氨的催化氧化演示实验有新法

现行统编高一化学(试用本)第117页[实验4—3]效果欠佳,我们在催化剂和装置方面做了某些改进,现已获得极为满意的效果。做法是,将该实验的铂丝竖直式改为载有康铜丝(含镍39—41%,锰1—2%,其余为铜)的水平式催化管,输入空气的装置改为市售养金鱼用的电动鼓泡器。     

QDTA/T/EGA/GC在线联同技术Ⅲ.甲烷化催化剂活性评选和SO_2中毒效应及其再生性考察

在前文对钙钛矿型稀土催化剂(ABO_3)之氧化活性进行快速评选的基础上,本文工作的重点在于应用QDTA/T/EGA/GC在线联同技术及其装置的DTA/GC系统对三种不同的甲烷化催化剂活性进行快速评选,还在本联同装置上应用SO_2脉冲中毒的方法,对甲烷化催化剂的抗硫效应和再生性进行了考察。1.实验方法(1)甲烷化催化剂实验用三种不同的甲烷化催化剂为4.0Ni/Al_2O_3,4.0Ni-2.3La_2O_3/Al_2O_3和     

Pd/γ-Al2O3催化剂对烟气中多环芳烃的氧化性能研究

实验采用等体积浸渍法制备了系列Pd/γ-Al2O3催化剂.采用模拟实验装置并结合XRD、N2吸/脱附、TEM、H2 -TPR和SEM-MAPS等手段对催化剂的组成及结构进行了表征,系统地考察了各催化剂对燃煤烟气中PAHs的催化氧化性能.结果表明,催化剂对烟气中PAHs排放总量的氧化效率为67.3％～93.5％,且烟气中...     

硫化态Ni-W/γ-AL2O3加氢精制催化剂活性相的化学形态及其表面光谱特性

以激光喇曼光谱控制气氛高温原位法,结合Auger和ESCA及小型工业实验装置,研究硫化态Ni-W/γ-Al_2O_3催化剂活性相的化学形态及其表面光谱特性。也考察了氧化态,硫化态以及由氧化态转变为硫化态时的条件和化学形态上间的转变关系。结果表明,目前有些催化剂采用的硫化条件是不理想的,表现为在硫化后催化剂的表面上主要组分是硫氧化物,尚有改进余地。并对硫化态催化剂的稳定性进行了研究。实验表明,在某种条件下硫化态催化剂也可以较长时间在空气中保留。小型工业实验装置对催化剂的评定结果和催化剂的表面光谱特性十分吻合。从而为Ni-W/γ-Al_2O_3催化剂硫化条件的选择提供了重要的依据。     

微球W-Mn/SiO2催化剂的制备及其在固定流化床上的实验研究

采用混浆喷雾干燥法，制备了微球W－Mn/SiO2催化剂，该微球催化剂的粒度分布合理，磨损指数合格，可以满足流化床操作的要求，在固定流化床实验装置上，考察了W－Mn/SiO2微球催化剂的甲烷氧化偶联催化性能，结果表明，在与固定床相似的实验条件。微球催化剂的甲烷转化率相当，但碳二烃选择性较低，有待于进一步提高。     

