活性炭对钌基氨合成催化剂活性的影响

研究了不同活性炭的表面性质与钌基氨合成催化剂活性的关系.以不同种类的活性炭为载体制备的钌基催化剂,其活性有很大的不同.活性炭的表面结构和表面化学性质均会对催化剂性能产生重要影响.研究发现催化剂活性与活性炭比表面积,总孔容之间并没有直接的依赖关系,而活性炭载体的灰分,pH值及中孔的孔容对催化剂活性影响较大.对活性炭进行适当的氧化改性处理可以提高催化剂的活性.促进剂与载体及活性组分之间存在强相互作用,当促进剂的含量改变时钌基催化剂的活性也产生明显变化,并且研究表明适当增大助剂K的含量可以提高催化剂的低温活性.     

葡萄糖加氢制山梨醇Ru/C催化剂的活性及TPR研究

用浸渍及甲醛还原法制备了系列Ru/C催化剂,在0.5 MPa、120℃下测得葡萄糖加氢制山梨醇的催化活性.运用程序升温还原TPR(temperature programmed reduction)技术,研究了不同制备方法、钌负载量的Ru/C催化剂的表面还原性质,并将结果与葡萄糖加氢制山梨醇的活性相关联.结果表明,在催化剂制备过程中,有机助剂的加入,使得钌与活性炭载体之间的作用力增强,催化剂的还原温度从89℃升高至104℃.钌负载量的不同,催化剂表面性质存在较大差异,致使催化剂的活性和还原性发生明显变化,含钌量为5%(W/W)的催化剂活性最高.     

超临界沉积制备葡萄糖加氢钌碳催化剂的研究

以氯化钌为活性前驱体、活性碳为载体,采用CO2超临界沉积技术制备了负载钌/碳催化剂,以葡萄糖催化加氢反应表征了催化剂的活性,研究了助溶剂种类、助溶剂用量、超临界压力对催化剂活性的影响,并用SEM对催化剂表面的形貌及负载钌的分布情况进行了表征.结果表明:CO2超临界沉积技术可有效提高负载钌碳催化剂的活性,在试验范围内,当助溶剂为甲醇、用量为2 mL、超临界CO2压力为12.0 MPa时制得催化剂的活性最佳,其活性是水浸渍方法制得样品的1.48倍.SEM结果表明钌在活性碳表面均匀分布.     

超临界CO_2流体浸渍制备D-葡萄糖加氢钌碳催化剂的研究

以氯化钌为活性前驱体,椰壳活性碳为载体,SCCO2流体为浸渍介质制备了负载Ru/AC催化剂,采用正交试验对SCCO2流体浸渍的主要工艺参数对制备Ru/AC D-葡萄糖加氢催化剂的活性影响规律进行了考察,并用H2-TPR、H2-TPD、ICP、TEM等手段对催化剂样品的结构进行了表征.试验结果表明:SCCO2流体介质浸渍法是一种有效的制备负载型Ru/AC催化剂的新方法,SCCO2各参数对制备催化剂活性的影响大小顺序为:温度压力助溶剂量浸渍时间;超临界优化条件下制备催化剂的活性为62.03 mmol·min-1·g-1,是传统水浸渍法制得催化剂的1.55倍.结构表征表明:超临界浸渍有利于活性组分在载体上的均匀分布,提高了活性组分与载体的相互作用,增强了活性组分在载体上的吸附牢固度,有利于催化剂寿命的提高.     

