人类活动产生的大量废弃塑料给空气、土壤、海洋等带来全方位的严重污染,甚至环境中的微塑料也会通过生物循环进入人体内,对人类的身体健康造成极大的危害。根据目前废弃塑料的回收现状,阐述具有可持续发展前景的几种化学回收废弃塑料方法及新型回收工艺的研究现状,主要包括溶剂解、氢解、光催化降解。总结不同类型废弃塑料所适应的催化降解手段及各类催化剂在催化降解反应中所发挥的重要作用,对比当前主要催化剂的催化效率,为废弃塑料高效降解选择有效的催化剂及方法提供理论基础。

探讨甲烷干重整(DRM)的反应机理,包括其关键步骤的微观机制,以及影响反应路径的主要因素。评估当前用于DRM的各类催化剂材料的性能特点,载体主要为氧化物或金属碳化物,活性组份主要为贵金属及Fe、Co、Ni等,并分析各催化剂在催化活性、选择性和稳定性方面的优势与不足。此外,还重点讨论助剂在提升催化性能中的作用机制,以及如何通过调控助剂的种类和用量来优化催化剂的整体性能。最后,对甲烷干重整技术在工业生产中的应用现状进行了概述,并对未来的发展方向提出展望。

质子交换膜燃料电池作为一种高能量密度、环境友好、室温下启动速率快、寿命长的新型能量转化装置,是目前车用动力新能源电池的首选。催化剂是影响质子交换膜燃料电池活化极化的关键因素。以苯乙酮缩氨基脲为载体改性剂,以二氯四氨合铂为活性组份,制备质量分数50%Pt/C催化剂。电化学活性测试结果表明,该催化剂质量比活性为217.64 mA·mg^-1,电化学活性面积为87.63 m²·g^-1,经30 000圈耐久性测试后,质量比活性及电化学活性面积衰减仅为11.57%及15.63%。

二氧化碳(CO₂)加氢制甲醇反应研究对于我国缓解能源压力和实现“双碳”目标具有重要意义。在该转化路径下,催化剂的设计与优化是决定CO₂转化率与甲醇选择性的核心要素。合金催化剂因独特的电子结构与几何构型,在促进CO₂活化与加氢过程中展现出非凡的潜力。全面回顾并总结固溶体合金及金属间化合物,特别是铜基、铟基、镓基以及其它新兴合金体系,在CO₂加氢制甲醇多相催化领域的研究进展。同时,还剖析了当前的研究策略与思路,并展望合金催化剂在未来发展中的潜在方向与应用前景,旨在为相关领域的研究人员提供有价值的见解。

全钒氧化还原液流电池作为一种新型大规模储能技术,具有安全性高、功率和容量可调节、寿命长、电解液可循环利用、环境友好等优点,但各价态钒离子在电解质中溶解性较差,限制了其大规模应用。制备高浓度和高稳定性电解液是全钒氧化还原液流电池的关键技术之一。重点介绍了电解液的制备方法、浓度分析和性能优化研究进展。

多金属氧酸盐(POMs)作为一种多核配位聚合物,因其独特的结构和出色的物化性能,在催化、吸附和电化学等领域得到广泛应用。然而POMs易溶于极性溶剂的特性限制了其应用范围。为解决这一问题,研究者开发了基于POMs的复合材料。综述POMs复合材料在生物质转化、污染物处理和电化学领域的最新研究进展。POMs复合材料在提高催化剂稳定性、促进生物质大分子转化、增强废水处理和气体净化效率,以及提升电化学性能方面展现出显著优势。这些成果不仅克服了POMs易溶解的难题,还为相关领域的技术创新和应用提供了新的思路和方向。

渣油加氢技术是重油轻质化利用的重要手段。面对日趋重质化、劣质化的重油原料,目前渣油加氢技术主要面临成本高、装置运行周期短、设备工程化和工艺操作困难等问题。综述固定床渣油加氢技术、沸腾床渣油加氢技术、浆态床渣油加氢技术和组合渣油加氢技术的发展及应用。上流式渣油加氢技术和组合渣油加氢技术可能成为未来发展的主流技术,以满足重油深度转化、提高液收和清洁化生产,并协助炼油企业产品结构转型,提高炼厂市场适应性的需求。

