载体性质对Pt催化剂H2选择催化还原NOx活性和选择性的影响（英文）

研究了Pt/MgO,Pt/γAl2O3Pt/ZrO2和Pt/HZSM-5催化剂上H选择催化还原消除NOxH2SCR)反应.结果发现,H2SCR活性和N2生成选择性受催化剂中Pt的金属性以及载体的氮氧化物吸附能力影响很大.HZSM-5的表面酸性使载体对NO吸附能力较小,使担载Pt以较高的金属性存在,从而导致Pt/HZSM-5催化剂的高活性和高选择性.相反,Pt/MgO和Pt/γAl2O3催化剂较差的活性和选择性可归因于其载体的碱性表面、催化剂中Pt较低的金属性以及载体对氮氧化物较大的吸附能力.结合反应的原位红外光谱结果可以认为,在Pt/载体界面处亚硝酸根/硝酸根物种被还原为N2或N2O取决于该处参与反应的活性H与这些含氮物种的相对数目.     

费托合成:SiO2和Al2O3负载的Co2C催化剂的表征和评价

采用CO碳化SiO2和Al3O4负载的Co(NO3)2的方法制备了SiO2和Al3O4负载的Co2C催化剂,采用N2物理吸附、X射线衍射和H2-程序升温还原技术对催化剂进行了表征,并用于催化费托合成反应中.结果显示,需要较长碳化时间才可合成负载的Co2C催化剂;所制催化剂表现出CO加氢生成高碳醇的催化性能,其原因可能在于催化剂表面存在的金属Co物种使CO解离,表面Co物种有利于CO插入,从而导致醇的生成,但体相Co2C则不具有催化活性.     

Fe2O3/凹凸棒石Fenton催化剂的制备及性能表征

采用浸渍法制备了用于常温常压下催化Fenton法的负载型Fe2O3/凹凸棒石催化剂,并将其用于处理十二烷基苯磺酸钠废水.采用BET,SEM,FT-IR对其进行了表征,并考察了Fe2O3/凹凸棒石催化剂的催化活性和稳定性.对于初始浓度为40 mg/L的十二烷基苯磺酸钠模拟废水,当Fe2O3/凹凸棒石催化剂和H2O2氧化剂的投加量分别为20 g/L和0.392 mol/L时,pH为5时,反应温度为80℃时,处理1h时染料的十二烷基苯磺酸钠的去除率可达到99.99％.与传统Fenton试剂法相比,以Fe2O3/凹凸棒石为催化剂的Fenton法,具有pH范围广(2～10),降解程度高和催化剂易回收再用的优点.     

Degradation of phenol of high concentration by FeAIOx/MMT catalyzed Fenton reaction

以蒙脱土为载体制备负载型Fe/Al复合氧化物（FeAlOx/MMT）用于催化Fenton反应降解高浓度苯酚废水。实验结果表明,活性相FeAlOx中Fe/Al摩尔比为0.22时制备所得催化剂对Fenton反应具有最佳活性,且Fe/Al复合氧化物并未嵌入蒙脱土层间。在低温和高pH条件下催化体系存在诱导期,诱导期内FeAlOx/MMT缓释出Fe离子并进而由Fe离子催化溶液中的Fenton反应。通过对非均相催化降解苯酚废水的动力学研究发现,H2O2初始浓度、溶液的pH和反应温度对COD降解效率具有显著影响。调节降解过程中的温度序列和氧化剂引入程序能够缓解高温和高双氧水浓度双重因素耦合导致的HO.自消耗。在优化的降解条件下使用理论用量的H2O2可使得1 g/L的苯酚废水中苯酚降解率达到100%,而COD的降解率则达到97%。     

