还原-氧化-还原过程对Co-ZrO_2共沉淀催化剂结构及其费托合成反应性能的影响

采用程序升温还原、氮吸附、X射线衍射、Raman、XPS和H2-TPD等方法研究了还原(400℃,氢还原)-氧化(室温,暴露空气中氧化)-还原(250℃或400℃,氢还原)预处理过程对Co-ZrO2共沉淀催化剂结构的影响,考察了催化剂在不同反应器中的费托反应性能。结果表明,催化剂还原氧化前后钴物种均以Co3O4形式存在,颗粒直径无明显变化;还原氧化处理后催化剂表面钴物种含量有所下降,但H2-TPD结果显示催化剂经还原-氧化-还原后氢吸附量增加。另外,还原氧化过程能够降低催化剂表层钴物种的还原温度。反应结果表明,催化剂经还原氧化还原处理后活性明显增加,甲烷选择性降低。     

α,β-不饱和羰基化合物的选择还原研究进展

综述了近年来α,β-不饱和羰基化合物α,β-碳碳双键和碳氧双键的选择还原研究进展,讨论了过渡金属催化还原、氢化试剂还原、连二亚硫酸钠还原以及生物还原。     

硫化物还原硝基在胺类合成中的应用

苯胺及其衍生物作为最基础的芳香胺类化合物,广泛应用于化学、生物、医学、染料、高分子材料和农业等不同领域,其最简单的合成方法是通过硝基苯加氢还原.根据质子供体和电子供体的差异可将硝基苯的还原方法分为Bechamp还原、催化氢化、催化氢转移和Zinin还原. Zinin还原是一种以硫化物为电子供体,质子性溶剂为氢源还原硝基制备苯胺的方法,广泛应用于实验室研究及工业生产.系统总结了Zinin还原方法,介绍了硫化物类还原剂,硫化物还原硝基的反应机理和硫化物还原硝基的应用,重点阐明了单质硫、硫化物、多硫化物与硫氢化物还原硝基的原理,并详细分析了OH^-和H₂O在硫化物还原硝基过程中的调控机制,最后在原子经济性方面对比分析了不同硫化物作为还原剂还原硝基的能力及应用效果.     

构建光催化氧化-还原体系的研究进展

光催化氧化-还原体系能够同时驱动光催化氧化反应和还原反应,产生协同效应,从而提高光催化反应的活性。在此,提出了构建光催化氧化-还原体系的原则,并介绍了光催化还原硝基芳烃耦合氧化有机物、光催化还原重金属离子协同氧化有机物、光解水制氢协同氧化有机物三个方面的实例。接着,阐述了光催化氧化-还原体系的反应机理,期望通过构建光催化氧化-还原体系,更有利于太阳能转化并缓解环境和能源问题。     

羧酸及其衍生物的NaBH4还原体系研究进展

NaBH4还原体系可以快速、高效、选择性地还原羧酸及其衍生物。本文介绍了8类NaBH4还原体系的最近研究成果。通过对各个还原体系的分析,讨论了各类还原体系的反应机理和反应条件,并比较了不同还原体系的还原能力和适用范围。     

广义氧化还原滴定

根据广义氧化还原新概念 ,提出了广义氧化还原滴定。广义氧化还原滴定包括酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定和氧化还原滴定。它们的滴定曲线可以由相同的原理绘出     

汽车尾气中NO的脱除方法

对汽车尾气中NO的脱除方法进行了介绍。对于选择性催化还原,目前的方法主要有以NH3作为还原剂选择还原NO、以碳氢化合物作为还原剂选择还原NO和三效催化剂法。非选择性催化还原方法主要包括CO催化还原NO和H2催化还原NO等。NO的直接催化分解和贫燃条件下NO的催化还原也得到了广泛研究。低温等离子体技术、改性碳纤维以及TiO2光催化法等是近几年新发展的脱除方法。     

还原方式及还原温度对甲烷部分氧化镍催化剂结构和反应性能的影响

采用H2 TPR、TEM及活性评价等手段,考察了还原方式（等温和程序升温还原）及还原温度对不同温度（550℃和950℃）焙烧制备的镍基催化剂结构和甲烷部分氧化反应性能的影响。结果表明,与程序升温还原方式相比,等温还原的催化剂中镍物种的还原度较低、Ni晶粒度较小。还原方式对550℃焙烧制备的催化剂（POM-1）的甲烷部分氧化反应性能影响不明显,但等温还原的催化剂反应过程中床层温度较低。随着等温还原温度的提高,POM-1催化剂的镍还原度有所降低,而950℃焙烧制备的催化剂（POM-5）还原度略有增加,且具有较小的镍晶粒。随着等温还原温度的提高,POM-1催化剂反应性能无明显差异,但床层热点温度提高;POM-5催化剂反应性能随还原温度的提高而提高,且床层温度呈现降低趋势。通过分析发现,催化剂床层温度与催化剂镍晶粒大小密切相关,较小的镍晶粒利于床层热点温度的降低,这与较大镍晶粒利于甲烷完全氧化反应有关。     

