混合丁烯氧化脱氢双层床催化剂体系的协同作用机理(英文)

目的:通过对混合丁烯氧化脱氢过程进行反应表征,对由Zn Fe_2O_4和Co_9Bi_1Fe_3Mo_(12)O_(51)组成的双床层催化剂体系中存在的协同机理进行解释;将异构化反应过程纳入反应体系,得出混合丁烯转化率和丁二烯收率上升的原因。创新点:1.提出基于丁烯异构体在床层之间浓度重分布和异构化效应抑制作用的协同作用机理;2.设计验证实验,从直观角度证实机理,并优化了催化剂的装填量和装填顺序。方法:1.通过单一丁烯和混合丁烯的氧化脱氢反应,对单一催化剂和双床层催化剂进行反应评估,得到相关反应数据;2.通过设计对比实验,从改变参加反应物质的直观角度对协同机理进行验证和解释;3.对参加反应的双层床催化剂中两种催化剂的装填量和装填顺序进行优化,为进一步研究组合型催化剂提供实验基础。结论:1.Zn Fe_2O_4对两种2-丁烯有更优的催化效果,而Co_9Bi_1Fe_3Mo_(12)O_(51)对1-丁烯有更优的催化效果,由两者组成的双层床催化体系对单一丁烯和混合丁烯的反应效果都有所提升,证明两种催化剂之间存在协同效应。2.双层床催化剂体系中,两种催化剂之间的协同作用机理是:催化剂不同活性导致丁烯异构体在床层之间的浓度发生重分布,同时由于多种异构体同时存在抑制了异构化反应。3.对双层床催化剂体系的装填顺序和装填量的优化结果表明,Zn Fe_2O_4装填在上层,Co_9Bi_1Fe_3Mo_(12)O_(51)装填在下层,且两者比例处于4:6到6:4之间时催化效果最佳。     

顺丁橡胶工业生产新技术

丁二烯是合成橡胶的主要原料 ,发展合成橡胶工业的技术关键首先是扩大丁二烯的来源 ,从炼厂气中的正丁烯合成丁二烯。中科院兰州化物所未走美国等催化脱氢生产丁二烯的老路 ,而是大胆探索国际上刚露苗头的丁烯氧化脱氢制丁二烯新反应。与此同时 ,长春应化所对钛、钴、镍等不同体系的催化剂进行了系统探索。丁烯氧化脱氢制丁二烯和顺丁橡胶聚合工艺的开发成功 ,不仅创造了国家急需的从单体到聚合一整套顺丁橡胶的先进生产技术 ,而且为四碳烃的分离和综合利用提供了一条新途径。兰州化物所又于 1992年同锦州炼油厂合作成功地研制开发了无铬铁…     

双甘膦在纳米TiO2-CNT/Pt复合膜电极电催化氧化

通过溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层nanoTiO2/CNT复合膜和电化学扫描电沉积法制备在Ti基体上的纳米TiO2-碳纳米管复合膜载Pt（nanoTiO2-CNT/Pt）复合催化剂。透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）结果表明,锐钛矿型纳米TiO2粒子和Pt纳米粒子（粒径均为5-10nm）均匀地分散在碳纳米管表面。通过循环伏安和电解合成法研究表明,常温常压下nanoTiO2-CNT/Pt复合膜电极对双甘膦的电化学氧化具有高催化活性和稳定性,复合催化剂对双甘膦的电氧化的高催化活性可归因于nanoTiO2、CNT和Pt纳米粒子的协同催化作用。     

LY-DB^iso-03加氢催化剂的工业试验

随着炼油能力的迅速扩大,烃类蒸汽裂解过程、FCC产生相当数量的副产碳四,大部分作为烷基化原料。一般含有0.2%-2.0%的丁二烯,其在烷基化反应中,可生成一种分子量很高的粘稠重质迭合物,使烷基化油的干点升高,辛烷值降低,并且它还和酸反应生成相应的酯而加大酸耗量。因此必须经过选择性加氢除掉丁二烯,同时,将部分1-丁烯异构化为2-丁烯,以提高烷基化油的辛烷值。研制出了新型催化剂LY-DB^iso-03,通过工业试验,其加氢效果良好,优于国内同类催化剂。     

微乳液法制备纳米钴蓝颜料及粒径控制

利用动态光散射 (DLS)法 ,研究了纳米钴蓝颜料微乳液制备过程中 ,增溶水量对微乳液滴的影响 ,并讨论了微乳液滴对最终制得的粒子粒径的影响 .结果表明 ,调节增溶水量可控制纳米粒子的粒径大小 .对制得的纳米钴蓝颜料进行了XRD和TEM表征 ,并通过颜色测定与分析 ,探讨了纳米粒子的量子尺寸效应 .     

