STUDY OF HYDROGEN TRANSFER REACTIONS IN PROPANE AROMATIZATION OVER Ga MODIFIED HZSM-5 CATALYSTS

研究了丙烷在不同ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比值的ＨＺＳＭ５和Ｇａ改性ＨＺＳＭ５催化剂上的芳构化转化，为探讨氢转移反应的能力，也考察了在丙烷中添加少量氢对芳构化转化的影响。结果表明，随ＨＺＳＭ５分子筛ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比值的减小，氢转移反应程度增大；在分子筛中引入Ｇａ，氢转移反应能力增大。最后提出了有Ｇａ参与的反应机理。     

SO2-4/Z4O2-TiO2-SiO2固体酸催化苯乙烯选择氧化反应的研究

制备了一种ＳＯ＾２－４促进的金属氧化物固体酸ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２－ＴｉＯ２－ＳｉＯ２,并将其用于催化Ｃ６Ｈ５Ｃ２Ｈ３的选择氧化反应,发现该新型固体酸具有较高的活性和选择性,Ｃ６Ｈ５Ｃ２Ｈ３转化率达１０．７３％,Ｃ６Ｈ５Ｃ２Ｈ５Ｏ选择性达２０．７３％。用ＩＲ,ＸＲＤ等方法进行的表征表明,反应的选择氧化活性位可能含有Ｚｒ,Ｓｉ,Ｏ,Ｔｉ等成分。     

在MoO3／SiO2及其添加体系上甲烷部分氧化制甲醛的研究

在常压下，以Ｏ２作氧化剂，评价了不同ＭｏＯ３／ＳｉＯ２（２─１５Ｍｏｗｔ％）催化剂对甲烷选择氧化为甲醛的反应性能，发现ＳｉＯ２上担载的活性组分有一个最佳值，对应最佳催化活性．分别考察了添加Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ氧化物对ＭｏＯ３／ＳｉＯ２催化剂甲烷选择氧化制甲醛的活性和选择性的调变作用．ＭｏＯ３／ＳｉＯ２添加体系使甲烷的转化率都有所提高，但甲醛选择性有不同程度的下降，其中比较好的是ＭｏＯ３·Ｖ２Ｏ５／ＳｉＯ２催化剂，并研究了不同Ｍｏ／（Ｍｏ＋Ｖ）（原子比）对反应活性和选择性的影响，发现Ｖ２Ｏ５添加量有最佳值．采用ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＣＯ２─ＴＰＤ等技术对催化剂进行表征并关联反应性能进行了讨论．     

纳米TiO2光催化降解苯酚的动力学研究

以１２５Ｗ高压汞灯为光源,以ＴｉＯ２为催化剂,对不同初始浓度的苯酚水溶液进行了光催化降解实验。同时,考察了不同溶液ｐＨ值时的光催化行为。根据实验结果,提出了与文献报道不同的ＴｉＯ２光催化降解苯酚的零级反应动力学模型。     

二苯并噻吩在分散型钼催化剂和原位产生的氢存在下的加氢脱硫Ⅱ. 原位氢和分子氢的比较(英)

研 究了水／ 甲苯 乳化液 中二苯 并噻 吩（ 硫 芴） 在 分散 型钼酸 、磷钼 酸和四 硫钼 酸铵催 化剂 存在下 的加氢脱 硫反应． 反应在 高压釜 中于３４０ ℃ 及三种 不同 的气 氛 即 Ｈ２ , Ｈ２／ Ｈ２ Ｏ 和 Ｃ Ｏ／ Ｈ２ Ｏ（ Ｃ Ｏ 和 Ｈ２ Ｏ 经 水 煤气转换反 应（ Ｗ Ｇ Ｓ Ｒ） 产生原 位氢） 的 存在下进 行． 用 Ｇ Ｃ 和 Ｇ Ｃ Ｍ Ｓ 鉴定 、分 析了 气 体和 液体 产 物的 组成 ． 结果表明： 对硫芴 的加氢 脱硫反应 ,在分散 型钼酸 和磷 钼 酸存 在下 ,原 位产 生 的氢 比加 入 的分 子氢 更 为有 效． 动力学研 究结果 表明： Ｗ Ｇ Ｓ Ｒ 反应 比硫芴的 加氢脱硫 反应快 ５ ～１０ 倍, 说明在原 位氢存 在下硫芴 的加 氢脱 硫反应是速 度控制 步骤． 总之,试 验结果证 实,在分 散型催化 剂和 原位 氢存 在 下的 加氢 过 程是 重油 乳 状液 改 质和破乳 的有效方 法．     

