Ru-Ni/WO3催化剂的制备及其催化纤维素制乙二醇

以商业氧化钨(WO₃)为载体，通过调控制备工艺和活化方式制备了一系列钨基金属催化剂并探索其催化性能。研究结果表明：通过浸渍负载法制备并采用NaBH₄液相活化制备的Ru-Ni/WO₃催化剂，Ru和Ni的负载量分别为2%和20%,其表现出较好的纤维素氢解制乙二醇的催化性能，在240℃、 4 MPa氢压下，反应4 h可以得到86.1%纤维素转化率和62.8%的乙二醇选择性。采用XRD、SEM、Raman和XPS等表征手段探讨了催化剂组成和结构对其催化性能和产物分布的影响机制，Ni和Ru分步浸渍、然后NaBH₄液相还原活化的双金属催化剂会比普通浸渍和氢气热还原活化的催化剂更易被还原，同时具有更大的比表面积和金属分散性，表现出更多的表面缺陷和酸活性位，从而有利于催化纤维素直接氢解转化制备乙二醇。     

K/Ca催化木屑水蒸气气化制取富氢合成气

研制KOH/白云石复合催化剂,以松木屑为原料,在固定床气化炉中进行水蒸气气化实验,考察催化剂制备条件、反应温度、水蒸气流量、催化剂用量对气化合成气气体组分、产气率、产氢率及碳转化率等气化特性评价指标的影响,并对所研制的K/Ca复合催化剂进行SEM、XRD和孔隙结构分析。研究表明：K元素很好地负载在白云石上。由KOH质量分数6%、K/Ca物质的量比2∶1和煅烧温度900℃制备的K/Ca复合催化剂的催化性能最好。气化温度从600℃增加到750℃,H₂体积分数由40.70%增加至59.09%,产氢率由16.38 g/kg增加至90.64 g/kg,但继续升高温度会造成催化剂活性下降使得H₂体积分数和产氢率均有所下降。水蒸气流量由0.4 mL/min增加至1.0 mL/min时,H₂体积分数由52.75%增加至59.09%,产氢率由68.14 g/kg增加至90.64 g/kg,进一步增加水蒸气流量则会造成系统热量损失,使得H₂体积分数和产氢率均有不同程度的下降。催化剂与松木屑质量比值为0.3 g/g时,H...     

Pd/C催化剂的表面性质对1,8-二硝基萘加氢反应的影响

1,8-二氨基萘(1,8-DAN)是一种重要的精细化工中间体,其在染料、医药中间体和感光材料等行业有着广泛的应用。目前,主要采用化学还原剂还原的方法来合成,此工艺具有产生废渣、原子经济性低等缺点。因此,发展一种绿色环保的催化加氢方法具有重要意义。笔者以具有不同Pd纳米平均粒径的Pd/C为催化剂,通过1,8-二硝基萘催化加氢制备,考察了Pd纳米粒子尺寸对1,8-二硝基萘(1,8-DNN)加氢性能的影响,探索了催化剂表面结构与催化性能的关系。首先,以椰壳炭化料为原料,经水蒸气活化法制备出孔隙发达的载体活性炭,通过不同的还原方法制备出具有不同粒径的Pd/C催化剂,以1,8-DNN的加氢反应来评价其催化性能。应用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、N_2吸附等手段对催化剂表面性质进行表征。结果表明:在一定粒径范围内,钯纳米颗粒的尺寸越小,催化剂的活性越高,1,8-DAN的产率和选择性越高。氢气还原使得钯纳米颗粒严重团聚,而使用甲酸和NaBH_4还原的Pd/C催化剂,Pd纳米颗粒分散性较好,并且具有良好的均一性。使用NaBH_4还原的Pd/C催化剂催化1,8-DNN加氢制备1,8-DAN的转化率和产率可分别达到100%和99%,其催化性能高于商业化的Pd/C催化剂。循环回收实验结果表明,Pd/C催化剂在回收反应过程中十分稳定,连续循环5次,活性并没有明显降低。     

Cu-Mn/TiO2催化剂低温选择性催化还原NOx的研究

研究了Cu-Mn/TiO2催化剂低温选择性催化还原NOx的技术.通过实验.考察了催化剂活性组分配比、制备工艺、催化温度、空速、进口氧气浓度等因素对催化剂活性以及催化剂抗中毒性能的影响.     

