新型催化剂载体材料—镁铝复合氧化物的制备及其物理化学性质

以ＮａＯＨ，Ｎａ２ＣＯ３混合或以ＮＨ４ＯＨ，（ＮＨ４）２ＣＯ３混合液为沉淀制备了Ｍｇ／Ａｌ＝３－６．７的Ｍｇ－Ａｌ为滑石。将水滑石在５００－６００℃下焙烧制得了具有与Ｍｇｏ相同的晶体结构的Ｍｇ（Ａｌ）Ｌ复合氧化物，它们的比表面积大于或接近γ－Ａｌ２Ｏ３，而且具有良好的热稳定性。     

介孔镁铝复合氧化物的成孔机理及其结构特征

采用自行创制的成核/晶化隔离法,通过调变晶化时间制备了不同粒径的层状前体——镁铝水滑石,并将其于500℃焙烧,制得了孔径分布窄、具有介孔结构特征的镁铝复合氧化物,且该双金属复合氧化物的晶相结构是兼有MgO晶相和层状结构的复相结构.     

Mg-Al-碱土金属复合氧化物为载体的钌基氨合成催化剂制备及性质研究

因在科学研究中的基础地位和工业应用上的巨大价值,合成氨催化剂的研究一直是催化科学研究的一个重要领域[1,2]。由于第一代铁基氨合成催化剂存在着能耗高和易中毒的缺点,1970年以来人们将注意力逐渐转向具有低温低压高活性且活性中心金属可回收等优点的钌基合成氨催化剂。做为     

以镁铝水滑石为前驱体制备复合氧化物催化丙酮气相缩合反应

采用共沉淀-恒温晶化法制备了系列镁铝水滑石(Mg-Al-LDH)样品,对镁铝水滑石在500 ℃焙烧得到镁铝复合氧化物(Mg-Al-LDO),采用IR、XRD、CO₂-TPD、SEM及N₂吸附-脱附等方法对Mg-Al-LDH和Mg-Al-LDO进行了表征。在温度250 ℃、液时空速1 h^-1条件下,采用固定床对镁铝复合氧化物催化剂对丙酮缩合反应的性能进行微反活性评价。研究结果表明,晶化时间与镁铝复合氧化物的弱碱性位和强碱性位的密度相关。丙酮缩聚反应的主要产物为异佛尔酮(IP)和异丙叉丙酮(MO),以及少量的异丙烯基丙酮、双丙酮醇,均三甲苯等。丙酮缩聚制备异佛尔酮的反应需要催化剂表面弱碱性位(S_w)与强碱性位(S_s)的协同作用,S_w与S_s需要匹配。晶化12 h得到的镁铝复合氧化物催化剂(LDO-12)的S_w/S_s=1.3,异佛尔酮(IP)选择性为65.3%,单程有效收率(IP+MO)为14.8%。     

球状介孔锆铝复合氧化物甲醇催化剂载体的制备及性能

以Zr(NO₃)₄·5H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O为原料,采用葡萄糖水热法制备了一系列球状介孔复合氧化物(ZrO₂)_xAl₂O₃(x=0、 0.18、 0.42、 0.76和1.26),其结构和性能经扫描电子显微镜、低温N₂吸脱附、NH₃吸脱附表征。以(ZrO₂)_xAl₂O₃为载体,制备了铜锌基甲醇催化剂,其结构经X 射线衍射和N₂O化学滴定表征,并考察了催化剂在合成气合成甲醇反应中的催化性能。结果表明：当n(ZrO₂)/n(Al₂O₃)=0.42时,复合氧化物ZA2具有较大的孔径和较弱的表面酸强度,以其作为载体合成的铜锌基甲醇催化剂CZn/ZA2的活性铜比表面积较高。在5 MPa、 250 ℃反应条件下,甲醇的时空收率达到1.44 g·mL^-1·h^-1,活性比传统C307甲醇合成催化剂提高约2.1%。     

