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.     

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.     

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.     

SO4^2-改性铁铝复合层柱粘土的制备及其催化性能研究

由共聚法制得的铁铝复合交联剂交换钠基蒙脱石层间的水合钠离子,再经SO42-改性处理制备了铁铝复合层柱粘土固体超强酸催化剂.利用xRD、FT-IR和BET法对催化剂的结构进行了表征.以乙酸正丁酯的合成反应为探针反应对催化剂的活性进行了测试.通过正交实验确定了铁铝复合交联粘土SO42-改性最佳工艺条件.研究了催化剂对探针反应的选择性及重复使用情况.结果表明:在由实验确定的最佳改性工艺条件下,乙酸的转化率达92.2%,反应中无副产物产生,催化剂具有较好的重复使用性能.     

红土镍矿中镁橄榄石在高浓度氢氧化钠中的浸出过程

根据红土镍矿中镁橄榄石的存在形式,采用高温固相法合成Mg2SiO4,通过正交试验优化Mg2SiO4在高浓度氢氧化钠中的浸出过程,利用XRD对浸出反应渣进行物相分析,探讨了液固比、氢氧化钠浓度、反应时间和反应温度对Mg2SiO4中SiO2的浸出率的影响。结果表明:Mg2SiO4在高浓度氢氧化钠中浸出过程优化实验条件为,反应温度220℃,反应时间120min,液固比6∶1,NaOH浓度85%;浸出反应渣的XRD分析结果表明:NaOH介入硅酸盐晶格中,其中间产物为Na2MgSiO4,Mg2+经过碱熔融过程可以脱离SiO4阵列,以Mg(OH)2形式从其硅酸盐中得以释放。     

红土镍矿中镁橄榄石在高浓度氢氧化钠中的浸出过程北大核心CSCD

根据红土镍矿中镁橄榄石的存在形式,采用高温固相法合成Mg2SiO4,通过正交试验优化Mg2SiO4在高浓度氢氧化钠中的浸出过程,利用XRD对浸出反应渣进行物相分析,探讨了液固比、氢氧化钠浓度、反应时间和反应温度对Mg2SiO4中SiO2的浸出率的影响。结果表明:Mg2SiO4在高浓度氢氧化钠中浸出过程优化实验条件为,反应温度220℃,反应时间120min,液固比6∶1,NaOH浓度85%;浸出反应渣的XRD分析结果表明:NaOH介入硅酸盐晶格中,其中间产物为Na2MgSiO4,Mg2+经过碱熔融过程可以脱离SiO4阵列,以Mg(OH)2形式从其硅酸盐中得以释放。     

从高铝粉煤灰中提取非晶态SiO2的实验研究

为了有效提高高铝粉煤灰的Al/Si比,为提取氧化铝奠定基础,研究了用NaOH从高铝粉煤灰中提取非晶态SiO2的最佳工艺条件,并对提硅反应的机理进行了探讨。首先根据高铝粉煤灰的化学与物相组成特点,确立了利用NaOH提取非晶态SiO2的基本技术路线;然后用正交实验法确定了提硅的最佳条件:NaOH的浓度25%,灰碱质量比1∶0.5,反应温度95℃,反应时间4 h。经最佳条件反应之后,SiO2的提取率达到了41.8%,灰中Al2O3的含量由48.5%增加到了57.38%,Al2O3/SiO2质量比由1.29提高到了2.39。     

层柱粘土及其在催化反应中的应用

层柱粘土是一类新型催化剂材料。它是微孔的固体，结构类似二维分子筛，分布有适合于很多有机反应所需要的催化剂酸性和孔，其层间距大于沸石分子筛的孔径，有利于较大反应物分子的反应，在层柱粘土催化剂作用下，一些催化反应显示出择形选择性。本论述了层柱粘土在有机反应中的应用及其一些示例。规则间层结构的粘土矿物兼有云母的稳定性和膨润土的可膨胀性，是制备稳定性好的层柱粘土的原材料。手性试剂改性的钛层柱粘土可用于不对称氧化反应，为高选择性的新型层柱粘土催化剂的研制提供了有意义的启示。     

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.     

