掺杂La2O3的硫酸钛在缩醛(酮)反应中的催化活性

硫酸钛掺杂La2O3后经高温焙烧制得一种新型固体酸催化剂。用环己酮缩乙二醇反应表征其催化活性的反应条件为：环己酮200mmol,n(环己酮)：n(乙二醇)=1．0：1．5,带水剂环己烷15mL,硫酸钛催化剂[w(La2O3)0．05,400℃焙烧3h]用量4．1％(以环己酮质量计),回流分水1h,收率94．5％。结果表明,催化活性随La2O3含量的增加而升高,随焙烧温度的升高而降低。催化剂吸附吡啶的红外光谱证实催化剂表面存在明显的Broensted酸中心和Lewis酸中心。该催化剂对其它缩醛(酮)反应也有催化活性。     

纳米复合锆基固体超强酸的制备及其催化酯化反应

采用改性技术和浸渍—沉淀法制备出纳米固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3。通过正交试验获得催化剂制备的最佳条件,即ω(Al2O3)为2.0%,-15℃陈化24h,浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.8mol/L,焙烧温度为650℃,焙烧时间为3h。用XRD、TEM、BET、TG-DTG和化学分析等手段分析了S2O82-/ZrO2-Al2O3的晶化过程、比表面积、含硫量和热稳定性,分析结果表明这四个方面对催化剂的酸性有较大影响。500~650℃焙烧温度下制备的催化剂属纳米材料(<41nm),有较大比表面积和较好的热稳定性。以优化的催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3用于催化合成丁酸异丁酯的最佳条件为:n(异丁醇):n(丁酸)=1.8:1.0,催化剂用量为1.0g(以0.3mol丁酸为准),脱水剂环己烷用量为10mL,反应时间为3.0h,催化剂重复使用8次后酯化率仍在90%以上,该催化剂具有催化活性高、不污染环境、可重复使用等特点。     

ZnMn2O4纳米催化剂制备及催化合成乙酸正丁酯

本文以共沉淀法制备了四方晶系锌锰复合氧化物ZnMn2O4纳米催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测试技术对样品进行了分析表征,结果表明所合成的催化剂为粒径均匀的纳米粒子,平均粒径在20-50 nm,具有较好的分散性。实验考察了所制备的ZnMn2O4纳米催化剂对乙酸和正丁醇酯化反应的催化活性,表明ZnMn2O4对乙酸正丁酯的合成有较高的催化活性;探讨了催化剂焙烧温度、催化剂用量、酸醇摩尔比以及反应时间对酯化率的影响,确定了适宜的酯化反应条件,以焙烧温度为300 ℃制备的ZnMn2O4为催化剂,在催化剂用量为0.3%(以反应物总质量计)、酸醇摩尔比n(酸):n(醇)=1.8:1、反应时间为4 h、酯化反应温度120 ℃的条件下,酯化率可达92.53%。     

环境友好催化剂TiSiW12O40/TiO2的制备及其催化性能研究

制备了新型固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2环境友好催化剂,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了原料H4SiW12O40@xH2O与TiO2摩尔比、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对TiSiW12O40/TiO2催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件为原料H4SiW12O40@xH2O与TiO2摩尔比为0.47,焙烧温度为350℃,焙烧时间为3.0 h.利用该条件下制备的催化剂TiSiW12O40/TiO2合成丁酸丁酯,正丁醇与正丁酸的投料摩尔比n(醇):n(酸)=1.3:1,催化剂的用量占反应物总投料质量的1.3%,反应时间为1 h,丁酸丁酯的产率为97.2%.该催化剂TiSiW12O40/TiO2用于制备其它丁酸酯类(如乙酯、丙酯、戊酯、异戊酯)时同样取得了好的结果.     