活性炭负载钌基氨合成催化剂浸渍机理及条件研究

以活性炭为载体,RuCl3为钌活性前驱体,采用浸渍法制备了活性炭负载钌基氨合成催化剂,考察了浸渍条件对催化剂氨合成催化活性的影响．研究表明,在催化剂浸渍过程中,由开始的表面吸附控制逐渐向炭载体孔道内的扩散控制转变．Ru胶粒在活性炭孔道内的扩散是主要速控步骤,要获得优良的浸渍效果,适当的溶剂为H2O,同时还应控制钌浸渍水溶液的pH值在0．4～1．04左右．浸渍时间为18h,增加浸渍次数和添加竞争吸附剂的作用不明显．     

载体和焙烧温度对VOx/AC催化甲醇氧化反应性能的影响

以不同材质的活性炭为载体,制备了一系列VO_x/AC催化剂。考察了载体结构和焙烧温度对催化剂表面活性物种、酸性、甲醇氧化反应活性及产物分布的影响。结果表明,煤质球形炭(AC-1)与果壳炭(AC-3)载体表面能够形成高度分散的以四面体型VO_4存在的单钒氧化物物种,使甲醇氧化活性明显高于其他活性炭载体;催化剂表面酸量影响产物选择性,酸量大的载体有利于甲酸甲酯和甲缩醛的生成;高温焙烧的VO_x/AC-3催化剂表面有更多的V_2O_3生成,能提高反应活性和甲醛选择性,降低甲缩醛和甲酸甲酯选择性;高温、高空速及高醇/氧进料比提高了甲醛的选择性;低温、低醇/氧进料比有利于甲缩醛合成;高压、低醇/氧进料比有利于甲酸甲酯的生成。     

乙炔氢氯化反应无汞催化剂的制备及应用

以硝酸处理过的椰壳活性炭做载体,锡、铜等金属氯化物为活性组分,采用等体积溶液浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的无汞Sn-Cu/C催化剂和不同助剂添加量的Sn-Cu-M/C催化剂,并用X射线衍射（XRD）和物理化学吸附仪对其进行了表征。采用常压固定床反应器考察了催化剂的优化反应工艺条件。结果表明．采用酸处理后的活性炭的比表面积与孔径都有明显增加,且催化剂的金属活性组分在载体表面分散均匀。优化反应工艺条件为：反应温度170℃,体积空速30 h-1,原料配比V （HCl）/V （C2 H2）＝1．05。在该条件下考察催化剂的催化反应性能,结果表明,S n-C u/C催化剂的初活性可以达到98％以上,选择性达99％。在添加不同量的助剂组分后,在同样反应条件下,催化剂的活性及稳定性均有较大提高,在反应近20 h后,催化剂乙炔转化率达到98％,选择性达到99％。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂PtRu/SWCNTs的制备表征及其活性评价

以单壁碳钠米管(SWCNTs)为载体,采用液相化学还原法制备了不同反应温度下的PtRu/SWCNTs(Pt和Ru的质量分数分别为20%和10%)甲醇阳极催化剂.通过X射线衍射(XRD)和数学模型考察和计算了PtRu/SWCNTs催化剂的粒径、晶格参数和表面积.利用循环伏安法对PtRu/SWCNTs(60℃)催化剂的电化学行为和活性进行了评价,并分别与商品PtRu/C(JM)和自制的PtRu/C(60℃)与PtRu/MWCNTs(60℃)催化剂进行了比较.结果表明,反应温度为60℃时,PtRu/SWCNTs催化剂具有较小的粒径和较大的表面积.在相同温度下,PtRu/SWC-NTs(60℃)催化剂比PtRu/C(JM)催化剂具有更低的峰值氧化电位,因而具有较好的甲醇氧化活性.     

Pd-Ni/C阳极催化剂的预处理和修饰

为探究活性炭预处理和CeO_2修饰剂对催化剂活性的影响,以活性炭为载体、以NaBH_4为还原剂,成功地制备出Pd_2Ni_3/C直接碱性乙醇燃料电池用阳极催化剂,并对其进行物理表征及电化学性能测试.结果表明:使用预处理活性炭为载体的催化剂在电化学测试中乙醇氧化峰值是未处理活性炭为载体催化剂的2.04倍;在预处理活性炭为载体的催化剂中,添加CeO_2的Pd_2Ni_3/C催化剂所产生的最大氧化峰(63.3 m A/cm~2)是不添加CeO_2的Pd_2Ni_3/C催化剂(26.3 m A/cm~2)的2.4倍,说明活性炭的强化处理和CeO_2修饰大大地提高了催化剂的活性.     

