FCC硫转移剂MgAlCuFe复合氧化物的结构与性能：Fe和Cu含量的影响

采用共沉淀法合成MgAlCuFe水滑石前驱体,经过700 ℃焙烧 6 h 后,制备了一系列不同Fe和Cu含量的FCC硫转移剂. 利用X射线衍射、氮气吸附和X射线荧光光谱对硫转移剂的结构和组成进行了表征,采用改装的WRP-3热重天平分析了其氧化吸硫和还原脱硫的性能. 结果表明,在一定范围内调变Fe和Cu含量均可以得到结构规整的类水滑石前驱体,经过焙烧后得到MgAlCuFe-LDOs复合氧化物. 最佳的Fe和Cu含量分别为8%和1%, 其吸硫速度较快,仅 6 min 即达到吸附饱和1.57 g/g, 还原脱硫的效果也较好. 在MgAlCuFe-LDOs复合氧化物中Fe是氧化SO2和还原MgSO4的促进剂, Cu具有促进催化氧化SO2的能力.     

CuZnAl水滑石衍生催化剂上甲醇水蒸气重整制氢Ⅲ.合成水滑石用金属盐的影响

采用共沉淀法,用不同金属盐为Cu源和Zn源合成了一系列CuZnAl水滑石,以此为前体经600℃焙烧后制得相应催化剂.用硝酸盐和醋酸盐合成的水滑石结晶度高,其衍生催化剂比表面积大、Cu的分散性好且易于还原;而用硫酸盐和盐酸盐合成的水滑石结晶度差,其衍生催化剂比表面积小、Cu的分散性差且不易还原.反应评价结果显示,用硝酸盐和醋酸盐制得的催化剂活性高、反应稳定性好;而用硫酸盐和盐酸盐制得的催化剂由于低的Cu表面积以及S和Cl的毒化作用而几乎无催化活性.在醋酸盐制备的催化剂上,产物干气中CO的浓度明显较低,在250℃和WHSV=3.28 h-1的条件下约为0.03%~0.04%,仅为硝酸盐所制催化剂上CO浓度的1/5;在210℃和WHSV=0.5 h-1的条件下,该催化剂上甲醇几乎完全转化,同时CO浓度降至约0.005%.N2O滴定、CO2程序升温脱附和程序升温还原结果显示,用醋酸盐和硝酸盐制备的催化剂具有极相近的Cu表面积和表面碱性,但前者CuO的还原峰温较后者低近70℃,归因于ZnO与CuO间的强相互作用,这是催化剂具有良好选择性的可能原因.     

Ni-Al类水滑石的制备及其Ni/Al2O3加氢脱硫研究

采用共沉淀方法合成了不同Ni/Al比的镍铝类水滑石,将其作为催化剂前驱体,制备了Ni/Al2O3加氢脱硫催化剂.通过X射线衍射法(XRD),程序升温还原(H2-TPR),热重分析(TG),傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对催化剂进行了表征.利用10 mL固定床装置在不同温度,压力,体积空速和氢油比条件下对Ni/Al2O3催化剂的加氢脱硫活性进行了评价.结果表明,XRD图和FT-IR图中均出现了Ni-Al类水滑石的特征峰,TG图呈现出两个明显阶段的失重,在Ni-Al2O3-HT的XRD图中最强的衍射角对应单质金属Ni粒子的(111)晶面.脱硫结果显示Ni-Al类水滑石作为前驱体在适当的条件下,FCC汽油的硫含量降至10 ppm以下.类水滑石作为前驱体的Ni/Al2O3加氢脱硫活性很好,说明类水滑石作为前驱体在加氢脱硫领域有好的应用前景.     