尿素反应法制备介孔Ni-Mo复合氧化物

采用尿素反应法合成出具有介孔结构的Ni-Mo复合氧化物。用XRD、低温氮气吸附-脱附表征、HRTEM、TG-DTA、FTIR等分析手段对所合成的Ni-Mo复合氧化物及其前躯体进行了表征,并确定了制备Ni-Mo复合氧化物适宜的焙烧温度。以2%二苯并噻吩(DBT)溶液为模型化合物,在固定床连续高压微反装置上考察了介孔Ni-Mo复合氧化物作为催化剂的加氢脱硫(HDS)性能。尿素反应法合成的Ni-Mo复合氧化物具有较高的比表面积,达到124 m²·g^-1,适宜的孔容0.22 mL·g^-1,和理想的孔径分布,平均孔径为5.8 nm。HDS活性评价表明,这种催化剂具有较高的脱硫率和加氢活性,在反应温度为280 ℃时脱硫率可达100％,远高于对比催化剂Ni-Mo/Al₂O₃。     

共沉淀法制备的镁铝氧化物催化剂上丙酮气相缩合反应

采用共沉淀法, 以氨水为沉淀剂制备了一系列具有不同Mg/Al摩尔比的镁铝氧化物催化剂, 考察了它们在丙酮气相缩合反应中的催化性能, 并通过XRD, XPS, ICP, TG-DTA和TPD等手段对催化剂的结构和性质进行了表征. 实验结果表明, 以反滴沉淀方式制备的Mg1.0AlO催化剂具有较高的反应活性和稳定性, 在反应温度为573 K条件下, 反应85 h后丙酮的转化率仍可以达到65%. 镁铝氧化物表面存在一定量强度和密度相互匹配的弱碱和强碱中心对提高催化剂的活性和稳定性有利.     

以钼酸盐阴离子柱撑镁铝水滑石为前驱物的加氢脱硫催化剂 Ⅰ.MoO3/Mg(Al)O中MoO3的化学状态和分散度

 用离子交换法合成了钼酸盐阴离子柱撑镁铝水滑石,并用XRD和XPS考察了焙烧产物MoO3／Mg（Al）O中MoO3的化学状态和分散度．结果表明,MoO3以单分子层分散在复合氧化物Mg（Al）O的表面,其单分子层饱和分散容量为4．77μmol／m2;超过此值后,MoO3和MgO形成体相的钼酸镁．BET测定结果表明,MoO3的存在使得Mg（Al）O的比表面积和孔体积增大．     

铈锆铝复合氧化物的制备及其性能研究

以硝酸铈和硝酸锆为原料,氨水为沉淀剂,双氧水为氧化剂,采用共沉淀法将铈锆固溶体负载在固态铝源(拟薄水铝石、活性氧化铝和改性氧化铝)表面,制备了铈锆铝复合氧化物。通过XRD,TEM,BET,TPR等手段对铈锆铝复合氧化物进行了结构表征和性能分析。研究结果表明:铈锆固溶体负载在氧化铝上,颗粒明显变小,老化性能得到显著改善;不同形态固态铝源制备的铈锆铝复合氧化物性能各异,以拟薄水铝石为铝源制备的样品比表面积最大,以改性氧化铝为铝源制备的样品表现出最佳的储氧性能。     

钛锆复合氧化物载体的制备、物化性质及在催化反应中的应用

 TiO2-ZrO2复合氧化物具有比TiO2和ZrO2更高的比表面积、更好的热稳定性和更强的表面酸碱性,作为催化剂载体已引起很大的研究兴趣并得到了重要的应用. 本文主要介绍了TiO2-ZrO2复合氧化物载体的制备方法以及织构、结构和表面酸碱性等物化性质,并对其在催化反应中的应用进行了综述.     

复合氧化物光催化研究进展

综述了ABO3钙钛矿复合氧化物及以TiO2为基础的复合氧化物的光催化研究进展，探讨了光催化降解机理、光催化剂的应用，影响光催化效率的因素及提高光催化性能的途径等方面的内容，并展望了今后的工作重点及发展方向。     