甲醛还原Pt/TiO2催化剂用于温和条件下高效催化氧化甲醛（英文）

通过浸渍法(IM)和沉积-沉淀(DP)法制备了一系列Pt/TiO2P25)催化剂,并分别用甲醛溶液和氢气还原处理催化剂.利用原位红外监测催化剂表面吸附物种在反应过程中的变化,探究了催化剂制备和还原条件及Pt负载量对催化剂结构和催化氧化甲醛活性的影响.结果显示,用DP法制备并用甲醛还原的Pt/P25催化剂中Pt颗粒分散均匀,并具有合适的粒径和高浓度的表面活性氧,显示出良好的甲醛氧化活性.在空速30 000 ml/(g·h)、反应温度30°C和甲醛初始浓度50 mg/m的条件下,0.4%Pt/P25(DP-HCHO)上的甲醛转化率达到98%,并能稳定运行100 h以上.相比之下,Pt/P25(DP-H2)由于表面活性氧较少,不利于甲酸盐氧化,活性较低.Pt/P25(IM-H2)虽然具有高浓度的表面活性氧,却同时具有最大的Pt颗粒粒径,在甲醛转化为甲酸盐和甲酸盐氧化两步反应中的活性均较差,因而甲醛氧化活性最差.     

硫酸铵与粉煤灰焙烧产物的物相组合及变化规律

为了提取粉煤灰中的Al2O3,采用助剂硫酸铵与粉煤灰混合,并经焙烧处理形成易浸取的硫酸铝铵。利用TG-DTA、XRD等分析手段对焙烧反应产物进行表征,研究了助剂添加量、焙烧温度、焙烧时间对焙烧产物的影响。结果表明:添加硫酸铵焙烧可将粉煤灰中的Al2O3以硫酸铝铵的形式释放出来;当n(Al2O3)∶n[(NH4)2SO4]=1∶6时,粉煤灰中莫来石相完全消失;焙烧时间超过1.5 h时,其对应焙烧产物的物相主要为硫酸铝铵;升高温度,有利于硫酸铝铵的形成。     

磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂的制备及酯化性能

固体酸催化剂的无腐蚀、环境友好和可循环使用等特点使其成为无机液体酸的最佳替代物.磁性纳米固体酸具有优于常规固体酸催化剂的催化活性及分离简单的特性.用共沉淀法分别合成了一系列三组分TiO2-Al2O3-Fe3O4(TAF)和CeO2-Al2O3-Fe3O4(CAF)及四组分ZrO2--Al2O3-Fe3O4(ZACF)磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂,通过电感耦合等离子体原子发射光谱、比表面积测定、X射线衍射、透射电镜、热重分析和红外光谱等对其进行了表征,并利用酯化反应作为探针反应评价了其催化性能.结果表明,合成的磁性纳米固体酸催化剂在酯化反应中表现出很好的催化活性.     

固体酸SO42-/TiO2-SnO2-ZnO光催化降解苯酚废水

采用共沉淀-湿法研磨-焙烧法制备 SO42-/TiO2-SnO2-ZnO(简写 STSZ)型固体酸催化剂,通过X射线衍射光谱、吡啶-红外光谱和扫描电镜对固体酸催化剂进行表征;以紫外灯为光源,研究催化剂用量、反应温度、反应时间以及催化剂回收利用等因素对苯酚降解的影响。结果表明在苯酚浓度为20 mg/L时,催化剂加入量6 g/L,20 W 紫外灯光距10 cm,废水温度40℃下搅拌反应3 h后,苯酚降解率可达到79.3%;催化剂重复使用6次后效果降低约10.6%,催化剂再生后活性与新鲜催化剂相当。     

铑-三苯基膦配合物功能化的聚合物@介孔氧化硅复合材料在1-辛烯氢甲酰化反应中的应用(英文)

通过在介孔氧化硅材料中原位聚合的方法制备了三苯基膦功能化的有机聚合物@介孔氧化硅复合材料PPh3polymer@FDU-12.采用X射线衍射、氮气吸附脱附、透射电镜和热重等手段对其结构和组成进行了表征.该复合材料与金属前驱体Rh(acac)(CO)2配位后得到的固体催化剂,在长链烯烃1-辛烯的氢甲酰化反应中,醛选择性可达92%–96%,并表现出高于聚合物的活性(>99%转化率).这主要归因于介孔氧化硅材料的高比表面积和有序的孔结构更有利于反应物和催化活性中心的接触.研究发现,调变复合材料中聚合物的含量或使用不同孔道结构的氧化硅载体(SBA-15,MCM-41和FDU-12)都会影响固体催化剂的反应活性和选择性.该方法得到的多相催化剂具有较好的循环使用性能,在循环使用15次后仍能保持较好的反应活性,但醛选择性有所降低.     