水分压对铁基费托合成催化剂还原动力学的影响

 利用恒温还原和程序升温还原技术研究了水分压对铁基费托合成催化剂还原路径、还原机理和表观活化能的影响. 程序升温还原结果表明, 水分压对催化剂的还原路径没有明显的影响, 催化剂均首先由 α-Fe2O3 还原为 Fe3O4, 然后超顺磁态 Fe3O4 先还原为 FeO, 再还原为 α-Fe, 而顺磁态 Fe3O4 则直接还原为 α-Fe. 恒温还原结果表明, 催化剂在 2.5%H2O-97.5%H2 气氛中还原时, 还原过程达到平衡时的还原程度随还原温度的升高而增加. 利用 Hancock-Sharp 方法分析了恒温还原过程的动力学模型. 结果表明, 还原温度较低时, 催化剂在 2.5%H2O-97.5%H2 气氛中还原时受内扩散模型控制; 还原温度较高时则受晶相形成与生长模型控制. 利用 Kissinger 方法计算了还原过程的活化能, 发现随着水分压的增加, 表观活化能呈增大的趋势. 水分压对 Fe3O4 还原为 α-Fe 过程的影响大于其对 α-Fe2O3 还原为 Fe3O4 过程的影响.     

氧化石墨烯的制备及低温还原研究

用化学氧化法制备氧化石墨烯,并用一种新型的低温化学还原方法将其还原。用红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、原子力显微镜等多种手段表征氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的结构与形貌。结果表明,即使在低温条件下,壳聚糖依然可以还原氧化石墨烯,从而预示,在低温条件下,能够在同一环境下实现氧化石墨烯的还原和石墨烯的应用。     

应用固定化Baker's酵母还原醌类化合物的研究

苯醌、萘醌和蒽醌类化合物在水溶液中能被固定化Baker's酵母还原。本文研究了影响固定化Baker's酵母还原活性、醌类化合物还原速度的因素及还原产物的分离和稳定性。     

含氮煤焦还原NO反应路径研究

采用量子化学密度泛函理论结合热力学和动力学分析研究了含氮煤焦还原NO的途径;从微观角度探究了含氮煤焦还原NO的间接还原和直接异相还原两种途径,分析了NO还原过程中的能量变化。结果表明,含氮煤焦先产生中间体NH_2再还原NO(间接还原)的过程决速步能垒值较直接异相还原NO的决速步能垒值高183.76 kJ/mol;由能垒角度分析,含氮煤焦与NO直接发生异相还原的过程更为有利。从热力学角度分析,含氮煤焦直接异相还原NO为可自发进行的单向放热反应,较间接还原过程有利。动力学分析结果表明,含氮煤焦间接还原NO的过程决速步速率常数较直接异相还原至少低10个数量级,说明含氮煤焦直接异相还原NO的路径更容易发生。     

紫外高级还原技术还原降解水中N-亚硝基二甲胺

采用2种高级还原技术(UV/Na2SO3和UV/Na2S2O4)还原降解N-亚硝基二甲胺(NDMA),考察pH值、光照强度、还原剂质量浓度和溶解氧等因素对NDMA还原降解效果的影响,计算还原降解反应过程中的表观反应动力学常数,推断NDMA的还原降解机理.研究结果表明,弱酸性条件下有利于2种高级还原技术对NDMA的还原降...     