硅灰石与盐酸快速反应规律及应用研究

反应体系pH≤1．5时，硅灰石与盐酸快速反应，反应后体系中Si,Ca,Fe,Mg等元素在固液两相中化学状态及分布不同，当pH值为0．3－0．6时，液相中SiO2(硅溶胶）比例最大，Ca主要存在于液相中，但固相中总有少量Ca存在。快速反应固相比表面积较大，若反应前添加PEG，反应后中和到pH=4，可制备高比表面多孔SiO2，其比表面积＞430m^2/g，孔径1－2nm，该产物在合成以二氧化硅为基质的纳米复合材料及用作催化剂载体等方面有较好的应用前景。     

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.     

关于Shoshonite中译名的商榷和建议

1 Shoshonite系列火山岩中译名回顾 Shoshonite系列火山岩是由Iddings(1895)在研究美国黄石公园Shoshone 河地区中基性火山岩时发现并确认命名的,主要包括① Absarokite(SiO2=45%～52%);②Shoshonite(SiO2=52%～57%);③ Banakite(SiO2=57%～63%),中基性火山岩一般按碱性程度划分为碱性系列、钙碱性系列和拉班玄武岩系列.     

Fe/Ag催化臭氧氧化降解苯酚的研究

为研究双金属催化剂去除有机污染物的效果,采用自制Fe/Ag催化剂对模拟苯酚废水进行了臭氧催化氧化处理。通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并考察了催化剂类型、催化剂投加量和溶液初始pH值对降解效果的影响规律。结果表明:与Fe相比,Fe/Ag比表面积减少了22.8%,在Fe/Ag/O₃与含苯酚废水的反应体系中,反应遵循臭氧直接作用和活性自由基(·OH、·O₂、H₂O₂)共同作用的机理;Fe/Ag在反应过程中体现出良好的协同作用;300 mg/L的苯酚模拟废水在pH=6.3、Fe/Ag投加量为1.00 g的最优反应条件下经60 min反应,苯酚与化学需氧量(COD)去除率比单独臭氧氧化分别提高了18.4%和29.4%。     

杂多酸(盐)催化合成水杨酸正丁酯的研究

比较了多种杂多酸及其盐催化合成水杨酸正丁酯的反应，找到了该反应的最佳催化剂，并用正交试验法得出了反应的最优化条件，即醇酸摩尔比为2：1，催化剂用量为改质量的7％，反应时间为4h，酯产率可达87．7％。实验表明该催化剂催化活性高，选择性好，对设备无腐蚀，是一种环境友好的催化剂。     

变质作用温度与压力极限值的估算方法

变质矿物共生组合中缺少某种矿物,或者变质矿物的原始成分被不同程度地破坏,无法直接应用压力计或温度计算出具体的温度或压力数值时,可以根据实际情况,估算P-T的极限值.估算方法包括如下几类:(1)根据纯相矿物的相变条件,可以确定温度或压力的极限值.例如,根据Al2SiO5矿物相图可知,与红柱石平衡的矿物组合,稳定存在的压力不超过Al2SiO5矿物三相点的压力条件(0.375±0.025GPa);与夕线石平衡的矿物组合,稳定存在的温度不低于Al2SiO5矿物三相点的温度条件(504±20℃);(2)某些特殊矿物组合,其稳定域本身就具有温度或压力极限值的指示意义.例如,高温或超高温变质岩中的紫苏辉石+夕线石+石英组合,稳定存在的压力不低于1.05 GPa;假蓝宝石+石英组合稳定存在的温度不低于1050℃;(3)特殊矿物消失的反应线,可以限定温度极大值.例如,白云母脱水分解的反应,在中等压力条件下,不超过650℃,即与白云母+石英平衡共生的矿物组合一般不会高于650℃;(4)对于矿物固溶体发生出溶的情况,根据新生出溶页片和残留基体矿物,采用溶线温度计(二长石温度计、二辉石温度计、方解石-白云石温度计)计算出的温度数值,代表原先成分均匀的矿物固溶体出溶之前的温度极小值;(5)如果岩石中发生了退变质反应,要恢复变质作用高峰期的P-T条件,需要尽可能恢复高峰期的矿物成分,或者采用接近高峰期的矿物成分;(6)根据压力计模式反应中位于高压侧或低压侧的某种纯相矿物,可以确定压力极限值.例如,金红石位于GRAIL压力计模式反应的高压一侧.当岩石中缺少金红石时,可以人为假定岩石中存在金红石,计算出的压力为真实压力的极大值.由于压力计模式反应大多为纯转变反应,因此根据实际矿物组合和压力计模式反应,一般可以估算变质作用压力的极小值或极大值.估算变质作用P-T的极限值,方法并不限于本文所述的例子.     