不饱和化合物的催化加氢反应是一类重要的化学品加工转化过程,在炼油、医药、香精香料等领域具有广泛应用。利用多孔有机聚合物材料(POPs)作为催化剂载体进行的多相催化反应具有催化剂可回收、反应条件温和等优点。总结近年来多孔有机聚合物在烯烃加氢、炔烃加氢、醛酮酯化合物加氢、芳环取代化合物加氢和CO₂加氢领域的研究进展,并提出面临的挑战和未来发展的方向。

甲基苯酚是重要的精细化工中间体,广泛用于新材料、医药、农药、香料、添加剂等领域。苯酚、甲醇烷基化反应具有效率高、环境友好、产品纯度高等优势,是甲基苯酚最经济的生产工艺。反应分为液相及气相工艺,液相反应主要在釜式反应器中进行,而气相反应主要在固定床反应器中进行。催化剂可分为氧化物及分子筛体系,多组分复合氧化物催化剂具有理想的反应性能和较高的邻位选择性,但反应温度偏高;而分子筛催化剂在择形方面具有一定优势,但容易积炭失活。催化剂的酸-碱性是重要的指标,它们的协同作用直接影响C-烷基化选择性,否则会提高副反应如O-烷基化产物的选择性。为满足新材料及电子化学品等领域对于高性能产品的需求,仍需要进一步开发高性能苯酚甲基化催化剂,提高相关产业竞争力。

N₂O作为仅次于CO₂和CH₄的第三大温室气体由于在硝酸生产氨氧化、NO_x净化SCR以及氨燃烧过程中不可避免生成和排放,近年来呈现出逐年增多趋势,对N₂O净化消除尤为关键。首先,催化分解因高效性、无毒性而成为N₂O减排最有前景的方法之一,详细综述了N₂O分解催化剂近年来的研究进展,回顾了硝酸生产过程N₂O高温分解催化剂(二段催化剂)的实际应用以及未来发展趋势,重点介绍了三大类N₂O低温分解催化剂如贵金属催化剂、Co基氧化物催化剂以及Co或Fe基分子筛催化剂的研究动态,并概括了这些催化剂的优点和缺点,简单论述了N₂O在典型Co和Fe基催化剂上的分解机理。然后,选择性催化还原也是消除N₂O的主要技术路线之一,分类比较了不同还原剂如CO、H₂、烷烃等各自的适用场景。最后,指出了目前N₂O消除技术路线、催化剂体系中存在的一些问题,并展望了N₂O和NO_x选择性还原同步消除的发展前景。

在掺杂Si和La的ZrO₂催化剂基础上,通过不同方式引入造孔剂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)调控催化剂的酸碱性以及孔性质,提高1,4-丁二醇(BDO)气相选择性脱水制备3-丁烯-1-醇催化反应的转化率和选择性。通过X射线衍射(XRD)进行物相分析,并且从傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、NH₃程序升温吸附(NH₃-TPD)、CO₂程序升温吸附(CO₂-TPD)等表征结果可以看出,造孔剂PMMA能显著提高Si、La元素的分散程度,进而提高相应催化剂的酸碱性。N₂吸附-脱附曲线、扫描电镜(SEM)等表征结果可以看出,造孔剂PMMA改变了催化剂微观形貌,提高催化剂性能,尤其是溶解造孔剂得到的催化剂ZrO₂-DPM活性最高,使1,4-丁二醇的转化率达到85.36%,3-丁烯-1-醇选择性达到64.56%。

分别对甲烷与二氧化碳重整(DRM)、甲烷与水蒸气重整(SRM)、甲烷部分氧化反应(POM)和甲烷自热重整反应(ATR)四种反应中的催化剂特性、催化反应积炭问题及其挑战进行了总结,重点回顾了针对催化剂失活和积炭问题所提出的解决方案和研究进展。在不同重整反应中,催化剂的性能因具体反应条件和催化剂组成的差异而有所不同。据此,将现有解决方法归纳为三种途径:(1)使用碱性载体材料或双金属催化剂,以有效减少积炭形成并增强催化剂的稳定性;(2)采用贵金属催化剂能够显著提高催化剂的稳定性和抗积炭能力;而对于非贵金属催化剂则需要精准控制反应条件和催化剂配方以优化性能;(3)设计多相催化剂体系或具有抗烧结能力的催化剂有助于延长催化剂的使用寿命并提高反应的整体效率。