添加氧化铝对微生物修复裂缝影响的分析

微生物修复裂缝技术由于环保经济的特点被广泛关注,但修复效率因混凝土内碱性环境受到很大影响;开展提高该技术的修复效率与效果的研究具有重要意义。探究高碱性环境下Al2O3对微生物钙化的促进作用,然后添加Al2O3对不同裂缝宽度的混凝土试件进行修复,修复中检测浸出液pH值与尿素含量,修复后通过声时值、碳酸钙生成效率、无侧限抗压强度等指标评价修复效果。结果表明：Al2O3能够降低碱性环境对细菌活性的抑制,提升其脲酶活性与碳酸钙转化效率。添加Al2O3使试件浸出液pH值从12降为9,pH值为9时更适合菌种的繁殖,尿素利用率显著提升到81%,提高了碳酸钙的产出率,明显缩短修复时间。添加Al2O3修复试件的声时值接近无裂缝试件,明显优于无添加试件。添加Al2O3后2 mm裂缝试件的碳酸钙生成率为77.32%,远高过无添加试件的20.98%。添加Al2O3修复试件强度恢复远高于无添加Al2O3修复试件,且强度恢复随裂缝宽度减小而增加。因此,混凝土修复过程中添加Al2O3能有效提高修复效率,减少修复时间,为后续实际工程中微生物快速高效修复裂缝提供重要参考。     

利用高铝粉煤灰合成β-Sialon粉体的实验研究

在N2气氛中以粉煤灰为原料,采用碳热还原氮化工艺制备了β-Sialon粉体,研究了碳含量、合成反应温度、保温时间和氮气流量等因素对生成物物相的影响。在添加适量Al2O3、C含量23%、氮气流量2L/min、合成温度1450℃、保温时间为6h的条件下,可获得Z=3的纯晶相β-Sialon粉体,粒度均一,形态规则。β-Sialon粉体粒径在1～3μm之间,形态与结晶程度受合成条件影响。在不同的制备条件下,所合成的产物为β-Sialon和Al N、β-SiC、Si3N4、Al6Si2O13、O’-Sialon、α-Al2O3、Si O2等的混合物。并对高铝粉煤灰合成β-Sialon的反应过程进行了分析。     

氧化铁黄衍生Fe_2O_3/Al_2O_3复合颜料的制备及其耐热性能

本文采用沉淀法合成氢氧化铝包覆氧化铁黄前驱体,再通过煅烧的方式合成耐热型氧化铁红颜料,利用XRD、FT-IR、SEM等手段表征了复合颜料的结构,探讨前驱体反应pH值对材料结构以及耐热性能的影响。XRD和FT-IR测试结果表明:煅烧温度为400℃、600℃和800℃时,煅烧后样品包覆层为γ-Al_2O_3或无定型氧化铝;当煅烧温度提高至1100℃时,pH4/Al、pH8/Al包覆层分别为α-Al_2O_3和θ-Al_2O_3。而pH6/Al、pH10/Al时为两种晶型的混合物。SEM测试表明,包覆提升了Fe2O3/Al_2O_3复合颜料的耐烧结性能。耐热性能测试表明,包覆后氧化铁红颜料耐热性能有较大提升,特别在pH=6时经过1100℃的高温煅烧后相对于其在800℃煅烧产物的色差ΔE为0.84,显示出了良好的耐热性能。     

