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。

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。

白炭黑作为功能性材料在传统的橡胶、涂料、牙膏、农药等领域,电子材料、新能源、环保材料等新兴应用领域都有着广阔的应用前景。白炭黑原料来源广泛,农作物及工业废弃物等作为主要经济性硅源,使得白炭黑的生产不仅原料价格低廉,还具有高附加值的经济效益。目前白炭黑行业下游消费结构中轮胎占比较大,高分散白炭黑的应用经济性价值较高,硅胶行业作为下游行业之一具备很强的市场潜力。综述了6种白炭黑的制备方法(气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、微乳液法白炭黑、溶胶-凝胶法白炭黑、稻壳谷物提取法白炭黑、非金属矿提取法白炭黑),系统分析了白炭黑的制备工艺与研究现状,重点探讨了白炭黑的绿色制造工艺,以期为解决现存工业污染物提供理论指导。

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。

1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD)是制备改性聚酯单体1,4-环己烷二甲醇(CHDM)的重要中间体。综述了对苯二甲酸二甲酯(DMT)加氢制DMCD的反应机理、催化剂类型和反应工艺等方面的研究进展。重点讨论了DMT加氢工艺和不同活性中心(Pd、Ru、Ni和双金属)催化剂的DMT加氢性能。最后,对DMT加氢催化剂和加氢工艺的发展前景进行展望。

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。

电芬顿(EF)技术作为高级氧化工艺代表,由于其安全性、操作简单和环境友好,在去除有机污染物方面受到了广泛关注。然而目前过渡金属基催化剂在高级氧化技术中仍面临选择性低、pH适用范围窄、经济成本高等问题,此外,对过渡金属基材料的调控机理仍然缺乏深入的认识。论述了近年来基于电芬顿技术处理有机废水的研究进展,分析了电芬顿反应中2e^-氧还原(ORR)生成过氧化氢(H₂O₂)以及H₂O₂在溶液/催化剂界面活化形成羟基自由基(·OH)的反应机理,并对电芬顿阴极催化剂的制备、催化性能的影响因素以及多功能催化剂的开发进行了论述,同时,为了解决固有的质量传输限制、操作间歇性和能量利用不充分等问题,进一步论述了电芬顿技术和其它技术耦合协同反应体系。以期为电芬顿催化剂的设计以及电芬顿耦合技术的探索提供一定的借鉴。

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。

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。

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。

目前,传统商业SCR催化剂在火电脱硝行业中的应用相对成熟,但在玻璃、水泥、钢铁、垃圾焚烧等非电行业中,脱硝催化剂运行寿命普遍较短。这是因为非电行业工况条件特殊且烟气中含有较多的SO₂、H₂O、重金属、碱(土)金属、重金属盐以及灰分等,催化剂容易中毒失活。研究表明,通过利用催化剂中毒、失活机制和废旧催化剂有效再生手段,可增加低温催化剂的使用寿命。系统综述了低温催化剂的中毒机理和失活原因,同时总结了催化剂抗中毒和失活催化剂资源化利用的方法和措施。

综述了乙腈的工业合成主要研究及现状,首先介绍了乙腈的工业应用及市场规模,其次对目前工业上乙腈生产方法和主要生产厂家进行了简要梳理。结合当前国内煤基乙醇的工业化发展趋势分析了乙醇脱氢氨化法具备的优势,详细阐述了以乙醇为原料合成乙腈的新技术研究方向,总结了乙醇脱氢氨化法的催化反应机理以及Cu系和Co系催化剂研究进展。最后对该技术路线的催化体系的研究方向进行了展望。

在当前全球 “限塑令”的实施和绿色环保的推动下,1,4-丁二醇(BDO)作为一种重要的天然可降解原料,将会迎来前所未有的市场需求和发展机遇。此外,BDO作为一种重要的有机化工原料,广泛应用于医药、纺织、电子材料以及工程塑料等多个领域。综述国内外BDO的主要制备方法及其高附加值下游产品的发展,探讨目前BDO制备工艺中存在的关键问题,对每种工艺流程的优缺点进行了比较和剖析。最后,对我国BDO未来的发展进行了展望。

1,4-环己烷二羧酸二甲酯(DMCD)是重要的医药中间体,用于合成多种药物,也是生产聚酯的重要原料。以金属Ru为活性中心,Al₂O₃为载体分别采用浸渍法和沉淀沉积法合成Ru/Al₂O₃催化剂,用于对苯二甲酸二甲酯(DMT)选择性加氢制DMCD,通过XRD、CO₂-TPD、TEM和H₂-TPR等对催化剂进行表征,采用高效液相色谱对DMT转化率和DMCD收率进行定量分析。结果表明,在DMT与3%Ru/Al₂O₃质量比为10∶1,还原温度与焙烧温度为300 ℃,反应温度为150 ℃,反应时间为2 h最佳条件下,沉淀沉积法制备的3%Ru/Al₂O₃呈现出更优的催化性能和稳定性。DMT转化率大于99%,DMCD收率大于92%。与商用Ru/C催化剂相比,Ru/Al₂O₃在产物中沉降速度更快,易于分离,且在5次循环后催化效率几乎不变。

概述苯酚烷基化制备对叔丁基苯酚催化剂的研究进展,介绍固体酸催化剂、负载型固体酸催化剂、树脂催化剂及分子筛催化剂在合成对叔丁基苯酚中的应用,指出开发催化性能优异且环境友好的烷基化催化剂是未来对叔丁基苯酚工业化研究的方向。

