碱土金属修饰Al_2O_3的表面热稳定性

采用浸渍法添加不同碱土金属元素对γAl2O3进行改性.通过BET、XRD等手段研究考察了在1373K空气中经不同时间处理γAl2O3的相变和烧结情况比较了各样品烧结后比表面积的差异.结果表明碱土金属的引入(尤其是Sr、Ca)有效地抑制了氧化铝比表面积的损失和α相变.并对Al2O3的烧结动力学进行了研究探讨研究表明铝酸盐的生成并不是稳定氧化铝的根本原因碱土金属的高温稳定作用主要是分散态的碱土金属氧化物抑制氧化铝焙烧过程中最初1h内的烧结和α相变引起的比表面积损失.     

碱土金属修饰Al2O3的表面热稳定性

采用浸渍法,添加不同碱土金属元素对γ-Al2O3进行改性.通过BET、XRD等手段,研究考察了在1 373 K空气中,经不同时间处理γ-Al2O3的相变和烧结情况,比较了各样品烧结后比表面积的差异.结果表明,碱土金属的引入（尤其是Sr、Ca）有效地抑制了氧化铝比表面积的损失和α相变.并对Al2O3的烧结动力学进行了研究探讨,研究表明,铝酸盐的生成并不是稳定氧化铝的根本原因,碱土金属的高温稳定作用主要是分散态的碱土金属氧化物抑制氧化铝焙烧过程中最初1 h内的烧结和α相变引起的比表面积损失.     

钙改性对γ-Al2O3的高温热稳定性的影响

研究了以Ca(NO3)2浸渍改性对γ-Al2O3的高温热稳定性的影响.考察了Ca的添加量及高温(1273K、1373K)处理后的表面性质和稳定性.BET比表面积和XRD结果表明,高温下Ca物种的引入明显地抑制了氧化铝比表面积的损失和α相变,提高了其耐热性.探讨了Al2O3烧结动力学,高温动力学研究表明,Ca的高温稳定作用主要是抑制焙烧过程中最初1h内的烧结和α相变.     

SrO对Al2O3载体的改性及MnOx/SrO-Al2O3催化剂的甲烷燃烧活性

以Mn(CH3COO)2为前驱体，制备了MnOx/Al2O3,MnOx/SrO-Al2O3系列催化剂，考察了SrO对Al2O3热稳定性的影响及MnOx/SrO-Al2O3催化甲烷燃烧的活性，并用X－射线衍射（XRD），程序升温还原（TPR）对其进行了表征，结果表明，随SrO加入量的增加复合载体SrO-Al2O3的比表面发生明显变化，高温焙烧过程中生成SrAl2O4,SrO.6Al2O3,SrO的加入抑制了Al2O3的α相变，SrO-Al2O3(1000℃焙烧）负载的MnOx催化剂，其还原性能有较大提高，对甲烷燃烧的催化活性明显增强。     

La0.8Sr0.2FeMn1.5Al9.5O19-δ六铝酸盐气溶胶催化剂的催化性能

采用共沉淀-超临界干燥法制备了混合取代型La0.8Sr0.2FeMn1.5Al9.5O19-δ(LSFMAO)六铝酸盐气溶胶甲烷燃烧催化剂, 并采用XRD、BET、SEM、TPR等技术研究了超临界干燥和高温焙烧对材料结构和催化性能的影响. 超临界干燥处理的前驱物经1200 ℃焙烧后, 得到磁铅石型六铝酸盐气溶胶, 其具有较高的比表面积(16 m2·g-1)和甲烷燃烧活性; 然而高温(1300-1400 ℃)老化导致该六铝酸盐严重烧结, 比表面积和催化活性急剧下降. 研究结果表明, 对一定温度范围内(≤1200 ℃)焙烧的六铝酸盐催化剂, 超临界干燥法有助于改善其热稳定性和催化活性, 但高温(>1200 ℃)老化后, 催化剂的抗热烧结和催化性能主要由材料的组成和固有结构性质决定.     

SAPO-34分子筛的合成及甲醇制烯烃催化性能

以三乙胺为模版剂,系统研究了合成凝胶中硅含量、磷酸含量以及水含量对SAPO-34分子筛晶化及其MTO催化性能的影响,Si对SAPO-34的形成具有结构导向作用,只有当SiO2/Al2O3 ≥ 0.25时才可以得到纯相SAPO-34分子筛. 然而随着凝胶中Si含量增大,合成样品中出现氧化铝物种,结晶度、比表面积逐渐下降,催化稳定性降低. 进一步研究发现,凝胶P2O5/Al2O3和H2O/Al2O3比对SAPO-34的合成和催化性能也有很大影响. 当P2O5/Al2O3=1.1,H2O/Al2O3=36时,合成样品具有较高的比表面积、较为理想的(P+Si)/Al比和适宜的酸性,单程寿命达到520 min. 在此基础上研究了焙烧条件对SAPO-34分子筛催化性能的影响,结果表明SAPO-34在流动的空气气氛中焙烧8 h得到的样品比焙烧10 h的样品残留了更多的模版剂,且部分残留的模版剂以二烯烃的形式存在,催化寿命明显比焙烧10 h的样品长,达到580 min.     

