留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2019年  第47卷  第5期

显示方式:
论文
摘要:
采用低温等离子体法在温和条件下制备了低碳醇合成(HAS)用的高性能KNiMo基催化剂,利用XRD、氮吸附、TEM、H2-TPD、CO-TPD和原位CO吸附DRIFTS等技术对其进行了表征。结果表明,与传统的热法制备相比,低温等离子体法不仅缩短了制备时间,而且得到的KNiMo基催化剂层数少、粒径小、分散度高,有利于形成更薄和更短的片层,并暴露大量位于边、角位的催化活性位,促进CO转化和醇的形成,表现出优异的低碳醇合成催化性能。其中,采用低温等离子体直接制备的KNiMo-DPS催化剂,在5 MPa、350℃、空速为5000 h-1的反应条件下,CO转化率达到32.3%,总醇选择性为75.1%,总醇中C2+醇的选择性为65.2%。
摘要:
采用并流沉淀法分别制备了CuO-CeO2(物质的量比为5:1)、CuO-ZnO(物质的量比为5:4)、CuO-ZnO-CeO2(物质的量比为5:4:1)三组目标催化剂,通过X射线衍射(XRD)、氢气升温还原(H2-TPR)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)、N2O滴定表征技术对催化剂的物化性能进行了测试,并在高温高压微催化反应器中对催化剂进行活性评价。研究了CuO-ZnO-CeO2组成对CO2加氢合成甲醇的影响。结果表明,与二组分催化剂相比较,三组分CuO-ZnO-CeO2催化剂物化性能及催化活性发生了很大变化,催化剂表面碱性位增强,热稳定性增强,CuO颗粒粒径变小,铜分散度以及氧空位浓度提高,最终催化活性显著提高。其中,CuO-ZnO-CeO2催化剂中,CuO颗粒粒径为8.2nm,铜的比表面积为68.4m2/g,铜分散度为7.19%,甲醇的选择性和收率分别为48.6%和0.057mmol/(g·min),催化剂活性较好。
摘要:
采用完全液相法在不同热处理时间下制备了CuZnAl催化剂,利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、NH3吸附-脱附(NH3-TPD-MS)和N2物理吸附-脱附等方法对其结构进行了表征分析,并在浆态床反应器上对其催化合成气制C2+OH的性能进行了研究。研究发现,延长热处理时间增强了催化剂中Cu和Al物种之间的相互作用力,改变了其中Cu+的量,从而影响Cu+-Cu0活性位的协同作用。同时,热处理时间的延长减少了催化剂的表面酸量,增大了孔容和孔径;催化剂表面较少的弱酸位及较大孔容和孔径均有利于C2+OH的生成。热处理时间为7 h时所制备的CuZnAl催化剂表现出了优良的低碳醇合成催化活性,CO转化率和总醇中C2+OH的质量分数分别达到了38.1%和65.9%。
摘要:
通过水热法合成了Al2O3纳米片(Al2O3-CN),采用浸渍法制备20%(质量分数)钴基催化剂,并应用于费托合成反应。制备的Al2O3-CN(226 m2/g)与商业氧化铝(Al2O3-C,249 m2/g)具有相近的比表面积,但Al2O3-CN孔尺寸分布更加集中。浸渍钴后,与Co/Al2O3-C催化剂相比,Co/Al2O3-CN催化剂表现出较高的还原度及更均匀的钴颗粒粒径分布。因此,Co/Al2O3-CN催化剂表现出更高的CO转化率和低的甲烷选择性。为了进一步提高Co/Al2O3-CN的催化性能,采用不同含量ZrO2对Al2O3-CN进行修饰。表征结果表明,随着ZrO2修饰量的增加,Al2O3-CN载体比表面积变化不明显,孔体积和孔径增大;相对应催化剂的钴颗粒粒径减小,活性位点数目增加。在相同反应条件下,经ZrO2修饰催化剂CO转化率进一步提高,甲烷选择性降低。
摘要:
采用水热沉积法制备Ni-Al2O3催化剂,用于CO2-CH4重整反应;基于程序升温氢化(TPH)表征,研究了反应时间、温度、原料气CO2/CH4比例和空速等因素对CO2-CH4重整反应过程中Ni-Al2O3催化剂上表面积炭行为的影响。结果表明,表面积炭是导致催化剂重整反应失活的重要原因。随反应时间的延长,催化剂表面积炭量增多,虽未成比例增加,但其TPH峰温有向高温方向移动的趋势,表明所积之炭的石墨化程度增加。反应温度和空速对催化剂表面积炭也有一定影响,且空速的影响更大。另外,由于CO2消炭反应(CO2+C=2CO)的存在,CO2/CH4比例对表面积炭的影响也很大。CO2/CH4比例太低,不能明显抑制积炭;随着CO2/CH4比例增加,积炭将得到有效抑制,但CO2/CH4比例过高,CO2在产物中的分离和回收再利用将使成本增加。
摘要:
采用海泡石(SEP)为载体,通过化学沉淀法制备了Co/SEP和Co-Ce/SEP催化剂,对催化剂进行X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)和透射电镜(TEM)等表征。结果表明,Ce的加入显著改善催化剂的分散度和还原性;两种催化剂应用于乙醇重整制氢实验,考察Ce的加入、反应时间、反应温度和水碳比(S/C比)对制氢的影响。结果表明,在WHSV为20.5h-1,水碳比(S/C)为3,反应温度600℃时,Co-Ce/SEP乙醇转化率和氢气产率达到最高,分别为85%和65%。同时Ce的添加能使Co-Ce/SEP拥有更优的活性和稳定性。
摘要:
采用自制的介质阻挡放电实验系统,进行了甲烷/水蒸气大气压下重整制氢实验研究。考察了水碳比(水蒸气/甲烷物质的量比)、气体总流量、放电电压和放电频率对甲烷转化率及氢气等主要产物产率的影响。结果表明,甲烷转化率和氢气产率随着水碳比和放电电压的增加而增大,随着气体总流量和放电频率的增加呈现先增大后减小的变化规律。在放电电压18.6 kV、放电频率9.8 kHz、水碳比3.4、反应气体总流量79 mL/min时,获最大氢气产率(14.38%)。此外,利用发射光谱对放电过程中的活性基团进行了原位诊断,得到了CH·、OH·、H2及Hα活性粒子的光谱信号强度随实验参数的变化规律,并结合放电机理推测了氢气的生成路径。
摘要:
Herein, a new superfine nano Pd/Ni-Mo2C (2-6 nm) catalyst is developed via a facile, alkali-induced self-assembly strategy. The catalyst exhibits excellent performance towards ethanol electro-catalytic oxidation in alkaline system, with an activity of 2832.2 mA/mgPd and a residual current density of 447.8 mA/mgPd, which is 2.6 and 4.7 times enhancements compared with the commercial 10% Pt/C catalyst (1107.6 and 96.1 mA/mgPd).
摘要:
A series of bismuth oxybromide photocatalysts were fabricated via a one-step hydrothermal method through pH value adjustment. The as-prepared photocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis DRS) and photoluminescence spectroscopy (PL). The photocatalytic activities of the as-prepared samples were examined by degradation of Rhodamine B (RhB), methyl orange (MO) and phenol. The results indicate that the B9 displayed the highest photocatalytic activities. The enhanced photocatalytic activity can be attribute to enhanced absorption in the visible region and the decreased recombination efficiency of photogenerated charge carriers. The effect of hydrothermal pH value on the composition and morphology was explored and a synthesis process of bismuth oxybromide was proposed.
摘要:
采用共沉淀法制备了一系列具有不同Ce/Co比的Ag/CeO2-Co3O4催化剂,对其在甲醛低温氧化降解中的催化性能进行了研究。结果发现,Ag/CeO2-Co3O4催化剂具有较好的甲醛低温降解活性,而Ce/Co比是影响其催化性能的一个重要因素。XRD、氮吸附-脱附、Raman光谱、H2-TPR和in-situ DRIFTS等表征结果表明,随着Co含量的增加,Ag/CeO2-Co3O4催化剂的孔体积随之增大,而比表面积减小。CeO2有利于Ag/CeO2-Co3O4催化剂的氧化还原性能提高,促进氧空位增加,提升Co2+的含量,从而有利于氧分子的活化,促进甲醛降解。同时,in-situ DRIFTS结果表明,甲酸盐物种的分解是甲醛在Ag/CeO2-Co3O4催化剂表面催化氧化降解的速控步骤。
摘要:
以TiO2为载体, 采用等体积浸渍法制备了负载型CuxMn1-xCe0.75Zr0.25/TiO2(x=1.0、0.75、0.5、0.25、0)负载型催化剂, 采用XRD、H2-TPR、O2-TPD和XPS等方法对催化剂进行了表征, 并通过低温等离子体协同催化剂对大流量的甲苯模拟废气进行了催化降解反应研究。结果表明, Cu和Mn单主金属催化剂的活性优于Cu-Mn双主金属催化剂, 其原因是双金属催化剂中Mn的添加减弱了Cu与助剂Ce之间的相互作用, 使得催化剂的晶格氧减少, 低温还原性能降低。在反应初期, 甲苯降解主要依赖于催化剂的活性, 具有较好的低温还原性以及丰富的氧空穴和晶格氧含量的CuCe0.75Zr0.25/TiO2的活性最好; Mn具有较强的O3分解能力, 当等离子体比能密度(SED)增加到一定值后, 等离子体与催化剂的协同作用增强, 从而使得MnCe0.75Zr0.25/TiO2催化剂活性高于CuCe0.75Zr0.25/TiO2, 强化了甲苯的脱除。
摘要:
γ-丁内酯为溶剂,研究了Hβ分子筛催化富含蔗糖、葡萄糖和果糖的甜高粱秆汁转化制呋喃类化合物(5-羟甲基糠醛或糠醛)的性能。结果表明,甜高粱秆汁在Hβ分子筛上主要转化为5-羟甲基糠醛,而含糖量相同的模型甜高粱秆汁在相同的反应条件下,主要产物却是糠醛。27Al固体核磁结果表明,甜高粱秆汁中的微量碱性金属钾等能与Hβ分子筛发生离子交换,导致Hβ分子筛上六配位铝转变为四配位铝;因为六碳糖生成糠醛需要Hβ分子筛上具备合适的铝配位环境,而离子交换引起铝配位状态的变化,导致了甜高粱秆汁在Hβ分子筛上的主要产物是5-羟甲基糠醛。
摘要:
利用高温管式炉开展城市污泥(SS)与四种塑料(PE、PP、PS和PVC)混合热解实验,分别得到四种生物炭(SSCPE、SSCPP、SSCPS和SSCPVC),研究了生物炭中重金属(Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb)含量、残余率、BCR形态和TCLP浸出毒性特征,并开展潜在生态风险评估。结果表明,添加不同塑料与污泥混合热解能够降低除Cd以外重金属的残余率。与污泥单独热解所得生物炭(SSC)相比,添加PE、PP和PS能够促进生物炭中的重金属向相对稳定态(F3+F4)转化,实现固化稳定;添加PVC仅对生物炭中Cr和As有固化稳定作用,对其他重金属有明显活化作用。四种生物炭中的重金属浸出量低于GB5085.3-2007浸出毒性鉴别标准规定的限值,生态风险均明显地降低至轻微风险水平,表明添加PE、PP、PS和PVC与污泥混合热解所得生物炭的应用不会带来新的环境风险,这为污泥与废塑料协同处置工艺提供了良好的理论支撑。
摘要:
以负载磷酸钼为前驱体,采用程序升温还原法制备了MoP/SiO2催化剂,以体积分数3%H2S/H2对其进行了硫化处理,利用XRD、CO化学吸附、NH3-TPD、HRTEM-EDX、ICP-AES以及XPS等手段对催化剂进行了表征,研究了硫化温度对MoP/SiO2催化剂结构和异戊二烯与正丁硫醇硫醚化性能的影响。结果表明,即使在400℃硫化处理也未改变MoP/SiO2催化剂中MoP体相结构;随着硫化温度提高,催化剂表面酸量增加、金属位数量减少,降低了催化剂C-S键氢解及异戊二烯深度加氢活性,但同时也提高了催化剂烯烃聚合活性。经120℃硫化处理的MoP/SiO2兼具较佳硫醚化及异戊二烯选择加氢性能。
摘要:
以二烷基二硫代氨基甲酸钼(Mo-DTC)和六羰基钼(Mo(CO)6)为前驱体、水热法合成了分散型纳米MoS2,采用X-ray射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和程序升温脱附法(NH3-TPD)等方法对其进行了表征。利用三种烯烃(辛烯、苯乙烯、反式二苯乙烯)、苯并噻吩和蒽等构建模拟油浆体系,结合气相色谱-质谱(GC-MS)分析,对分散型纳米MoS2的模拟油浆加氢处理催化性能进行了研究。结果表明,不同预处理条件下制备出的催化活性样品均为2H-MoS2,但各样品的结晶度、颗粒尺寸、硫化程度及其酸性质等均有所不同,其中,总酸量差别较小;以Mo-DTC和Mo(CO)6为前驱体的优选硫化条件分别为380℃/30 min和370℃/30 min,所得到的催化剂对烯烃和噻吩的加氢活性较高。其中,Mo-DTC基纳米MoS2催化剂的烯烃加氢饱和转化率高达98.10%,加氢脱硫率为94.51%,而蒽的部分加氢饱和转化率则较低,为29.47%,且无八氢蒽(8HN)或全氢蒽的生成。Mo(CO)6基纳米MoS2催化剂的加氢效果则略差,烯烃加氢饱和转化率为94.01%,加氢脱硫率为89.01%,对蒽的加氢饱和转化率为24.20%,无8HN或全氢蒽的生成。总体而言,由Mo-DTC所制备的MoS2催化剂具有烯烃高效饱和、含硫化合物高效脱硫、芳烃浅度加氢饱和的效果,且油浆加氢处理反应的选择性及催化稳定性均更高。