煅烧温度对高岭石相转变过程及Si、Al活性的影响

通过对吉林通化煤系高岭石和美国Georgia高岭石在200～1300℃热处理产物的MASNMR谱和XRD,IR,DTA等的研究,主要获得如下结论：①煅烧高岭石的相转变经历了四个阶段——脱羟阶段（约550℃）,偏高岭石阶段（550～850℃）,SiO2分凝（850～1100℃）及Al2O3分凝阶段（950～1100℃）,莫来石、方英石形成阶段（1100℃以上）;②偏高岭石-莫来石的相转变过程中存在SiO2和Al2O3的分凝,其中SiO2的分凝温度是850℃,而Al2O3的分凝温度是950℃;③1100℃开始,由偏高岭石分凝形成的非晶质SiO2一部分和Al2O3-γ发生反应生成了莫来石,一部分结晶为方英石;④煅烧高岭石Si、Al活性总体上随着煅烧温度的增高逐渐增强,其中Al的活性在900℃时达到最高,Si在1100℃时达到最高,当温度超过这两个临界点时,Si、Al活性将迅速下降。     

负载型Mn/RE催化剂制备条件对其电催化功效的影响

采用Mn/RE多相催化电解氧化方法深度处理垃圾渗滤液,制备了负载型Mn/RE氧化物双活性组分催化剂,研究了Mn/RE负载型催化剂的制备条件(不同组分的浓度配比,焙烧温度,催化剂载体材料)对电多相催化氧化降解垃圾渗滤液中有机物的影响,确定催化剂的适宜制备条件研究结果表明:催化剂中Mn 与稀土组分复合其催化活性好于单一组分,其中以Ce+ Mn制备的催化剂效果最好;浸渍液金属离子质量分数Mn为3％、Ce为1％,焙烧温度为550℃.以γ-Al2O3为载体时所制得的催化剂活性较高并且该催化剂的性能稳定,经6次使用后仍具有一定的催化活性.对于COD为533mg/L的渗滤液生物处理出水的电解氧化降解,采用催化剂后,COD去除率由26.9％提高到71 76％,可有效降低COD.     

交互正交试验设计在Mn/Ce催化剂制备中的应用

利用交互正交试验设计对柠檬酸络合法制备Mn/Ce复合氧化物催化剂(简称Mn/Ce催化剂)的制备条件进行了优化,重点考察金属配比(Mn∶Ce=7∶3、1∶1、3∶7)、焙烧温度(350℃、500℃、650℃)、焙烧时间(2 h、3.5 h5、h)等3种因素对催化湿式氧化(CWAO)降解正丁酸过程中Mn/Ce催化剂活性的影响。结果表明,金属配比和焙烧温度对催化剂活性有显著影响(置信度p分别为99%和95%),焙烧时间对催化剂活性无显著影响(p=90%),焙烧温度与金属配比之间有显著的交互作用(p=99%),得到的最佳制备条件为:Mn∶Ce=3∶7、焙烧温度500℃和焙烧时间5 h;并对最佳制备条件下得到的Mn/Ce催化剂进行XRD、BET和SEM等表征。     

BiOBr/铁改性蒙脱石对罗丹明B的光催化降解性能研究

在低温条件下通过铁改性蒙脱石与BiOBr复合成功合成了一种新型的光催化材料,称为BiOBr/Fe-Mt。运用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对BiOBr/Fe-Mt材料进行表征。同时以λ400 nm的可见光为光源,开展该催化剂对罗丹明B(Rh B)的光催化降解实验以评估其光催化活性。结果表明,支撑材料投加量被固定在2.5 g的条件下,采用铁改性蒙脱石制备的BiOBr/Fe-Mt材料对Rh B的光催化降解活性高于采用钠基蒙脱石制备的BiOBr/Na-Mt。光催化活性的显著提高,主要归因于:1 BiOBr/Fe-Mt的禁带宽度降低至2.46 e V,或可能形成了BiOBr/铁氧化物异质结结构;2 BiOBr/Fe-Mt上仅发生较少的十六烷基三甲基溴化铵有机分子残留。这些结构因素均可以有效促进BiOBr/Fe-Mt上Rh B的光催化降解。     