氟碳铈矿精矿焙烧稀土浸出新工艺研究

以四川冕宁氟碳铈矿精矿为研究对象,提出了一种减少氟碳铈矿中Ce(Ⅲ)的氧化来提高稀土浸出率的新工艺。通过控制焙烧温度和焙烧助剂NaHCO_3用量,利用焙烧助剂分解产物Na_2CO_3熔融包覆矿物以减少Ce(Ⅲ)的氧化,经水洗、酸浸过程,促使氟碳铈矿中铈进入酸浸液而减少留在酸浸渣,从而实现铈的浸出回收,提高总的稀土浸出率。得到的优化工艺条件为:NaHCO_3与氟碳铈矿质量比为40%,于900℃焙烧2 h,水洗温度50℃,水洗液固比10∶1,盐酸浓度为2 mol·L~(-1),酸浸液固比为15∶1,温度75℃酸浸2 h。在此条件下,总稀土浸出率达93.23%,铈的浸出率为87.43%。     

焙烧温度对 Pd/Al2O3 催化剂上甲烷燃烧反应性能的影响

 考察了载体与催化剂焙烧温度对 Pd/Al2O3 催化剂上低浓度甲烷催化燃烧反应性能的影响. 采用 X 射线衍射、透射电镜、N2 物理吸附、NH3 程序升温脱附和 O2 程序升温氧化等手段对载体和催化剂进行了表征. 结果表明, 焙烧温度对催化剂活性及稳定性的影响显著. 随着载体焙烧温度的升高, Al2O3 的比表面积、物相结构、酸中心的数量及强度明显改变, 相应的 Pd/Al2O3 催化剂中载体与 Pd 的相互作用减弱, Pd 分散度降低. 当载体焙烧温度为 1 100 °C, Pd/Al2O3 焙烧温度为 200 °C 时, 所得催化剂在 260 h 的连续反应中, 甲烷转化率始终维持在 99%以上.     

溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料LiMn2O4

应用溶胶法由CH3COOL i.2H2O、Mn(CH3COO)2和已二酸制备含锂、锰的干凝胶,经高温焙烧制得尖晶石锰酸锂L iMn2O4.XRD分析显示,该尖晶石样品的结晶度随焙烧温度而升高,容量同时增加,但如超过800℃,则循环性能变差.延长焙烧时间,容量呈先增后降趋势.优化后的焙烧条件为750℃、20 h.以此制备的L iMn2O4初始放电容量为130 mAh.g-1,经过15次循环后仍达125 mAh.g-1.     

含铜类水滑石催化材料热分解过程的研究

共沉淀法合成了Cu0.13Mg0 6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O类水滑石物质 (CuHTlc) ,采用XRD、DTA TG、BET、TEM和27AlMASNMR技术对其热分解过程进行了表征。结果表明 ,在较低焙烧温度时 (低于300℃ ),氢氧根和层间水部分脱除 ,但水滑石仍保持其层状结构 ;500℃时 ,其层状结构被完全破坏 ,出现氧化镁晶相结构 ,随着焙烧温度的进一步升高 ,尖晶石晶相生成。500℃时的焙烧产物具有最大比表面 (193m2·g-1)。当温度高于500℃ ,焙烧产物组成可表示为Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135,CuHTlc的热分解过程可表示为 :Cu0.13Mg0.6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O→Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135 (1 x)H2O 0.135CO2。     

乳酸丁酯的非均相催化合成

在Ga2 O3负载量为20％,500℃焙烧2h的条件下制备了固体酸催化剂Ga2 O3/SiO2,利用红外光谱分析对催化剂进行了表征.将其用于非均相催化合成乳酸丁酯的反应,考察了催化剂用量、n(正丁醇)∶n(乳酸)、环己烷用量、反应时间和催化剂重复使用性能等因素对酯化率的影响.结果表明,该催化剂催化合成乳酸丁酯的适宜反应...     

粉煤灰聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及处理洗煤废水研究

将粉煤灰与固体氢氧化钠混合后焙烧活化,经酸浸、静置和聚合等步骤制备聚硅酸铝铁絮凝剂,研究了活化条件、静置时间和聚合条件等因素对合成的影响,并对洗煤废水进行处理。结果表明,当碱灰比1.2、活化温度750℃、活化时间1.5h,产物被盐酸完全溶解,静置15min,可获得聚合度较低、活性较强的聚硅酸。正交实验表明,聚合条件对高浊水去除率的影响顺序为:pH值熟化时间n(Si):n(Al)熟化温度n(Si):n(Fe),最佳聚合条件为:n(Si):n(Al)=1:0.9、n(Si):n(Fe)=1:0.3、p H=2、熟化温度80℃、熟化时间2.5h。洗煤废水处理结果表明,当pH=7,投加量为1g/L,搅拌时间为35min,COD去除率和氨氮去除率最高,分别为95.7%、94.2%,剩余浊度为17NTU,经处理后的废水达到洗煤废水污染物排放标准。     

