燃煤电厂SCR催化剂的失活及再生实验研究

对某燃煤电站脱硝系统已运行24000 h的SCR催化剂进行活性测试,利用XRD、BET、XRF、FT-IR和XPS等表征手段分析发现,催化剂出现微、中孔堵塞及活性物质氧化等问题,导致催化剂失活。采用水洗和酸洗方法清除催化剂孔道中的堵塞物,发现水洗能还原部分V物质而酸洗能恢复催化剂表面的活性位并均匀负载具有提高活性位酸性作用的硫物种。对水洗后的催化剂进行SO_2硫化处理,发现相比酸洗Br■nsted和Lewis酸性位强度提高的同时Lewis酸性位密度也提高。再生处理后,酸洗在250℃以上活性恢复到新鲜催化剂水平,450℃硫化催化剂活性在380℃达到新鲜催化剂活性的104.6%。     

微乳法制备Au／Fe2O3水煤气变换反应催化剂 Ⅰ．制备参数对催化剂活性的影响

 分别在TritonX－100／正己醇／环己烷／水和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）／正己醇／水的W／O型微乳液体系中合成了Au／Fe2O3催化剂，考察了主要制备参数对催化剂水煤气变换活性的影响．结果表明，催化剂的焙烧温度、水与表面活性剂的质量比（rw）、表面活性剂浓度（W）、表面活性剂种类及催化剂活性组分金的负载量均对催化剂活性有显著的影响．催化剂的最佳焙烧温度为250℃，催化活性随着rw和W的增加而降低，由TritonX－100制得的催化剂的活性高于由CTAB制得的催化剂．当金负载量为3％，水煤气变换反应温度为200℃时，CO的转化率可达99．5％．     

固体炭对一氧化氮低温催化解离还原反应的影响 Ⅰ.复合催化剂还原活性的考

考察了担载在活性炭上的以铜、铁为主的复合 经剂对一氧化氮催化解离还原活性的影响，并通过TPR和XRD研究了不同金属组份配比和不同助剂（K、Na）对催化剂性能的影响。结果表明，通过选择不同催化剂配比和添加不同助剂，降低主催化剂在载体炭上的还原温度和提高主催化剂在载体炭上的分散度，将有利于提高催化剂对一氧化氮催化解离还原的活性。文中还采用电镜方法研究了不同组成复合催化剂的金属颗粒大小和Cu、Fe复合催化剂经反应后其表面的形貌结构，发现在这种炭载型复合催化剂上进行一氧化氮催化解离还原反应的过程中，有催化剂表面金属颗粒迁移、生成炭丝和金属颗粒在载体炭上打洞等迹象。     

Studies on Photocatalytic Hydrogen Production Relating to the Surface Functional Groups＇ Modulation of Polymer-modified Pt/ZnS-CdS/SiO2

用丙烯酸酯和环氧树脂将亲水性的-OH和芳香性的苯环修饰到Pt/ZnS-CdS/SiO2催化剂表面,在不同气氛下进行热处理,得到了表面修饰并热处理后的Pt/ZnS-CdS/SiO2光催化剂,考察催化剂的可见光催化分解水产氢活性.结果表明修饰并热处理后催化剂活性不同程度的下降.XRD结果表明,修饰前后ZnS和CdS的特征衍射峰没有改变,但空气热处理致使催化剂晶型由立方晶型的CdS和六方晶型的ZnS向六方晶型的CdS和α-ZnS的转变,氢气气氛热处理致使催化剂的晶型向六方结构的固溶体Zn0.5Cd0.5S转变,未修饰的催化剂在空气和氢气中热处理后晶型发生了同样的转变.HRTEM结果表明表面修饰后催化剂平均粒径由18 nm减小为6 nm,仍以ZnS为外层,CdS为内层的核壳结构形态存在.紫外可见漫反射（UV-Vis DRS）结果表明,经修饰和热处理后的光催化剂在450～800 nm区间的光吸收增加,在空气中773 K煅烧后的催化剂的吸收限由480 nm红移至520 nm,而在氢气中于773 K煅烧后吸收限则由480 nm蓝移至420 nm.修饰后催化剂的羟基吸收强度增大,出现了苯环的特征吸收峰,这些官能团经热处理后发生了显著变化.红外光谱（IR）结果表明空气热处理导致部分含氧官能团发生了脱离,羟基吸收增强;氢气热处理导致C—O和C—O—C的吸收峰增强,同时催化剂表面发生碳化.热重差热分析（TG-DTA）与红外结果均证实了这种变化.产氢活性下降可能归结为表面羟基减少导致的在反应体系中的分散性和光生电荷的分离效率降低;催化剂表面的含氧官能团占据了催化活性位并且降低了颗粒在水溶液中的分散性.     