Ce-Zr-Ba-O纳米材料的制备及其结构与性能研究

以金属硝酸盐为原料,分别采用高分子前驱体法、柠檬酸盐凝胶法制备了纳米级的Ce-Zr-Ba-O复合氧化物超细粒子,采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、BET比表面测定、热重-差热(TG-DTA)技术对催化剂进行了表征,并考察了催化剂的CO氧化活性和热稳定性。实验结果表明,高分子前驱体法和柠檬酸盐凝胶法制备的催化剂粉体都达到了纳米级。两种方法中,高分子前驱体法所制得的催化剂的BET比表面达118.96m²·g^-1,CO氧化反应活性较高,同时该方法制得的催化剂分散性好,无团聚,经1000℃高温焙烧后仍基本无烧结、无团聚现象,具有较高的热稳定性。     

含钯类水滑石衍生复合氧化物Pd/M3AlO(M=Mg,Co, Ni,Cu, Zn)催化剂上氯苯的催化氧化

采用共沉淀法制备了系列含Pd类水滑石材料, 类水滑石基体为M3Al-HT (M=Mg, Co, Ni, Cu, Zn), 经焙烧制备出含Pd类水滑石衍生复合氧化物催化剂. 通过X射线衍射(XRD), 热重-差热分析(TG-DTG), H2程序升温还原(H2-TPR), O2程序升温脱附(O2-TPD)和N2吸脱附等表征技术手段研究了不同二价金属元素对含Pd类水滑石衍生复合氧化物催化剂物理化学性质及其对挥发性有机污染物氯苯催化氧化性能的影响. XRD和TG-DTG结果表明, 不同二价金属元素, 除Cu外, 都能形成类水滑石层状结构, Pd在不同类水滑石前驱物中均能良好分散. 不同的二价金属元素对催化剂性能的影响不同, 其中Pd/Co3AlO催化剂表现出最高的氯苯催化氧化活性, 其起燃温度和全转化温度分别为182和283 ℃. H2-TPR和O2-TPD测试表明, Pd和类水滑石衍生复合氧化物存在着协同作用, Pd的引入促进了复合氧化物的还原, 从而影响氧化物的氧化还原性能. Pd/M3AlO系列催化剂的活性主要受催化剂的氧化还原性能及其表面活性氧物种的影响.     

混合硝酸镍和醋酸镍制备的催化剂的特征和催化加氢抗硫性能

使用直接还原镍盐前体[Ni(NO_3)_2/γ-Al_2O_3, NiAc_2/γ-Al_2O_3或Ni (NO_3)_2-NiAc_2/γ-Al_2O_3]和镍氧化物前体的方法制备催化剂,研究了它们的 表面特征和甲苯加氢抗硫性能。还原镍盐得到的催化剂比还原其焙烧成的氧化物制 得的催化剂金属的还原和分散程度高。Ni(NO_3)_2-NiAc_2/γ-Al_2O_3分解得到的 氧化物前体的TPR在约415 ℃出现了较小数量的块状NiO的还原峰;而Ni(NO_3)_2- NiAc_2/γ-Al_2O_3的TPR中镍盐分解成氧化物时的耗氢量变小。用氢溢流的概念和 镍盐分解时的耗氢量可以将TPR的结果和金属的分散性关联起来。在镍盐前体催化 剂上甲苯的加氢具有较高的活性,而两种盐摩尔比为1：1时,盐前体催化剂反应活 性出现了一极大值,同时盐和氧化物前体催化剂都给出了抗硫性能的极大值。     

凝胶-模板法制备高比表面积氧化镁

以四水乙酸镁为前驱体,以大米粉形成的凝胶为模板,采用新的凝胶-模板法制备了一系列的氧化镁材料,并用X射线衍射、扫描电镜、低温氮气吸附-脱附、X射线荧光分析、热重-差示扫描量热、CO2程序升温脱附和氨程序升温脱附等手段对样品进行了表征.该方法主要利用大米粉在水中加热形成凝胶来分散镁盐前驱体,再通氧焙烧去除模板从而获得多孔MgO材料.结果表明,制得的MgO具有高比表面积(可达206m2/g)和双介孔结构(孔径分别位于3.9和5~40nm附近).与直接焙烧四水乙酸镁制得的MgO相比,这类新型高比表面积MgO具有较多的强碱位和较少的酸性位,并在异丙醇催化分解反应中表现出更高的丙酮收率和选择性,有望成为一类优良的固体碱催化剂.     

