Pt-WOx系催化剂上甘油氢解制1,3-丙二醇的研究进展

生物柴油的发展对实现碳减排、推进能源替补具有重要科学意义，将生物柴油副产粗甘油进行绿色处理及高值转化，有利于促进生物柴油产业链的延伸发展。甘油氢解制备1,3-丙二醇已成为目前粗甘油高值化利用的研究热点，设计开发高活性、高选择性的催化剂是该过程的关键。本文首先阐述了Pt-WO_x系催化剂上甘油氢解制备1,3-丙二醇的脱水加氢机理、直接氢解机理以及氧化还原机理，明确了Pt-WO_x系催化剂中Pt分散度、WO_x状态和Pt-WO_x界面接触等是影响催化性能的主要因素，并对其进行综述；进一步分析Pt分散度、WO_x状态和PtWO_x界面接触的影响机制。Pt分散度会影响H₂的活化及反应中间体的氢化；WO_x状态与催化剂Br?nsted酸性位点密不可分，还可促进活性金属的分散；Pt-WO_x界面则影响催化剂氢溢流以及原位Br?nsted酸的生成。最后，提出今后应从这三方面构筑新型Pt-WO_x系催化...     

致密砂岩气井结盐抑制剂的研究进展

分析了气井结盐的原因,即主要是温度和压力降低导致了排出液中盐的过饱和现象。介绍了4种气井除盐防盐方法,包括掺水除盐、热洗除盐、化学防盐和毛细管掺水加抑制剂结盐。就化学除盐防盐中有应用前景的抑制剂进行了重点介绍,亚铁氰化物、表面活性剂、酒石酸盐、氮川三乙酰胺(NTA)抑制剂、复合抑盐剂及降滤缓释抑盐剂均对氯化钠结晶有着很好的抑制效果,抑制机理主要基于改变外界条件提高溶液的过饱和度,或是通过盐晶畸变抑制晶核生成和晶体生长。     

甲烷芳构化的研究进展

介绍了甲烷氧化芳构化及非氧芳构化的反应机理 ,综述了在不同金属及金属氧化物催化剂上的甲烷氧化及非氧芳构化反应的研究进展。着重讨论了在催化剂中加入第二改性金属 (如过渡金属、稀土金属、贵金属等 )、采用不同载体 (如SiO2 、Al2 O3、ZSM 5、MCM 2 2、MCM 49等 )以及在甲烷气中添加少量其他气体组分 (如H2 、O2 、CO、惰性气、低碳烃及水蒸气 )等对非氧芳构化反应的影响。指出今后的研究方向是寻求新的途径 (如第二金属、其他气体、外场引入等 )以加速实现甲烷的低温非氧催化转化     

量子点敏化太阳能电池研究进展

量子点敏化太阳能电池(quantum dot-sensitized solar cells,QDSSCs)由于其理论转化效率高(44%)、带隙可调、价格低廉和稳定性好等优点引起了广泛关注。本文就QDSSCs的结构组成、工作原理、量子点(quantum dots,QDs)的合成方法、限制效率的因素以及优化方法等进行了综述,总结了量子点的两种合成方法即原位沉淀法和非原位沉淀法。与此同时,分析了目前影响QDSSCs效率的主要因素,如电子-空穴对的复合、光阳极结构不完善、电解质性能不佳等,最后对如何提高QDSSCs光电转化效率的研究重点和方向进行了展望,指出可通过改性量子点敏化剂、优化光阳极半导体及改善量子点与半导体间的界面特性等方法提高转换效率。     

组合催化的原理、策略与发展

介绍了组合催化的基本原理和催化剂库的高通量筛选方法;讨论了组合催化技术的2个关键因素———催化剂库的合成方法和相应的高通量检测技术在催化研究中的重要作用。综述了组合催化技术在无机、有机以及生物催化领域中的应用进展,指出进一步与计算机相结合,研究新的催化剂体系、开发新的催化剂合成技术和新的筛选技术是今后组合催化的发展方向和趋势。     