稀土盐酯化催化剂失活原因的探讨

实验发现，稀土盐作为酯化反应催化剂，重复使用时活性有较大幅度的下降。本文采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及程度升温分解（ＴＰＤＥ）等手段，结合四水硫酸铈（Ⅳ）催化合成乙醇单乙醚醋酸酯的反应活性测定，对鹇催化剂和经不同预处理的催化剂进行了研究，讨论了催化剂失活的原因。结果表明，四水硫酸铈（Ⅳ）的催化活性与表面质子酸性质有关。在反应过程中，催化剂发生结晶水的丢失，铈离子价态的降低及晶体结构的变化，使催化剂的质     

多相催化乙烯齐聚制α-烯烃的研究(I)

以金属离子交换型中孔分子筛MZSM 5、MZSM 5P为催化剂,在中压条件下对多相催化乙烯齐聚反应进行了探索性研究.结果表明,系列催化剂对乙烯的反应活性较NaZSM 5有显著的提高,但对目标产物α 烯烃的选择性差.对MZSM 5经表面修饰后的系列催化剂MZSM 5P,反应活性降低,而目标产物α 烯烃的选择性有所提高.这说明采用适宜的有机碱对离子交换型分子筛催化剂MZSM 5进行表面修饰是提高离子交换型分子筛催化剂乙烯齐聚反应选择性的一个有效方法.     

用于乙炔氢氯化反应的活性炭负载铋无汞催化剂

采用浸渍法制备了活性炭负载铋无汞催化剂,并通过X射线衍射、氮气物理吸附、透射电镜、扫描电镜和X射线电子能谱等方法对催化剂进行了表征。对催化剂进行了催化乙炔氢氯化反应性能的研究,结果表明,催化剂对乙炔氢氯化反应具有良好的催化性能,活性组分主要以BiOCl的形式存在于催化剂表面。反应过程中积碳的产生使得催化剂活性有所降低。     

用于乙炔氢氯化反应的活性炭负载铋无汞催化剂(英文)

采用浸渍法制备了活性炭负载铋无汞催化剂,并通过X射线衍射、氮气物理吸附、透射电镜、扫描电镜和X射线电子能谱等方法对催化剂进行了表征。对催化剂进行了催化乙炔氢氯化反应性能的研究,结果表明,催化剂对乙炔氢氯化反应具有良好的催化性能,活性组分主要以BiOCl的形式存在于催化剂表面。反应过程中积碳的产生使得催化剂活性有所降低。     

丙烯直接环氧化Au/TiO2催化剂失活及再生研究

采用沉积沉淀法制得Au／TiO2负载型催化剂，研究了该催化剂的丙烯气相直接环氧化合成环氧丙烷的反应性能，对新鲜、失活和再生后的催化剂进行TG-DTA、FT-IR、吡啶-IR、TEM以及活性评价等表征．研究结果表明．催化剂的失活是由于吸附在催化剂表面酸性Ti位上的环氧丙烷产物发生副反应生成了大分子沉积物．该沉积物存在着两种类型，其含有长碳烷基和酯基．催化剂再生实验表明在空气和H2中再生时活性恢复良好，而在N2中的再生效果则很差．     

Oxidation efficiency of elemental mercury in flue gas by SCR De-NOx catalysts

采用模拟实验方法,在氧化气氛工况和SCR(选择性催化还原法)工况下,对比研究新鲜的和运行40000h的SCR催化剂对零价汞(Hg0)的氧化效率,并结合N2吸/脱附、SEM-EDS、FT-IR、离子色谱法等手段对催化剂的组成及结构进行了表征.结果表明,在氧化气氛工况下(一定的HCl和O2浓度),40000h催化剂对零价汞的氧化效率比新鲜催化剂低5％～20％,但是,在SCR工况(氧化气氛下加入NH3和NO)下,氧化效率仅下降5％～10％.运行40000h催化剂出现表面颗粒的团聚现像,而且比表面积、活性物质V及V5+=O基团的含量均相对下降；然而,运行40000h催化剂的水溶性离子含量(特别是Na+、K+、NH4+、SO42-)要高于新鲜催化剂.这些因素都会影响催化剂表面活性位和内部孔道结构,从而影响到催化剂对于烟气中Hg0的氧化效率.     