SiO2 Solubility in Rutile at High Temperature and High Pressure

Silicon-bearing rutile has been found in chromitite from the Luobusa (罗布莎) ophiolite, Tibet. However, the extent of SiO2 solubility in rutile and the nature of its origin are still unclear. At high pressure, SiO2 takes a rutile structure with Si in 6-fold coordination. Thus, high pressures may enhance its solubility in rutile because of possible isovalent exchange in the oetabedral site. In this study, we report new experimental results on SiO2 solubility in rutile up to 23 GPa and 2 000 ℃. Starting materials were mixtures of powdered pure rutile and pure quartz, with compositions of (Ti0.5Si0.5)O2,(Ti0.93Si0.07)O2, and (Ti0.75Si0.25)O2. The mixtures were loaded into either platinum capsules (for a 10/5 assembly) or rhenium capsules (for an 8/3 assembly). The experiments were carried out using multi-anvil high-pressure apparatus with a rhenium resistance heater. Sample temperatures were measured with a W5%Re-W26%Re thermoeouple and were controlled within ±1 ℃ of the set temperature. TiO2-rich and SiO2-rich phases were produced in all the quenched samples. Microprobe analyses of the phases show that the solubility of SiO2 in rutile increases with increasing pressure, from 1.5 wt.% SiO2 at 10 GPa to 3.8 wt.% SiO2 at 23 GPa at a temperature of 1 800 ℃. The solubility also increases with increasing temperature from 0.5 wt.% SiO2 at 1 500 ℃ to 4.5 wt.% SiO2 at 2 000 ℃ at a pressure of 18 GPa. On the other hand, the solubility of TiO2 in coesite or stishovite is very limited, with an average of 0.6 wt.% TiO2 over the experimental P-T ranges. Temperature has a much larger effect on the solubility of SiO2 in rutile than pressure. At high pressure, the melting point of SiO2 is defmitely higher than that of TiO2 and the eutectic point moves towards SiO2 in the TiO2-SiO2 system. Lower oxygen fugacity decreases the solubility of SiO2 in rutile, whereas water has little effect on the solubility. Our experimental data are extremely useful for determining the depth of origin of the SiO2-bearing ruffle found in nature.     

东天山觉罗塔格地区晚石炭世岛弧火山岩

东天山觉罗塔格地区土古土布拉克组火山岩是晚石炭世火山活动的产物,火山岩与一套陆相碎屑岩互层产出,岩石组合为岛弧拉斑玄武岩、钙碱性(高铝)玄武岩、高铝玄武安山岩、英安岩和流纹岩,火山活动总体上具有由早期中基性火山岩向晚期中酸性火山岩演化的规律.岩石化学和地球化学特征表明,火山岩的w(SiO2)基本上连续变化于47.68%～75.19%之间,无明显的成分间断,安山岩所占的比重最大,并不具有双峰式火山岩的特点.其中w(SiO2)小于57.48%的中基性火山岩具有高w(Al2O3)(16.34%～20.22%),较富钾,富集大离子亲石元素,具明显的Nb、Ta负异常;w(SiO2)介于62.11%～75.19%之间的安山岩、英安岩和流纹岩岩石化学特征与准铝质的Ⅰ型花岗质岩石相似,其地球化学特征也反映出岛弧花岗岩的特点,表明东天山觉罗塔格地区路白山一带在晚石炭世仍处于古亚洲洋向南俯冲的岛弧环境.     