邻苯二胺席夫碱铜催化氧化松香

合成了邻苯二胺席夫碱铜配合物,以其为催化剂催化H2O2氧化松香,采用正交实验法对氧化条件进行了优化,并对松香氧化产物的结构进行了表征,实验结果表明,氧化反应的各因素的重要性次序为:反应温度>H2O2用量>催化剂用量>反应时间;在无水乙醇作溶剂,邻苯二胺席夫碱铜催化剂用量为0.2%(m/m),反应温度70℃,反应时间3 h,30%H2O2用量为松香∶H2O2=1∶1(m/V)时,最大的转化率为73.9%;红外光谱、紫外光谱、高效液相色谱和气质联用测试表明,松香经邻苯二胺席夫碱铜配合物催化氧化后,在分子结构中产生苯基、羟基、羰基等官能团,主要生成了脱氢枞酸、7-羟基脱氢枞酸、7β-羟基脱氢枞酸和7-羰基脱氢枞酸等氧化产物。     

歧化松香胺Schiff碱-铜配合物催化苯乙烯氧化反应的研究

以H2O2为氧源,研究了歧化松香胺Schiff碱-铜配合物催化苯乙烯的氧化反应,探讨了溶剂种类、催化剂用量、氧化剂用量、反应温度及反应时间对催化氧化反应的影响.结果表明,催化氧化反应的较佳条件是:以1,4-二氧杂环己烷为溶剂,苯乙烯5.000g,催化剂Schiff碱-铜配合物用量为苯乙烯质量的0.5%,质量分数为30%的H2O2 15 mL,80 ℃反应6 h.苯乙烯转化率为93.3%,主产物苯甲醛的收率和选择性分别为66.8%和71.7%.     

γ-Al_2O_3负载二元金属氧化物催化臭氧深度处理制浆废水

以γ-Al_2O_3为载体,过渡金属离子Mn、Ni为活性组分,通过共浸渍法制备负载有二元金属氧化物的催化剂Mn-Ni/γ-Al_2O_3,利用XRD、XRF和BET对催化剂进行了分析与表征。采用响应面法优化Mn-Ni/γ-Al_2O_3催化臭氧深度处理制浆废水工艺,并考察了催化剂的稳定性和重复使用性能。结果表明:Mn、Ni成功负载到了γ-Al_2O_3表面及内部孔道,负载后催化剂的粒径减小,比表面积、孔容和平均孔径分别降低了11.96%,16.48%和5.28%;在p H值8.7、催化剂用量9.2 g/L、臭氧质量浓度29.6 g/L的最佳工艺条件下,将Mn-Ni/γ-Al_2O_3(Mn与Ni的物质的量比为6∶4)用于催化臭氧深度处理废水,40℃恒温处理30min后废水CODCr的去除率达75.1%,AOX去除率达85.98%;催化剂重复使用6次时,CODCr的去除率仍达70.6%,并且反应过程中Mn、Ni离子溶出量始终保持在1 mg/L以下,表明Mn-Ni/γ-Al_2O_3具有较高的稳定性和较好的重复使用性能。     

