新型磁性Mn0.6Zn0.4Fe2O4@CdS纳米复合光催化剂的制备及其吸附和光催化特性

以两步水(溶剂)热法制备了一种新型磁性Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4@CdS纳米复合光催化剂,并采用X-射线衍射(XRD)、比表面(S_(BET))、扫描电镜-能谱(SEM-EDX)、紫外漫反射(UV-vis)、透射电镜(TEM)、磁滞回线(VSM)和价带能谱(VB-XPS)等手段对制备的铁氧体、CdS和复合材料进行了表征分析.结果发现,得到的材料元素含量与设计预期值吻合,纯相晶格参数与理论值匹配较高,特征峰证实复合材料中存在尖晶石铁氧体和CdS晶格;高分辨透射电镜(HR-TEM)分析表明,CdS有效地附着在铁氧体上,且在可见光区发生了红移.利用该材料对亚甲基蓝(MB)进行了暗室吸附和光催化活性的系统研究,结果表明,复合物吸附速率较快,适宜用Langmuir模型描述吸附平衡,最大吸附容量q_(max)高达79.6 mg·g~(-1);在测试的3个样品中,复合物光催化活性最高,经5次重复光催化实验,MB的降解率仍可保留在50%以上,且易磁分离回收;此外,通过自由基和空穴捕获实验、光致发光(PL)和电子顺磁共振(ESR)测试分析提出了MB降解机理.     

Fe改性原位Cu/SSZ-13催化剂柴油车尾气脱硝性能研究

以廉价的铜四乙烯五胺(Cu-TEPA)为模板剂,采用水热法原位合成Cu/SSZ-13分子筛,进一步经过浸渍铁对其改性制备Fe-Cu/SSZ-13催化剂.考察铁盐种类及浸渍铁量对其柴油车尾气脱硝活性及水热稳定性的影响.使用XRD、N_2吸附-脱附、H_2-TPR、NH_3-TPD对样品进行表征测试,并分析影响样品脱硝活性以及水热稳定性的原因.结果表明:浸渍量为1.0%时,以Fe(NO_3)_3为铁盐改性得到的Fe-Cu/SSZ-13分子筛催化剂柴油车尾气脱硝效果最佳,在160～530℃温度范围内,NO的转化率能到达90%以上,并且具有优异的N_2选择性和水热稳定性.由分析结果推测,以Fe(NO_3)_3为铁源时,负载在Cu/SSZ-13分子筛上的铁更为牢固,使其抗老化性能提高,且在脱硝过程中铁物种和铜物种同时起到对NO的还原作用.     

Mesoporous cobalt monoxide-supported platinum nanoparticles: Superior catalysts for the oxidative removal of benzene

Mesoporous Co_3 O_4(meso-Co_3 O_4)-supported Pt(0.53 wt.% Pt/meso-Co304) was synthesized via the KIT-6-templating and polyvinyl alcohol(PVA)-assisted reduction routes.Mesoporous CoO(meso-CoO) was fabricated through in situ reduction of meso-Co304 with glycerol,and the 0.18-0.69 wt.% Pt/meso-CoO samples were generated by the PVA-assisted reduction method.Meso-Co_3 O_4 and meso-CoO were of cubic crystal structure and the Pt nanoparticles(NPs) with a uniform size of ca.2 nm were well distributed on the mesoCo_3 O_4 or meso-CoO surface.The 0.56 wt% Pt/meso-CoO(0.56 Pt/meso-CoO) sample performed the best in benzene combustion(T_(50%)=156℃and T_(90%)=186℃at a space velocity of 80,000 mL/(g h)).Introducing water vapor or C02 with a certain concentration led to partial deactivation of 0.56 Pt/meso-CoO and such a deactivation was reversible.We think that the superior catalytic activity of 0.56 Pt/meso-CoO was intimately related to its good oxygen activation and benzene adsorption ability.     

磁性壳聚糖接枝聚丙烯酰胺去除水体中腐殖酸

针对水源水中天然有机物腐殖酸的高效去除,采用原位共沉淀法研发出一种磁改性壳聚糖接枝聚丙烯酰胺(MC-gPAM)的吸附剂,运用傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、比表面积测试仪(BET)等对其进行表征分析,并借助批处理试验,探讨了MC-g-PAM对水样中腐殖酸的去除效能及机制.结果表明,所制备的MC-g-PAM比表面积和比饱和磁化强度值分别为27. 065 m~2·g~(-1)和9. 63 emu·g~(-1). MC-g-PAM对腐殖酸的吸附过程是吸热过程,Langmuir等温线模型和准二级动力学方程对吸附过程的拟合度较高. 25℃时,MC-g-PAM对腐殖酸的理论饱和吸附量达到120. 77 mg·g~(-1).     