锌基复合脱硫剂脱硫性能的研究

采用共沉淀法和机械混合法制备了Zn-Cu-Mn复合氧化物和ZCM(Z=ZnO、C=CuO、M=MnO2)复合氧化物,并对两种氧化物的脱硫能力进行了分析,同时也将这二种氧化物与单一的ZnO、MnO2和CuO的脱硫能力进行比较。利用XRD和FPD(火焰光度计)分别对复合氧化物的物质组成、结构和脱硫性能进行了分析。实验证明,Zn-Cu-Mn在250℃～350℃具有良好的脱硫能力,且300℃的脱硫能力最佳;空速为7799h-1时穿透硫容较高。煅烧温度为400℃时,Zn-Cu-Mn的脱硫能力高于ZnO。煅烧温度升高,Zn-Cu-Mn复合氧化物的比表面积和脱硫能力下降,且生成了具有尖晶石结构的CuMn2O4。与Zn-Cu-Mn复合氧化物和ZnO相比,ZCM复合氧化物的脱硫能力较低。煅烧温度为550℃时,ZCM体系中的MnO2分解为Mn2O3,当温度升至750℃时Mn2O3相消失,生成了具有尖晶石结构的CuMn2O4。     

N_2O在Mg-Co和Mg-Mn-Co复合氧化物上的催化分解

用溶胶-凝胶法制备了不同组成的Mg-Co和Mg-Mn-Co复合氧化物,用于催化分解N_2O。在较高活性的Mg-Mn-Co表面浸渍K_2CO_3溶液,制备K改性催化剂。用X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、O_2程序升温脱附(O_2-TPD)等技术表征催化剂结构,考察了复合氧化物的组成、K负载量等制备参数对催化剂活性的影响。结果表明,加入助剂K显著提高了催化剂活性,其中,0.02 K/MgMn_(0.2)Co_(1.8)O_4活性较高,有氧无水、有氧有水气氛400℃连续反应50 h,N_2O转化率分别保持97%和60%。有水-无水气氛交替实验表明,有水反应后再进行无水实验,K改性催化剂的稳定性较好。     

Synthesis and properties of nanosized tin-zinc composite oxides as lithium storage materials

After preparing the precursor by a liquid precipitation method, a series of tin-zinc composite oxides with different components and structures were synthesized as the anode materials for lithium ion batteries when the precursor was pyrolyzed at different temperatures. The products were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and electrochemical measurements. The reversible capacity of amorphous ZnSnO₃ is 844 mA · h/g in the first cycle and the charge capacity is 695 mA · h/g in the tenth cycle. The reversible capacity of ZnO · SnO₂ is 845 mA · h/g in the first cycle and the charge capacity is 508 mA · h/g in the tenth cycle. The reversible capacity of SnO₂ · Zn₂SnO₄ is 758 mA · h/g in the first cycle and the charge capacity is 455 mA · h/g in the tenth cycle. Results show that amorphous ZnSnO₃ exhibits the best electrochemical property among all of the tin-zinc composite oxides. With the formation of crystallites in the samples, the electrochemical property of the tin-zinc composite oxides decreases. Translated from Chem J Chin Univ, 2006, 27(12): 2252–2255 [译自: 高等学校化学学报]     

碳球为模板水热合成Mg-Co复合氧化物及其催化分解N2O

用自制的碳球为模板剂,尿素为沉淀剂,120℃水热合成尖晶石型Mg-Co复合氧化物（MgCo₂O₄）,在其表面浸渍K₂CO₃溶液制得K改性催化剂,用于催化分解N₂O。用X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、O₂程序升温脱附（O₂-TPD）、X射线光电子能谱（XPS）等技术对催化剂进行结构表征,考察了钴镁离子/碳球的质量比、尿素/钴镁离子的物质的量比等制备参数对催化剂活性的影响。结果表明,钴镁离子/碳球的质量比为0.192、尿素/钴镁离子的物质的量比为2,制得的MgCo₂O₄催化剂活性较高。K改性MgCo₂O₄催化剂在400℃有氧无水、有氧有水条件下连续反应50 h,N₂O转化率分别保持在91%和62%,稳定性较好。     