Ba、Mn对Al2O3热稳定性和甲烷催化燃烧活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备BaO•6Al2O3系列催化剂.考察了Ba、Mn的引入对Al2O3的热稳定性及甲烷催化燃烧性能的影响.结果表明, Ba在高温下与Al2O3首先生成BaAl2O4，然后进一步与Al2O3反应生成具有β-Al2O3结构的BaAl12O19六铝酸盐，抑制了Al2O3进一步的烧结，提高了催化剂的热稳定性. Mn的引入也能够促进六铝酸盐的生成并提高催化剂的甲烷燃烧活性.采用超临界干燥法可抑制干燥过程中因毛细收缩引起的比表面积降低.所制备的BaMnAl11O19催化剂经1200 ℃焙烧4 h后，比表面积为35.1 m2•g－1，在空速40000 h－1条件下，10％甲烷转化温度(T10％)为500 ℃，催化活性明显高于常规干燥法制备的相应催化剂.     

BaFeO3和BaCeO3钙钛矿型氧化物的储氮性能

 采用改进的溶胶－凝胶法制备了Ba－Fe－O（Ba／Fe原子比为0．5），Ba－Ce－O（Ba／Ce原子比为1）和Ba－Sn－O（Ba／Sn原子比为1）氧化物，并考察了其储氮性能．结果表明，750℃焙烧的Ba－Fe－O样品，在400℃下的NOx储存容量（NSC）最大，其次为900℃焙烧的Ba－Ce－O样品；相同温度焙烧的样品，在400℃下的NSC均大于200℃下的NSC．XRD测试结果表明，750℃焙烧的Ba－Fe－O样品的缺陷钙钛矿BaFeO3－δ可能是储存NOx的主要活性相，而Ba－Ce－O和Ba－Sn－O样品储存NOx的活性相分别为钙钛矿型BaCeO3和BaSnO3．BET测定结果表明，样品的比表面积均较小．用FT－IR分析了Ba－Fe－O样品上储存的NOx物种．讨论了NSC大小与吸收温度、NOx吸收物种及样品物相之间的关系．     

氧化铝对Fe－Cu－Zn－K－Al低碳醇合成催化剂性能的影响

 采用N2吸咐，TPR和XRD等表征手段对高温熔融法制备的Fe－Cu－Zn－K－Al催化剂中氧化铝的作用进行了研究．结果表明，当比表面积低于4．0m2／g时，催化剂性能受比表面积的影响非常明显．少量的Al2O3即可有效地增加催化剂的比表面积，提高醇的收率和C2＋OH的选择性；大量的Al2O3虽然能使催化剂的比表面积有所增加，但醇的收率和C2＋OH选择性却显著降低．这是Fe－Cu－Zn－K－Al催化剂中Al2O3同时具有物理作用和化学作用所致．物理作用能有效地增加还原后催化剂的比表面积，提高金属利用率，分散催化剂的活性组分，使其更容易还原，进而提高催化剂活性和选择性．化学作用影响到催化剂的电子性质，从而导致催化剂的活性和选择性降低．TPR和XRD结果表明，在Fe－Cu－Zn－K－Al催化剂中，助剂Al2O3的作用随着其含量的变化而有所不同．当Al2O3含量较低时，其物理作用是主要的；随着Al2O3含量的增加，其化学作用更为明显，甚至导致新物相AlFeO3生成，进而影响催化剂的催化性能．     

镧、锆改性的氧化铝载体对钯催化氧化甲烷活性的影响

研究了镧、锆改性的氧化铝载体对钯催化氧化甲烷活性的影响,结果表明,nLa∶nZr=2∶1时,所得的改性氧化铝载体在1 050℃焙烧后具有较大的比表面积和孔容;nLa∶nZr=1∶2时,所得的改性氧化铝载体经过1 050℃焙烧后具有较大的储氧量;Pd/Al2O3高温下的烧结情况较为严重,而加入La与Zr后烧结现象得到明显改善;改性后的Pd/La0.13Zr0.065-Al对甲烷氧化的活性最高,Pd/La0.065Zr0.13-Al次之,未改性的Pd/Al2O3活性最低.     