微波合成PtRu/CNTs催化剂及其电催化性能

为了获得有良好电催化活性的碳负载铂钌合金的催化剂，提出一种快速均匀的微波辐射加热的多元醇方法.用氯铂酸和氯化钌的乙二醇溶液为前驱体，碳纳米管（CNTs）为载体，采用该方法合成了PtRu/CNTs电催化剂.利用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X 射线能谱（EDX）对催化剂进行了表征,并用循环伏安实验评价了催化剂对甲醇电化学氧化的电催化活性．结果表明，PtRu合金纳米粒子具有均匀的粒径，在2.0~4.0 nm之间，平均粒径为3.4 nm，并高度分散在CNTs表面．PtRu/CNTs电催化剂对甲醇的电化学氧化具有良好的电催化活性.     

PtRu/C和PtNi/C催化剂合成及其对甲醇氧化的电催化性能

采用微波多元醇法合成PtRu/C和PtNi/C催化剂,利用透射电镜（TEM）和X-射线衍射仪（XRD）对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果表明,在催化剂中PtRu和PtNi合金纳米粒子的平均粒径分别为2.7和3.0 nm,粒径均匀,并高度均匀地分散在碳载体上.电化学测试结果表明,与Pt/C催化剂相比,PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇的电化学氧化具有更低的起始电位和更稳定的极化电流,说明PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇氧化具有更稳定的电催化性能和更好的抗CO中毒性能.这是由于合金催化剂中的Ru和Ni可以在较低的电位下与其表面吸附水形成含氧物种,使Pt表面吸附的CO等中间物氧化为CO2,避免了催化剂的CO中毒.     

煤基活性炭载体预处理对甲醇气相氧化羰化合成DMC性能的影响

研究催化剂的浸渍制备方法、煤基活性碳载体、不同浓度HCl、HNO3预处理条件对甲醇气相氧化羰化合成碳酸二甲酯催化剂活性的影响。实验结果表明：分步浸渍法优于一步法;在已选择煤基AC载体中,以宁夏华辉AC3为载体制备的CuCl/AC催化效果最优,甲醇转化率为22.5%,DMC选择性为92.3%,DMC时空收率为131.2 g.kg^-1.h^-1;6 mol/L HCl预处理效果最好,甲醇转化率为24.1%,DMC选择性为94.7%,DMC时空收率为147.2 g.kg^-1.h^-1。     

双酚S的合成与分离

以活性炭作催化剂、二氯苯与乙醇作混合有机溶剂、用浓硫酸直接磺化苯酚的方法制备工业级的双酚Ｓ．经正交实验和单因素优化得反应温度１８５℃～１９５℃，反应时间３～５ｈ，苯酚与浓硫酸的摩尔比为１：２．１～３．０．活性炭用量２ｇ～４ｇ．用于萃取精制的混合二氯苯与乙醇有机溶剂可蒸馏回收．     

