γ-Al2O3中孔陶瓷膜的制备及表征

以粒径为0.3～0.4 μm的α-Al2O3为原料,通过悬浮液真空抽吸法,制备出平均孔径约为70 nm的完整无缺陷的片状α-Al2O3支撑体;以仲丁醇铝为前驱体,采用颗粒溶胶路线制备出稳定的Boehmite溶胶,以此溶胶采用浸浆法,在制备的α-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的γ-Al2O3中孔膜,并考察了烧成温度对γ-Al2O3中孔膜性能的影响.结果表明,本文制备出的γ-Al2O3膜的孔径约为3 nm,对PEG的截留分子量为2800～5300,纯水渗透通量为11.5～25.9 L·m-2·h-1[7.6×105 Pa,(14±1)℃].说明在孔径为70 nm左右的载体上直接制备孔径为3 nm的完整的中孔膜是可行的.     

Preparation and characterization of mesoporous γ-Al2O3 membranes

以粒径为0.3～0.4 μm的α-Al₂O₃为原料,通过悬浮液真空抽吸法,制备出平均孔径约为70 nm的完整无缺陷的片状α-Al₂O₃支撑体;以仲丁醇铝为前驱体,采用颗粒溶胶路线制备出稳定的Boehmite溶胶,以此溶胶采用浸浆法,在制备的α-Al₂O₃支撑体上制备出完整无缺陷的γ-Al₂O₃中孔膜,并考察了烧成温度对γ-Al₂O₃中孔膜性能的影响。结果表明,本文制备出的γ-Al₂ O₃膜的孔径约为3 nm,对PEG的截留分子量为2800～5300,纯水渗透通量为11.5～25.9 L.m^-2.h^-1［7.6×10⁵ Pa,（14±1）℃］。说明在孔径为70 nm左右的载体上直接制备孔径为3 nm的完整的中孔膜是可行的。     

γ-Al2O3在CeO2-La2O3催化还原SO2中的作用

考察了反应温度对γ-Al₂O₃、CeO₂-La₂O₃和CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂到单质硫活性的影响。采用XRD表征了催化剂反应前后的物相变化。结果表明，温度过低或过高均不利于γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂的反应。γ-Al₂O₃的介入提高了CeO₂和La₂O₃的分散性，使Redox 和COS两种反应机理在同一催化剂上的协同作用增强，使CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃在催化还原SO₂的反应中具有更低的反应温度和更高的活性。     

溶胶-凝胶法制备CuO/γ-Al2O3 催化吸附剂

采用溶胶-凝胶法制备纯γ-Al₂O₃ 颗粒和CuO/γ-Al₂O₃ 吸附剂颗粒,研究制备吸附剂工艺中的各种影响因素,得到最佳的制备工艺参数。在最优条件下制备得到的CuO/γ-Al₂O₃ 吸附剂具有较大比表面积、孔容和均匀的孔径分布,并对工艺进行了改进,如省去冲洗过程、增大溶胶浓度和提高氧化铜的有效负载量。对比分析了改进工艺前、后吸附剂的孔结构特征,简化后的制备工艺不仅缩短吸附剂制备周期,也降低吸附剂制备成本。对吸附剂进行了脱硝性能研究,结果表明,改进溶胶凝胶法制备得到的CuO/γ-Al₂O₃ 催化剂在（250～400） ℃,脱硝率维持在85％以上,活性高于浸渍法制备的同类型的吸附剂。     

球形γ-Al2O3载体制备的研究

介绍了用滚动成球机制备球形γ-Al₂O₃载体的工艺及特点,并通过试验讨论了影响成球性能的条件和因素,也可为滚动成球法制备其他球状催化剂载体提供一定的理论依据。     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

添加剂对γ-Al2O3陶瓷膜微孔结构的影响

以化学纯异丙醇铝为原料,采用溶胶凝胶法制备了γ-Al2O3陶瓷膜。研究了曲拉通(C34H62O11)、N,N-二甲基甲酰胺、硝酸镧等添加剂对γ-Al2O3陶瓷膜的微孔结构的影响,利用比表面积分析对陶瓷膜的性能进行了表征。结果表明：在γ-Al2O3陶瓷膜制备过程中,添加有机添加剂后,所制备的陶瓷膜的孔径、比表面积均变大。陶瓷膜经过高温热处理后,孔径急剧增大。在陶瓷膜的制备过程中引入硝酸镧,可以有效地抑制孔径的增大。化学添加剂可以起到改变陶瓷膜孔形状的作用。     