Ho改性的Mn-Ce/TiO2催化剂低温脱硝性能的评价和表征

作为引起酸雨、光化学烟雾、雾霾等大气污染问题的主要根源,氮氧化物(NOx)的防治已成为亟待解决的问题.选择性催化还原技术作为最成熟有效的脱硝技术,目前已经被广泛应用于各燃煤电厂.低温脱硝催化剂具有优秀的低温活性,使得脱硝装置可以安放在脱硫装置和除尘装置下游,受到了学者广泛的研究.目前低温脱硝催化剂的研究主要是对催化剂进行改性以提高催化剂的性能,已有许多研究报道了Sn、Ni、Co、Zr、Cr、Ni等对催化剂的改性影响.Ho作为一种改性元素被应用于光催化领域,能提高TiO2的光催化能力.但Ho应用于脱硝领域的研究鲜有报道,其氧化物具有酸性位点有助于脱硝反应,因此研究Ho对低温SCR催化剂的改性作用具有重要意义.本文采用浸渍法制备Ho掺杂的Mn-Ce/TiO2催化剂,研究了Ho的掺杂对于Mn-Ce/TiO2催化剂低温脱硝性能的影响,同时还研究了烟气中的SO2和H2O对催化剂活性的影响,并利用XPS、XRD、H2-TPR、NH3-TPD等表征方法从物理性质和化学性质两方面对Ho改性的影响机理进行了研究.研究发现,Ho的掺杂能提高Mn-Ce/TiO2催化剂的脱硝能力,有助于催化剂N2选择性的提高.分析表明,Ho的掺杂有助于催化剂比表面积的提升,且能提高催化剂的酸性,有利于催化剂对NH3的吸附,从而提高催化剂的性能.XPS表征结果表明Ho掺杂后的催化剂具有更高的化学吸附氧浓度和较高的Mn4+/Mn3+比例, 使得脱硝反应更容易进行.改性后催化剂的抗水抗硫实验结果表明,Ho的掺杂能够提高催化剂的抗水抗硫性能.XRD结果表明,抗水抗硫实验后催化剂表面形成了硫酸铵盐,硫酸铵盐的形成会堵塞催化剂表面的活性位,限制脱硝反应的进行,从而影响催化剂的脱硝活性.同时,400°C下进行再生实验后的催化剂活性有所恢复,但是未能达到抗水抗硫实验前的活性,表明在抗水抗硫实验中催化剂表面形成了除硫酸铵盐以外的其他硫酸盐类.结合XPS和XRD表征结果,推断生成的盐类物质为硫酸锰和硫酸铈,从而导致再生后的催化剂的脱硝活性无法恢复到最初的活性水平.由此可以看出,硫酸盐的形成是催化剂在含硫气氛中失活的主要原因.     

甲烷在SrO-La_2O_3/CaO催化剂上的氧化偶联 Ⅰ.SrO对La_2O_3/CaO催化剂的助催化作用

在常压流动反应装置上评价了一系列La_2O_3/CaO催化剂和SrO-La_2O_3/CaO催化剂。实验表明:La_2O_3/CaO体系是很好的甲烷氧化偶联催化剂。在1073K和CH_4:O_2:He=4:1:5(总流速120ml/min)的实验条件下,20％La_2O_3/CaO催化剂上的甲烷转化率为26％,C_2选择性为53％;加入助剂SrO(15—20％)后,在同样实验条件下,甲烷转化率为29％,C_2选择性为66％。表明SrO对La_2O_3/Cao催化剂有明显的促进作用。用XRD,XPS和TPD(CO_2-TPD和O_2-TPD)技术表征了SrO-La_2O_3/CaO催化剂体系,结合反应评价结果,认为SrO的促进作用可以归结为:(1)调变了催化剂的碱性强度分布,提高了催化剂表面强碱中心的数目;(2)提高了La_2O_3的分散度;(3)抑制了催化剂的低温氧吸附物类。     

Ho改性的Mn-Ce/TiO_2催化剂低温脱硝性能的评价和表征（英文）

作为引起酸雨、光化学烟雾、雾霾等大气污染问题的主要根源,氮氧化物(NO_x)的防治已成为亟待解决的问题。选择性催化还原技术作为最成熟有效的脱硝技术,目前已经被广泛应用于各燃煤电厂.低温脱硝催化剂具有优秀的低温活性,使得脱硝装置可以安放在脱硫装置和除尘装置下游,受到了学者广泛的研究.目前低温脱硝催化剂的研究主要是对催化剂进行改性以提高催化剂的性能,已有许多研究报道了Sn、Ni、Co、Zr、Cr、Ni等对催化剂的改性影响.Ho作为一种改性元素被应用于光催化领域,能提高TiO_2的光催化能力.但Ho应用于脱硝领域的研究鲜有报道,其氧化物具有酸性位点有助于脱硝反应,因此研究Ho对低温SCR催化剂的改性作用具有重要意义.本文采用浸渍法制备Ho掺杂的Mn-Ce/TiO_2催化剂,研究了Ho的掺杂对于Mn-Ce/TiO_2催化剂低温脱硝性能的影响,同时还研究了烟气中的SO_2和H_2O对催化剂活性的影响,并利用XPS、XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD等表征方法从物理性质和化学性质两方面对Ho改性的影响机理进行了研究.研究发现,Ho的掺杂能提高Mn-Ce/TiO_2催化剂的脱硝能力,有助于催化剂N_2选择性的提高.分析表明,Ho的掺杂有助于催化剂比表面积的提升,且能提高催化剂的酸性,有利于催化剂对NH_3的吸附,从而提高催化剂的性能.XPS表征结果表明Ho掺杂后的催化剂具有更高的化学吸附氧浓度和较高的Mn~(4+)/Mn~(3+)比例,使得脱硝反应更容易进行.改性后催化剂的抗水抗硫实验结果表明,Ho的掺杂能够提高催化剂的抗水抗硫性能.XRD结果表明,抗水抗硫实验后催化剂表面形成了硫酸铵盐,硫酸铵盐的形成会堵塞催化剂表面的活性位,限制脱硝反应的进行,从而影响催化剂的脱硝活性.同时,400℃下进行再生实验后的催化剂活性有所恢复,但是未能达到抗水抗硫实验前的活性,表明在抗水抗硫实验中催化剂表面形成了除硫酸铵盐以外的其他硫酸盐类.结合XPS和XRD表征结果,推断生成的盐类物质为硫酸锰和硫酸铈,从而导致再生后的催化剂的脱硝活性无法恢复到最初的活性水平.由此可以看出,硫酸盐的形成是催化剂在含硫气氛中失活的主要原因.     