固相球磨法制备丙烷氧化脱氢V2O5/NiO催化剂

以不同温度焙烧制备的NiO和V2O5为前驱物,采用固相球磨法制备了V2O5/NiO催化剂,考察了前驱物的焙烧温度对该催化剂丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能的影响,并采用x射线衍射、N2物理吸附、电感耦合等离子体原子发射光谱、透射电子显微镜、H2程序升温还原和x射线光电子能谱等对催化剂进行了表征.结果表明,固相球磨法制备的V2O5/NiO催化剂表现出较好的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能,当以400℃焙烧的氧化物为前驱体时,V2O5/NiO催化剂表面含有较多的未完全还原氧物种Oδ-,因而表现出了较高的丙烯选择性.在475℃反应时,丙烷转化率可达20.1%,丙烯选择性达到71.2%.     

有机膦酸配合物热分解法制备三维网状形貌的偏磷酸铁

用三氯化铁和乙二胺四甲叉膦酸(edtmpH8)为原料合成膦酸铁(FeIII-edtmpH5)配合物前驱体,再将该前驱体在空气氛下焙烧即制得偏磷酸铁Fe(PO3)3.利用电喷雾质谱(ESI/MS)、红外光谱(FT-IR)、热重-差热分析(TG-DTA)测试确定了FeIII-edtmpH5配合物的组成和可能结构.对焙烧后产物进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)测试,结果表明焙烧产物为具有三维网状形貌的高纯Fe(PO3)3.     

机械研磨时间对铜基甲醇合成催化剂性能的影响

采用机械研磨燃烧法在不同研磨时间下制备了系列Cu/ZnO/Al2O3催化剂,并评价了其在一氧化碳加氢制备甲醇反应中的活性。催化剂前驱体的焙烧过程通过热重-差热分析仪(TG-DSC)监测。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附、程序升温还原(TPR)和N2O氧化后氢气滴定等方法对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的结构性质与研磨时间密切相关,催化剂的比表面积和铜原子的分散度随研磨时间延长先增大后减小,研磨2 h制得的催化剂显示了最高的催化活性。     

煤在不同O2/CO2气氛下燃烧硫析出特性研究

研究了煤在不同氧体积分数、混有CO2气氛下燃烧硫析出特性，结果表明，煤在低氧、混有CO2气氛下燃烧，SO2和H2S析出速率曲线均呈现双峰结构，H2S析出率明显增大，硫析出时间延长；在高氧气氛下，SO2和H2S析出速率曲线均呈现单峰结构，硫析出时间缩短。煤在低氧体积分数、混有CO2气氛下燃烧能够改善煤灰自固硫能力，降低硫的最终析出率；煤在高氧体积分数、混有少量CO2气氛下燃烧与空气气氛下燃烧相比，硫的最终析出率无明显变化。     

Transformation of organic sulfur and its functional groups in nantong and laigang coal under microwave irradiation

The microwave irradiation experiment of Nantong coal (NTC) and Laigang coal (LGC) has been carried out in a microwave oven and the transformation of organic sulfur and its functional groups was investigated via compact sulfur tester and Fourier transform infrared spectra. The dielectric properties of coal sample are also measured by an Agilent N5244A network analyzer. The result shows that a certain amount of organic sulfur in both NTC and LGC is transformed into iron sulfide, sulfate, and sulfur-containing gas after irradiation of microwave. The retention proportion of the three typical sulfur-containing functional groups in coal is ranking as: disulfide bond (S—S) > sulfinyl (SO) > sulfydryl (—SH), and such phenomenon has been explained by the first principle calculation based on the density functional theory. The calculation results of Fukui indices, electrostatic potential, and frontier orbital analysis indicate the reactivity of the SO and SS is lower than that of the —SH. The calculated bond dissociation enthalpies and bond dissociation times indicate the chemical bonds of —SH and S—S need more time to rupture than SO when microwave power is 1000 W. © 2019 Wiley Periodicals, Inc.     

焦炭中硫的空间分布规律研究

采用炼焦混合煤模拟工业焦化过程，研究了焦炭中硫的空间分布规律。结果表明，焦炭柱同一高度的有机硫、无机硫的质量分数从中心到边缘逐渐升高；相同取样位置处裂纹表面的有机硫、无机硫比对应内部位置硫的质量分数高；对于炭化室直径为230mm的模拟实验，有机硫增加约0.035%，无机硫增加约0.08%。XPS分析显示，有机硫与无机硫的质量分数的差异是由噻吩硫及金属硫化物的质量分数不同造成的。二维相似模拟实验进一步证实焦炭柱中硫的质量分数从中心沿径向到边缘逐渐升高。     