湿式氧化法处理工业废水的实验教学设计

为实现实验教学与科研工作的紧密结合,该教学设计采用催化湿式氧化技术对工业废水进行处理。通过研究催化剂种类、反应温度和催化剂的投加量对处理效果的影响,考察处理后废水的可生化性变化,使学生更好地理解和掌握催化湿式氧化技术处理工业废水的基本原理、操作步骤及结果分析方法。     

不同比表积的Pt负载型催化剂上甲醛催化氧化

为研究铂负载型催化剂时甲醛催化氧化反应的活性,采用溶胶一凝胶法制备了不同载体的铂负载型催化剂,并对催化剂进行XRD、Raman等表征,考察所制催化剂对甲醛催化氧化反应性能。结果表明：载体的性质在反应中起到重要作用,惰性载体无法促进氧的活化,其催化活性较低;对比不同比表面积的Pt／CeO2催化剂,发现比表面积为38mVg的催化剂的催化氧化性能最佳,这与催化剂的氧缺位浓度较高及较强的金属一载体间相互作用有关。     

3-甲基吡啶氨氧化催化剂的研究进展

经过众多研究者的努力,3-甲基吡啶氨氧化催化剂的研究取得了一定的进展。按3-甲基吡啶氨氧化催化剂活性组分和载体不同进行分类,分别介绍了各类催化剂的发展状况;根据相关文献推测,3-甲基吡啶氨氧化的催化反应机理,并结合该机理探讨催化剂中各组分之间的相互作用;最后对3-甲基吡啶氨氧化催化剂的发展进行了展望。     

负载型CeO_2催化剂上CO_2氧化乙烷制乙烯反应研究

采用浸渍法制备负载型CeO2催化剂,应用XRD、SEM技术对所制催化剂进行物相和形貌分析.在常压连续流动固定床石英反应器上考察其在CO2氧化乙烷制乙烯反应的催化性能,实验结果表明:CeO2/-γA l2O3催化剂对CO2氧化乙烷制乙烯反应具有较好的催化活性.当CeO2负载量为15%时,乙烷的转化率为25.8%,乙烯的选择性和收率分别为95.8%和24.7%.     

阴极结构对质子交换膜燃料电池性能的影响

针对质子交换膜燃料电池多孔介质中液态水水淹造成电池性能降低的问题,将扩散层和催化层中水传递和相变方程进行耦合实现水在阴极内的连续传递,建立了质子交换膜燃料电池阴极二维稳态等温两相模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算并进行验证.基于液态水对氧气传质阻力的影响,探究了阴极不同结构参数对多孔介质排水和电池性能的影响,获得了不同结构下阴极内的氧气浓度、液态水饱和度、过电位和氧还原速率分布情况.结果表明：该气液两相模型的电池极化曲线与实验极化曲线吻合良好;薄扩散层和适宜的扩散层孔隙率有利于液态水的排出,提升电池性能;较薄的催化层厚度有利于催化剂利用率的提高,说明引入微孔层可以有效提升电池性能.     

Keggin型钼钒磷杂多酸催化H_2O_2氧化蒽制备蒽醌

实验制备了三种Keggin型钼钒磷杂多酸催化剂,并将其应用于催化H2O2氧化蒽制备蒽醌,考察了各种因素对蒽醌产率的影响,以H5PMo10V2O40为催化剂,催化H2O2氧化蒽制蒽醌的最佳条件为:正丁醇为溶剂,催化剂用量为反应物的6%,蒽:H2O2物质的量比为1:16,反应温度70℃,反应时间2h,产率可达90%以上.     

羟基氧化铁催化臭氧氧化降解苯胺废水

以实验室制备的羟基氧化铁（FeOOH）为催化剂催化臭氧氧化处理苯胺废水,对比催化臭氧氧化与单独臭氧降解苯胺的效率,实验结果表明,FeOOH催化臭氧氧化能加快对苯胺的降解速率,并且矿化程度高.说明FeOOH对臭氧氧化水中的苯胺具有明显的催化作用.探讨了氧气的进气流量、苯胺的初始浓度、水溶液的pH、催化剂的投加量等因素对催化氧化苯胺的影响.研究表明：氧气的进气流量为30L/h、初始浓度300mg/L时、pH值7.3、催化剂的投加量为2g/L、反应15min后,苯胺的去除率可达98.2%,COD的去除率可达70%.在催化体系中加入自由基捕获剂叔丁醇后,催化臭氧氧化反应明显受到抑制,间接证明了FeOOH催化臭氧氧化苯胺遵循自由基反应机理.     