热液条件下CO2和H2反应合成丁烷和戊烷

热液条件下CO2和H2通过费托合成反应产生烷烃从热力学上来说是可行的,但是,前人的实验研究表明,如果没有合适的催化剂,该反应难以进行,并且烷烃产物的种类依赖于催化剂的种类和性质.在镍铁矿的催化作用下,热液中的CO2和H2能够反应形成CH4,在铬铁矿催化作用下反应能够产生CH4、C2H6和C3Ha.热液条件下,CO2和H2能否反应形成碳数大于3的烷烃,还需要进一步的催化实验加以查证.本研究在300℃、30 MPa条件下进行实验,以Fe、CoCl2和13C标识的NaH13CO3在NaCl溶液中反应.13C同位素示踪结果表明,实验反应过程中CO2和H2反应形成了丁烷和戊烷.     

Fe3+ -SiO2-TiO2薄膜的制备及其光催化活性

Sol-gel法制备Fe3 掺杂TiO2催化剂的基础上,掺入SiO2纳米粉体,制备了一种改性Fe3 -SiO2-TiO2薄膜。以甲醛为降解对象,探讨金属掺杂和半导体复合量、活化温度、负载量等对该薄膜光催化活性的影响。结果表明,在500℃焙烧、质量比Fe3 ∶SiO2∶TiO2=1.0∶12∶100、镀膜5层时,Fe3 -SiO2-TiO2薄膜的光催化活性最高,150min后甲醛降解率达93%,是单纯TiO2薄膜的1.9倍。     

北祁连山镜铁山地区镜铁山群岩石地球化学特征及其地质意义

镜铁山铁（铜）矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁（铜）矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。本文对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示：变质石英砂岩的SiO2平均含量为96. 95%、Al2O3平均为1. 36%、Fe2O3平均为0. 31%,SiO2/Al2O3平均值为73. 26,K2O/Na2O平均值为12. 54;除Sn以外,其他微量元素平均含量均低于后太古宙澳大利亚页岩(PAAS) 值,稀土元素总量显著低于PAAS值,具有弱的Eu正异常,Ce异常不明显;铁碧玉岩SiO2平均含量为85. 67%、Fe2O3平均含量为10. 19%、SiO2/Al2O3平均为430. 47、K2O/Na2O平均为0. 79;除Cu、Ba和Pb平均含量显著高于PAAS外,其他微量元素平均含量均低于PAAS,具有极低的稀土总量、较明显的Eu正异常和不明显的Ce异常;千枚岩SiO2平均为63. 56%、Al2O3平均为14. 35%、Fe2O3平均为5. 04%,K2O平均为5. 08%,MgO平均为2. 46%,SiO2/Al2O3=4. 2~4. 95,平均为4. 44,除了Cu、Sr和U外,其他微量元素均高于PAAS,尤其是Sn和Ba显著高于PAAS。稀土元素总量与PAAS相当,Ce和Eu异常不明显。认为镜铁山群下岩组千枚岩和变质石英砂岩为陆源石英质沉积岩和中—中酸性火成岩在半干旱—潮湿的气候条件下经历了中等—强烈的风化并在被动大陆边缘的氧化—贫氧—次氧化水体环境沉积而成,铁碧玉岩源岩主要为火成岩,形成于氧化的水体环境,为典型的热水成因。镜铁山铁矿为SEDEX型矿床,其形成与哥伦比亚超大陆裂解有关。