VPO／SiO2催化剂的制备及性能研究

ＶＰＯ／ＳｉＯ２催化剂的制备及性能研究牛童王晓来１）索继栓（中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室兰州７３００００）关键词ＶＰＯ／ＳｉＯ２催化选择氧化正丁烷顺酐分类号Ｏ６４３．３２利用混浆钒磷混合氧化物催化剂催化正丁烷选择氧化制...     

于苯并噻吩在分散型钼催化剂和原位产生的氢存在下的加氢脱硫：Ⅳ. …

研究了水／甲苯乳化液中二苯并噻吩（硫芴）在分散型钼酸、磷钼酸和四硫代钼酸铵催化剂存在下的加氢脱硫反应。反应在高压釜中于３４０℃及三种不同的气氛即Ｈ２,Ｈ２／Ｈ２Ｏ和ＣＯ／Ｈ２Ｏ（ＣＯ和Ｈ２Ｏ经水煤气转换反应（ＷＧＳＲ）产生原位氢的存在下进行。用ＧＣ和ＧＣ－ＭＳ鉴定、分析了气体和液体产物的组成。在此基础上,提出了包含直接氢解和加氢脱硫两个反应途径的硫芴加氢反应网络,并采用最优化法计算了反应网络的速率     

二苯并噻吩在分散型钼催化剂和原位产生的氢存在下的加氢脱硫：Ⅱ.原位氢和

研究了水／甲苯乳化液中二苯并噻吩在分散型钼酸,磷钼酸和四硫钼酸铵催化剂下的加氢脱硫反应。反应在高压釜中于３４０℃及三种不同的气氛即Ｈ２,Ｈ２／Ｈ２Ｏ和ＣＯ／Ｈ２Ｏ（ＣＯＨ和Ｈ２Ｏ经水煤气转换反应（ＷＧＳＲ）产生原位氢）的存在下进行。用ＧＣ和ＧＣ－ＭＳ鉴定,分析了气体和液体产物的组成。     

Fe—Silicalite—2催化剂表面CO2加氢反应性能的研究

研究了Ｆｅ／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－２催化剂ＣＯ２加氢低碳烯烃反应性能，利用ＣＯ２－ＴＰＤ，ＣＯ２／Ｈ２－ＴＰＳＲ和ＣＯ／Ｈ２－ＴＰＳＲ表征手段，考察了铁含量及ＭｎＯ助剂对Ｆｅ／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－２催化剂ＣＯ２吸附脱附及加氢反应性能的影响，表明随铁含量增加可提高催化剂对ＣＯ２的吸附能力，有利于提高ＣＯ２加氢反应的转化率。     

Mn2O3-Na2WO/SiO2催化剂中钨锰间的电子传递作用

Ｍｎ２Ｏ３－Ｎａ２ＷＯ４／ＳｉＯ２催化剂中，Ｍｇ２Ｏ３的引入起到了活化气相氧的作用，由于该催化剂中Ｗ，Ｍｎ间电子的迅速传递，在甲烷氧化偶联反应过程中，甲烷的选择氧化发生在Ｗ位，而气相氧转化为晶格氧发生在Ｍｎ位，从而建立了十分有效的氧化－还原循环，这正是该催化剂较Ｎａ２ＷＯ４／ＳｉＯ２具有更高甲烷选择氧化的活性的原因。     

SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上氨选择性催化还原NO_x性能的促进机理研究

采用沉淀法制备了Fe(OH)_3和Fe_2O_3。通过硫酸化处理得到SO_4~(2-)/Fe(OH)_3和SO_4~(2-)/Fe_2O_3两种催化剂,并将其应用于氨选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)反应,研究了SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上NH_3-SCR脱硝性能的促进机理。结果表明,与纯的Fe_2O_3相比,硫酸化处理得到的催化剂上SCR活性得到显著提升;其中,SO_4~(2-)/Fe(OH)_3表现出更加优异的催化性能,在250-450℃时NO_x转化率高于80%,且具有优异的稳定性和抗H_2O+SO_2性能。XRD、Raman、TG、FT-IR、H_2-TPR、NH_3-TPD和in situ DRIFTS等表征结果显示,硫酸功能化处理能抑制Fe_2O_3的晶粒生长,同时SO_4~(2-)与Fe~(3+)结合形成硫酸盐复合物,提高了催化剂表面酸性位点的数量和酸强度,抑制了Fe_2O_3上的氨氧化反应,从而提高了其脱硝催化性能。     

实验参数对磁性AgI-BiOI/CoFe2 O4光催化剂湿法脱除Hg0的影响

采用水热-共沉淀法制备了一种新型的磁性AgI-BiOI/CoFe₂O₄复合材料光催化剂,考察了荧光灯辐照下光催化剂脱除模拟烟气中单质汞（Hg⁰）的性能,研究了实验参数对脱汞性能的影响及反应产物。结果表明,AgI-BiOI/CoFe₂O₄光催化剂的热稳定性较差,当煅烧温度超过400 ℃时该光催化剂的化学成分会发生变化;随着催化剂用量、反应溶液pH值、反应溶液温度和烟气中O₂浓度的增加,脱汞效率先增加后不变或下降;反应溶液中存在的CO₃^2-和SO₄^2-对脱汞效率有一定的抑制作用;当通入SO₂时,脱汞效率急剧下降;而NO对脱汞效率的抑制作用相对较小。反应产物分析表明,SO₂、NO和Hg⁰的最终氧化产物分别是SO₄^2-、NO₃^-和Hg²⁺     

Cu/Dy/S2O82-/Al-PILR催化剂制备及其选择催化还原 NO

采用累托土为原料,合成铝交联累托土 (Al-PILR),然后分步浸渍负载 (NH₄)₂S₂O₈、Dy(NO₃)₃和 Cu(NO₃)₂,制成 Cu/Dy/S₂O₈^2-/Al-PILR催化剂。 考察该催化剂对 C₃H₆选择性还原 NO的催化性能,并且利用低角 XRD、BET、Py-IR、IR、TG和SEM等方法,研究催化剂结构与性能的关系。实验结果表明,铝交联剂能很好地撑开累托土的土层,显著增大催化剂的比表面积; S₂O₈^2-能明显增加铝交联累托土B(Brönsted)酸的酸量; Dy能进一步增加B酸的酸量,有效提高催化活性和热稳定性。因此, Cu/Dy/S₂O₈^2-/Al-PILR催化剂具有良好的催化性能, 最佳催化活性温度为300℃,NO转化率高达80.3%,在有10%水蒸气存在的情况下仍可达77.6%。     

高酸值生物柴油原料甘油酯化脱酸研究

利用共沉淀-浸渍法制备了Al改性固体酸催化剂SO₄^2-/ZrO₂,考察了催化剂在甘油酯化脱酸制备生物柴油原料反应中的催化活性、重复利用性和再生性能,并对使用前后的催化剂进行了红外光谱分析。研究表明,添加适量Al(1%,以Al₂O₃的质量分数计)不但提高了催化剂的活性,还改善了催化剂的重复利用性和再生性能。添加Al使ZrO₂上SO₄^2-的量增加,SO₄^2-结合强度增强,减少了在酯化脱酸反应过程中SO₄^2-的流失。在SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂用量为7％、甘油与酸物质的量比为6:1、反应温度为140 ℃、反应时间为4 h的条件下,酯化率可达91%以上,可将高酸值油脂的酸值从31 mg_KOH/g降低到2.8 mg_KOH/g以下,可满足生物柴油原料的要求。     

