基于Pt／CZO／Al2O3催化剂的PRF93水蒸气重整制氢

模拟内燃机尾气余热对PRF93燃料(体积分数93%的异辛烷和7%的正庚烷)进行水蒸气催化重整制氢试验.采用自行设计的催化重整制氢装置,调整催化重整参数以提高产氢率,同时利用正交试验法优化试验设计.结果表明,当催化重整温度为650℃、载气体积空速(GHSV)为196 h-1、去离子水与PRF93的体积流量比(水PRF93比)为0.30∶0.12时效果最佳,此时重整气中氢气的体积分数可以达到54.23%,一氧化碳的体积分数可以达到19.44%.     

基于Cu和Pt基催化剂的乙醇水蒸气重整制氢试验研究

乙醇水蒸气重整制氢的车载应用不但可在线产生富氢气体,解决氢气的储运问题,还可实现混富氢气燃烧,降低排放.为得到较优的重整制氢方案,模拟内燃机尾气温度条件,在燃料重整试验台上实现乙醇的水蒸气催化重整制氢过程.在不同催化剂Cu₄₉Zn₂₁Al₁₈Zr₁₂和Pt/CZO/Al₂O₃条件下,考察了反应温度、水醇摩尔比和空速对重整气中φ(H₂)的影响.研究表明:当反应温度为723~973 K、空速为720 h^-1、水醇摩尔比分别为6∶1和4∶1时,二者φ(H₂)的平均值分别为47.78%和40.26%.催化剂Pt/CZO/Al₂O₃重整制氢的产量高于Cu₄₉Zn₂₁Al₁₈Zr₁₂,尤其是在823 K以上的高温区域.但是与Pt/CZO/Al₂O₃相比,Cu₄₉Zn₂₁Al₁₈Zr₁₂成本低廉,在873 K以上的温度区域,重整气中φ(H₂)也相当高.因此,基于Cu₄₉Zn₂₁Al₁₈Zr₁₂催化剂的乙醇水蒸气重整对于车载制氢更加具有可行性.     

乙醇重整制氢等离子体放电特性研究

介绍了一种利用介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对含水乙醇进行重整,以制取氢气的新方法,报告了介质阻挡放电含水乙醇等离子体重整的初步实验结果.并从放电形貌和微放电电流两方面,用比较研究的方法,探讨了乙醇蒸气下介质阻挡放电的特性.实验研究表明同样放电条件下,乙醇蒸气微放电的强度低于空气介质,微放电持续的时间比空气中的长,表现出貌似辉光的较为均匀的放电形貌,其辐射的谱线范围在绿光波段.     

水热时间对CuO/CeO2催化甲醇水蒸气重整制氢的影响

以六水合硝酸铈和尿素为原料,通过改变水热时间制备了CeO₂-X(X为水热时间,X=3、6、12、24 h)载体,对其进行等体积浸渍法负载活性组分Cu获得CuO/CeO₂-X催化剂,将其应用于甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中。通过XRD、BET、H₂-TPR等表征手段,探索水热时间对CeO₂-X载体、CuO/CeO₂-X催化剂的结构和物化性质的影响,并考察了CuO/CeO₂-X催化剂在MSR反应中的催化性能。结果表明,CuO/CeO₂-6催化剂在MSR反应中展现出较好的催化活性;在反应温度为280℃、水醇物质的量比为1.2、甲醇气体体积空速(GHSV)为800 h^-1的条件下,甲醇转化率可达92.8%。     

载体酸碱性对镍基催化剂催化甘油水蒸汽重整制氢影响

采用等体积浸渍法制备了以Al2O3,SiO2,ZnO,MgO,白云石(CaMg[CO3]2)等具有不同酸碱性质氧化物作为载体的负载型镍基催化剂.在固定床反应装置中考察了上述催化剂的甘油水蒸汽重整制氢的催化性能.结果表明:在常压、反应温度350～500℃条件下,载体酸碱性对镍基催化剂甘油水蒸汽重整制氢的催化性能影响很大.相比负载于酸性氧化物载体的镍基催化剂(Ni/Al2O3,Ni/SiO2),负载于碱性氧化物载体的镍基催化剂(Ni/白云石,Ni/MgO)能够获得更高的甘油转化率以及氢气选择性,在450℃时甘油转化率与氢气选择性可分别达到100％和84％.这表明以碱性氧化物作为负载镍催化剂载体时,镍基催化剂对甘油水蒸汽催化重整制氢反应有较好的催化性能.     

