柠檬酸配合法制备CuMnCeOx催化剂及常温催化氧化性能研究

摘要：常温催化氧化是消除室内HCHO污染最可行的方法之一,其中以过渡金属氧化物为代表的催化剂因性能优异、成本低廉而备受广泛关注。采用柠檬酸络合法和水热法制备了一系列CuMnCeOx催化剂,研究考察制备方法及载体对催化剂氧化性能的影响,并利用XRD、SEM、BET、H2-TPR、XPS和IR等对催化剂进行微观表征与分析。研究发现,制备方法及载体类型对催化剂的表面结构形貌、氧化性能产生显著影响,其中采用柠檬酸络合法所制的CuMnCeOx-C催化剂性能最佳,48h的HCHO去除率达98.6%,完全满足GB50325-2001标准要求,其介孔结构,晶体粒径及所形成的铈基铜锰固溶体均利于形成大量氧空位及催化氧化反应,且展示出良好的抗水蒸气和稳定性能,其在常温催化氧化VOCs方面具有重要应用前景。     

柠檬酸溶解废锂离子电池正极材料的研究

探求废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解条件,为废旧电池的进一步回收利用奠定基础。采用单因素与正交实验相结合的方法,对废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解条件进行研究,结果表明,废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中适宜的溶解条件为:柠檬酸浓度1.0mol.L-1、溶解温度45℃、H2O2加入量5.0%、料液比60g.L-1,在此条件下正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解率达到99.56%。对柠檬酸溶解废锂离子电池正极材料LiMn2O4的机理进行了探讨,认为在加入H2O2之前,尖晶石LiMn2O4中的Mn3+发生歧化反应生成Mn2+以及MnO2,而Mn4+在溶液中水解生成MnO2。MnO2与柠檬酸发生氧化还原反应生成丙酮二羧酸及Mn2+。加入H2O2之后,H2O2作为还原剂能够将剩余的MnO2全部还原为Mn2+,使正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解率得以提高。     

固态研磨-燃烧法制CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5二甲醚合成催化剂

以柠檬酸为燃烧剂,采用固态研磨-燃烧法和机械混合法制备了CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5CO2加氢一步合成二甲醚双功能催化剂.采用固定床反应器,在反应温度270℃、压力为3.0 MPa、空速4 200 h-1条件下,考察了催化剂对CO2加氢一步合成二甲醚的反应性能,并采用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD及XPS对催化剂的结构进行了表征.评价结果表明:随柠檬酸量的增加,二甲醚选择性和收率呈峰形变化趋势;当柠檬酸的量等于化学计量比的100%时,制备的催化剂具有较好的催化性能:CO2单程转化率为24.8%、二甲醚(DME)的选择性和收率分别为35.3%和8.7%.表征结果表明:柠檬酸的量影响催化剂的比表面积、还原性能以及CuO和ZnO的晶粒尺寸等,进而影响催化剂反应性能.     

柠檬酸试剂中痕量无机阴阳离子的离子色谱法测定

选用柱容量较高、亲水性较强的阴离子分析柱IonPac AS18,以30mmol／L KOH为淋洗液,等度淋洗分析了高浓度柠檬酸中的痕量无机阴离子。选用柱容量较高的阳离子分析柱IonPac CS12A,以H2SO4作淋洗液分析了柠檬酸试剂中的痕量阳离子。在所选色谱条件下,无需样品前处理,直接进样,电导检测,高浓度柠檬酸不影响痕量阴离子或阳离子的测定。方法具有良好的线性(r=0．9941～1．000),样品中所测离子峰面积的相对标准偏差(RSD)均在9．0％以下(n=7),回收率在82．7％～110％之间,检出限低于3．7μg/L。     

正丁烷在金属钼酸盐催化剂上的氧化脱氢

 用柠檬酸盐法合成了第一系列过渡金属(Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn)及Mg的钼酸盐催化剂,研究 了它们对正丁烷氧化脱氢反应的催化作用. 结果表明,这些钼酸盐催化剂的催化性能受阳离子的影响较大. CoMoO4催化剂具有最高的催化活性和较高的选择性,其催化性能与文献报道的对正丁烷氧化脱氢反应催化性能最好的ZrP2O7和Mg3V2O8催化剂大致相当; MgMoO4催化剂虽然选择性较高,但活性较低; Cr2(MoO4)3上基本没有C4烯烃生成; 其它钼酸盐催化剂对正丁烷氧化脱氢反应的催化活性和对烯烃的选择性都较低. XRD,NH3-TPD和H2-TPR的研究结果表明,催化剂为单一的钼酸盐晶相,催化剂的性能由其氧化还原性决定而与其表面酸量没有直接关系. 通过对产物分布的分析,提出了正丁烷在CoMoO4催化剂上的氧化脱氢反应途径. 在558 ℃,正丁烷发生氧化脱氢生成正丁烯和丁二烯以及氧化燃烧生成CO2三个平行竞争反应的竞争分率分别约为75%,10%和15%. 在正丁烷转化率较高的条件下,产物中的CO2主要来自C4烯烃的再氧化反应,而CO则完全来自C4烯烃的再氧化.     

凝胶燃烧法制备超细YBa2Cu3O7-x超导粉末

纳米级细度的YBa2Cu3O7-x超导粉末有可能在第二代超导带材的研制中得到应用．超细YBa2Cu3O7-x超导粉朱已经通过凝胶燃烧法制备成功．使用的起始物质是钇、钡、铜的硝酸盐以及作为燃烧剂的柠檬酸．产物颗粒的尺寸大小及其超导性能依赖于自燃过程的情况，而自燃过程又与凝胶中柠檬酸盐-硝酸盐的YBa2Cu3O7-x超导粉末．在本实验中我们发现最好的燃烧剂一氧化剂摩尔比为0．5．     

D280大孔弱碱树脂的合成及对柠檬酸吸附性能的研究

通过丙烯酸甲酯与二乙烯苯的悬浮聚合合成了大孔白球,将大孔白球用多乙烯多胺胺解,得到弱碱树脂;该弱碱树脂再与甲酸甲醛进行甲基化反应,获得大孔弱碱树脂D280测定了D280的各种基本性能,并将其应用于柠檬酸提取工艺中,研究了该树脂对柠檬酸的吸附性能。     

用固定床和搅拌槽进行吸附（离子交换）柠檬酸的特性研究

用固定床和搅拌槽进行了吸附(离子交换)柠檬酸实验。研究固定床工艺和搅拌槽工艺对吸附剂吸附效率和工作吸附容量的影响,比较了逆流解吸和顺流解吸对回收率的影响。在装填大孔吸附剂的固定床上用逆流解吸获得96％的回收率。在搅拌槽中,吸附剂的吸附效率大于固定床中吸附剂的吸附效率,建立了柠檬酸吸附动力学模型,获得理论计算值与实验值一致的结果。