乙炔选择性加氢是乙烯精制过程中脱除微量乙炔杂质的关键技术,其核心挑战在于开发兼具高活性、高乙烯选择性和长期稳定性的催化剂体系。系统综述了近年来钯基、金基、镍基及铜基催化剂的研究进展,重点探讨了活性组分纳米化、双金属协同效应、载体界面调控、新型制备方法及助剂修饰对催化剂性能的影响。进一步总结了催化剂失活机制与抗积炭策略,提出未来加氢催化剂应聚焦低温活性提升、活性组分高分散性与长期稳定性的发展趋势,以期为规模化制备高效、稳定、低成本的工业催化剂提供理论指导。

二氧化碳的过量排放已造成严重的环境问题,特别是全球变暖和海洋酸化现象。电催化CO₂还原反应(CO₂RR)是将CO₂转化为高能量密度燃料或高价值化学品最具应用前景的方法之一。铜基催化剂能够有效的将二氧化碳电催化还原为多碳产物,因其低廉的成本和对C₃产物的高选择性受到广泛关注。总结近年来铜基催化剂用于CO₂RR生成C₃产物的研究进展,包括CO₂RR生成C₃产物的反应机理,以及通过结构调控、表面调控、双金属等策略提高铜基催化剂电还原性能。最后,概述该领域的关键挑战和未来的研究方向,为进一步开发高活性CO₂RR生成C₃产物的催化剂提供思路。

液态有机氢化物(LOHCs)因其高储氢能力、环境友好、安全、效率高而被公认为优秀的长途、大型储氢运输载体。甲基环己烷-甲苯(MCH-TOL)储氢系统由于其可逆性、高储氢密度(6.16%)和相对低的毒性,已成为氢能领域研究的重要发展方向之一。然而,缺乏高效的脱氢催化剂是工业化应用的卡脖子难题,特别是非贵金属催化剂,还存在反应温度高、选择性低、稳定性差等诸多问题。如何设计出稳定高效且廉价的脱氢催化剂是解决该问题的核心。综述了有机液态储氢技术的优势以及MCH脱氢催化剂的研究现状。从金属合金化、添加启动子、优化催化剂载体、添加表面促进剂、新技术微波电场的协同作用对催化剂的影响等5个方面阐述贵金属Pt基和非贵金属Ni基催化剂的设计策略。指出混合氧化物负载多个活性中心作为催化剂,特别是多金属协同作用的Ni基催化剂代替Pt基催化剂,结合微波和电场的辅助方法是脱氢催化剂的研究重点。

环氧丙烷(PO)是一种重要的化工中间体,主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇等多种有机原料,广泛应用于食品、烟草等领域。以钛硅分子筛(TS-1)为载体负载金属金作为丙烯气相环氧化的催化剂具备广阔的工业应用前景。主要介绍影响Au/TS-1催化剂活性的主要因素以及催化机理,包括催化剂制备方法、金粒径、助剂。主要制备方法有浸渍法、沉积沉淀法、固体研磨法、离子液体法以及胶体法,其中沉积沉淀法是目前主流的实验室制备催化剂方法。金粒径的主要影响体现在2 nm金催化效应最有利于丙烯环氧化反应的发生。助剂主要以碱金属Na、Cs为主,可以提高催化剂性能。Au/TS-1催化丙烯环氧化主要是靠Au与Ti双位点协同催化进行的。如何大规模制备高性能Au/TS-1是目前丙烯临氢气相环氧化制环氧丙烷工业化应用的主要困难。

电动汽车和储能行业的高速发展带动锂需求量剧增,我国油气开采过程中会产生大量含锂油田卤水,开展油田卤水提锂技术研究具有巨大的经济效益。吸附法是一种具有良好工业化应用前景的油田卤水提锂技术。锂离子筛材料是目前实现选择性提锂的主要吸附剂,决定着吸附提锂过程的经济性和工业可行性。系统综述了锂离子筛材料的提锂机理、制备方法、成型技术及吸附提锂研究情况,并对今后锂离子筛材料在油田卤水选择性提锂领域的研究方向进行了总结和展望,旨在为实现油田卤水中锂资源的高效利用提供一定的技术参考。