活塞式阀芯不平衡力矩的参数化分析（英文）

目的:活塞式阀芯底面受到的不平衡力矩,不仅会让阀芯有倾覆的趋势,甚至会造成阀杆和阀芯变形卡滞,最终导致阀门内漏。本文提出了活塞式截止阀的简化模型,基于计算流体力学方法,探究了入口流道弯曲半径、异形管直径和阀芯高度等特征结构参数对阀芯底面不平衡力矩的影响机制,为活塞式阀门结构的进一步优化提供了依据。创新点:1.建立了活塞式截止阀的简化模型,研究简化模型特征结构参数对活塞式阀芯底面不平衡力矩的影响;2.对简化活塞式截止阀在不同入口流道弯曲半径、异形管直径和阀芯高度下进行流动及阀芯受力分析。方法:1.建立具有不同入口流道弯曲半径的简化活塞式截止阀的数值计算模型,并比较分析入口流道弯曲半径对阀内速度以及阀芯受力情况的影响(图7～9);2.建立具有不同异形管直径的简化活塞式截止阀的数值计算模型,并比较分析异形管直径对阀内压力以及阀芯受力情况的影响(图10～12);3.建立具有不同阀芯高度的简化活塞式截止阀的数值计算模型,并比较分析阀芯高度对阀芯受力情况的影响(图13),总结得出阀芯受到的合力矩与阀门流量之间的关系(图14)。结论:1.随着入口流道弯曲半径的增大,阀芯底面受到的不平衡力矩逐渐减小;在实际应用中,可以通过适当增大阀门入口流道弯曲半径来减小不平衡力矩。2.随着异形管直径的增大,阀芯底部的不平衡力矩略有增大;在阀门的设计中,可以忽略异型管直径对不平衡力矩的影响。3.阀芯高度增大,出口流量随之增大,加剧了阀芯底面力矩分布不平衡的现象。     

环己烯制备实验的改进

针对传统的环己烯制备实验中,使用浓硫酸作为催化剂会造成反应物和产物部分炭化,还会对生产设备造成严重的腐蚀,并且污染大、产率低等缺点,本研究选用对甲苯磺酸做催化剂催化制取环己烯,达到了很好的效果.     

超微粒子的性质及其催化作用的研究

超微粒子这一“九十年代新型材料”,以其各方面独特的性质而引起科学家们的极大重视.日本、美国等国家对超微粒子的制备、性质、应用等方面作了许多研究.我国近几年来也开展了这方面的工作;但对它在化学中的应用研究还比较少,并还在探索之中.超微粒子在催化中的应用为催化工作者展开一个更新的研究领域.国际上已把超微粒子催化剂称为第四代催化剂.本文仅对超微粒子的性质及其催化作用两个方面给予综述.     

Keggin型钼钒磷杂多酸催化H2O2氧化蒽制备蒽醌

实验制备了三种Keggin型钼钒磷杂多酸催化刘,并将其应用于催化H2O2氧化蒽制备蒽醌,考察了各种因素对蒽醌产率的影响,以H5PMo10V2O40为催化剂,催化H2O2氧化葸制蒽醌的最佳条件为：正丁醇为溶剂,催化剂用量为反应物的6％,蒽：H2O2物质的量比为1：16,反应温度70℃,反应时间2h,产率可达90％以上。     

乙醛的制备及性质实验的改进

针对新教材中,对乙醇催化氧化制乙醛和乙醛被新制Cu(OH)2氧化的实验,进行了一定的改进设计,使其符合实验教学的要求.     

化学还原法合成钒氧化物/石墨烯催化剂

采用化学还原法,以氧化石墨做前驱体,偏钒酸铵为钒源,制备了系列钒氧化物/石墨烯(VOx/G)催化剂。考察了水合肼、抗坏血酸和硼氢化钠做还原剂,以及不同合成路线对复合型催化剂结构及直接苯羟基化催化性能的影响。结果表明:水合肼做还原剂能够将催化活性V物质引入到石墨烯载体上,所制备的VOx/G催化剂比采用抗坏血酸和硼氢化钠做还原剂合成的催化剂表现出好的催化反应活性和高选择性;采用水热法处理能够提高还原氧化石墨烯载体的还原程度,使VOx活性物质高分散于石墨化程度更好的石墨烯载体上,进而提高VOx/G催化剂苯羟基化制苯酚的催化反应活性。制备的VOx/G催化剂苯羟基化制苯酚产率最高达11.1%,选择性为100%。     

镁铝水滑石固载重铬酸钾液相活化氧气氧化醇

采用共沉淀法制得镁铝水滑石固载K2Cr2O7催化剂HT-Cr2O72-,将该催化剂在温和条件下,以分子氧为氧化剂用于催化醇的液相氧化反应,并以2-吡啶甲醇的氧化反应为模型探讨了温度、溶剂、催化剂量等条件对反应的影响。结果表明,使用苯、三氟甲苯等溶剂更有利于反应进行,2-吡啶甲醇转化率随着温度上升明显提高,该催化剂可以在温和条件下实现醇类化合物的高选择性氧化转化;和其他固体催化剂用于液相醇氧化相比,该催化剂具有更高的活性转化数(TON)。     

甲烷催化氧化研究新进展

综述了甲烷在国内外催化氧化的最新进展.主要介绍了甲烷在氧化成醇、醛、酸的反应中所使用的载体、助剂、活性组分,阐述了甲烷在Mo/HZSM-5、有金属负载的Mo/HZSM-5催化剂的芳构化及其机理,以及在不同金属及金属氧化物催化剂作用下甲烷的氧化及非氧芳构化反应的研究进展.