低压合成甲醇CuO-ZnO-Al_2O_3-V_2O_5催化剂还原过程的研究

利用热分析、X 射线衍射分析和透射电子显微镜技术研究了CuO-ZnO-Al_2O_3-V_2O_5低压合成甲醇催化剂的还原条件与其结构和性能之间的关系。实验结果表明:催化剂的还原分为慢速、快速、再慢速三个阶段。催化剂在140℃、含2%H_2的N_2、H_2混合气中恒温还原有生成Cu~+为主的阶段,还原后的物相中有Cu_2O 存在。催化剂的还原不同于纯CuO 的还原,还原后的催化剂经再氧化后已恢复不到原有的还原程度。此外,还对不同温度下还原后催化剂的活性进行了评价与关联。     

腐殖酸的氧化还原行为及其研究进展

腐殖酸具有明显的还原能力,与环境中金属、有机物的氧化还原反应密切相关.腐殖酸的氧化还原特性是由于醌、酚等官能团的存在,尤其是醌基团在电子传递中起到了重要的作用,还原态醌基团是腐殖酸还原能力的主要来源.还原微生物通过电子传递将氧化态腐殖酸转化为还原态形式,还原态腐殖酸可以还原Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、V(Ⅴ)等重金属和U(Ⅵ)等放射性核素以及芳香化合物等物质,腐殖酸在这个过程中充当了电子传递体,对自然界中污染物质的转化和降解起着重要的作用.本文对腐殖酸氧化还原行为的研究进展进行了综述,并分析了其环境意义及未来的研究方向.     

钕铁硼废料焙砂的碳热还原试验研究

钕铁硼废料中含有大量的铁,现有回转窑焙烧-HCl浸出预处理工艺难于将其回收利用。基于稀土氧化物和铁氧化物还原性质差异,以钕铁硼废料焙烧产物(简称为焙砂)为对象,在高温井式窑炉中开展焙砂碳热还原试验研究,考察了还原介质(焦炭、石墨和块煤)、介质粒度、还原温度、还原时间、配碳比、物料厚度等条件对铁还原率的影响。结果表明,焦炭具有较好的还原效果,在还原温度为1200℃,还原时间为4 h,配碳比为30%,物料厚度为22 mm的条件下,焙砂中铁的还原度高达88.08%,为综合回收利用钕铁硼废料中铁资源提供了理论基础和方法途径。     

还原温度与时间对铁基催化剂浆态床F-T合成性能的影响

在浆态床反应器中考察了未还原催化剂以及在240℃和270℃的还原温度下还原时间对Fe/Cu/K/SiO2催化剂F-T合成反应性能的影响,采用Mssbauer谱研究了还原和反应后催化剂的物相组成。结果表明,在240℃延长还原时间或将还原温度升高到270℃均有利于催化剂的还原,270℃还原的催化剂的活性和稳定性明显高于未还原和240℃还原的催化剂,催化剂的运行稳定性与催化剂在反应过程中的流失量有密切关系。催化剂高温还原时烃产物分布倾向于生成低碳数的烃类,在相同的还原温度下,烃产物选择性随还原时间的延长向轻组分方向偏移。     

广义氧化还原滴定的终点误差

根据氧化还原理论,总结了广义氧化还原滴定的终点误差公式。该公式包括原来的酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定和氧化还原滴定的终点误差公式,以便于滴定分析进一步系统化。     

金属铁与丙烯共同还原NO的特性与机理

研究了丙烯在金属铁作用下还原NO的特性。采用陶瓷管流动反应器在300-1 100℃研究了不同条件下的NO还原效率,考察了SO_2的影响,采用XRD、SEM和EDS分析了反应后金属铁表面的组分和微观结构特征。结果表明,丙烯在金属铁作用下具有良好的NO还原效果。在N_2气氛,温度超过800℃后,金属铁作用下丙烯还原NO的效率达到了95%以上。在模拟烟气、富燃料条件下,温度高于900℃时,丙烯与金属铁还原NO的效率超过了90%。SO_2对丙烯在金属铁作用下还原NO的效率影响很小。机理分析表明,当丙烯与金属铁共同还原NO时,一方面,NO被金属铁直接还原,同时丙烯还原氧化铁为金属铁;另一方面,丙烯通过再燃机理还原NO,同时再燃中间产物被氧化铁氧化为N_2。     

使用程序升温还原方法认识无机化合物的氧化还原行为——面向拔尖计划学生的综合实验

元素化学是无机化学教学的重要组成部分。通过实验的方法研究元素及其无机化合物的性质和反应规律,可以使传统的描述性教学成为易于形象理解和深入掌握的立体化教学。本实验包含简单无机化合物的合成制备以及运用程序升温还原技术(TPR)考查所制备的材料的氧化还原性质两部分内容。程序升温还原方法可以非常直观地反映出样品的还原过程,并可以给出样品还原能力强弱(峰的位置,用于定性考查)、还原物种种类和数目(峰的数目、强弱,用于定量考查),以及各组分之间的相互作用的信息。程序升温还原技术操作简便、易实行,可在高校化学实验教学中推广使用。