加压条件下MgO/BaCO_3催化剂上甲烷氧化偶联反应性能及失活 Ⅰ.压力对催化剂表面结构的影响

考察了ＭｇＯ／ＢａＣＯ３催化剂上加压条件下甲烷氧化偶联反应的性能．结果表明，加压下甲烷转化率及Ｃ２选择性都明显下降，且当压力再恢复至常压后，其性能仍不能恢复，说明催化剂已经失活．ＸＲＤ谱表明，加压失活催化剂表面有部分ＭｇＣＯ３生成．但是，活性相ＭｇＯ部分碳酸化转变为ＭｇＣＯ３不是导致催化剂失活的主要原因，因为ＭｇＣＯ３的分解温度远低于反应温度，常压下其性能应当恢复．ＳＥＭ结果表明，加压失活催化剂的颗粒增大．ＸＰＳ表征结果表明，加压失活催化剂中的ＢａＣＯ３向表面富积，致使催化剂表面活性相ＭｇＯ的浓度和催化剂比表面积降低．根据以上结果可以认为，催化剂中的ＢａＣＯ３向表面富积的过程中会部分覆盖活性相ＭｇＯ，从而会使催化剂中ＭｇＯ与ＢａＣＯ３之间的协同作用遭到破坏，导致催化剂失活．     

以野生滇蔗茅为生物模板剂合成Co掺杂的介孔SiO2高选择性催化氧化环己烷制备环己酮

以野生滇蔗茅为生物模板剂合成Co掺杂的介孔SiO2催化氧化环己烷.并用X射线衍射、N2-物理吸附和解吸附、紫外-可见光光度计、傅里叶红外光谱仪和扫描电镜对材料进行了表征.X射线衍射、N2-物理吸附和解吸附研究结果表明该材料为介孔材料且氧化钴高分散于介孔材料的表面.紫外-可见光光谱表明钴离子以Co2+和Co3+的形态存在.环己烷的催化氧化结果表明催化剂能高效催化环己烷(环己烷的转化率为71.0%)转化为环己酮(选择性高达76.7%).催化剂的重复性试验表明该催化剂具有较高的稳定性,循环使用3次后,催化活性仅有微小的改变.     

CuO／ZrO_2超细粒子催化剂的制备和物性结构表征Ⅰ．水凝胶pH值的影响

用乙醇超临界流体干燥法制备了ＣｕＯ／ＺｒＯ２超细粒子催化剂，考察了制备过程中水凝胶ｐＨ值对催化剂物性参数如比表面积、孔结构和晶相等的影响，并与干凝胶进行了对比．结果表明，ｐＨ值在６．５～１０．０范围内对晶相影响不大，但对物性结构的影响较大，比表面积和孔体积很快增大，孔形由椭圆形转变为均一的圆柱形，最可几孔径减小，微孔增多；与干凝胶相比，气凝胶表现出高比表面积和多孔结构的特点．ｐＨ＝１０．０时，气凝胶型催化剂的物性参数最佳     

B2O3/ZrO2催化剂的11B MAS NMR表征

 用11B MAS NMR技术研究了B2O3/ZrO2催化剂中B2O3活性组分的存在形式及作用状态. 结果表明,B2O3在ZrO2表面以三配位BO3与四配位BO4结构单元存在. ZrO2载体的预焙烧温度和硼含量对B2O3的作用状态具有重要的影响,并改变BO3与BO4结构单元之间的比例. 催化剂表面吸附水的存在对BO4与BO3之间的分布有很大的影响,催化剂焙烧脱水至少可使部分BO4转化为BO3. BO4结构形式容易在无定形的微孔大比表面积的ZrO2表面形成; BO3结构形式却倾向于在结晶形的中孔小比表面积的ZrO2上存在.     