介绍中化泉州石化有限公司甲基叔丁基醚(MTBE)装置的工艺流程与反应机理,采用正交实验优化MTBE装置的工艺参数。结果表明,MTBE装置最佳工艺参数为醚化塔压力0.52 MPa、反应器空速1.26 h^-1、醇烯比1.30。通过实验验证,工艺调参数优化后使MTBE产品中甲基仲丁基醚(MSBE)的含量由质量分数约1.5%降至0.6%以下。将醚化蒸馏塔中的原有催化剂更换为CDM催化精馏模块可以有效降低MSBE的生成,

环氧丙烷(PO)是一种重要的化工原料,基于丙烯直接氧化选择性得到环氧丙烷具有重要意义。通过单因素法探究了均相催化剂乙酰丙酮金属盐在异丙苯过氧化氢(CHP)作氧化剂的丙烯环氧化工艺的催化活性和最佳反应条件。结果表明,在丙烯24 mmol、乙酰丙酮钴物质的量分数0.16%、CHP 15 mmol、溶剂乙酸乙酯20 mL、反应温度95 ℃条件下反应2 h,丙烯转化率为5.2%、环氧丙烷选择性为85.5%。电子顺磁共振实验表明,乙酰丙酮金属钴的存在能够有效提高过氧自由基的浓度,促进CHP环氧化,从而提高CHP的活性氧物种与丙烯C＝C的亲和力,表现为更高的环氧丙烷选择性。

以埃克森美孚公司为例,对德温特专利数据库(Derwent)中收录的该公司茂金属聚乙烯相关专利进行申请趋势、技术路线等方面的梳理。截至2024年2月29日,埃克森美孚公司共申请了175件茂金属聚乙烯相关专利,其中在中国申请了59件。分析发现,埃克森美孚公司专利布局技术构成全面,包括茂金属催化剂设计、聚合工艺以及茂金属聚乙烯的加工应用和改性。埃克森美孚公司在中国的专利布局与其全球布局趋势基本一致,但在全球布局中重视催化剂设计,而在中国专利布局中更关注应用技术。本专利分析可以为国内相关企业和科研机构在茂金属聚乙烯领域的专利布局提供参考。

以Al₂O₃为载体,调控活性组分Co和Mo的含量配比,制备3种氧化型催化剂,在此基础上,引入硫化剂制备预硫化型加氢催化剂。同时考察活性最佳的2-4#催化剂在不同反应工况下对焦炉煤气的脱硫性能。结果表明,催化剂中CoO/MoO₃质量比为0.4,反应压力为2 MPa、反应温度为350 ℃时,催化剂的有机硫转化率最佳。相同制备条件下,器外预硫化型催化剂的有机硫转化率较器内预硫化提高1.69%,且该催化剂长期使用性能稳定,具有一定的市场应用前景。

甲醇质量储氢密度高达12.5%,可作为氢能载体实现氢的快速释放和利用。甲醇重整制氢是一种实现氢能绿色生产和高效储存运输的重要手段,而催化剂是实现这一过程的关键。综述了当前甲醇水蒸气重整制氢Cu基催化剂的研究进展,在已有研究的基础上,提出了将催化剂本体优化与微反应器协同作用制备新型催化剂,有望克服Cu基催化剂现存的缺陷,提升催化剂综合性能,从而提高氢气产率并降低CO选择性,为氢能技术的进一步发展奠定基础。

二氧化碳甲烷化是二氧化碳转化利用的有效途径。针对二氧化碳甲烷化催化剂活性低的现状,以镍为活性组分,采用原位生长法制备多金属组分高活性二氧化碳甲烷化催化剂La₂NiCoO₆。通过SEM、BET表征发现,添加La元素能提高镍系催化剂的分散性和孔结构,有利于提高其活性。对催化剂La₂NiCoO₆在不同工艺条件下的活性进行考察,结果发现,在反应温度400 ℃、常压、气体空速12 000 mL·(g·h)^-1、n(H₂)∶n(CO₂)=4的工艺条件下,二氧化碳转化率91.21%、甲烷选择性97.63%。表明该催化剂具有较高的低温高活性。且催化剂La₂NiCoO₆在300 h的活性周期内,仍保持比较高的活性和稳定性。