Research on Surface Modification of 96 Al2O3 by Ni Ion Implantation

A matrix of 96 Al2O3 ceramics was implanted with Ni ion of different dosages and energies using a MEVVA implanter. Then metallic structures of copper were made on the implanted ceramics, by using selective electroless copper plating. In addition, the characteristics and microstructure of the implanted layer were studied by using the SEM, RBS and XPS. The results show that： 1） the implanted Ni exits as Ni^2, Ni^2＋, and Ni^3＋ in the surface of Al2O3 and metal Ni particles precipitate on ceramics during implantation; 2） the concentration of Ni submits to the Gauss distribution along the direction of implantation on the surface of Al2O3 and high Ni concentration on the surface can be obtained if the Ni is implanted with low energy and a high dosage and 3） Ni ion implantation can activate the surface of Al2O3 and induce electroless copper plating on the ceramics.     

Al2O3／Al复合材料的制备及性能研究

采用非匀相沉淀法制备纳米Al2O3包裹Al复合粉体,通过热压烧结制备出Al2O3/Al复合材料,利用差热分析仪、SEM、教显维氏硬度计及万能试验机测试研究了复合材料的微观结构及热力学性能.结果表明,经1 050℃/30 min煅烧岳获得的复合粉体成分为α-Al2O3和Al;同单相Al2O3相比,纳米Al的添加降低了瓷体的烧结温度;添加Al的摩尔数分数为10%的Al2O3/Al复合陶瓷的抗弯强度提高10%,断裂韧性提高了86%,硬度值随Al的增加而下降.     

Au-NiO/TiO2催化剂上甲醇自热重整和水蒸汽重整制氢的比较研究

研究了共沉淀法制备Au—NiO／TiO2甲醇制氢催化剂,考察了甲醇自热重整和水蒸汽重整制氢反应条件如反应温度、氧（或水）醇比等对甲醇转化率、氢气产率和二氧化碳选择性的影响。研究结果表明：对于甲醇自热重整反应,当温度为200℃,进料空速（WHSV）为3．42h^-1,n（O2）：n（CH3OH）=0．30时,催化剂活性最好;对于甲醇水蒸汽重整反应,最佳反应条件为：反应温度275℃,n（H2O）：n（CH3OH）=1．0,液体进料空速为3．42h。     

基于Cu-Zn/Al_2O_3-ZrO_2催化剂的甲醇水蒸汽重整制氢试验

模拟内燃机尾气余热在非贵金属催化剂Cu-Zn/Al2O3-ZrO2的作用下,进行甲醇水蒸汽重整制氢试验.采用自行设计的燃料重整制氢装置,通过调整燃料重整的试验条件来提高产氢率,并得到较优的重整制氢方案.结果表明:反应温度是甲醇水蒸汽重整反应中最关键的因素,重整气中氢气的体积分数随着温度的升高而逐渐加大.空速会直接影响反应原料滞留在催化剂表面的时间,因此空速为最小值376 h-1时,重整制氢效果更好.最佳的水醇物质的量比和原料流量分别为6∶1和0.4 mL/min.在最佳的试验条件组合下,当反应温度为600℃时,重整气中氢气的体积分数可以达到56.61%.因此,基于Cu-Zn/Al2O3-ZrO2催化剂的车载甲醇水蒸汽重整制氢技术具有实际应用的可行性.     

SO2-4/ZrO2/Al2O3催化剂的制备及其催化性能

用微波、红外、烘箱3种干燥方法制备了负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO2-4制成SO2-4/ZrO2/Al2O3催化剂,将此催化剂用于α-蒎烯催化异构化反应中.用XRD、FT-IR、TPD等对催化剂的表面积、孔径、晶相结构、酸强度等进行了表征.结果表明,微波干燥法制备的复合载体催化剂(SO2-4/ZA-W)中ZrO2的粒度较小(平均6 nm),比表面积为156.1 m2/g,平均孔径为4.95 nm,其表面酸性中心数和酸强度均高于红外干燥法和烘箱干燥法制备的催化剂.SO2-4/ZA-W催化剂在α-蒎烯催化异化反应中具有较高的活性,α-蒎烯转化率为95.6%,α-松油烯、柠檬烯等单环萜烯的含量达到56.5%.     