芳烃类氢载体催化转化制氢的研究 CHEN Wenxuan

以分子筛为载体,采用不同辅助方法浸渍法制备镍基负载型分子筛催化剂,并在固定床反应器中研究了镍基分子筛催化剂对生物质焦油芳烃类氢载体——甲苯的催化热解制氢性能,考察了不同分子筛、辅助方法及工艺条件的影响,对催化剂的使用寿命进行了研究;并采用XRD、SEM、BET等方法对催化剂进行表征分析。研究结果表明：以HZSM-5(硅铝比25)分子筛为载体,采用超声波辅助浸渍法,且当超声波处理时间为20 min,超声波功率为80 W,Ni负载量(以分子筛质量计)为8%时制备出的Ni/HZSM-5分子筛催化剂的催化活性最强,在700℃下催化甲苯40 min的氢气产率可以达到76.6 mL/g,甲烷产率为27.6 mL/g,总气体产率为108.9 mL/g,甲苯转化率为76.8%,积炭量为238.2 mg/g,催化剂比表面积为241.8 m²/g,总孔容为0.19 cm³/g,平均孔径为3.16 nm; Ni的负载不会对HZSM-5的晶体结构造成明显影响,但Ni组分的加入起到了很好的催化效果,Ni/HZSM-5催化剂稳定性得到了提升,使用寿命得到了延长,对甲苯的...     

半导体/聚合物纳米复合材料光催化降解污水的研究

由于半导体光催化技术是利用丰富清洁的太阳能解决环境污染的可行措施之一,α-Fe₂O₃作为常见的窄带隙n型半导体被广泛应用于光催化各个领域。有机共轭半导体材料因具有化学结构及合成方法多样、能带结构和电子结构可调等特点受到广大研究者的关注。利用糠醇与α-Fe₂O₃通过原位酸催化聚合-热处理成功制备了具有较高光催化降解活性的纳米复合材料。实验结果表明：当α-Fe₂O₃含量为45.26%时复合催化剂的催化活性、稳定性能最好,80 min就可使MB的脱色率达到100%,反复3次实验对于MB的脱色率仍然可以达到75%以上。     

TiO2@SiO2-脱木素木材的制备及其耐光性增强

【目的】在二氧化钛（TiO₂）颗粒表面包覆光惰性物质二氧化硅（SiO₂）,制备出具有抑制纳米TiO₂固有的光催化活性、仍保留其原有的紫外屏蔽、可见光透明特性、具有核壳结构、单分散、小尺寸纳米TiO₂@SiO₂,用于抑制脱木素木材（DW）中残留木质素的光老化,制备耐光型TiO₂@SiO₂-脱木素木材（TiO₂@SiO₂-DW）,以提高DW基功能材料的耐光性,延长其使用寿命、木材高值化及碳达峰、碳中和,为经典、普适液-固-液（LSS）法制备的单分散、脂肪酸保护的其他小尺寸纳米颗粒表面的SiO₂包覆、改性及功能化提供可行方案。【方法】采用LSS法制备单分散、尺寸约8 nm、表面吸附油酸分子、分散在环己烷中、锐钛矿相纳米TiO₂;反向微乳液法在TiO₂纳米颗粒表面包覆SiO₂,制备出单分散、粒径约12 nm、分散...     

五味子植物合成Z型g-C3N4/BiVO4及光催化降解性能研究

Z-型异质结光催化纳米材料因其高效的催化性能而备受关注。植物提取物作为绿色、可持续的介质,在纳米材料的合成中起到了溶剂和结构诱导剂的作用。研究中以五味子水提物为络合剂,首先通过简单的水热法制备了BiVO₄,然后采用煅烧法制备了不同掺杂比率的BiVO₄/g-C₃N₄异质结光催化剂。利用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱,紫外-可见漫反射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对其微观形态、晶体结构、物理化学性质和光学性质进行了表征。以诺氟沙星为目标,考察样品在可见光下光催化降解性能。结果表明：BiVO₄/g-C₃N₄具有更高的界面电荷转移效率和更宽的可见光响应范围,当g-C₃N₄的掺杂率为10%时光降解活性最佳,120 min内实现对诺氟沙星85.6%的降解率。自由基捕获实验和能带分析结果证实：BiVO₄/g-C₃N₄...     

