碱金属掺杂对NiFeAlO4载氧体结构及反应特性的影响

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了碱金属掺杂的尖晶石结构NiFeAlO4载氧体,考察了制备方法、碱金属种类、碱金属掺杂比例对NiFeAlO4载氧体结构、煤化学链燃烧特性和循环稳定性的影响。结果表明,溶胶 凝胶法制备的钾掺杂NiFeAlO4载氧体具有更好的反应性,当载氧体与煤质量比为20∶1时,掺杂质量分数为5% K2CO3的NiFeAlO4载氧体与煤反应的碳转化率为99%,高于NiFeAlO4载氧体与煤反应时的碳转化率（87%）。与NiFeAlO4载氧体相比,掺杂质量分数为5% K2CO3的NiFeAlO4载氧体呈现出更好的循环稳定性,主要归因于碱金属K的掺杂改善了载氧体的反应活性,对载氧体的团聚有抑制作用,且反应前后载氧体晶相结构保持不变。     

铁基载氧体在化学链制氢中的应用研究

采用柠檬酸络合法和浸渍法制备铁基载氧体CeO2-Fe2O3/LaNiO3,并将其用于化学链制氢过程中。在剂烷比2:1、进水量0.1 mL、常压的实验条件下,考察反应温度对载氧体反应性能的影响。结果表明：氢气产量随Fe负载量的增加先增大后减小,最佳负载量为15%;助剂CeO2的添加,提高了载氧体的性能,使其经过100次循环后,仍保持一定的稳定性。并且5%CeO2-15%Fe2O3/LaNiO3载氧体在固定床反应器、还原温度为800 ℃、氧化温度为800 ℃、剂烷比为2:1、进水量为0.1 mL的实验条件下连续循环100次后仍保持高活性。     

基于CuMn2O4载氧体的生物质化学链气化热力学分析

建立了以CuMn2O4为载氧体、松木屑为燃料的生物质（B）化学链气化模型,对CuMn2O4载氧体和松木屑之间的化学链气化反应进行了热力学模拟。研究了气化过程中CuMn2O4载氧体的还原过程,考察了燃料反应器内载氧体与生物质摩尔比(n(O)/n(B))、反应温度、水蒸气与生物质摩尔比(n(H2O)/n(B))、CO2与生物质摩尔比(n(H2O)/n(B))等因素对气化反应的影响,分析了空气反应器内载氧体晶格氧的恢复过程。热力学分析表明：CuMn2O4在气化反应中可以提供晶格氧,有效促进松木屑的气化。CuMn2O4载氧体中的Cu和Mn组分在化学链气化反应中分别按照CuO→Cu2O→Cu和Mn2O3→Mn3O4→MnO的顺序逐级被还原,并且Mn2O3优先CuO被还原。以气化系统的碳转化率和合成气产量为主要评价指标,优化的反应条件为：n(O)/n(B)为0.16,反应温度为1273 K,n(H2O)/n(B)为0.40,n(CO2)/n(B)为0.20。在空气反应器内,CuMn2O4载氧体还原后失去的晶格氧经空气氧化后可以恢复到初始状态。     

氩气气氛下铜基载氧体前驱体煅烧过程中氮氧化物的释放特性

以溶胶-凝胶燃烧合成法制备的铜基载氧体前驱体为研究对象,基于管式炉和紫外烟气分析仪进行实验,研究了氩气气氛下铜基载氧体前驱体煅烧过程中氮氧化物的释放特性,考察了管式炉升温速率和尿素添加质量对氮氧化物释放量的影响,采用量热仪、XRD、元素分析仪等手段对载氧体前驱体的物理化学性质进行表征。结果表明：NO与NO2析出规律基本一致,即二者析出量均随温度的升高先增加后减少,在220 ℃左右达到峰值。NO是主要的氮氧化物,其质量释放峰值高达NO2的5.2～15.3倍。相对较高的升温速率和较少的尿素添加质量有利于减少NOx的释放。     

基于铁酸钙载氧体的稻壳化学链气化反应特性

铁酸钙载氧体(CaFe2O4/Ca2Fe2O5,简称CF)具有弱氧化性,在化学链气化过程中对CO选择性高,且可以通过碳酸化反应捕集CO2,提高合成气的低位发热量。分别在热重分析仪和固定床反应器上对基于铁酸钙载氧体的稻壳（简称R）化学链气化反应特性进行研究,分析铁酸钙载氧体与CO2的碳酸化反应特性,考察铁酸钙载氧体与稻壳的质量比(mCF/mR)、反应温度和循环反应次数对稻壳化学链气化特性的影响,并采用XRD和SEM等手段对载氧体进行表征。结果表明：当反应温度为370~840 ℃时,铁酸钙载氧体与CO2发生碳酸化反应;当反应温度为800 ℃、mCF/mR =0.73时,反应器出口合成气的CO2产率较低,低位发热量最高;经过10次化学链循环气化反应,CaFe2O4循环再生能力良好,但铁酸钙载氧体的碳酸化反应性能下降。     