1773 K时熔融Ni与Al2O3陶瓷的润湿现象分析

采用改良静滴法观察了熔融Ni与多晶Al2O3陶瓷基板上的润湿行为,测定并分析了Ar+3%H2气氛下1 773K时熔融Ni的接触角,计算了Ni/Al2O3界面附着功,评价了二者的润湿性.结果表明:熔融Ni在Al2O3陶瓷基板上的初始接触角为115°,经过了快速下降和缓慢下降2个阶段最终达到平衡,平衡时接触角为100.8°-101.3°,界面处的附着功为1 431 mJ/m2.熔融Ni与Al2O3陶瓷的界面处可能生成的产物为NiO、Al2NiO4以及AlNi3等化合物,熔融Ni与Al2O3陶瓷基板的润湿过程为反应润湿行为.     

ZrO2/Al2O3复合载体中ZrO2的晶相和晶粒尺寸对Ni基催化剂性能的影响

用沉积-沉淀和溶胶-凝胶等法在扩孔后的Al2O3基载体上分别制备了不同ZrO2晶相和品粒尺寸的负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体，并用浸渍法制备了Ni／ZrO2／Al2O3．考察了纳米ZrO2品型结构和品粒尺寸对CO2重整CH4催化剂Ni／ZrO2／Al2O3的性能影响．结果表明，四方相ZrO2（t—ZrO2）有利于提高催化剂的表面吸附性能和催化剂的稳定性，同时t-ZrO2晶粒尺寸越小，活性物种的分散度越高，催化剂的活性好．     

Co/Al2O3催化剂催化还原NO的活性研究

针对汽车尾气中的NO污染物制得Co／Al2O3催化剂，考查了不同因素对Co／Al2O3催化剂还原NO的影响．用不同方法对该催化剂的活性进行了表征，结果显示该催化剂纯度高，其中Co负载量为2％的催化剂催化活性最好．     

Teflon/Al2O3纳米复合膜的结构及微观摩擦学特性

为了提高聚四氟乙烯的耐磨损能力，用射频磁控溅射法交替溅射纯Teflon靶和Al2O3靶获得Teflon/Al2O3多层复合膜，通过PHI－5300ESCA型X射线光电子能谱及原子力显微镜（AFM）对其结构、力学性能和微观摩擦磨损特性研究表明：Teflon/Al2O3多层复合膜不但具有Al2O3膜的较高硬度和抗磨损性能，而且具有纯Teflon膜的减摩性和高承载能力。同Al2O3相比，复合膜的综合性能优于纯Al2O3膜和纯Teflon膜。Teflon/Al2O3多层复合膜的研制，解决了弹性金属塑料瓦耐磨损能力差的问题。     

KF/Al2O3催化下2-甲基-3-(3,4-亚甲二氧基苯基)丙烯醛的合成研究

对KF／Al2O3催化洋茉莉醛和丙醛进行Claisen-Schmidt缩合反应2－甲基－3－（3，4－亚甲二氧基苯基）丙烯醛进行了研究，结果表明KF／Al2O3是较好的催化剂，通过正交实验确定了适宜的工艺条件：洋茉莉醛：丙醛为0．3：0．42（摩尔比），14g催化剂，丙醛滴加时间2h，反应温度60－70℃，反应时间2h，平均摩尔收率为80．2％。     

Fe2O3／Al2O3催化剂制备条件对其催化降解含聚丙烯酰胺废水活性的影响

以Fe2O3为活性组分,γ—Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Fe2O3／Al2O3催化剂,并将其用于催化降解模拟聚丙烯酰胺（PAM）废水考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,得出最佳制备工艺条件为：以Fe（NO3）3水溶液为浸渍液、活性组分负载量20％、焙烧时间3h、焙烧温度500℃在温度为60℃、pH=7．0、催化剂加入量为2g／L,H2O2的质量浓度为0．6g／L的条件下对质量浓度为400mg／L聚丙烯酰胺废水进行降解,反应90min后废水中聚丙烯酰胺相对分子质量降解率最高可达90％以上,CODcr去除率达86％,显示出了较高的催化活性．Fe2O3／Al2O3催化剂经过多次重复使用,催化活性基本没有降低,使用寿命长．