Na2SO4中毒SCR催化剂对SO3生成特性的影响

为研究Na₂SO₄中毒SCR催化剂（V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂）对SO₃生成特性的影响,采用湿式浸渍法制备w（Na）为3%的Na₂SO₄中毒SCR催化剂,并通过N₂物理吸附/脱附、XRD（X射线衍射）技术、SEM（扫描电镜）、XPS（X射线光电子能谱）分析技术对催化剂的物理化学特性进行表征.结果表明:①随着反应温度的升高,所有催化剂上的SO₃生成率逐渐增加.当温度升至490℃时,SCR催化剂上的SO₃生成率为0.85%,而3% Na₂SO₄中毒SCR催化剂上的SO₃生成率高达1.36%.SO₄2-的存在导致V-O-S增多,从而促进SO₃的生成.②随入口ρ（SO₂）的增加,SO₃生成率呈下降的趋势.当入口ρ（SO₂）为1 000 mg/m3时,3% Na₂SO₄中毒SCR催化剂上的SO₃生成率为1.02%,而SCR催化剂上仅为0.60%.ρ（SO₂）对SO₃生成率的影响主要依赖于温度和催化剂活性位点数等.③N₂物理吸附/脱附、XRD和SEM表征结果表明,与SCR催化剂相比,Na₂SO₄中毒SCR催化剂表面有Na₂SO₄的积聚,出现了裂纹和大孔隙,催化剂的比表面积和孔容下降,这些变化均不利于催化剂的催化性能;XPS结果表明,Na₂SO₄的加入提高了表面化学吸附氧含量,降低了活性组分中w（V4+）/w（V5+）的值.研究显示,相比于SCR催化剂,Na₂SO₄中毒SCR催化剂上的SO₃生成率大幅增加.      

Preparation of MnO2 decorated Co3Fe1Ox powder/monolithic catalyst with improved catalytic activity for toluene oxidation

In this paper, KMnO₄ was used to pre-treat Co₃Fe-layered double hydroxides (LDH) precursor to prepare MnO₂ decorated Co₃Fe₁O_x catalyst. The toluene oxidation performance of the catalyst was investigated systematically. The optimized 0.1MnCF-LDO catalyst exhibited the best catalytic performance, and the temperatures of 50% and 90% toluene conversion (T₅₀ and T₉₀) were 218 and 243°C, respectively. The apparent activation energy (E_a) was 31.6 kJ/mol. The characterization results showed that the pre-redox reaction by KMnO₄ could increase the specific surface area, Co³⁺ species amount and oxygen defect concentration of the catalyst, which are the main reason of the improved toluene catalytic activity. Besides, this method was also applied to enhance toluene oxidation of iron mesh based monolithic catalyst. The 0.1MnCF-LDO/Iron mesh (IM) catalyst showed a 90% toluene conversion at around 316°C which was much lower than that of without MnO₂ addition (359°C). In addition, the water resistant of all the catalysts was studied as well, all the samples showed relatively good water resistance. The toluene conversion still remained to be over >80% even in the presence of 10 vol.% water vapor.     

纳米Fe/Co催化降解土霉素效果及影响因素研究

为探究液相还原法制备的纳米Fe/Co催化剂的类芬顿催化效果,以单因素分析法研究了pH、OTC（土霉素）初始质量浓度、H₂O₂摩尔浓度和催化剂用量对纳米Fe/Co催化剂催化性能的影响,并通过SEM（扫描电子显微镜）和BET（比表面积测试仪）对纳米Fe/Co催化剂进行表征,进一步研究了纳米Fe/Co催化剂对OTC模拟废水的催化降解效果.结果表明:①纳米Fe/Co催化剂可以有效地改善催化体系的pH使用范围,在pH为3.0~11.0范围内,纳米Fe/Co催化剂对浓度为100 mg/L OTC的去除率（94.0%）高于纳米Fe催化剂（85.0%）;低浓度OTC有利于提高污染物的去除率,而高浓度的OTC有利于提高反应速率;H₂O₂摩尔浓度为200 mmol/L时,纳米Fe/Co催化剂对OTC的去除率最高（93.8%）;纳米Fe/Co催化剂用量为6 g/L时,其对OTC的去除率最高（92.8%）.②纳米Fe/Co催化剂粒径为20~30 nm,比表面积较高,为121.3 m2/g.③纳米Fe/Co催化剂在重复利用13次后OTC去除率仍在50.0%以上,其重复利用性能良好.研究显示,纳米Fe/Co催化剂对OTC废水具有较好的催化性能、重复利用性能以及较宽的pH使用范围,可为含抗生素废水处理提供理论支撑.      

催化氧化法处理含硫废碱液新技术的开发与应用

在炼油生产中,合理处理产生的大量废碱液,使其不污染环境,一直是我们努力研究的课题。辽河石化分公司所采用的处理方法是:将含硫化物废碱液催化氧化,使其中有毒的硫化物快速氧化成亚硫酸盐、硫代硫酸盐及硫酸盐等物质。经过处理的含硫化物废碱液已进行了脱臭,并且回收了有利用价值的碱液。碱液吸收SO2后生产出合格的亚硫酸钠产品,达到了废液综合利用的目的。     

物理化学方法在安全评价中的应用研究

提出以本质安全与系统安全为目的,在安全评价领域中使用物理化学方法,对化工装置中化学反应过程及其他物理化学过程进行安全分析与评价,从而深入了解变化过程,提出安全对策与措施。对安全评价模式、方法进行了探索并应用到实际工作中,同时阐述了该模式中HAZOP方法、物理化学方法各自的特点。列举了物理化学方法在几个方面的应用并以一实例:催化剂制备装置的安全评价。     

CT6-4B硫回收催化剂的工业应用

介绍了CT6－4B硫回收催化剂在硫磺回收装置的应用情况，并结合生产标定数据对其性能及使用效果进行技术分析。