复合导电添加剂对全固态锂硫电池性能影响的研究

使用硫化物固体电解质的全固态锂硫电池由于多硫化物不溶于硫化物固体电解质及硫化物电解质不可燃的特性,得以完全避免穿梭效应并显著提高了电池的安全性能而被认为是极具潜力的下一代储能电池。如何建立并平衡复合正极中离子/电子导电网络且维持复合正极中较高活性物质含量对于全固态锂硫电池至关重要。本文以单质硫为活性物质研究了复合导电添加剂对全固态锂硫电池性能的影响,发现以乙炔黑（AB）为导电碳材料明显优于Super P和Ketjen Black;优化复合正极的组成,发现硫：乙炔黑：固体电解质的质量比为40:20:40时,全固态锂硫电池在室温和60℃下均具有良好的电化学性能。     

高频红外碳硫分析仪在硫回收催化剂分析中的应用

采用CS-800型碳硫分析仪对硫回收催化剂的积碳和积硫量进行分析,考察了助熔剂和样品用量对分析结果的影响,同时考察了分析方法的准确性.试验结果表明,碳的回收率为96.8%~100%,硫的回收率为98.9%~100%,相对标准偏差小于3%.分析方法准确可靠,重复性好,硫回收催化剂的称样质量为50.0~70.0 mg,能满足分析要求.     

锂硫电池硫膨胀石墨正极材料的电化学性能

应用高温气相扩散沉积法由单质硫制备硫膨胀石墨.该硫膨胀石墨正极可降低反应界面电荷传递阻抗,提高扩散阻抗抑制单质硫或多硫化物在充放电过程的穿梭.其首次放电容量达到972 mAh.g-1,容量保持率为78%,循环效率在80%以上.     

抗硫性芳烃加氢催化剂研究进展

因环保立法限制,芳烃加氢日益受到重视.本文简述了芳烃加氢的热力学及动力学行为,归纳总结了不同的抗硫性芳烃加氢催化剂类型及其加氢机理.鉴于硫中毒对过渡金属催化剂性质的复杂影响,对过渡金属催化剂的硫中毒做了较为详尽的阐述.     

锂硫电池硫正极粘结剂的比较研究

本文将三类粘结剂体系(PVDF、LA133和CMC+SBR)用于构筑锂硫电池硫正极,表征了不同粘结剂材料的官能团结构、结晶性能、热力学性质、电解液吸收性与粘结强度,考察了粘结剂种类对电极电化学性能的影响。结果表明,由1∶1质量比的CMC+SBR制作的硫电极吸液率低,剥离强度低,循环稳定性较差;无定形LA133支持高的粘结强度,维稳电极结构的能力强;PVDF因半结晶状态制约粘结效果,制作的电极吸液量高,但电荷转移阻抗小。基于PVDF制作的硫正极具有相对最优的电化学性能,其0.2C下循环100周后保留的可逆容量达722mAh·g~(-1),容量保持率达82.9%。     

Copper‐Catalyzed Aminothiolation of 1,3‐Dienes via a Dihydrothiazine Intermediate

Heteroatom‐containing organic molecules are of particular interest to medicinal chemists and materials scientists. A strategy to reach these architectures via direct difunctionalization of abundant 1,3‐dienes is especially attractive. Herein, we describe the development of a regio‐ and diastereoselective 1,4‐aminothiolation of 1,3‐dienes with a sulfur diimide reagent, a copper catalyst, and alkyl Grignard reagents. This unique protocol provides remote nitrogen and sulfur functionalities with high levels of stereocontrol. The reaction proceeds via a tandem hetero‐Diels–Alder cycloaddition of N,N′‐bis(benzenesulfonyl)sulfur diimide with 1,3‐diene followed by copper‐catalyzed Grignard substitution. Mechanistic studies support a copper catalyzed formation of an unprecedented [10‐S‐4] sulfurane that reductively eliminates to afford a 3,6‐dihydrothiazine, which is selectively converted to 1,4‐aminothiols.     

Na2S溶液吸收低浓度SO2的动力学研究

近几年来我国城市空气质量虽有所改善,但改善幅度不大.2004年我国SO2排放量达2254.9万吨,出现酸雨的城市比上年增加了2.1个百分点[1].