CuCoMn-zeolite双功能催化剂转化生物质基合成气制取液态烃

选用四种不同的分子筛(SAPO-34, ZSM-5, Y, MCM-41)与CuCoMn(高醇合成组元)构成双功能催化剂,利用N₂吸脱附、H₂-TPR、XRD、NH₃-TPD等表征了催化剂的结构性质. 研究了催化剂在生物质基合成气一段法制取液态烃燃料的应用. 相比于CuCoMn催化剂,加入分子筛的双功能催化剂均不同程度地提高了液体烃燃料的选择性及收率,且收率按顺序递减呈CCM-ZSM-5>CCM-SAPO-34>CCM-Y>CCM-MCM-41. 同时,共沉淀法制备的CuCoMn-ZSM-5 (20wt%, Si/Al=100) 具有最佳的CO转化率(76%)及液体产物收率(30%). 相比于CuCoMn氧化物,双功能催化剂的比表面及孔容均得到提高. CCM-ZSM-5具有适中的微孔尺寸和中等强度的酸性,增加CCM-ZSM-5中ZSM-5含量或降低ZSM-5中的Si/Al比,均有利于提高酸性位的数量,主要是较弱的酸性位. 而共沉淀法制备的CCM-ZSM-5具有更好的金属分散性及还原性能.     

生物质催化转化制取芳香化合物

利用分子筛催化剂(NaZSM-5、HZSM-5、ReY和HY)研究了木屑上催化裂解制取芳香物(苯、甲苯、二甲苯)的反应过程,发现HZSM-5催化剂具有最高的生物质裂解制备芳香化合物的活性. 在450 oC、 载气流速为300 mL/min和催化剂/木屑比为2的优化反应条件下,芳香化合物的产率和选择性分别达到26.5%和62.5C-mol%.     

C12A7-O-催化剂的表征以及苯羟基化合成苯酚的机理

以[Ca24Al28O64]4+·4O-(C12A7-O-)为催化剂,在流动反应器中研究了苯羟基化合成苯酚的转化率以及苯酚的选择性．苯的转化率随反应温度增加而增加,苯酚的选择性与温度及反应物的组成有关．此外还通过XRD、EPR和FT-IR对催化剂的结构,表面及内部物种进行了考察．结果表明,C12A7-O-的电正性骨架结构在反应前后几乎没有任何差别,样品内部有部分O-和O2-在反应后转化为OH-．中性物种及负离子中间体分别由Q-MS和TOF-MS所检测．活性的O-和OH-被认为在苯酚形成过程中起了重要作用．     

低温区CsI掺杂的12CaO·7Al2O3型发射材料负离子的发射特性

本文利用潮湿浸渍法将碘化铯(CsI)掺杂至12CaO·7Al2O3(C12A7)型负离子存储发射材料的表面并对其的结构与存储特性进行了X射线衍射和电子顺磁共振的表征,与此同时还对该材料的发射特性、离子发射分支比以及温度对发射强度的影响等方面进行了研究和分析。将实验和表征结果与未掺杂的C12A7进行对比后发现,C12A7表面上CsI的掺入很大程度上改善了该材料的发射特性。掺杂CsI后,在800 V·cm-1的引出场下,发射温度由570℃降低至470℃,与此同时,在同样的发射条件下,其发射强度也明显增强。低温区(<500℃)氧负离子O-的发射纯度接近100%。以上结果表明掺杂CsI至C12A7表面是一种在低温下获得氧负离子O-源的有效途径。     

掺杂Cs元素的微孔晶体材料C12A7的表征及负离子发射特性

利用浸渍CsI的方法在微孔晶体材料12CaO·7Al₂O₃ (C12A7)表面掺杂Cs元素并对其进行场发射扫描电镜、透射电子显微镜、X射线衍射以及电子顺磁共振的表征. 场发射扫描电镜以及透射电子显微镜的结果均证实CsI沉积在C12A7的表面; X射线衍射证明C12A7的结构并没有被破坏; 电子顺磁共振谱说明了浸渍后C12A7中的O^-和O₂^-浓度也无明显变化. 将浸渍后的同原始的C12A7进行比较发现, 掺杂样品在结构和存储特性上均无明显变化. 此外, 对该材料的发射性能与温度和引出场的关系也进行了研究与分析. 结果表明: 浸渍CsI至C12A7表面不仅降低了氧负离子的发射温度, 还大幅增强了发射强度; 氧负离子发射增强的主要原因归结于浸渍CsI后其表观活化能的降低.     