改性固体超强酸S2O82-/ZrO2-CoO用于FCC汽油氧化脱硫的研究

以硝酸锆、硝酸铜和硝酸钴为金属源,过硫酸铵作为浸渍液,采用共沉淀浸渍法合成出固体超强酸催化剂S₂O₈^2-/ZrO₂、S₂O₈^2-/ZrO₂-CuO和S₂O₈^2-/ZrO₂-CoO,通过XRD、FT-IR、NH₃-TPD、BET对催化剂进行表征。结果表明,Co（钴）改性催化剂S₂O₈^2-/ZrO₂-CoO在三种催化剂中超强酸位最多。将其作为催化剂,过氧化氢作为氧化剂用于FCC汽油氧化脱硫反应,研究不同反应温度、催化剂用量、反应时间、氧化剂用量对FCC汽油脱硫效果的影响。结果表明,FCC汽油氧化脱硫的最佳条件为：反应温度70 ℃,反应1.5 h,FCC汽油加入量与氧化剂体积比7.5：1,催化剂用量0.02 g/mL。反应产物利用N,N-二甲基甲酰胺进行萃取分离,萃取剂/汽油体积比为1：1时,FCC汽油脱硫率最高可达85.34%,回收率为94.45%,并且催化剂表现出较为稳定的催化活性。     

SO42-/ZrO2和SO42-/Al2O3-ZrO2催化剂上的正戊烷反应

研究了添加Al对SO₄^2-/ZrO₂超强酸样品的晶化、比表面、硫含量、超强酸性和正戊烷反应性能的影响,考察了活化温度、反应温度、Al含量和载Pt对催化剂活性和选择性的影响.SO₄^2-/Al₂O₃ZrO₂催化剂的酸强度与SO₄^2-/ZrO₂基本相当,但超强酸位比后者多,未载Pt时正戊烷反应活性和稳定性明显高于后者.负载Pt后,正戊烷异构化选择性和稳定性大大提高,但Pt/SO₄^2-/Al₂O₃ZrO₂催化剂的反应活性与Pt/SO₄^2-/ZrO₂相近,Al的促进作用不明显.     

新型碳基固体酸SO_4~(2-)/Nd_2O_3/C制备及催化油酸与甲醇酯化反应合成生物柴油研究

在流化床管式炉中,通过对废山茶油壳进行高温炭化处理制备了一种碳基材料。以该碳基材料为载体,并对其进行稀土金属离子钕和硫酸磺化改性,合成了一种新型碳基固体酸催化剂SO_4~(2-)/Nd_2O_3/C。对制备而成的催化剂进行了多种物理化学表征分析,并以其为经甲醇和油酸酯化反应来合成生物柴油的催化剂,对其催化活性和稳定性进行了研究。结果表明,当甲醇和油酸物质的量比为2∶1,催化剂与反应物质量比为2%,反应时间为120 min,反应温度为90℃,油酸的转化率为96.70%。催化剂经循环使用三次后,油酸的转化率仍高达86.74%。高催化活性可归因如下:由于Nd、O、S元素的电负性分别为1.14、3.44和2.58,因而Nd易向O和S元素的2p空轨道提供孤对电子,使Nd~(3+)与SO_4~(2-)之间形成稳定的配位键。并且,由于S=O键具有强吸电子作用,而导致了与SO_4~(2-)配位的Nd~(3+)所产生的静电场增大,当有水(强配体)存在时,可使SO_4~(2-)/Nd_2O_3/C催化剂呈现出强Brnsted酸性。     