一种铜铁铝复合载氧体化学链燃烧性能

利用溶胶-凝胶法制备了一种Cu-Fe-Al-O复合载氧体,以CO为还原介质,在固定床反应器上探究了该载氧体的化学链燃烧性能,以及4种还原程度下该载氧体的循环反应稳定性。结果显示：在20次化学链循环反应中,Cu-Fe-Al-O 复合载氧体对应的化学链反应中CO2产率较为稳定,约为4 mmol/g;而对比样品氧化铁在第20次化学链循环时,对应的化学链反应中CO2产率仅有0.95 mmol/g。进一步实验发现,当还原程度小于75%时,使用Cu-Fe-Al-O载氧体的化学链反应运行稳定,因为在氧化还原过程中,活性组分铜、铁与尖晶石载体存在溶出现象,限制了活性组分的聚集,因此,Cu-Fe-Al-O复合载氧体具有较高的化学链反应循环稳定性。     

赤铁矿作用下煤化学链气化过程碳氮元素转化机理

以赤铁矿为载氧体,利用流化床反应装置比较传统煤气化与化学链煤气化的不同特性,同时研究气化温度、水蒸气流量、赤铁矿/煤比(即氧/碳摩尔比)、燃料种类等反应条件对化学链气化特性的影响,并分析气化反应后载氧体基本特性的变化。结果表明,化学链气化呈现2个不同的反应阶段。在初始的挥发分析出阶段,还原性气体与载氧体、NOx的氧化还原反应对碳、氮元素的转化具有重要影响,NO和N2O均明显析出;在煤焦气化阶段,载氧体能够提高半焦反应活性、促进半焦气化和N2O生成,N2O是主要的NOx产物。赤铁矿载氧体中的Fe2O3在气化过程被还原、部分转化为Fe3O4,未发现载氧体烧结现象。     

化学链气化过程中CuFe2O4/SiO2载氧体的反应性能及次烟煤的结构演变

以CuFe2O4/SiO2为载氧体,次烟煤为燃料,在间歇流化床中进行次烟煤的化学链气化实验,通过X射线衍射和拉曼光谱分析了化学链气化过程中CuFe2O4/SiO2载氧体和次烟煤的结构演变规律。结果表明：与以SiO2为床料的次烟煤气化相比,CuFe2O4/SiO2载氧体的加入使得次烟煤化学链气化的最大碳转化速率提高了43%。这是因为在化学链气化过程中,CuFe2O4/SiO2载氧体会释放分子氧和传递晶格氧,而分子氧会促进次烟煤中大芳香环的裂解,晶格氧会加快次烟煤中小芳香环的消耗。     

纳米CeO_2的制备及其吸附苯酚性能的研究

以Ce(NO3)3.6H2O和氨水为原料,采用凝胶-溶胶法制备纳米CeO2。考察了CeO2焙烧温度和焙烧时间以及吸附时间、苯酚溶液的初始质量浓度和苯酚溶液pH对苯酚吸附率的影响;并采用FTIR、XRD、SEM、N2吸附-脱附等方法对CeO2进行了表征。实验结果表明,CeO2适宜的制备条件为:焙烧温度400℃、焙烧时间4 h;在苯酚溶液的初始质量浓度40 mg/L、苯酚溶液pH为7、CeO2吸附剂(在适宜条件下制备)0.2 g、吸附时间180 min的条件下,苯酚吸附率达到91.44%;CeO2吸附剂可重复使用5次。表征结果显示,CeO2呈球状,比表面积为93.94 m2/g,孔径约为5.68 nm。     

高比表面积氧化镁粉体的制备

以MgCl2·6H2O和沉淀剂为原料,采用沉淀法制备MgO粉体。考察了制备条件对产物比表面积的影响,确定了高比表面积MgO粉体的制备条件：碳酸钠为沉淀剂、MgCl2溶液浓度1．0mol／L、反应温度30℃、反应体系pH值为9．8～10、中间产物焙烧温度500℃。     

燃烧法制备γ-Al2O3粉体及其表征

以硝酸铝、甘氨酸为原料，采用燃烧合成法制备了γ-Al2O3粉体，利用XRD、SEM、TG-DTA等手段对所制备的γ-Al2O3粉体进行了表征，考察了反应溶液pH值、硝酸铝与甘氨酸配比、煅烧温度对纳米γ-Al2O3粉体粒径和纯度的影响。确定了制备γ-Al2O3粉体的最佳工艺条件：硝酸铝与甘氨酸物质的量配比为3:5，pH值为2，煅烧温度为750 ℃。     

制备方法对Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2催化碳烟燃烧性能的影响

采用溶胶凝胶法、低温共沉淀法、高温共沉淀法、水热法和热分解法制备了5种Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2催化剂样品,用X射线粉末衍射(XRD)、BET、扫描电镜(SEM)、热重分析、H_2-TPR和O_2-TPO等技术对样品的结构、表面形貌、储氧性能、氧化还原性等进行表征,并对其催化碳烟燃烧活性进行评价,探究了制备方法对Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2催化性能的影响。结果表明:不同方法制备的Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2均能形成立方萤石结构的铈锆固溶体;制备方法对Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2催化剂的各项性能有显著影响,其中溶胶凝胶法有利于储氧能力和催化性能的提高,水热法有利于提高催化剂的比表面积,共沉淀法所制催化剂的储氧量及催化活性受温度的影响较大,总体催化效果较差,而热分解法制备的催化剂具有平整的表面结构,有利于提高机械强度。     