催化剂活性测定实验的改进

为了改善流动法测定催化剂活性的实验,采用浸渍-煅烧法和共沉淀．煅烧法分别制备了CuO—ZnO／Al2O3和CuO—ZnO—NiO／Al2O3催化剂,并与传统的ZnO／Al2O3进行了比较。发现采用浸渍一煅烧法制备的CuO—ZnO—NiO／Al2O3催化剂的低温催化活性最高。实验表明,采用新型CuO．ZnO—NiO／Al2O3催化剂可将甲醇分解的实验温度降低100％,且实验效果得到明显改善。     

自制装置研究酶催化剂对过氧化氢分解速率的影响

通过自主设计的过氧化氢分解速率测试实验装置,以移液管为计量设备,将生活中常见的植物作为过氧化氢分解的催化剂,探究了反应底物浓度、催化剂用量和催化剂种类等因素对反应速率的影响,得到了适合课堂教学的实验条件,同时也让学生更加方便深入地理解催化剂的概念。     

比较学习法在化学实验教学中的应用——以环己烯制备实验和乙酸异戊酯制备实验为例

介绍了环己烯制备、乙酸异戊酯制备的实验原理和操作步骤,针对2个实验的催化剂、实验装置、终点判据以及所用干燥剂等内容进行比较和分析,阐明了物质性质与实验方法以及操作步骤的对应关系。学生根据提供的信息,结合具体实验操作,可以更好地理解化学实验内容,掌握有机化学实验的学习方法,提高创新能力和实践能力。     

甲烷氧化偶联Na2WO4-Mn/SiO2催化剂热效应的研究

采用固定床微型反应装置,研究了甲烷氧化偶联反应过程中Na2WO4-Mn/S iO2催化剂床层的热效应和催化性能的关系,考察了反应炉温、CH4/O2比和反应气体空速对催化剂床层热点分布的影响.研究结果表明,甲烷氧化偶联催化剂床层的热效应强烈依赖于反应条件.反应炉温越高,CH4/O2比越低,反应气体空速越大,催化剂床层的热点温度越高.结合催化性能和热效应关系的研究,为优化甲烷氧化偶联的反应操作提供了实验依据.     

Cu-Ni双金属催化剂上CO_2的加氢反应

采用真空浸渍法 ,制备了 Cu- Ni双金属催化剂 (引入 Cu前 ,Ni以不同的状态存在 ) ,在连续流动微型反应装置上测试了各催化剂上的 CO2 加氢性能 ,并用 XRD方法对催化剂进行了表征 .实验发现 ,与 Cu/Al2 O3催化剂相比 ,Cu- Ni/Al2 O3催化剂上 CO2 逆变换反应的活性因 Ni的存在而受到抑制 . Cu引入前处于氧化态的 Ni,对所制得的 Cu- Ni催化剂上 CO生成的抑制更为明显 . Cu- Ni/Al2 O3双金属催化剂表现出 CO2 甲烷化的催化活性 ,用引入 Cu前处于还原态的 Ni制备的双金属催化剂 ,更有利于 CH4的生成     