工业芳构化催化剂中γ-Al2O3对分子筛酸性的影响

用重量吸附法测得HZSM-5分子筛原粉、γ-Al₂O₃和工业用芳构化催化剂HZSM-5的酸量和强度。实验发现HZSM-5原粉和工业催化剂的酸量很接近,而Al₂O₃的酸量要比原粉低得多,强酸只占原粉的10%左右。用红外吸附法测得原粉的B酸/L酸相对含量为催化剂的4倍左右,实验表明,Al₂O₃对分子筛的酸性有较大影响,主要增加了L酸。     

NiMoFeB/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其评价

以NiCl_2·6H_2O为前驱体、(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O和FeCl_3·6H_2O为助剂,通过浸渍、焙烧和NaBH_4还原制备高活性的NiMoFeB/γ-Al_2O_3催化剂。采用糠醛液相催化加氢为探针反应对其活性进行了评价。与NiMoB/γ-Al_2O_3相比,NiMoFeB/γ-Al_2O_3催化剂表现出更高的加氢活性和选择性,即使在较低温度60℃和5.0MPa条件下,加氢反应3.0h,糠醛转化率接近100%。考察Fe掺杂量和活性组分的负载顺序对催化剂活性的影响。结果表明,适宜的Fe掺杂量Mo+Ni与Fe原子比为20:1,Mo、Ni和Fe前驱体盐同时负载于γ-Al_2O_3时,催化剂活性最高。XRD研究表明,NiMoFeB/γ-Al_2O_3为无定形结构,活性组分在载体上分散均匀,具有良好的热稳定性。     

催化湿式氧化中负载型催化剂制备

采用浸渍法制备了负载型催化剂CuO/γ-Al_2O_3和Fe_2O_3/γ—Al_2O_3,以甲基橙为代表化合物,考察了制备因素对催化活性的影响,结果表明,CuO/γ-Al_2O_3的活性高于Fe_2O_3/γ-Al_2O_3,催化湿式氧化甲基橙2 h,脱色率接近100%。正交试验和稳定性研究表明,焙烧温度对催化活性影响较大,350℃焙烧,催化剂活性组分Cu溶出较少,且重复使用情况较好。采用SEM和XRD等手段对CuO/γ-Al_2O_3进行表征,发现其活性组分分散度良好。     

V2O5/Al2O3上异丁烷脱氢反应研究

用浸渍法制备了质量分数为12%V₂O₅/Al₂O₃负载型催化剂，考察了催化剂的活化气氛，反应中异丁烷与氢气的比例和反应温度对异丁烷脱氢活性的影响。结果表明，用N2作活化气，反应中异丁烷与氢气的体积比为1∶1时，在质量分数为12%的V₂O₅/Al₂O₃催化剂上异丁烷脱氢转化率和选择性较好，在625 ℃时，转化率达到52%，选择性为80%。     

Co-Mo/γ-Al2O3非贵金属高效脱氧催化剂的研究

通过等体积浸渍法制备了Co-Mo/γ-Al₂O₃非贵金属脱氧催化剂。利用XRD、SEM-EDS和 TEM等进行了表征，并进行了常压微反脱氧装置试验。结果表明，在原料中氧体积分数为0.1%、空速3 000～12 000 h^－1、活性温度80 ℃以上的条件下，尾气中残氧体积分数小于1.0×10^－6。300 h连续运转表明，该脱氧剂具有良好的活性稳定性。     

Co(Ni)MoNx/γ-Al2O3催化剂对n-C8异构化反应的催化性能

利用程序升温还原氮化技术,制备了不同助剂含量的CoMoNx/γ-Al₂O₃与NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂,以正辛烷为模型化合物,在固定连续微型反应装置上考察了催化剂的异构化活性,结果表明,CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂比NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的异构化活性高,异构烃选择性低。NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂异构化反应产物中正构烷烃和小分子支链烷烃含量低于CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂。CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的高选择性仅在催化剂活性较低的情况下才能获得。     