考察不同温度焙烧的Al₂O₃载体对Cr₂O₃/Al₂O₃催化剂的影响。通过XRD、氮气吸附、NH₃-TPD等手段对载体和催化剂进行分析表征。结果表明,载体的焙烧温度不同时,其孔道结构和表面酸性也不同,导致催化剂对异丁烷反应的转化率、选择性和稳定性存在差异。当焙烧温度较低时,载体的比表面较大,表面羟基数量较多,催化剂对于异丁烷反应的转化率较高、选择性较低,催化剂的稳定性较好;当焙烧温度较高时,载体的比表面较小,表面羟基数量较少,催化剂对于异丁烷反应的转化率较低、选择性较高,催化剂的稳定性较差。

采用等体积浸渍法制备了一系列正丁烷异构化催化剂,利用固定床装置考察反应温度,Pt负载量及La改性对反应的影响。结果表明,在反应压力为2.4 MPa,氢烃比为3,空速为2 h^-1,反应温度为280 ℃,Pt负载量为0.05%时,正丁烷收率最高。进一步通过共浸渍法将La引入到Pt/Cl-Al₂O₃催化剂中,以提高正丁烷异构化的催化性能。表征结果表明,La加入对催化剂表面物性没有改变,但显著提高了活性金属Pt的分散性,异丁烷收率较高且催化剂稳定性良好,为工业化应用和推广提供技术支撑。

金属有机骨架化合物(MOFs)作为一种新型杂化多孔材料,具有种类多样、孔隙可调、比表面积较大、不饱和活性位点及易化学修饰等特点,使其在储存、催化剂等领域应用广泛。通过水热法合成Cu-BTC,并进一步利用蒸汽置换技术对其进行改性,合成Cu-Zn-BTC吸附剂。采用XRD、SEM-EDS、BET以及FT-IR等技术对吸附剂进行表征。以二苯并噻吩-正辛烷为模拟油,运用静态吸附脱硫实验研究Cu-BTC和Cu-Zn-BTC两种吸附剂的脱硫性能。结果表明,Cu-BTC吸附剂在120 min、30 ℃最佳条件下,吸附容量最高可达38.64 mgS·g^-1,脱硫率可达85.87%;Cu-Zn-BTC吸附剂在70 min、30 ℃最佳条件下,吸附容量可达57.54 mgS·g^-1,脱硫率可达95.90%,表明MOFs材料在油品吸附脱硫方面发展前景广阔。

采用水热法合成MoS₂/ZnO复合光催化剂,通过红外光谱、X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、紫外漫反射光谱等多种测试方法对所合成的复合材料进行结构和性能分析。结果表明,MoS₂/ZnO复合光催化剂中,片层结构的MoS₂附着在棒状ZnO表面,在可见光区复合材料的光吸收能力有一定增强。光照射120 min,MoS₂加入量为质量分数1.5%时,MoS₂/ZnO(MZ-3)催化剂对 15 mg·L^-1四环素降解率高达90.01%,高于纯ZnO光催化剂。5次循环稳定性测试实验表明,复合催化剂具有稳定的光降解性能。

烯烃环氧化是工业生产高附加值化学品单体的重要组成部分,然而,传统的热催化方法不仅消耗大量能源,还因副反应产生较高碳排放,导致经济效益不佳。可再生绿电驱动电催化烯烃环氧化反应,为工业领域制备高附加值环氧中间体提供了新的途径。综述了电催化烯烃环氧化的研究进展,包括不同的催化体系、催化机理、影响因素以及催化性能的提升策略,最后指出这一发展领域存在的问题和未来的发展方向,以期对烯烃环氧化体系中电催化剂、电极材料和电解槽的设计提供一定的研究参考。

采用溶胶-凝胶法和溶剂热法分别制备TiO₂粉末和金属有机骨架UiO-66材料,进而合成UiO-66@TiO₂复合光催化剂。以钛酸丁酯(C₁₆H₃₆O₄Ti)为Ti源、2-氨基对苯二甲酸为-NH₂源、对苯二甲酸为交联剂、UiO-66为载体,采用溶剂热法合成复合纳米光催化剂UiO-66-NH₂@TiO₂。通过原位红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射(DRS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对制备的TiO₂、UiO-66、UiO-66@TiO₂、UiO-66-NH₂和UiO-66-NH₂@TiO₂的结构、形貌、孔径和组成进行分析,并将其应用于光催化降解甲基橙(MO)溶液。实验结果表明,0.800 g的UiO-66-NH₂@TiO₂复合光催化剂在pH=1、160 min内对50 mL 5 mg·L^-1的MO溶液的降解率为92.35%,验证了UiO-66-NH₂@TiO₂复合光催化剂的高催化活性。