不同前驱体制备的SO_4~(2-)/AC催化剂在二甲醚直接氧化合成聚甲氧基二甲醚中的反应性能

分别用硫酸、硫酸铵作为前驱体,活性炭(AC)作为载体,采用浸渍法制备了SO_4~(2-)/AC双功能催化剂(SO_4~(2-)离子和AC载体分别提供催化剂的酸性和氧化还原性),考察了其在二甲醚(DME)直接氧化合成聚甲氧基二甲醚(DMMx)反应中的催化性能。结果表明,不同前驱体制备的SO_4~(2-)/AC催化剂表现出显著的催化活性差异。40%H_2SO_4/AC催化剂具有较好的反应活性,DME转化率为8.4%,DMM1-2的选择性达到59.7%,并且没有COx的生成;而在40%(NH_4)_2SO_4/AC催化剂上,反应主要生成了COx,DMM选择性仅2.7%,且无DMM2生成。XRD、BET、NH_3-TPD及O_2-TPD-MS等表征结果显示,H_2SO_4/AC催化剂中适量的弱酸性位和氧化还原性位有利于DME直接氧化合成DMMx。经过SO_4~(2-)修饰的催化剂促进了O2在活性炭表面的活化;前驱体H_2SO_4的加入提高了催化剂表面的弱酸性位数量,而(NH_4)_2SO_4的引入却促使催化剂表面产生中强酸性位。     

拉曼光谱法研究Na+, Mg2+//SO42-, Cl-, H2O四元体系中SO42-离子缔合结构特征及其变化规律

复杂水盐体系存在稳态和介稳固液相平衡以及复杂的成盐规律。为了解固液平衡状态下液相的结构特征,本文采用拉曼光谱技术并结合高斯-洛伦兹去卷积分峰拟合程序对Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O四元体系及其二元和三元子体系中ν₁-SO₄^2-的离子缔合结构特征进行了分析。研究结果表明:SO₄^2-在Na₂SO₄-H₂O体系存在自由态SO₄^2-和SO₄^2-离子簇两种结构,在MgSO₄-H₂O, MgSO₄-MgCl₂-H₂O及Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O等含镁体系中,还有Mg²⁺-H₂O-SO₄^2-和Mg²⁺-OSO₃^2-两种缔合结构。在二元和三元体系中ν₁-SO₄^2-的离子缔合结构以自由态SO₄^2-为主,随着SO₄^2-离子总浓度的变化,上述四种结构所占比例会发生规律性变化。Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O四元体系在NaCl减少及等温蒸发过程中,自由态SO₄^2-结构比例逐步降低, Mg²⁺和SO₄^2-相结合形成Mg²⁺-H₂O-SO₄^2-或Mg²⁺-OSO₃^2-结构的机会增多,在复盐区还会形成SO₄^2-离子簇结构。由此判断溶液结构的适应性变化是导致介稳现象的重要原因。进一步的相关分析表明:SO₄^2-的浓度和耶涅克指数J与ν₁-SO₄^2-峰的峰强度和峰面积存在正相关关系, Mg²⁺浓度是影响ν₁-SO₄^2-峰中四种缔合结构的比例发生变化的主要因素。     

ZnO·WO3悬浮水溶液中SO2的光催化氧化

本文考察了ZnO·WO₃悬浮水溶液中污染物SO₂的可见光催化氧化并建议通空气处理较高浓度的SO₃^2-扩水溶液。含0.15mol/LSO₃^2-水溶液可见光照2h可将SO₃^2-基本上光催化氧化成SO₄^2-。对这光助SO₃^2-自发氧化反应中可能平行存在的自发、多相催化、光化学和光催化等反应进行实验对比;筛选出克分子比0.5ZnO·WO为最佳掺杂配比;考察了光催化剂热处理、空气流量、pH对光催化活性的影响,得出pH7.5为最佳值;太阳光催化SO₃^2-氧化速率比室内实验更快,展现了利用太阳能于环保的应用前景,对所有实验结果都给以理论解释,并提出一个较详细的反应机理。