调控ZSM-5酸性一直是ZSM-5分子筛改性研究的重点。采用非金属、碱土金属及过渡金属等对ZSM-5分子筛进行元素掺杂改性是调控其酸性能的主要手段。可通过筛选改性元素种类、控制改性元素用量、对内外表面酸中心同时或分别改性等方法调控ZSM-5分子筛的酸性能。通常在一定范围内,磷、镁、钙元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛强酸位点减少,而弱酸位点增加;硼元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛只对弱酸位点发生作用;锌、镓元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛会导致其B酸量减少,L酸量增加;铜、银元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛由于发生氧化还原作用,其还原态Cu-ZSM-5和Ag-ZSM-5的B酸量较高,蒸汽稳定性较好,且裂解性能较高;钨元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛也会使其酸量及酸强度降低。同时探讨了不同反应体系中分子筛酸性能与催化性能间的关系,为提高ZSM-5分子筛在各反应的催化性能提供依据。

USY分子筛由于其突出的物化性质在石油化工领域得到广泛应用,并表现出优异的催化裂化性能。随着技术的进步,对USY分子筛改性以及拓宽USY分子筛的应用范围成为研究热点。介绍USY分子筛的改性及应用进展,在改性方面,总结对USY分子筛的酸碱改性、金属改性以及多种方法混合改性等改性方式;在应用领域,讨论USY分子筛在有机物的合成、生物质降解与环保、无机物的选择性催化以及在电化学方面的应用。

阐述甲烷合成催化剂中活性组分、载体和助剂种类对其催化性能的影响;分析催化剂的烧结失活原因及机理;介绍提高催化剂抗烧结性能的改进措施。对甲烷合成催化剂研究进行展望,提出高比表面积复合载体的研制、助催化剂的添加和金属颗粒限域等方法是提高甲烷合成催化剂抗烧结性能的主要发展方向。

钙中毒是钒钛系脱硝催化剂失活的重要原因之一。介绍脱硝催化剂的钙中毒机理,列举近年来钙中毒脱硝催化剂的主要再生技术,对比不同再生方法优缺点,对脱硝催化剂的再生研究前景进行展望。

采用浸渍法制备不同Fe负载量的FeO_x/MgF₂催化剂,考察FeO_x/MgF₂催化剂气相催化1,1,1,3,3-五氟丙烷脱HF反应的催化性能。结果表明,催化剂整体活性顺序为3FeO_x/MgF₂>6FeO_x/MgF₂>1FeO_x/MgF₂>MgF₂,负载Fe物质的量分数为3%时,1,1,1,3,3-五氟丙烷转化率最高,达到80.8%。结合表征结果可以得出,催化剂表面酸性与Fe负载量关系密切。3FeO_x/MgF₂催化剂由于表面铁物种能够较好地分散在载体表面,与载体作用表现出较高的表面酸性,具有最好的催化活性。经过100 h稳定性测试,3FeO_x/MgF₂催化剂表面积炭不影响催化剂催化活性。催化剂催化活性提高可能是在反应过程中FeO_x与反应产物HF反应生成活性更高的FeO_xF_y物种所致。

采用柠檬酸络合法制备一系列不同铜铈比的Cu-Ce-O/γ-Al₂O₃催化剂,用XRD、H₂-TPR对其进行表征,采用连续固定床微反装置对Cu-Ce-O/γ-Al₂O₃催化剂CO催化氧化活性进行评价。结果表明,Cu-Ce-O/γ-Al₂O₃催化剂的XRD图谱中除归属于γ-Al₂O₃的晶相峰外,还出现CuO和CeO₂的晶相峰。高温水热引起活性组分CeO₂的晶粒聚集、长大和尖晶石结构CuAl₂O₄物质的生成;CuO-CeO₂之间的共生共存与相互作用,使得Cu-Ce-O/γ-Al₂O₃催化剂中具有非完整结构的$[Cu^{2+}_{1-x}Cu^{+}_{x}][O_{1-\frac{1}{2}x}□\frac{1}{2}x]$增多,Cu⁺离子和氧空位增多,有利于其H₂-TPR还原峰温度向低温区偏移,有利于提高其CO的催化氧化活性,使得Cu-Ce-O/γ-Al₂O₃催化剂的$T^{CO}_{50}$和$T^{CO}_{90}$降低。Cu与Ce物质的量比为5∶5制备的Cu-Ce-O/γ-Al₂O₃-55催化剂的$T^{CO}_{50}$和$T^{CO}_{90}$分别降至最低的162 ℃和199 ℃,表明此时的Cu-Ce-O协同效应最佳;CuO-CeO₂二相的共生共存与相互作用有利于减少高温水热环境下活性组分的聚集和晶粒长大,有利于Cu-Ce-O/γ-Al₂O₃催化剂能够保持较高的CO催化氧化活性。