Pd/CexZr1-xO2/Al2O3催化剂上甲烷燃烧及TPR/TPO性能研究

考察了Ce-Zr复合氧化物的添加对Al2O3负载Pd催化剂的甲烷燃烧性能的影响，并利用XRD，TPR，TPO技术对Pd／CexZr1-xO2／Al2O3体系催化剂的物相结构及氧化还原性能进行了研究。结果表明，Ce-Zr复合氧化物的添加抑制了氧化铝载体的。相变并提高了PdO的分解温度，从而提高了催化剂的耐热稳定性。催化剂经高温1100℃焙烧老化后，由于Ce-Zr复合氧化物的存在促进了表面PdO物种的还原，从而提高了甲烷的催化燃烧活性（T20％和T90％值降低），其中Pd／Ce0.2Zr0.8O2／Al2O3催化剂具有最好的催化活性及热稳定性。     

CuCl／SiO2-Al2O3催化剂的表面结构及甲醇氧化羰基化催化性能

通过掺杂Al对无定形层析硅胶进行表面改性,采用固体离子交换法制备了CuCl/SiO2-Al2O3催化剂,并考察了它在甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应中的催化性能.结果表明,掺杂Al制备的SiO2-Al2O3载体仍保持了硅胶的无定形结构,比表面积降为200m2/g,但表面酸性明显增强,具有B酸中心.CuCl不仅分散于SiO2-Al2O3载体表面,而且与载体表面的B酸发生离子交换作用形成了表面Cu 物种,使催化剂比表面积降为148m2/g,且两种Cu 物种共同构成了催化活性中心.当CuCl/SiO2-Al2O3催化剂的Si/Al比为5,在500℃焙烧时,催化剂上甲醇氧化羰基化反应的碳酸二甲酯的选择性和时空收率分别达到74%和1.27g/(g.h).     

CuO/CeO2-Al2O3催化剂中CuO高温迁移和固相反应的研究

采用原位XRD、激光Raman光谱和TPR技术研究了不同温度焙烧的CuO／CeO2-Al2O3催化剂中CuO物种的存在形式及其高温固相反应。结果表明，300℃焙烧催化剂CuO以晶相和非晶相形式存在于CeO2-Al2O3的表层。600℃焙烧催化剂，表层CuO部分迁移到CeO2内层，并与载体Al2O3反应生成CuAl2O4。800℃焙烧催化剂，除了极少景CuO以晶相和非晶相形式存在于CeO2-Al2O3的表层外，大部分CuO迁移到CeO2内层，与载体反应生成CuAl2O4的量明显增加。900℃焙烧催化剂。所有的Cu物种都以CuAl2O4形式存在。表明高温焙烧有利于CuO向CeO2内层迁移及内层CuO与载体Al2O3反应生成CuAl2O4。     

汽车尾气净化器用活性氧化铝的研制

应用一种新的氧化铝制备方法-水合含碳氧化铝热解法, 通过引入模板导向剂和热稳定助剂, 制得了Al2O3纯度≥99.9%, 一次晶粒0.1 μm, 平均粒径0.2～3 μm, BET比表面积148.4 m2*g-1(900 ℃, 1 h焙烧)的活性氧化铝. 该方法所得产品性能稳定, 孔容大, 孔径分布合理, 纯度高. 样品经用户小批量试用认定 其新鲜态、老化后的比表面积和小杂质含量(P, S, Cl, Pb)指标均优于国内同类产品, Al2O3涂层粘结强度、涂层负载量等性能达到国际先进水平.     

焙烧温度对甲硫醇催化剂K_2WO_4/Al_2O_3结构和性能的影响

研究了焙烧温度对溶胶-凝胶法制备的甲硫醇催化剂K2WO4/Al2O3的表面结构和催化性能的影响.表征结果显示,K2WO4在Al2O3上分散得较好,在450和550oC焙烧的催化剂颗粒大小均匀,无明显团聚现象.随着焙烧温度的升高,催化剂的比表面积减小,表面钨物种与Al2O3的相互作用减弱,与碱物种的相互作用增强,酸碱强度降低.K2WO4/Al2O3表面不含质子酸.催化剂活性与其比表面积及表面的共轭酸碱对密切相关.评价结果表明,在550oC焙烧而制得的催化剂活性最高.     