稀土与天青石共伴生矿焙烧及浸出过程研究

稀土与天青石共伴生多金属矿主要由稀土氟碳酸盐和天青石组成,研究了含稀土和锶的混合矿的焙烧及浸出过程,考察了焙烧温度、焙烧时间、浸出初始酸浓度、浸出温度、浸出时间等对浸出率的影响,获得优化的工艺参数为:焙烧温度500℃,焙烧时间2 h,浸出初始酸浓度1.0 mol.L-1,浸出温度35℃,浸出时间1 h,稀土浸出率达95%以上,锶浸出率小于5%,几乎不进入溶液相而保留在固相浸出渣中得以分离和富集。     

Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂的制备及其催化茚饱和加氢性能

以含钼为1.5%的镍-铝合金粉与拟薄水铝石按质量比为1∶1的比例,经成型、焙烧、浸取活化制备了负载型Raney-Ni-Mo/Al2O3加氢催化剂,通过XRD、BET、TG-DTA及SEM等手段对催化剂进行分析表征,并以茚加氢生成茚满的反应为探针,采用连续固定床加氢反应装置对所制备的催化剂加氢性能进行了评价.结果表明:成型合金A lloy-Ni-Mo/Al2O3的焙烧温度对于浸取活化后的Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂的抗压强度至关重要,比较适宜的焙烧温度为860℃,在该温度下合金中富铝相NiAl3向贫铝相Ni2Al3转变不仅有利于提高催化剂的加氢活性,而且金属铝被氧化生成α-Al2O3,使得制备的Raney-Ni-Mo/Al2O3加氢催化剂的强度能满足固定床装填要求.在反应压力2.0 MPa、温度180℃、WHSV=2 h-1、氢油比(V/V)为300∶1条件下,Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂催化茚加氢生成茚满的转化率在所考察的1 000 h周期内均高于90%,表明该催化剂具有较好的加氢活性及其活性稳定性.     

环境友好催化剂TiSiW_(12)O_(40j)/TiO_2的制备及其催化性能研究

制备了新型固载杂多酸盐TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2环境友好催化剂，并以丁酸 丁酯的合成作为探针反应，系统考察了原料H_4SiW_(12)O_(40)·xH_2O与TiO_2摩 尔比、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化活性的影响 。实验表明：制备催化剂的适宜条件为原料H_4SiW_(12)O_(40)·xH_2O与TiO_2摩 尔比为0.47，焙烧温度为350 ℃，焙烧时间为3.0 h。利用该条件下制备的催化剂 TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2合成了丁酸丁酯正丁醇与正丁醇的投料摩尔比n(醇):n(酸 ) = 1.3:1，催化剂的用量占反应物总投料质量的1.3%，反应时间为1 h，丁酸丁酯 的产率为97.2%。该催化剂TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2用于制备其它丁酸酯类（如乙 酯、丙酯、戊酯、异戊酯）时同样取得了好的结果。     

Mg/Zn/Al类水滑石的热分解和水化性能研究

采用共沉淀法制备了Mg2Al1、Zn2Al1和Mg1Zn1Al1LDHs,利用XRD和SEM表征手段,对它们的热分解及焙烧物在Na2CO3溶液中恢复层状结构的能力进行了对比研究。结果表明,在400～700℃温度范围内,Zn2Al1LDH和Mg2Al1LDH的焙烧物中均出现氧化物相(ZnO和MgO)和尖晶石相(ZnAl2O4和MgAl2O4相);而Mg1Zn1Al1LDH的焙烧物中始终以ZnO相为主,仅在700℃时出现微弱的MgAl2O4相。三种焙烧物恢复层状结构的能力为:Mg1Zn1Al1LDO>Mg2Al1LDO>Zn2Al1LDO,其与焙烧物组成有关。原始LDHs和水化LDHs均呈片状。     

Synthesis of biodiesel from rapeseed oil catalyzed by Ca/A1 solid base

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响.采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90℃老化18h.在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca4Al2 O6(NO3)2· 10H2O晶相存在,在N2气保护下300℃焙烧2h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上.在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95％,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9％.     