微波等离子体法制备氮化钛／氧化钛催化剂

用微波等离子体法以Ｎ＿２：Ｈ＿２＝１：１气体比例制取了氮化钛／氧化钛催化剂。所得催化剂呈现出１，３－丁二烯加氢活性和甲醇水溶液中氢气生成的光催化活性。     

C3N4/AC结构对二氯乙烷催化热裂解性能的影响

采用等摩尔浸渍法,利用含相同物质的量氮的氰胺、硫脲、尿素作为前驱体,以活性炭为载体制备C3N4/AC催化剂。运用固定床反应器评价了C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷催化热裂解的反应性能,并采用SEM、XRD、BET、XPS、TGA表征了催化剂形貌、结构及表面组成等性质。结果表明,0.110 mol前驱体制备的催化剂初始活性和选择性都接近100%,但催化剂稳定性差异明显,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂稳定性最高。然而,通过降低前驱体负载量合成的C3N4/AC催化剂结构与形貌及催化裂解性能均有差异。当负载量降到每10 g活性炭负载0.057 mol的氮时,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷裂解催化活性较好、稳定性最高。不同前驱体合成的氮化碳形貌不同,硫脲、氰胺虽然可获得更多的氮化碳,但是所形成的氮化碳容易团聚从而影响了催化活性,尿素是用于该催化剂合成最优的前驱体。     

低温Ni/AC脱硫剂的制备与表征

采用过量浸渍法制备了Ni/AC脱硫剂,着重考察了酸预处理和操作条件对Ni/AC脱硫性能的影响,同时用BET、XPS和XRD对脱硫剂的织构和结构性能进行了表征.结果表明:酸预处理能增加活性炭载体的比表面积和孔容,提高表面含氧官能团的比例;酸预处理能显著提高Ni/AC的脱硫活性,表现出高的低温脱硫活性;操作条件对Ni/AC的脱硫活性具有较大的影响,脱硫反应必须在适宜反应条件下进行,Ni/AC脱硫剂才能表现出好的脱硫活性.     

SBA-15-pr-TBD多相碱催化剂的制备及其催化大豆油酯交换的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,将1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)通过化学键固载到SBA-15的表面上,制备新型固体碱SBA- 15-pr-TBD催化剂.采用XRD、SEM、TG-DTA、IR、Hammett滴定分析等方法对催化剂进行了表征.研究了该催化剂催化大豆油与甲醇的酯交换反应活性,在醇油物质的量比12∶1、催化剂用量5％、反应时间6h、甲醇回流温度下,大豆油脂的转化率可达到95％以上.重复利用试验结果表明该催化剂具有较好的催化稳定性.     

油脂均相加氢催化剂的研制及氢化工艺条件的研究

本文通过多步有机合成反应制备一种含金属Ｒｕ的固载化均相催化剂，该催化剂是经聚苯乙烯氯甲基化、膦化，最后与Ｒｕ的氯化物反应而生成的。我们使用单元镍催化剂（ＰＲＩＣＡＴ９９００）、均相催化剂和固载化均相催化剂对精制大豆油的氢化性能进行了比较研究。同时讨论了该氢化体系的温度和催化剂的浓度对氢化活性和选择性的影响。结果表明均相催化剂对大豆油的氢化有比镍催化剂更好的活性和选择性。     

Use of lime mud from paper mill as a heterogeneous catalyst for transesterification

Lime mud(LM),a solid waste from the paper mill,is used as an economic and environmental friendly heterogeneous basic catalyst for transesterification,which is accompanied by characterization of X-ray fluorescence,thermogravimetric-differential thermal analysis,X-ray diffraction,N2adsorption,and Hammett indicator method.To investigate the performance of the achieved catalyst,which is activated through calcination,the aspects of calcination temperature,reaction time,mole ratio of methanol to oil,catalyst addition percentage,and reaction temperature are concerned.Characterization of catalyst reveals that LM could be activated through calcination to transform the carbonate and hydrate of calcium into the oxide forms and higher calcination temperature could lead to stronger basic strength.However,N2adsorption results indicate that higher temperature causes the sintering of the catalyst and shrinkage of the catalyst grains.When LM is activated at 800°C(LM-800)and the reaction is carried out at 64°C with a methanol to oil mole ratio of 15:1,catalyst addition percentage of 6%,and reaction time of 2h,the maximum transesterification conversion of 94.35%could be achieved.Reusability of LM-800 is also investigated compared with laboratory grade CaO in five reaction cycles and the results indicate that the catalysts derived from LM can be used as an economic and efficient catalyst for biodiesel production.