。近年来,非金属碳基催化剂被发现是一种良好的丙烷脱氢催化剂,具有替代传统Pt基和Cr基催化剂的应用前景,得到广泛关注。一般而言,碳基催化剂的催化活性与其表面性质和孔道结构有很大关系:(1)碳材料表面的含氧官能团、杂原子和缺陷位点等可以作为活性中心,活化丙烷分子中的碳氢键,实现脱氢的目的;(2)碳材料的孔道结构和电子特性等会影响反应物丙烷和反应产物丙烯分子的扩散和传质,进而影响碳基催化剂在丙烷脱氢反应中的活性、选择性和稳定性。综述近年来丙烷直接脱氢制丙烯碳基催化剂的研究进展,详细比较不同碳材料之间的优缺点和性能差异,系统讨论碳材料的活性位点和物化性质对其催化性能的影响,并对未来碳基丙烷脱氢催化剂的发展方向和应用前景进行展望。     

炭涂层型整体式催化剂的研究进展

碳元素是一切有机生命体的骨架元素,由其演变而成的炭材料具有多样性,一直以来都备受研究。炭材料来源广泛,具备高比表面积、发达孔隙结构以及良好热-化学稳定性等特征。因此,被广泛运用于催化、吸附和分离等诸多领域。尤其是作为催化剂载体,在很多反应中都展现出优异的性能。然而传统催化剂的形态限制了其在多相连续反应中的应用,对此,有学者尝试将炭材料与整体式框架结构有机结合。制备得到的新型炭涂层型整体式催化剂,有效地弥补了传统催化剂形态上的缺陷,进一步拓宽了其应用范围。基于此,将对炭涂层型整体式催化剂的制备方法和研究现状进行阐述,详细介绍该催化剂的实际应用效果以及影响其性能的相关因素,最后对炭涂层型整体式催化剂的研究前景进行展望。     

掺杂碳材料的制备及其负载贵金属在催化加氢反应中的应用研究进展

贵金属加氢催化剂广泛应用于精细化学品、药物和功能材料的合成中,以改进催化剂制备方法来提高其活性、选择性或稳定性一直是该领域研究热点。而采用掺杂碳材料作为催化剂载体是改善贵金属催化剂加氢性能的一种有效途径。文章系统总结了掺氮、掺硫及其它掺杂碳材料的制备方法,介绍了不同制备方法对碳材料中杂原子含量、物化性质的影响;并概述了掺杂碳载体负载贵金属催化剂在硝基苯类化合物、共轭羰基、苯酚催化加氢以及在加氢脱卤等反应中的应用情况,掺杂催化剂均展现出了优异的催化性能。     

炭材料载铜催化剂的制备及应用

炭材料载铜催化剂工业应用广泛,比表面积高,活性组分高度分散且形貌粒径可控的高效催化剂是近年来研究的热点,传统的炭材料主要是活性炭,随着对新型炭材料如碳纳米管、碳纤维以及石墨烯等制备及表征的研究,其用作催化剂载体研究的报道越来越多。在此综述了炭材料载体载铜催化剂制备及应用。     

负载型炭基加氢催化剂研究进展

综述了四种负载型炭基类催化剂如活性炭、碳纳米纤维、碳纳米管及介孔炭加氢催化剂的研究现状,总结了四种炭基加氢催化剂的特点,指出了负载型介孔炭加氢催化剂因具有连续可调的介孔结构、介孔炭上担载的金属分散性好、有利于加氢反应中大分子的扩散等优势,使其成为未来发展的重点。     

炭材料表面改性及应用研究进展

炭材料是一种应用广泛的吸附剂和催化剂载体,其表面化学性质对炭材料性能影响重大。为了提高其吸附、催化等性能,需要对炭材料表面官能团进行调控。介绍了炭材料表面改性方法(氧化法、还原法),对工业、环境领域的应用进展进行了评述,并提出了炭材料改性技术的研究发展方向。     

负载型炭基加氢催化剂研究进展

综述了四种负载型炭基类催化剂如活性炭、碳纳米纤维、碳纳米管及介孔炭加氢催化剂的研究现状,总结了四种炭基加氢催化剂的特点,指出了负载型介孔炭加氢催化剂因具有连续可调的介孔结构、介孔炭上担载的金属分散性好、有利于加氢反应中大分子的扩散等优势,使其成为未来发展的重点。