以四丙基氢氧化铵为模板剂,碱性有机生物分子L-Lysine为添加剂,水热合成系列不同硅铝物质的量比的纳米HZSM-5分子筛,结合XRD、SEM、Py-FTIR和N₂吸附-脱附技术,探讨分子筛结构形态、酸性与其在乙酸和丁醇酯化反应中的催化性能关系。结果表明,纳米HZSM-5分子筛催化剂的酸性位与比表面积、孔径和孔容等结构形态间存在协同作用,共同决定最终的催化效果;在反应温度125 ℃、乙酸用量0.125 mol、醇酸物质的量比2∶1、带水剂苯用量为10 mL、催化剂用量0.4 g和反应时间4.5 h条件下,乙酸转化率93.65%,乙酸丁酯选择性大于97%。催化剂重复使用6次,乙酸转化率仍大于90%,重复使用性能较好。

针对不同方法制备的镍基非加氢脱硫吸附剂及改性前后的吸附性能进行评价。在常压下,以100×10^-6噻吩的苯溶液为模型原料油,氧化镍作为吸附剂的活性组分,评价各吸附剂的脱硫性能,分析等温吸附曲线,改性前后、再生前后脱硫性能的变化规律。结果表明,不同方法制备的吸附剂吸附效果大不相同。沉淀法制备的吸附剂表面活性组分分布均匀,半峰宽较小,结晶度高,吸附硫容大,操作简便。助剂氧化锌的添加起到较好的助催化效果,且能增强活性组分与载体之间的相互作用。沉淀法制备的吸附剂的再生性能优异,能够很好的重复利用。

以Bi(NO₃)₅·5H₂O、NaBr、H₂WO₄为原料,采用一步水热合成法合成不同n(W)∶n(Br)的WO₃/BiOBr复合催化剂,并通过SEM和TEM对催化剂进行表征分析。以甲基橙为探针污染物,考察前驱液pH、水热温度、水热时间和n(W)∶n(Br)对WO₃/BiOBr复合催化剂活性的影响。结果表明,在pH为10.2、100 ℃水热时间6 h合成n(W)∶n(Br)为0.02的WO₃/BiOBr复合催化剂活性最好,光照120 min后,对目标污染物的降解率达99.39%,较BiOBr催化剂(合成条件为原始pH值,100 ℃水热反应6 h)提高了30.85%。采用水热合成法制备的WO₃/BiOBr复合催化剂具有良好的可见光活性。

通过SH/T 0558色谱模拟蒸馏技术和成分检测分析混合废塑料裂解得到的液相产物。详细介绍了SH/T 0558色谱模拟蒸馏技术快速测定裂解油馏程的方法,采用nC₉、nC₁₀混合物作为裂解油模拟蒸馏的内标物,使用常规峰面积归一分析方法,经过处理产生色谱模拟蒸馏的测定报告。该方法样品用量少,操作简便,分析速度快,结果精确,最大相对标准偏差为0.75%,能够较好的模拟裂解油馏程。混合废塑料热裂解和催化裂解得到的液相产物中汽油和柴油的含量较高,油品质量较好。对混合废塑料热裂解和催化裂解所获得的两种油样进行饱和烃、芳烃和烯烃成分检测,有催化剂参与后烯烃+芳烃的总量为85.2%,其汽油辛烷值很高,可作为高标号优质汽油组分。

对在FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应的本征动力学进行了研究。在排除内外扩散影响后,结合变空速实验确定反应的主反应,并进行动力学实验,建立动力学模型,采用常微分方程的参数估值法进行参数估值,利用Matlab编程对参数进行优化计算,并检验模型参数,确定苯与重芳烃的烷基转移反应的本征动力学方程为:$r_{1}=1.3027\times10^{4}exp(-\frac{6.927}{RT})·y^{0.73}_{TIPB}·y^{2.41}_{B}·y^{-0.64}_{IPB}$

长链烷基苯(LAB)是制备合成洗涤剂烷基苯磺酸钠的主要原料,传统上LAB采用无机液体酸(HF)为催化剂将苯和长链烯烃烷基化而制得。在LAB的诸多异构体中,2-LAB因其更高的溶解性和可降解性而更受欢迎。使用低温成胶的策略,以水热合成法合成LB-16有机硅杂化分子筛催化剂,并考察其在LAB合成中的催化性能。结果表明,在反应温度190 ℃、空速0.2 h^-1、苯烯物质的量比15∶1条件下,经过1 000 h催化试验,1-十二烯转化率大于99%,2-LAB选择性51%。LB-16有机硅杂化分子筛催化剂对苯与1-十二烯合成反应具有较好的催化活性和稳定性,同时对2-LAB具有较高的选择性,具有工业化应用前景。