Al-PILC负载铜铁复合氧化物在NH_3选择性催化还原NO中的协同作用

以铝柱撑黏土(Al-PILC)为载体采用旋蒸-浸渍法制备了铜、铁单组分催化剂(Cu/Al-PILC、Fe/Al-PILC)和铜铁复合氧化物催化剂(CuFe/Al-PILC),并测试其对NH3选择性催化还原NO反应(NH3-SCR)的催化性能。相比Cu/Al-PILC和Fe/Al-PILC,CuFe/Al-PILC活性组分之间有较强的协同效应,显著提高了催化剂的脱硝性能。CuFe/Al-PILC在290~450℃的宽温区NO脱除效率保持90%以上,最高可达97%。此外,CuFe/Al-PILC有很好的抗水抗硫性能,催化活性不受反应气氛中水蒸气和SO2的影响。XRD、UV-vis、XPS和N2吸附脱附表征结果表明,CuFe/Al-PILC中活性组分相互作用生成CuFe2O4,有利于活性组分在载体表面分散,提高催化剂的比表面积和孔容;H2-TPR表征结果表明,CuFe/Al-PILC活性组分在载体表面生成的CuFe2O4改善了催化剂氧化还原性能,有利于NH3对NO选择性的还原;NH3-TPD表征结果表明,CuFe/Al-PILC在较宽温区范围内对NH3都有很好的吸附,这有利于提高催化剂表面还原物种的浓度,从而保证催化剂在较宽温区范围内具有较好的NO脱除效率。     

BiOBr/BiOI复合体的制备及可见光催化性能

以硝酸铋、碘化钾、溴化钠和聚乙二醇-400为主要原料,利用水热法制备出具有较小粒径的BiOBr/BiOI复合体,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)等测试手段对样品的形貌、物相组成进行了表征。以罗丹明B为模拟污染物,研究了可见光下所制备样品的光催化性能。结果表明:BiOBr/BiOI复合体的光催化性能高于单一的BiOBr和BiOI,光照80 min后罗丹明B的降解效率可达95.6%。     

Higher alcohol synthesis over Cu-Fe composite oxides with high selectivity to C2+OH

Cu-Fe composite oxides were prepared by co-precipitation method and tested for higher alcohol synthesis from syngas. The selectivity to C₂₊OH and C₆₊OH in alcohol distribution was very high while the methane product fraction in hydrocarbon distribution was rather low, demonstrating a promising potential in higher alcohols synthesis from syngas. The distribution of alcohols and hydrocarbons approximately obeyed Anderson-Schulz-Flory distribution with similar chain growth probability, indicating alcohols and hydrocarbons derived from the same intermediates. The effects of Cu/Fe molar ratio, reaction temperature and gas hourly space velocity (GHSV) on catalytic performance were studied in detail. The sample with a Cu/Fe molar ratio of 10/1 exhibited the best catalytic performance. Higher reaction temperature accelerated water-gas-shift reaction and led to lower total alcohols selectivity. GHSV showed great effect on catalytic performance and higher GHSV increased the total alcohol selectivity, indicating there existed visible dehydration reaction of alcohol into hydrocarbon.     

制备方法对复合氧化物Bi_2WO_6-ZrO_2-TiO_2光催化性能的影响

采用一积沉淀法和两积沉淀法分别制备了Bi2WO6-ZrO2-TiO2复合催化剂。利用X射线衍射(XRD),N2吸附(BET),傅里叶变换(FT-IR)光谱技术,X光电子能谱(XPS),紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱等分析技术对样品进行了表征。结果显示,两积沉淀法的Bi、W离子存在于催化剂表面,而一积沉淀法是进入催化剂晶格。利用气相苯进行催化剂的紫外和可见光活性实验,结果表明,两积沉淀法制备的复合催化剂活性最高。     

重质馏分油加氢处理催化剂用Y型分子筛-钛硅氧化物复合载体研究

采用溶胶－凝胶结合CO₂超临界干燥的方法制备了钛硅复合氧化物（CTS）载体基质材料。以不同方法将Y型分子筛与CTS混合制得Y/CTS复合载体,以Ni、W为活性金属组分,采用等体积溶液浸渍法制备了加氢处理催化剂。考察了Y型分子筛与CTS的复合方式及加入量对催化剂加氢精制性能的影响,进而研究了P改性对Y/CTS结构及酸性的影响。结果表明,Y型分子筛的加入提高了CTS复合氧化物的酸性和比表面积,适当的分子筛加入量没有破坏CTS原有的结构。当Y型分子筛的加入量大于20%,Y/CTS的总酸量高于CTS,尤其是B酸量提高幅度较大, B酸强度也明显增加;Y/CTS载体中加入P以后,载体的总酸量增加,L酸的比例提高。以胜利焦化蜡油为原料,对催化剂的加氢反应性能评价结果表明,Y型分子筛的加入以及P对Y/CTS的改性,能够在一定程度上提高催化剂的加氢脱硫和加氢脱氮活性。