低温费托合成蜡油加氢裂化精制技术的研究进展

低温费托合成技术因具有产品质量性好、反应耗能低、生产能力大且催化剂种类广泛等优点在煤化工领域备受关注,低温费托合成的蜡油产品可通过加氢裂化精制获取高品质清洁油品,具有巨大的应用价值。本文首先阐述了费托合成的产物特性,分析了加氢裂化过程的反应特点、双功能催化剂的碳正离子反应机理及蜡油主要反应历程。在此基础上,着重综述了蜡油加氢裂化双功能催化剂的研究进展,讨论了活性金属组分、载体以及助剂对加氢裂化过程的影响,分析表明活性金属的负载量、载体的酸量和孔道结构对催化性能有极大影响,合理优化和平衡加氢金属活性位和裂解酸性位是确保蜡油加氢裂化催化剂活性的关键。更为重要的是,基于分子筛载体的择形效应,实现载体多级孔结构和活性位的理性集成无疑会促进蜡油加氢产物的合理分布。     

整体型催化剂上甲烷自热氧化制合成气

用镍金属制备了一整体催化剂并与负载铑和铂比较了甲烷氧化制合成气的性能。结果表明,镍金属催化剂上甲烷转化率、H2和CO的选择性与铑催化剂相当,而且稳定性非常好。反应中加入H2O和CO2的实验表明,产物中H2／CO的比例可以直接调节。     

非热等离子体协同锰铁双金属催化剂直接催化还原NO

传统氨选择性催化还原（NH₃-SCR）法在大气污染物NO的脱除中得到广泛应用，但仍存在催化剂有毒、操作温度高及氨逃逸等缺点，不能满足日益增多的低温应用场景和更高的环保要求。本文采用浸渍法制备了SBA-15分子筛负载的锰铁双金属催化剂，研究了非热等离子体协同催化剂低温下直接催化还原NO的性能。活性测试结果表明，室温下等离子体输出电压为12kV时，等离子体协同催化的NO转化率达到97.8%。表征结果显示等离子体协同反应前后催化剂的孔道结构和物理形貌未见明显变化。在线质谱分析结果表明，等离子体协同催化作用下，NO被直接分解为N₂和O₂。由机理分析可知，不同价态Mn物种间的电子传递削弱了催化剂表面吸附态NO分子中N—O键，使得等离子体分解NO的能耗下降。     

MnFe2O4的合成及其非均相Fenton法降解工业废水的性能

采用水热合成法制备了尖晶石铁氧体MnFe₂O₄磁性纳米催化剂,通过XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA等对其物相结构进行表征,并通过降解亚甲基蓝、罗丹明B和苯酚作为探针反应行了活性测试。结果表明,在反应溶液体系pH=7、催化剂加入量0.5g/L、过氧化氢浓度1.25mmol/L、反应温度20℃时,亚甲基蓝、罗丹明B、苯酚的降解率在130min内分别达到了97.34%、94.48%、16.63%。反应体系引入超声辅助后50min内亚甲基蓝降解率为95.61%,高于单一非均相Fenton催化体系50min内对其80%的降解率,表明超声空化与非均相Fenton反应之间具有协同效应,有助于提高反应物降解率。活性中心鉴定表明高价铁氧体为染料降解的主要活性中心,而羟基自由基则是苯酚降解的主要活性中心。循环测试实验表明,催化剂活性高、稳定性高、可再生、不易溶出失活。     

多环芳烃类液体有机氢载体储放氢技术研究进展

基于“绿电+绿氢”的可再生能源规模化利用模式是实现碳中和目标的重要措施，然而目前现有的氢储运技术无法满足该利用模式的大规模与跨时空需求。多环芳烃类有机液体氢载体储氢被认为是最有可能实现大规模且安全高效的异地氢储运技术。本文介绍了多环芳烃类不饱和有机液体储氢技术的基本原理与常用有机氢载体的物化性质，分析了作为有机氢载体的关键参数，在此基础上，从空间位阻效应的角度解释了多环芳烃类有机液体氢载体的环内与环间加脱氢反应机理，并进一步从活性组分分散度、表面电荷效应、氢溢流以及低配位数等方面对多环芳烃加脱氢催化剂的研究进展进行了总结。提出了目前多环芳烃类有机液体氢载体储氢的技术难点在于脱氢温度高、循环率低以及催化剂成本高，并对优化能量匹配、催化剂改性等未来的应用场景和发展方向进行了展望。