采用不同浓度的NaOH溶液对Hβ分子筛进行碱处理改性,利用XRD、N₂吸附-脱附、ICP、NH₃-TPD等手段进行表征,并研究了其用于乙烯焦油加氢精制典型产物四氢萘的加氢裂解反应行为。结果表明:与Hβ原粉相比,碱处理分子筛表现出更优的加氢裂解反应性能,这主要是由于碱处理后,分子筛的介孔比例显著增加,促进了大分子的扩散和吸附;且碱处理降低了分子筛的酸性,在一定程度上抑制了烷基化和氢转移等副反应,促进了烷基苯的生成。以四氢萘为反应原料,采用0.5 mol·L^-1的NaOH溶液处理的Hβ分子筛作为载体制得的加氢裂解催化剂,反应200 h后四氢萘的转化率高于97.0%,烷基苯的选择性为84.8%,表现出良好的加氢裂解反应性能。

采用分步浸渍法制备以Co为活性组分,Li₂O为助剂,γ-Al₂O₃为载体的Co-Li₂O/γ-Al₂O₃催化剂,用于甘油水蒸气制氢反应,考察反应温度、水醇比、甘油液空速对反应的影响,并利用正交实验确定最佳工艺条件。采用XRD、BET及TPR等手段对Co-Li₂O/γ-Al₂O₃催化剂的物相、比表面积、积炭情况进行表征。结果表明,Co-Li₂O/γ-Al₂O₃催化剂具有较大的平均孔半径及良好的抗积碳性能。最佳反应条件是:反应温度为600 ℃,水醇比为24,甘油液空速为0.24 h^-1,此时氢产率为5.566 2 mol·mol^-1。

对氯硝基苯催化加氢合成对氯苯胺是一种重要的有机化工反应,该催化反应的关键是实现硝基加氢还原的同时不产生脱氯现象。采用浸渍法制备氮掺杂改性的Pt_0.3/N_xC催化剂,研究表明,氮掺杂活性炭载体诱导产生的金属-载体相互作用提高了催化剂的活性、选择性和稳定性,同时抑制了C—Cl键的断裂。其中,采用尿素与活性炭质量比为0.2制备的Pt_0.3/N_0.2C催化剂表面的Pt纳米粒子平均粒径最小且分散均匀。在反应温度50 ℃、反应压力0.5 MPa、反应时间90 min条件下,该催化剂催化对氯硝基苯加氢合成对氯苯胺表现出优异的转化率(100%)、选择性(99.0%)和重复使用性。

采用一步水热法合成Cu-SAPO-34分子筛催化剂。以价格低廉的吗啡啉作为模板剂,新型络合物Cu-TEPA充当铜源兼共模板剂,并通过负载铈元素对Cu-SAPO-34分子筛催化剂进行改性。考察Cu-SAPO-34分子筛催化剂的焙烧温度、升温速率和Ce/Al比对其柴油机尾气中NO_x脱除性能的影响,并对催化剂进行XRD和N₂吸附-脱附表征。结果发现,负载铈元素能有效提高Cu-SAPO-34分子筛催化剂的催化性能;焙烧温度700 ℃,焙烧升温速率5 ℃·min^-1,Ce/Al物质的量比0.06时,CuCe-SAPO-34分子筛对柴油机尾气NO_x的脱除效率最高,达到89.6%,此时分子筛催化剂的结构、结晶度、比表面积和孔容都相对最好。

印染废水的处理因对水生生态系统和人类健康的重大影响而成为亟待解决的问题。在各种处理技术中,吸附法以其简单、有效和经济可行性获得了广泛关注,然而吸附剂的再生仍然是限制该技术应用的关键因素。总结了不同吸附剂的再生技术及其优缺点,重点阐述了印染废水处理中不同吸附剂材料的再生处理特点,同时探讨了再生工艺的研究现状。指出研究低成本吸附材料的再生及机理,探索其工业化应用和建立相应的实际模型,将成为印染废水处理领域的重要研究方向。