大豆油基木器涂料的合成及其阻燃性能研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的衣康酸前聚体(GI)和环氧大豆油(ESO)的合成产品GIESO为原料,甲基丙烯酸四氢呋喃酯(THFMA)作稀释剂,制得疏水纳米SiO₂改性生物基UV固化树脂,然后引入含磷型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),制备了一种具有疏水和阻燃性能的UV固化木器涂料。通过调节树脂中SiO₂和DOPO的用量,研究了这两种组分对涂层性能的影响。研究结果表明：SiO₂用量为0.5%(以GIESO/THFMA的质量计,下同)时,涂层GIESO/THFMA-Si 0.5综合性能最佳,吸水率为0.49%,接触角108.2°。DOPO用量20%时,制得了一种具有较高涂膜性能,疏水性能和阻燃性能均较好的光固化木器涂料,涂膜硬度6H,附着力1级,柔韧性4 mm,接触角103.7°,极限氧指数(LOI)可达24.0%。     

季铵盐型竹木质素基复合型陶瓷添加剂对陶瓷泥浆性能的影响

以竹木质素为原料,采用三步复合催化法改性制备季铵盐竹木质素基复合型陶瓷添加剂YFCS,通过红外光谱特征分析和X射线电子能谱分析,与碱木素的比对结果表明,YFCS已成功引入磺酸基、羧基和季铵基等官能团。此外,还系统研究了YFCS对建筑陶瓷浆料应用性能的影响,结果表明,YFCS具有较好的分散降黏性能,且对陶瓷坯体抗折强度有明显的增强作用。当YFCS添加量为0.5%时,陶瓷浆料流出时间仅为25.3 s,与空白样相比生坯抗折强度增强率可达27.16%。添加YFCS后的陶瓷浆料稳定性良好,浆料Zeta电位值可达-28.53 mV。在添加剂用量为0.5%、浆料比重为1.67～1.72、球磨时间为10 min的同等试验条件下,选取4种不同添加剂,分别测定其对陶瓷浆料的应用性能,对比分析表明,分散降黏能力从大到小依次为YFCS>水玻璃(Na₂O·nSiO₂)>硅酸钠(Na₂SiO₃)>三聚磷酸钠(Na₅P₃O₁₀)>葡萄糖酸钠...     

载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究

在椰壳活性炭表面浸渍CuCl₂,经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭,当CuCl₂质量分数为0.3%、 0.4%、 0.5%和0.7%时,制得的改性活性炭分别标记为AC₃、AC₄、AC₅和AC₇。通过扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对改性活性炭进行表征,在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明：改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少,且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu₂O形式存在,随着浸渍CuCl₂质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小,但微孔比表面积和比例提高,其中AC₅的微孔比表面积为733.20 m²/g,微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC₅对气相苯吸附性能最佳,对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g,平衡吸...     

KNO_3/Al_2O_3的制备及其对催化合成假紫罗兰酮的影响

采用了浸渍法制备了KNO3/Al2O3固体碱催化剂,考察了催化剂制备条件对假紫罗兰酮合成的影响,并对其进行了Hammett指示剂法、FTIR、XRD表征分析。结果表明:所制备的催化剂在催化合成假紫罗兰酮的缩合反应中表现出良好的活性,当活性组分KNO3的负载质量分数为25%、浸渍时间为6 h、焙烧温度为600℃时,所制备的催化剂催化合成假紫罗兰酮产率可达87.5%。对催化剂的表征结果表明,催化剂的活性与高温焙烧KNO3和Al2O3发生相互作用形成的Al-O-K结构及KNO3分解产物K2O有关。     

Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在松节油催化加氢反应中的应用

以溶胶凝胶法制备Ti O_2-Al_2O_3复合载体,采用超声波辅助浸渍负载Ni制得Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化剂,将其应用于松节油催化加氢反应,考察了催化剂制备条件及松节油催化加氢反应条件对催化加氢的影响。结果表明,复合载体中钛铝物质的量之比(钛铝比)值0.4、载体焙烧温度550℃、超声波功率280 W、硝酸镍浸渍液浓度0.5 mol/L和超声波辅助浸渍时间2 h的条件下,制备的催化剂Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化性能最高。最佳的加氢反应条件为:反应时间140 min、反应压力4.5 MPa、反应温度150℃和催化剂用量为松节油质量的5%,该条件下原料中α-蒎烯转化率达97.27%,产物顺式蒎烷的选择性为96.15%,顺式蒎烷的得率为93.52%。     