具有良好热稳定性的Al2O3改性Fe2O3基金催化剂

通过共沉淀法和沉积-沉淀法制备出了具有良好热稳定性的Al2O3改性Fe2O3基金催化剂, 并通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附及热重和差示扫描量热(TG-DSC)分析等表征手段对催化剂的结构与表面形貌进行了研究分析. TEM测试结果表明: 500 ℃焙烧后, 未掺杂Al2O3的催化剂中金颗粒粒径分布较宽, 平均粒径约为7.0 nm, 载体颗粒尺寸在50-100 nm范围内; 而掺杂Al2O3的催化剂中金颗粒粒径分布变窄, 平均粒径约为5.0 nm, 且载体颗粒大小也明显小于未掺杂Al2O3的催化剂, 保持在30-50 nm的范围内. N2吸附-脱附测试结果表明, Al2O3的掺杂有利于保持催化剂的介孔结构和比表面积, 从而提高了载体的热稳定性. XRD和TG-DSC测试结果表明, Al2O3的掺杂可以有效地抑制Fe2O3的结晶, 进而抑制了高温焙烧过程中金颗粒的长大. 选用CO低温氧化反应对催化剂的活性进行了评价, 即使在500 ℃高温下焙烧12 h, 掺杂了Al2O3的催化剂仍然可在26.7 ℃将CO完全转化, 而未掺杂Al2O3的催化剂CO最低完全转化温度(T100)高达61.6 ℃. Al2O3的掺杂显著提高了催化剂的热稳定性能.     

LiAl_xMn_(2-x)O_4的制备及其在酸介质中的稳定性

采用沉淀法合成了系列掺Al尖晶石氧化物LiAl_xMn_(2-x)O_4(x=0,0.3,0.5,0.7,1.0)。通过X射线衍射(XRD)、能量色散谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对其结构、成分和形貌进行了表征,并通过酸浸实验考察了不同组成和不同焙烧温度的LiAl_xMn_(2-x)O_4在弱酸性介质中的稳定性。结果表明当x为0.5,合成温度为850℃时,Al能最大程度地纳入尖晶石晶格,形成结晶致密、成分均匀的产物。同时,LiAl_(0.5)Mn_(1.5)O_4能较大程度地抑制Mn在弱酸条件下的溶出,而具有较低的Al溶出率和较高的Li溶出率。酸浸后LiAl_(0.5)Mn_(1.5)O_4仍保持尖晶石结构且形貌完整。     

以固体超强酸SO2-4/ZrO2-Fe2O3催化合成醋酸异戊酯

以合成醋酸异戊酯为探针反应,筛选出制备固体超强酸SO2-4/ZrO2-Fe2O3(SZF-1)的最佳工艺条件为ZrOCl2·8H2O 9.7 g, FeCl3·6H2O 16.2 g, 常温陈化24 h, 0.5 mol·L-1 H2SO4(15 mL·g-1)浸泡5 h, 550 ℃焙烧3 h.以SZF-1为催化剂合成醋酸异戊酯的反应条件为异戊醇200 mmol, n(异戊醇)n(醋酸)＝1.0 1.3, SZF-1 1 g(反应物总质量的3%), 环己烷15 mL, 回流反应3 h, 酯化率93.47%.催化剂连续使用6次后酯化率仍在70%以上.     

用PASCA及NH3-TPD法表征Al2O3载体表面酸度

采用PASCA（化学分析正电子湮没谱）及NH3-TPD法表征加氢处理催化剂Al2O3载体表面酸度及焙烧条件对Al2O3载体表面酸度的影响。实验结果对比表明：采用两种方法所测定的各类酸中心数结果非常接近，在焙烧温度为750℃时，Al2O3表面的强酸中心已全部丧失，只保留少量中强酸中心和相当数量的弱酸中心。     

固体酸ZrO2-Ce2O3/SO2-4催化合成丙二酸二丁酯

以含铈固体超强酸ZrO2-Ce2O3/SO4 2-为催化剂,丙二酸和正丁醇为原料合成了丙二酸二丁酯.最佳反应条件为:催化剂活化温度500℃,丙二酸100mmol,n(酸):n(醇)=1.0:2.5,催化剂用量1g,反应时间2h,酯化率达95.8%.结果表明,加入铈有助于提高固体超强酸的使用寿命.