为改善环氧丙烯酸酯乳液在成膜过程中因水分蒸发导致微孔出现的现象,利用4种氧化聚乙烯蜡XW-17、XE-16、PED522和629A对环氧乳液进行改性。因氧化聚乙烯蜡熔点高的特点,首先将氧化聚乙烯蜡作为功能单体对环氧丙烯酸酯进行改性,探究氧化聚乙烯蜡的最佳添加量,最后利用无皂核壳乳液聚合法制备环氧乳液。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实氧化聚乙烯蜡成功引入到环氧丙烯酸酯中,通过交联度和吸水率测试确定氧化聚乙烯蜡的最佳添加量,透射电子显微镜(TEM)表征乳液改性前后的微观结构。采用热重(TGA)、静态水接触角(WCA)和原子力显微镜(AFM)对改性前后乳液干膜进行测试表征。结果表明,氧化聚乙烯蜡的加入可以提升乳液干膜的热性能和粗糙程度,没有改变其亲疏水性。改性环氧丙烯酸酯的氧化聚乙烯蜡的最佳添加量为质量分数0.3%,加入629A的改性乳液性能最好。

针对挥发性有机化合物(VOCs)净化需求,制备了Ag/Cu改性羟基磷灰石(HAP)催化剂。通过溶胶-凝胶法构建了Cu掺杂HAP复合载体,系统探讨了Cu掺杂对Ag物种价态及活性氧调控的作用机制。甲苯催化氧化实验表明,Cu掺杂量显著影响Ag/Cu改性HAP催化剂的活性,其中,Ag/5%Cu改性HAP催化剂表现出最优的活性,在255 ℃时实现甲苯的完全氧化,较未掺杂的Ag/HAP催化剂,反应温度降低了70 ℃。表征结果表明,5%Cu掺杂促使Ag-Cu界面形成最佳协同效应,Ag-Cu之间的协同作用增强了活性氧物种的生成与迁移能力,显著提升了催化剂的低温氧化还原性能,从而提高了甲苯催化氧化性能。这一发现为设计高效的Ag/Cu基催化剂提供了重要的理论依据和实验支持。

以氧化钕为载体,通过浸渍法制备一系列镍基催化剂。采用XRD、TEM、XPS、CO₂-TPD等表征催化剂的结构,采用固定床反应器评价催化剂的氨分解性能。结果表明,Ni最优负载量为35%,最佳焙烧温度为700 ℃,在此基础上进一步制备了Ba掺杂Nd₂O₃负载Ni基催化剂,掺杂Ba后氨分解性能显著提升。Ba的掺杂增强了载体的碱性,调节了活性位和N的结合能,从而提高催化剂活性。在581 ℃,空速为30 000 mL·(g_cat·h)^-1的条件下,35Ni/7Ba-Nd₂O₃-700催化剂氨分解性能最优,氨转化率为90%,对应的氢气生成速率为30.2 mmol·(g_cat·min)^-1。

氢能作为一种清洁、可再生的二次能源,是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。质子交换膜(PEM)电解水因其高效、紧凑和无污染的特性,是实现“零碳”排放的关键技术之一。然而,PEM电解水制氢系统的高成本严重限制了其大规模商业化应用。综述了电解水制氢技术的几种路线及PEM电解水制氢技术的基本原理,重点阐述了近年来PEM电解槽技术发展的瓶颈和壁垒,包括关键材料贵金属铱催化剂和膜、核心器件双极板和传输层,讨论了PEM电解水制氢技术的降本方向和发展潜力,并对其应用前景进行展望。

针对传统焦炉煤气脱硫技术需要高温,消耗氢气且工艺复杂等问题,开发了常温吸附法新型焦炉煤气精脱硫技术及配套的脱硫吸附剂,并在300 kt·a^-1焦炉煤气制还原铁装置进行工业应用。介绍该技术的脱硫原理、工艺流程和技术特点。工业应用结果表明,在常温下精脱硫后焦炉煤气中总硫质量浓度<0.1 mg·m^-3,满足下游甲烷干重整催化剂性能的要求,具有很好的应用前景。