以离子液体为铝源和模板合成氧化铝纳米纤维

以咪唑类氯铝酸盐离子液体(x Al Cl_3-[C_(10)mim]Cl)为模板和铝源,采用溶胶-凝胶法合成了氧化铝纳米纤维.考察了氯铝酸盐离子液体中Al Cl_3的摩尔分数以及焙烧温度对纤维状氧化铝合成的影响,通过X射线衍射仪(XRD)、场发射透射电子显微镜(TEM)和物理吸附仪对样品进行了表征.研究结果表明,氯铝酸盐离子液体可以同时作为模板剂和铝源合成具有一定形貌的氧化铝.当Al Cl_3的摩尔分数x(Al Cl_3)=0.5时,可以合成出纳米纤维状氧化铝,纳米纤维直径约为2 nm,长度约为200 nm,比表面积为238.38 m~2/g,孔容为0.54 cm~3/g,平均孔径为8.43 nm.合成的氧化铝具有高的热稳定性,在900℃下焙烧依然能够很好地保持其形貌结构和γ晶型.此外,提出了氢键共π-π键堆积机理来解释超细纤维氧化铝的合成过程.     

S2O8^2—和SO4^2—促进ZrO2固体超强酸正戊烷反应性能差异的研究

考察了常温下S2O8^2-促进ZrO2(PSZ)固体超强酸催化剂上正戊烷的反应性能，并与SO4^2-促进ZrO2（SZ）反应相比较，观察到PSZ和SZ对正戊烷都具有异构化和裂解的双重作用，主要产物分别为异戊烷和异丁烷。正戊烷的异构化转化率和表观反应速率常数主要取决于样品的焙烧温度。但对于正戊烷异构化反应，PSZ的最佳焙烧温度为550℃，比SZ的低50℃。在各自的最佳焙烧温度下反应1h后，前者的异戊烷生成率为后者的1．3倍。通过S含量和比表面积测定以及用XRD和FTIR等手段分析了PSZ的物理化学特性。从原位FTIR谱图发现，PSZ（550℃）表面S－O键的红外吸收明显比SZ（600℃）的强；通过吡啶红外手段发现PSZ（550℃）吡啶离子吸收峰的红移大于SZ（600℃），表明前者的Lewis酸强于后者。     

铁取代六铝酸盐的制备及其对甲烷燃烧的催化性能

 采用共沉淀-水热处理法制备了铁取代六铝酸盐(BaFexAl12-xO19-δ,x≤3)催化剂,并用XRD,SEM,UV-Vis和BET等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,经1000 ℃焙烧后催化剂开始出现少量六铝酸盐相,1100 ℃焙烧后六铝酸盐相为主要的晶相,当x＞3时催化剂中的杂质相不可忽略. Fe取代六铝酸盐中的Fe主要为Oh配位. 在x≤3范围内,随着Fe取代量的增加,催化剂对甲烷燃烧的催化活性逐渐升高,其中BaFe3Al9O19-δ的起燃温度最低(515 ℃); 继续增加Fe含量,催化剂的高温活性反而下降. 向Fe单取代六铝酸盐晶格中引入La制得的Ba0.5La0.5FeAl11O19-δ催化剂,其起燃活性与BaFeAl11O19-δ的基本相同,但高温活性有较大提高. 反应气组成对催化剂的活性有显著影响,提高O2分压可以降低催化剂的起燃温度,但对高温活性的影响不大. BaFe2Al10O19-δ催化剂在800 ℃下运行100 h没有发生失活现象.     

硅含量对Al2O3-SiO2气凝胶结构和性能的影响

研究了硅含量对Al2O3-SiO2气凝胶结构和性能的影响.结果表明,随着硅含量的增加,Al2O3-SiO2溶胶的凝胶时间逐渐延长,气凝胶密度逐渐增大.其结构逐渐由多晶勃姆石向无定形SiO2过渡.Al2O3-SiO2气凝胶同时含有Al-O、Si-O以及Al-O-Si结构,600 ℃煅烧后的物相为无定形γ-Al2O3和SiO2,1 200 ℃煅烧后为莫来石相.当硅含量为6.1wt%～13.1wt%时,适量的硅抑制了Al2O3-SiO2气凝胶的相变,其1 000℃的比表面积(339～445 m2·g-1)高于纯Al2O3气凝胶(157 m2·g-1).SEM分析表明,硅元素的加入改变了Al2O3气凝胶的结构形貌,随着硅含量的增大,Al2O3-SiO2气凝胶逐渐由针叶状或长条状向球状颗粒转变.     

蜂窝状堇青石载体Al2O3涂层的原位合成

 采用改进的原位合成法（原位－浸涂法）在蜂窝状堇青石载体表面制备了多孔氧化铝涂层．着重研究了制备条件对涂层负载、晶相及其孔结构性质的影响，并与其他方法制备的涂层进行了比较．结果表明，采用多次原位合成法制备能提高氧化铝涂层的牢固度，但每次负载量偏低；原位－浸涂法适宜的制备参数为：水解温度83℃，水／异丙醇铝摩尔比60，pH值3．5～4．0，焙烧温度500℃．原位－浸涂法有利于制备Al2O3涂层，具有较好的牢固度，而且涂层的孔径分布窄，具有较大的比表面积、比孔体积和平均孔径．