稳定同位素质谱与同位素光谱结合的方法分析氧同位素17O/16O

传统的氧同位素分析方法一般将各种形式的氧转化为CO2,再通过稳定同位素质谱测定其氧同位素组成,由于二氧化碳中的17O和13C在质谱中有相同的质荷比m/z,这种方法不能测得17O同位素的丰度,三氧同位素(16O、17O、18O)丰度分析的关键是17O同位素丰度的分析.为了测量17O同位素丰度,一般需要先将各种形式的氧转化为O2,然后利用稳定同位素质谱进行分析,转化过程复杂或者有危险.本文提出了一种新思路,应用稳定同位素质谱与碳同位素光谱相结合的方法分析17O/16O.先采用传统方法将各种形式的氧转化为CO2,再由多接收器稳定同位素质谱计测得CO2的质谱峰高比45/44(记为R45),同位素光谱如光腔衰荡光谱测得13C/12C(定义为R13),计算其同位素比值17O/16O=(R45-R13)/2,方法的分析精度好于±0.08‰(1σ).该方法是在传统方法的基础上,增加一个CO2碳同位素光谱分析步骤,通过简单的数据处理就可以获得17O同位素组成,而无需将各种形式的氧转化为O2,18O同位素样品制备方法成熟,无危险性,且分析精度优于或相当于其他测试方法.     

高铝粉煤灰合成莫来石的SEM和XRD研究

以Al2O3含量为52.72%的高铝粉煤灰和工业氧化铝为原料,在1300～1500℃保温2～4h合成了平均含量超过70%的M50、M60和M70莫来石。用SEM和XRD研究了合成莫来石的显微结构和物相组成。结果表明,未经盐酸处理的粉煤灰比用盐酸处理过的粉煤灰合成的莫来石的晶体和长径比大;随粉煤灰中Al2O3含量的增高,合成的莫来石的晶体尺寸和长径比变小,合成莫来石的温度需相应提高至1500℃;恒温时间长短对合成莫来石的影响远小于烧结温度的影响,高温下缩短恒温时间比低温下延长恒温时间有利于莫来石的生成。以高铝粉煤灰为原料合成M50和M60莫来石较为适宜,Al2O3与SiO2的质量比应控制在1.5～2.0。     

高铝粉煤灰制备莫来石晶须的实验研究

以高铝粉煤灰、NH4Al(SO4)2.12H2O和NaH2PO4.2H2O等为原料,设计配方研究温度对莫来石晶须生长的影响。运用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对莫来石及晶须形成过程进行表征,结果表明:当Al2O3/SiO2摩尔比为0.32,烧结温度1 400℃,保温时间6 h,可获得直径为0.2 mm~0.5 mm,长径比为17~30的莫来石晶须。     

高铝煤矸石脱硅滤饼碱石灰烧结法制备氢氧化铝的实验研究

采用碱石灰烧结法从内蒙古三道沟地区的高铝煤矸石中提取了氢氧化铝,实验原料经过碱液预处理,使其中的铝硅质量比(Al2O3/SiO2)由原来的0.86提高到2.21。实验研究了烧结过程中烧结温度为1100℃、1200℃、1250℃、1300℃以及生料中Na2O/Al2O3摩尔比为0.94～1.0,CaO/SiO2摩尔比为1.90～2.10时,对熟料烧结质量的影响。结果表明,在烧结温度为1200℃、Na2O/Al2O3摩尔比为1.0,CaO/SiO2摩尔比为2.1时,熟料的烧结质量最好,其中氧化铝的溶出率最高达到94%。最佳条件下得到的溶出液以一水铝石为晶种,在添加甲醇并于30℃下分解5h,铝酸钠溶液中氧化铝的分解率达到88.9%;扫面电镜结果显示,生成的铝氧水合物呈片状生长。