生物质炭和富二氧化碳合成气制取二甲醚

研究了一种利用富二氧化碳合成气和生物质炭联合制取二甲醚的方法, 其过程包括两个步骤: 富二氧化碳合成气调整以及调整后合成气合成二甲醚. 在合成气调整过程中, 利用生物质炭为原料在Ni/Al₂O₃催化剂上将富二氧化碳合成气调整为富一氧化碳合成气. 经过800 °C合成气调整后, 合成气中CO₂含量大幅降低而CO含量大幅提高, CO₂/CO的摩尔比从原始合成气的6.33降至0.21. 然后, 分别用调整前后的合成气合成二甲醚, 结果表明, 经过调整后, C转化率得到很大的提高, 二甲醚产率比调整前高4倍. 本工作提供了一种可利用富二氧化碳生物质合成气制取燃料的途径, 并且提供了一种新的利用生物质炭的方法.     

木质素催化转化制取苯、甲苯和二甲苯

对HZSM-5、HY和MCM-22三种催化剂进行了比较,其中HZSM-5催化裂解木质素制备苯、甲苯和二甲苯（BTX）的结果最优．确定了木质素催化裂解的最佳反应条件,包括反应温度、载气流速、催化剂／木质素配比．当反应温度为550-600℃,载气流速为300mL／min,催化剂／木质素配比为2时,使用HZSM-5催化裂解制备BTX的最高C产率和芳香选择性分别可达25．3％和90．9％。     

CuCoMn-zeolite双功能催化剂转化生物质基合成气制取液态烃

选用四种不同的分子筛（SAPO-34, ZSM-5, Y, MCM-41）与CuCoMn（高醇合成组元）构成双功能催化剂,利用N2吸脱附、H2-TPR、XRD、NH3-TPD等表征了催化剂的结构性质. 研究了催化剂在生物质基合成气一段法制取液态烃燃料的应用. 相比于CuCoMn催化剂,加入分子筛的双功能催化剂均不同程度地提高了液体烃燃料的选择性及收率,且收率按顺序递减呈CCM-ZSM-5〉CCM-SAPO-34〉CCM-Y〉CCM-MCM-41. 同时,共沉淀法制备的CuCoMn-ZSM-5 （20wt%, Si/Al=100） 具有最佳的CO转化率（76%）及液体产物收率（30%）. 相比于CuCoMn氧化物,双功能催化剂的比表面及孔容均得到提高. CCM-ZSM-5具有适中的微孔尺寸和中等强度的酸性,增加CCM-ZSM-5中ZSM-5含量或降低ZSM-5中的Si/Al比,均有利于提高酸性位的数量,主要是较弱的酸性位. 而共沉淀法制备的CCM-ZSM-5具有更好的金属分散性及还原性能.     

用低温电催化重整方法和CoZnAl催化剂进行低温生物油重整制氢

利用电化学催化重整方法和CoZnAl催化剂实现了高效的生物油重整制氢过程．研究了电流强度对氢气产率、碳转化率以及产物分布的影响．结果表明,通过催化剂的电流对氢气产量和碳转化率都有明显的促进作用,在500 oC低温重整条件下氢气产率和碳转化率分别达到大约70%和85%．此外,用XRD、XPS、TGA和BET研究了电流对催化剂的结构和性能的影响．结果表明,通电催化床中热电子对生物油中含氧有机物的重整反应起着重要的促进作用．     

NSR催化剂12CaO-7Al2O3/10%K中水对NO还原性能的影响

主要讨论在不同反应温度和不同水蒸汽浓度下,新型的NOx储存-还原催化剂12CaO·7Al2O3／10％K(简称C12A7／K)中水的存在对NO还原性能的影响．研究结果表明,当存在1．2％水蒸汽,并低于500℃时,NO转化率和N2的选择性均降低,水蒸汽的存在对催化剂低温区的活性起到较明显的抑制作用;而温度高于500℃时,此抑制作用则基本消失,说明此时C12A7／K催化剂的水热稳定性较好．FT-IR结果证明储存NOx后的C12A7／K样品小形成了NO3／NO2的反应中间物种,用H2还原则可消除中间物种,以N2等形式放出。