反应器型式对甲烷低温等离子体转化制C2烃的影响

就不同反应器对甲烷常压低温等离子体转化制C2烃的影响进行了研究。结果表明,相同的甲烷停留时间和相同甲烷流率下,反应器A和B中反应的主要产物是乙炔,乙烯和乙烷的含量较少,积炭量较多;而反应器C和D中反应的主要产物为乙烷和丙烷,乙烯和乙炔含量较少,积炭量很少。反应积炭对反应器A中甲烷转化率影响很大,对于产物选择性影响不大,而对反应器C中的反应影响较小。根据产物分布可知,在反应器A和B中,由于电子具有很高的能量和密度,甲烷主要解离为碳原子;而在反应器C及D中,由于电子能量和密度较低,甲烷主要解离为CH3自由基。     

半导体催化膜上泵氧甲烷氧化偶联反应的研究Ⅰ.传递体系的反应

在常压及 6 5 0℃下 ,考察了CaO ,SrO ,La2 O3,ZnO ,TiO2 ,CeO2 和MnO2 膜上外加电流为 16～ 90mA时传递物系的甲烷氧化偶联反应结果 .结果发现 ,在n型和 p型半导体催化膜上 ,CO2 ,C2 H4 和C2 H6的生成速率都随泵氧量的增加而增大 ,而C2 烃选择性随泵氧量的增加而下降 ,但 p型半导体膜上的C2 烃选择性比n型半导体膜上的要高 ;p型半导体膜上C2 烃选择性与其电导率大小顺序相一致 .增强因子的分析结果表明 ,在传递体系中 ,p型半导体膜上增强因子的值小于 1,但随泵氧量的增加而存在极大值 .在CaO膜上 ,传递体系比开路体系的C2 烃选择性高 ,且随泵氧量的增加而下降     

多尖端旋转电极辉光放电甲烷偶联研究

石油资源的日趋短缺使人们对世界大储量能源天然气的开发利用越来越重视.甲烷(CH4)是天然气的主要成份.由于CH4分子具有很高的稳定性,用CH4直接偶联制C2烃(乙烷、乙烯、乙炔)在热力学上十分不利,采用常规催化手段一直未取得突破性进展\[1\],而辉光放电等冷等离子体对于CH4偶联是一种非常有效的方法,近年来已成为物理化学跨学科前沿研究热点.在本研究领域中,利用脉冲电晕等离子体结合催化剂进行甲烷转化[2],其等离子体在空间分布上是非连续的,活性较低,反应区较小,甲烷的转化率及C2烃收率必然是有限的;利用微波诱导甲烷在催化剂上转化制C2烃[3],由于温度很高,能量密度太大,很容易使甲烷完全裂解,生成大量积碳,C2烃的收率也较低;利用介质阻挡放电使CH4偶联[4],能耗太大,能量利用率很低.因此,冷等离子体CH4偶联实现工业化的课题就是要在提高CH4转化率及C2烃收率的同时降低能耗,以提高能量利用率.     

KI-醚类催化剂催化二氧化碳和环氧乙烷合成碳酸乙烯酯反应研究

合成了５个含有金属铁的环醚Ｆｅ（ＣＯ）３Ｌ（Ｌ１＝Ｐｈ２Ｐ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２ＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２，Ｌ２＝Ｐｈ２Ｐ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４ＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２，Ｌ３＝ＯＰｈ［（ＯＣＨ２ＣＨ２）ＰＰｈ２］２，Ｌ４＝ＯＰｈ［ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＰＰｈ２］２）和［Ｆｅ（ＣＯ３）］２Ｌ５（Ｌ５＝［Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２］２）．对它们进行了元素分析，并用红外光谱和核磁共振谱进行了结构表征．用ＫＩ＋醚类为催化剂，催化二氧化碳与环氧乙烷反应生成碳酸乙烯酯，反应选择性大于９６．９％．催化机理为碱催化，催化剂的活性受醚的影响．能和Ｋ＋形成稳定配合物的醚可提高催化剂的活性．含金属铁的环醚和普通醚类相似，可以和钾离子作用，提高阴离子的亲核催化性能．     