Pd/Al2O3-TiO2催化剂的制备条件

 以含K₂O的Al₂O₃-TiO₂复合物为催化剂载体,考察了浸渍液pH值、浸渍液浓度、浸渍时间和焙烧温度对Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂颗粒的蛋壳厚度、Pd粒子粒径等的影响。采用BET、TEM等方法对所制备的催化剂进行了表征,选择较佳制备条件的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂进行了C₄馏分选择加氢活性评价。结果表明,随着浸渍液pH值的减小,催化剂颗粒的蛋壳厚度增加;浸渍溶液的浓度越高,浸渍时间越长,越有利于金属在催化剂内层的分布;浸渍液的pH值并不会影响Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂Pd粒子最终的大小。催化剂焙烧温度越高,Pd粒子的平均直径越大,Pd的分散度越小。在反应温度40℃、压力1.5 MPa、体积空速8.0 h^-1、氢/炔摩尔比2.5的条件下,较佳制备条件的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂催化C₄馏分加氢的炔烃转化率73%、丁二烯选择性85%、丁二烯损失率2.5%。     

硫酸铝法制备拟薄水铝石过程研究

采用硫酸铝法制备拟薄水铝石,设计正交试验考察多种因素对拟薄水铝石物化性质的影响。用X 射线衍射、氮吸附脱附、扫描电镜等方法分析了制备样品的三水铝石含量、晶相结构、孔结构以及微观形貌。正交试验结果表明：样品的三水铝石含量与成胶pH值密切相关;在所考察的因素中,成胶pH值、成胶温度、酸浓度、碱浓度、成胶时间、老化时间是影响拟薄水铝石孔性质的主要因素;制备比表面积大于280 m2/g且孔体积大于0.70 mL/g的拟薄水铝石,需控制成胶pH值在8.5左右,成胶温度高于70 ℃,硫酸铝的浓度大于130 g/L,偏铝酸钠的浓度200 g/L左右,成胶时间60 min,老化时间5 min;本试验得到的高比表面积、大孔体积的拟薄水铝石微观晶粒为棍棒状,这些晶粒的疏松堆积形成了较大的空隙。     

Preparation of VPO Catalysts and Effect of Zirconium Promoter on the Selective Oxidation of Pentane

1. Introduction The C5 cut, a relatively low-cost hydrocarbon stream in oil refining, has not found adequate use in petrochemical industry (Weissermel and Arpe, 1978). If it is used as liquid-petroleum-gas (LPG) component, the C5 cut is too heavy; while if it is used as gasoline component, the C5 cut is relatively too light. On the contrary, the demand for phthalic and maleic anhydrides is expected to grow at a rate of about 5% per year (Gleaves and Centi, 1993) due to their increasing app…     

活性组分非均匀分布的渣油加氢脱金属催化剂的制备及性能考察

制备了高温和低温焙烧载体,并通过调节浸渍液的pH值制备出活性组分分布不同的Ni/Al2O3和Mo/Al2O3催化剂;通过加入竞争吸附剂的方法制备出单组分和双组分均为蛋黄形非均匀分布的催化剂。通过BET,FT-IR,SEM-EDS和UV-DRS对载体和催化剂进行物化性质表征,用实际油品评价渣油加氢脱金属催化剂沉积金属的能力和分布状态。结果表明：活性金属在载体表面的分布状态与载体的表面性质和浸渍液的pH值有关;加入适量的竞争吸附剂磷酸并调节浸渍液的pH值能改变活性金属的分布,可以制备出活性金属蛋黄形分布的MoNi/Al2O3渣油加氢脱金属催化剂,与活性组分均匀分布的催化剂相比,该催化剂具有较好的反应活性,能够改善沉积金属的分布,提高催化剂容纳金属的能力。     

ZrO2—Dy2O3／SO^2—4—HZSM—5催化剂合成柠檬酸三丁酯的研究

研制了分子筛复合超强酸催化剂ZrO2-Dy2O3/SO^2-4-HZSM-5,以柠檬酸和正丁醇的酯化合成为模型反应,考察了制备条件对催化剂性能的影响。运用AES和XRD分别对催化剂的失活原因和物相组成进行了初步探讨。结果表明,催化剂ZDSH具有良好的催化活性和稳定性。能使柠檬酸的转化率达到97.67％,反复使用5次后活性只下降4.41%;焙烧温度和（NH4）2SO4用量对催化活性有显著的影响;Dy2O3的添加,明显提高了催化剂的稳定性;催化剂的失活主要是由于表面积炭引起的;催化剂中ZrO2主要以T晶相存在。