LiLaNiO_x/γ-Al_2O_3催化剂上甲烷加压部分氧化制合成气

考察LiLaNiO_x/γ—Al_2O_3催化剂对甲烷加压[(0.2～1.0)MPa]部分氧化制合成气反应的催化性能。结果表明,LiLaNiO_x/γ—Al_2O_3催化剂具有优良的甲烷部分氧化催化性能,在850℃和1.0 MPa条件下,甲烷转化率和CO选择性分别达76.2%和82.5%。在100 h连续实验中,反应活性及选择性保持不变,显示出较高的催化稳定性。采用XRD、XPS和TG—DTA方法对反应前后催化剂的晶体结构、表面性能以及抗积炭性能进行表征,结果表明,LiLaNiO_x/γ-Al_2O_3催化剂具有较高的结构稳定性和抗积炭性能。     

富氢气氛中CO的选择性氧化——碱金属助剂对Pt/γ-Al2O3催化剂性能的影响

研究了碱金属助剂对Pt/γ-Al₂O₃催化剂选择性氧化富氢气氛中CO性能的影响。结果表明，碱金属助剂的引入对Pt/γ-Al₂O₃的催化性能有不同程度的改变，其中添加Na和K后，能明显提高低温下的CO转化率。     

不同原料制备γ-Al2O3蜂窝陶瓷涂层的研究

应用浸渍法和浆涂法，采用不同原料分别制备了五种活性氧化铝涂层及相应的钯复合金属氧化物型三元催化剂。详细比较并分析了五种涂层在晶型（XRD）、比表面及三元催化活性等方面的区别及原因。对比了五种涂层制备方法的优缺点。由氯化铝、硝酸铝、纳米氧化铝粉、拟薄水铝石及氢氧化铝溶胶单体为原料制得的涂层结晶好、比表面大。由拟薄水铝石及氢氧化铝溶胶单体制备的γ-Al₂O₃涂层工艺方法简单、成本较低、涂层性能符合要求，是一种更为实用的方法。     

糠醛加氢制糠醇中γ-Al2O3负载Cu-Zn催化剂的改性研究

采用浸渍法制备Co改性γ-Al₂O₃负载的Cu-Zn催化剂，考察Cu-Zn负载量、Co含量及反应温度等对催化剂性能的影响。结果表明，在413 K、氢气流速0.5 mL·s^－1 和糠醛空速2 h^-1 条件下,当催化剂Cu-Zn/γ-Al₂O₃（Co）中n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Co)＝1.0∶2.0∶3.0∶0.51时，糠醇的选择性100％，糠醛转化率94.6％，比使用单纯Cu-Zn/γ-Al₂O₃催化剂的最佳转化率提高11％。     

γ-Al2O3载体制备中水洗脱氯工艺的连续化

通过正交实验，研究了γ-Al₂O₃载体制备中拟薄水铝石水洗的连续化。方差分析表明，第一阶段洗水的pH是影响脱氯效果的关键因素，初步得出水洗连续化的优化条件。与国内外传统的间歇式水洗相比，收率从80%提高到99.7%，所需洗水量仅为原来的1/3，而处理500 kg物料的生产周期也从10 h缩短到2～3 h。     

γ-Al2O3载体制备中连续化水洗对拟薄水铝石织构的影响

探讨了γ-Al₂O₃载体制备中连续化水洗取代间歇式水洗后对前驱物拟薄水铝石织构的影响。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热分析仪(DTA)、氮吸附脱附仪和汞孔计等分析测试手段研究了水洗连续化对物质晶相、粒径、结晶度以及孔结构的影响。实验结果表明，连续化水洗不影响拟薄水铝石的物相组成以及一次粒子的粒径和形状，而二次粒子粒径及其聚集体的大小与间歇式水洗有明显差异。借助差热分析以及Al₂O₃·nH₂O中化学结晶水n值的计算，对拟薄水铝石的有序度进行了考察，发现连续水洗有利于拟薄水铝石从无序向有序的进一步演化。