Ni-Cu-Al2O3催化剂的活性相及作用机理

对新鲜和７００℃反应过的Ｎｉ－Ａｌ和Ｎｉ－Ｃｕ－Ａｌ催化剂的ＸＲＤ、ＸＰＳ表征结果表明，新鲜ＮｉＯ－Ａｌ２Ｏ３催化剂体相中的ＮｉＯ，ＮｉＡｌ２Ｏ４经７００℃反应后转变成金属Ｎｉ，同时表面的镍物种由单一的ＮｉＡｌ２Ｏ４变为ＮｉＡｌ２Ｏ４，ＮｉＯ和金属Ｎｉ的混合物，经反应后ＮｉＯ－ＣｕＯ－Ａｌ２Ｏ３催化剂体相和表相中的ＮｉＡｌ２Ｏ４，ＣｕＡｌ２Ｏ４均转变成为Ｎｉ－Ｃｕ合金，这是此催化剂对甲烷部分氧化反     

CrOx-Y2O3催化剂中Cr物种对氟氯交换反应性能的影响

用沉积-沉淀法制备了CrOx-Y2O3催化剂, 考察焙烧气氛及温度对1,1,1-三氟-2-氯乙烷(HCFC-133a)气相氟化合成1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)催化性能的影响. 采用拉曼光谱、X射线粉末衍射(XRD)等表征手段观察了催化剂中铬物种价态的变化情况. 结果表明, 先氮气后空气中不同温度(T)焙烧的催化剂(NAT), 随着空气中焙烧温度的升高, Cr物种由CrO3向YCrO4、YCrO3转变. 500 ℃焙烧的NA500催化剂虽然活性低于直接在空气中350 ℃焙烧的催化剂(A350), 然而前者的反应稳定性明显高于后者. 这归因于YCrO4物种在氟化过程中生成的活性物种既不易流失并且表面不容易结炭.     

ZnCl2改性离子交换树脂的制备及其催化乙醇和乙酸酯化反应性能

 采用离子交换法制备了 ZnCl2 改性的阳离子交换树脂催化剂, 考察了 ZnCl2 浓度、离子交换时间和溶剂等对催化剂催化乙酸和乙醇微波酯化反应性能的影响. 结果表明, 以去离子水为溶剂, 以 0.15%ZnCl2 溶液进行离子交换 30 h, 所得催化剂的性能较好. 采用酸碱滴定法、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和 N2 吸附脱附等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 改性后的催化剂 H+交换量约为原来的 1.5 倍, 表面酸强度增加; 树脂骨架结构变化不大; 紫外吸收峰发生蓝移, 吸收强度减小; 比表面积略有减小; 催化剂在含水体系中表现出较高的催化活性, 且重复使用性能大大提高.     