铜催化剂有效表面积的测定

 综述了几种测定铜催化剂有效表面积的方法．N2O前沿反应色谱法（RFC）对设备要求简单，操作简便，测定结果重现性好，是测定铜催化剂中铜的表面积的有效方法．给出了装置原理图和适当的实验条件．     

无水三氯化铝催化乙醇脱水反应制乙烯的实验研究

针对浓硫酸或五氧化二磷作催化剂的不足,该研究采用无水三氯化铝催化乙醇制乙烯,可使反应体系在120~130℃左右产生大量乙烯气体。同时从理论上探究了无水三氯化铝催化乙醇脱水的机理,并从教学演示实验的角度改进了反应装置,取得了较好的实验效果。     

重油催化裂解多产乙烯丙烯催化剂的研究

采用半合成法制备了不同金属改性的ZSM-5分子筛催化剂，以大庆VGO为原料，在固定床微型反应装置上对不同金属改性催化剂进行裂解生产低碳烯烃效果的评价，筛选出生产乙烯、丙烯性能较好的银+镧双金属改性催化剂，采用喷雾干燥的方法成型，并在800℃、100%水蒸气下老化处理4h。该催化剂在两段提升管实验装置上，以大庆AR为原料的评价结果表明，乙烯和丙烯收率可分别达到9.5%和24.9%；若考虑C4组分回炼，乙烯和丙烯收率可分别达到13.0%和29.9%。     

综合创新设计实验:“均相反应、异相回收”[PIMPS]H2PW12O40双功能催化剂在酯化、氧化反应中的应用*

磺酸类离子液体及多酸催化剂是近年来应用广泛的2类高效环境友好型催化剂,实现2类催化剂组装成单组分双功能化环保型催化剂并运用到大学有机化学实验中,替代现行实验中常用的强腐蚀性、强氧化性的浓硫酸,是未来实验内容改革的方向之一。本实验合成的[PIMPS]H₂PW₁₂O₄₀(PIMPS=1-丙基-3-磺酸基丙基咪唑磺酸盐)催化剂经¹H NMR、IR确证了结构,并将其应用于苯甲酸乙酯合成、苯甲硫醚氧化反应中。实验结果表明,此单组分催化剂具有酸催化、氧化催化双功能特性,催化效果良好,具有可重复使用、无腐蚀性等显著优点。在催化反应中兼具均相催化和非均相催化特点,催化剂能够实现在反应体系中的均相反应、异相回收。通过此实验的开展,培养了学生依据绿色化学理念发现问题、解决问题的创新能力和创新意识,有利于学生深入理解单组分双功能催化剂的概念,有效地达到理论和实践的有机结合。     

二茂铁衍生物中碳、氢、铁的同时微量测定

在含铁有机化合物,尤其是难分解化合物,例如二茂铁衍生物的元素微量分析中,有些文献认为不能同时测定碳、氢和铁。我室采用石英小套管分解样品,用Korbl高锰酸银分解产物作催化剂,在适当的燃烧条件下对含卤、硫、氮的卅多种二茂铁衍生物进行了测定,均得到满意的结果。此法装置简单,操作简便。 1.实验装置如图1 2.分析方法:先将体系通氧气,用电炉4加热催化剂,待CO_2和H_2O吸收管空白值稳定     

合成氨演示实验

在教学中常用的合成氨装置一般比较复杂。要演示一次实验,不但准备工作量大,而且各部分装置内的空气也难以排净,有可能引起装置爆炸的危险。近几年来,我们对这一实验装置、催化剂的选择、氮气的来源等问题,进行了一些摸索和改进。     

低钯型Pd-Ni-La-Ce催化剂氧化性能研究

应用微反装置研究了以堇青石为第一载体, 以含一定La/Ce的γ-Al2O3超细活性铝胶浆作涂层的复合载体活性和低钯含量(0.8‰)催化剂Pd-La-Ce, Pd-Ni-La-Ce的活性, 对催化剂进行了TPR, CO-TPD和O2-TPD表征; 研究并探讨了Ni在催化剂中良好的助催化作用; 通过对加不同竟争吸附剂的400目催化剂进行怠速实验和活性比较, 找出了活性组分Pd在负载型催化剂上的最佳分布状态, 开发出了具有良好氧化活性的低钯型Pd-Ni-La-Ce汽车尾气净化催化剂.