新型多尖端旋转电极甲烷偶联等离子体反应器

研制了一种新型的带有一个多尖端旋转电极对一个同心圆筒型固定电极的甲烷放电制备碳二烃的等离子体反应器.以氢气共存条件下甲烷偶联研究对此反应器作出了评价.在此反应器中，反应物流垂直穿过两电极之间的环行等离子体反应区.在大约40 V供电电压、20 kHz脉冲放电等离子体条件下，在长时间连续反应后没有产生大量积炭.在同样的条件下，此多尖端旋转电极工艺比固定的尖端 平板电极工艺具有较高的甲烷转化率、碳二烃单程收率以及较高的能量效率.     

Sn改性TS－1分子筛催化苯酚和草酸二甲酯合成草酸二苯酯

 使用Sn改性的TS－1分子筛催化苯酚和草酸二甲酯的酯交换反应合成草酸二苯酯，深入研究了不同Sn负载量TS－1分子筛的结构及催化性能．实验结果表明，由于Sn和以Ti－O－SiO3为中心的弱Lewis酸的协同催化作用，与未改性的TS－1分子筛催化剂相比，改性后的催化剂虽 然Lewis酸量有明显下降，但催化剂的催化性能明显提高．当Sn的负载量为2％时，草酸二甲酯的转化率达到50．3％，目的产物的选择性为99．2％．利用X射线衍射、X射线光电子能谱和X射线能量分散谱考察了Sn在TS－1分子筛表面的结构和分散状态及其与酯交换反应催化性能的关系．结果表明，当Sn的负载量低于2％时，SnO2以非晶态形式分散在TS－1表面；而当Sn负载量高于2％时，SnO2以微晶的形式存在，此时Sn原子与Ti原子的协同作用已经不明显，催化剂的催化性能反而下降．     

电场增强催化甲烷合成碳二烃催化剂影响研究

本研究提出了在常温、常压电场增强等离子体条件下甲烷直接转化合成碳二烃的洁净工艺 ,在不同的放电电压、放电功率、甲烷进料流量和不同的催化剂作用下 ,甲烷能够以不同的转化率和选择性转变为碳二烃。对影响甲烷转化率和碳二烃选择性的因素 :放电电压、放电功率、甲烷进料流量和催化剂进行了研究 ,对催化剂性能进行了比较 ,并探讨了反应机理。结果表明 ,适宜的工艺条件 :放电电压 2 0kV～ 4 0kV ;输入功率 :2 0W～ 4 0W ;合适的甲烷进料流量 :30mL/min～ 70mL/min。在该条件下 ,碳二烃的选择性可以达到 95 % ;催化剂对甲烷转化率的影响顺序为MnO2 /Al2 O3 >Ni/Al2 O3 >MoO3 /Al2 O3 >Ni/NaY >Pd/ZSM 5 >Ni/H4Mg2 Si3 O4>Ni/ZSM 5 >Co/ZSM 5 >无催化剂。     

氢气存在下一氧化碳偶联反应的化学和性能

实验研究了在氢气存在下，一氧化碳与亚硝酸乙酯偶联合成草酸二乙酸反应体系在典型操作条件下的化学反应和反应性能，结果表明氢气只与反应体系中的亚硝酸乙酯反应生成乙醇。由于氢气与一氧化碳在催化剂表面竞争吸附，并且氢的存在打破了生成草酸二乙酯所必需的正常的氧化还原过程：Pd^0→Pd^2 →Pd^0，因此氢的引入使一氧化碳转化率及草酸二乙酯选择性下降。此外，化学吸附测试结果表明氢气和一氧化碳是在催化剂表面同一活性中心上吸附。