Ni-B/CxNy@mSiO2催化剂的制备、表征及其催化松香加氢性能研究

成功制备了一种由内腔、疏水性掺氮碳内层和亲水性二氧化硅外层组成的Janus两亲性碳硅双骨架纳米材料C_xN_y@mSiO₂,并首次将Ni-B合金纳米粒子负载在两亲性碳硅纳米材料上制得Ni-B/C_xN_y@mSiO₂催化剂,并用于松香的水相加氢反应。采用SEM、TEM、N₂吸附-脱附、XRD、XPS等方法对催化剂的结构进行分析与表征,结构分析结果表明：该催化剂具有大比表面积的纳米材料的中空结构,有利于传质和底物富集,内层碳骨架中N原子的掺杂使得附加的金属纳米颗粒得以附着,细小的Ni-B非晶态合金粒子均匀地分散在C_xN_y@mSiO₂中空纳米球及mSiO₂外壳层中,亲水性二氧化硅外壳可以提高催化剂的稳定性和分散性。在水/油两相反应体系中,作为固体发泡剂的两亲性纳米催化剂极大地促进了H₂的溶解及与底物的接触。Ni和B原子之间的协同作用可以显...     

多孔石墨相氮化碳的制备及其可见光催化木质素转化研究

以尿素和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体，经热缩聚得到石墨相氮化碳(g-C₃N₄)/SiO₂复合材料，除去SiO₂后，制备了具有较大比表面积(126.6 m²/g)的多孔石墨相氮化碳(mpg-CN)材料。采用N₂吸附-脱附等温线、SEM、TEM、XRD、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光光谱(PL)和电化学阻抗谱(EIS)对催化剂的内部结构、微观形貌、晶体结构和光电性质进行了表征，结果表明：TEOS的引入对催化剂的晶型结构和带隙几乎没有影响，但可以使mpg-CN的比表面积、孔容和孔径有所增加，从而提供更多的反应活性位点；mpg-CN具有较低的光生载流子复合率，较高的光生载流子分离效率和迁移率，有利于促进光催化活性的提高。以木质素模型化合物2-苯氧基-1-苯乙醇(1)为底物，对催化剂在不同气氛和溶剂条件下的光催化活性和产物选择性进行了研究，结果表明：在催化剂为mpg-CN、光照、O₂气氛和溶剂CH₃     

柠檬醛选择性加氢的催化研究进展

总结了近5年来柠檬醛催化加氢的研究进展。重点介绍了催化剂的活性组分、载体和制备方法等对柠檬醛选择性加氢催化性能的影响,探讨了催化选择性合成香叶醇与橙花醇、香茅醛、二氢香茅醛、香茅醇和3,7-二甲基辛醇等单萜化合物,以期为进一步研究柠檬醛加氢提供参考。     

Ni-P/rGO复合催化剂的制备、表征及其松香加氢性能研究

以鳞片石墨为原料,采用改良后的Hummer s法制备了氧化石墨烯(GO)分散液,然后以化学还原法制备非晶态Ni-P/rGO复合催化剂,并以松香加氢为探针反应考察了催化剂制备条件对催化性能的影响,进一步通过正交试验优化了松香加氢反应的工艺条件。结果表明:在Ni元素与GO质量比为6∶1、溶液pH值为11、n(P)/n(Ni)为5∶1、温度为70℃的优化制备条件下,以及反应时间4.5 h、催化剂用量5%、反应温度200℃和反应压力4.5 MPa的适宜加氢反应条件下,该催化剂对松香加氢具有较高的活性,枞酸型树脂酸转化率达99.37%,且重现性良好,该催化剂重复使用7次仍能保持较高的催化活性。X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征结果表明:非晶态Ni-P/rGO复合催化剂已经成功制备,未与rGO复合的Ni-P粒子颗粒较大且分散性较差,使用7次后复合催化剂中Ni 0含量相对下降,活性组分流失导致催化活性稍有降低。