P改性对HZSM-5酸性及P-HZSM-5/CuO-ZnO-Al2O3混合催化剂二甲醚水蒸气重整制氢的影响

近年来,氢能作为清洁可再生新型能源越来越受到人们关注.然而,氢气储存和运输困难,制约了其广泛利用.因此,寻找一种高效的原位在线制氢技术成为解决这一难题的重要方案之一.二甲醚作为氢的载体,具有高H/C比、高能量密度、无毒和无致癌性等优点,而且二甲醚的物理性质与液化石油气(LPG)相类似,燃烧时不会产生污染性气体,且工业上已实现大规模生产.通过重整技术,可以使二甲醚有效地转化为H2.目前的重整技术主要包括部分氧化重整、自热重整、干重整以及水蒸气重整(SR).其中二甲醚水蒸气重整(DME SR)技术具有很高的氢气产率,被认为是一种非常有前途的在线制氢技术.
　　二甲醚水蒸气重整反应分两步进行,第一步是固体酸催化剂催化的二甲醚水解反应,第二步是金属催化剂催化的甲醇水蒸气重整反应.其中二甲醚水解反应是整个反应的控速步骤.g-Al2O3作为一种最常用的固体酸催化剂,因其在二甲醚水蒸气重整反应中的良好活性和稳定性,以及很少的副反应等优点,得到了国内外研究者的普遍青睐.但是,g-Al2O3催化二甲醚水解反应的温度较高(300–400 oC),极易导致用于重整的铜基催化剂烧结和失活.与g-Al2O3相比, H型分子筛催化剂(如HZSM-5)酸性较强,酸性位较多,催化二甲醚水解反应的温度要低得多(<300 oC).然而HZSM-5含有的强酸位在二甲醚水蒸气重整过程中极易导致催化剂因积碳而失活.因此,有必要对HZSM-5分子筛进行改性,去除不必要的强酸位,以降低积碳,提高催化剂的活性和稳定性.
　　本文利用HZSM-5良好的离子交换能力,在不改变分子筛骨架结构的前提下,通过一种简单的浸渍法制备了一系列不同P含量的P改性HZSM-5催化剂,并分别将其与传统的CuO-ZnO-Al2O3催化剂机械混合用于二甲醚水蒸气重整制氢.详细研究了P改性对HZSM-5分子筛酸性以及P-HZSM-5/CuO-ZnO-Al2O3混合催化剂二甲醚水蒸气重整制氢活性的影响.与未改性的HZSM-5相比, P改性的HZSM-5催化剂在重整反应中表现出更高的CO2选择性和更好的催化稳定性.通过N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、程序升温氧化(TPO)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶红外光谱(IR)和31P魔角旋转核磁共振光谱(MAS NMR)等技术对催化剂进行了表征. NH3-TPD结果表明, P改性可以显著影响HZSM-5的酸量和酸强度;随着P含量的增加,催化剂的强酸位密度明显降低,而弱酸量变化不大;当P含量达到5%时,催化剂的强酸量几乎消失;进一步增加P含量,催化剂的弱酸量也迅速减少. TPO等分析结果表明,积碳是导致催化剂失活的主要原因.5%P改性的HZSM-5催化剂由于其强酸位的消失,在催化反应中表现出更好的稳定性(与未改性的HZSM-5相比). IR结果显示,随着P含量的增加,催化剂的L酸量迅速减少,而B酸量变化相对缓慢.结合31P MAS NMR, NH3-TPD及IR表征结果,提出了P改性对HZSM-5酸性修饰的可能机理.     

CuO-WO3-ZrO2的结构和性质对苯甲醛加氢反应催化性能的影响

采用共沉淀法制备了不同CuO和WO₃含量的CuO-WO₃-ZrO₂催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 X射线荧光光谱(XRF)、 N₂气物理吸附、 氢气程序升温还原(H₂-TPR)、 X射线光电子能谱(XPS)及程序升温脱附(TPD)等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征. 结果表明, WO₃的引入可以调变ZrO₂的晶型, 从而使催化剂的比表面积和孔径发生变化, 促进CuO在催化剂表面的分散, 并影响催化剂的酸碱性. 在苯甲醛加氢制备苯甲醇反应中, 以CuO质量分数为18%, WO₃质量分数为10%的CuO-WO₃-ZrO₂为催化剂时苯甲醛单程转化率达到92.03%, 产物苯甲醇的选择性为94.76%.     

碱催化剂g-C3N4在液相反应中溶胀特性的研究

Graphitic carbon nitrides (g-C₃N₄) with different surface areas were prepared by pyrolysis using different precursors including melamine, dicyandiamide, thiourea and urea, and subsequently characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectra (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), thermal gravimetric analysis (TGA) and N2 adsorption. Their basicities were measured by temperature-programmed desorption of CO₂ (CO₂-TPD) and acid-base titration. The catalytic properties for the Knoevenagel condensation of benzaldehyde and malononitrile were investigated in various solvents. In non-polar toluene solution, the benzaldehyde conversions of the g-C₃N₄ catalysts were low and changed according to their respective surface areas and basicities. However, in polar ethanol solution, the benzaldehyde conversions of all catalysts were similar, and much higher than those in toluene. This could not be explained by the results obtained from either of the two conventional basicity measurements. Further experimental results proved that g-C₃N₄ catalysts swelled in polar solutions, and more basic sites were exposed on the surface of the swollen catalysts, leading to the imminent increase in catalytic activity. This was proved by the catalyst poisoning data, which showed that the g-C₃N₄ catalyst lost its activity completely in toluene by adding 40.9 mmol·g^-1 benzoic acid, while the same catalyst was still active in ethanol until the added amount exceeded 143.3 m·g^-1. Additionally, the reaction tests in various solutions showed that the swelling effect was enhanced according to the polarity of the solvent used. A similar conclusion could be reached for the Knoevenagel condensation of furfural and malononitrile in various solvents. The reusability of g-C₃N₄ catalyst in Knoevenagel condensation was also studied, which showed that g-C₃N₄ was stable in liquid-phase reactions, whose activity dropped from 74.2% to 63.8% after three regeneration processes.