层状双金属氢氧化物(LDH)因其独特的层状结构特性,已成为电解水催化剂的优异候选材料。采用电沉积法在3D打印镍网(3D-NM)上原位构筑出纳米片结构的镍钴层状双金属氢氧化物(NiCo-LDH),并探究了双金属镍钴比例对该二元层状氢氧化物的形貌结构及其电催化析氧性能的调控规律。结果表明,在Ni∶Co比为1∶1时,NiCo-LDH纳米片催化剂表现出最优的析氧活性,在10 mA·cm^-2电流密度所需的过电位仅为230 mV,Tafel斜率为103.3 mV·dec^-1,并拥有较大的电化学活性表面积,此外,该催化剂在30 h的测试中展现出优异的催化稳定性。这一卓越的析氧活性可归因于NiCo-LDH纳米片所提供的丰富的电化学活性位点以及良好的电荷传输能力,这些特性共同促进了电荷/电子的有效转移,从而显著提高了电解水的效率。本研究为层状双金属氢氧化物电催化剂的高通量制备与优化提供了新途径。

在现代化工中,酯类加氢反应占据着举足轻重的地位,是合成多种高附加值化学品的关键步骤,尤其在煤制乙醇、乙二醇的工艺路线中,乙酸甲酯和草酸二甲酯加氢是该工艺的核心步骤。铜基催化剂由于价格低廉、选择性高等优势而广泛应用于酯加氢工业中,但由于Cu的Tammann温度较低,铜基催化剂纳米颗粒(NPs)极易团聚而导致活性降低。在工业生产中为保证时空产率,需要提高反应温度,进而加速铜基催化剂失活。通过掺杂助剂、开发形貌限域等方法能够一定程度上阻碍Cu NPs高温聚集以保持催化剂的活性并提高使用寿命。阐述铜基催化剂的作用机制和酯类加氢反应的影响因素,综述铜基催化剂催化酯类加氢的研究进展,并介绍其在典型的酯类加氢工业中的应用。

采用常规水溶液法和乙醚萃取法制备一系列磷钨钒杂多酸催化剂H₄PW₁₁VO₄₀、H₅PW₁₀V₂O₄₀、H₆PW₉V₃O₄₀、H₆P₂W₁₈O₆₂,并利用粉末X-射线衍射(PXRD)、红外光谱(FT-IR)对磷钨钒杂多酸的结构进行表征。将磷钨钒杂多酸催化剂用于合成柠檬酸三丁酯的反应中,考察不同杂多酸结构、反应温度、醇酸物质的量比、催化剂用量对柠檬酸三丁酯酯化率的影响。结果表明,H₆P₂W₁₈O₆₂杂多酸的催化活性最高,在反应温度150 ℃、醇酸物质的量比4∶1、催化剂用量0.15 g时,柠檬酸三丁酯的平均酯化率可达95.9%。

环氧乙烷(EO)是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯的重要有机化工产品,Ag催化剂在乙烯环氧化制EO反应中性能优异。采用浸渍法制备RS-891催化剂,以XRD、SEM、压汞法、XPS和O₂-TPD等方法对催化剂进行表征,并评价催化剂乙烯环氧化制环氧乙烷性能。结果表明,RS-891催化剂采用的α-Al₂O₃载体具有片状结构,且形成“互锁”结构,可提高载体的强度和银纳米粒子的分散度,限制银纳米粒子的聚集,增加催化剂的使用寿命。RS-891催化剂1 500 h实验室评价和工业运行结果表明,在运行 100 h后,EO选择性即高于88%,并呈现出稳定的上升态势;当选择性突破 88% 后,能够持续稳定地运行,确保了催化性能的高效与可靠;工业应用数据与实验室测试一致,证明RS-891 催化剂具备极其优异的稳定性,具有广阔的应用前景和重要的经济价值。

非CO₂类温室气体氢氟烃(HFCs)的温室效应潜能(GWP)是CO₂的数百到数万倍,迫切需要采用有效的减排措施来减少温室气体HFCs的排放。HFCs中含有宝贵的氟资源,直接采用消除法则无法最大限度地回收和利用氟资源。采用气固相催化法通过脱HF将HFCs转变为GWP值较低且具有较高附加值的含氟烯烃(HFOs),是目前最具前景的处理方式。在HFCs转化为HFOs的过程中,催化剂的开发无疑是核心关键和难点。当前研究聚焦于非金属催化剂、Cr基催化剂、Mg基催化剂以及Al基催化剂。非金属催化剂以活性炭基材料为主,虽成本低廉但稳定性不足;Cr基催化剂表现出优异的脱氟活性,但其酸性过强;Mg基催化剂展现出高选择性,但合成工艺复杂;Al基催化剂凭借其酸性可调、环境友好及综合性能平衡的优势,成为研究热点。未来需进一步优化催化剂酸性强度与孔结构设计,开发兼具高活性、长寿命及抗积炭能力的催化体系,切实推动HFCs排放的有效控制和资源化利用。

机械强度是固体催化剂发挥其性能的重要前提,成型工艺能够为固相催化剂提供适宜形状、大小及优良机械强度。在众多成型方法中,挤出成型技术凭借其显著的生产效率优势、良好的工艺连续性以及广泛的应用适应性,成为工业化生产中最具竞争力的成型方式,在催化材料制备及陶瓷工业中得到规模化应用。挤出成型过程中,催化剂强度受到成型条件和热处理过程众多因素的影响。对挤出成型过程的催化剂挤出成型机理、挤出条件和热处理过程进行概述,介绍粉体粒度、混捏时间和方式、水粉比、胶溶剂、助挤剂、粘结剂、干燥过程和焙烧过程对催化剂强度的影响以及调控措施,对于制备稳定可控的高强度催化剂以及延长工业催化剂运转周期具有重要意义。

银催化剂是目前生产环氧乙烷(EO)唯一的工业催化剂,但存在催化剂结构复杂,机理不明确,转化率低,反应物分压低,循环流及产物分离能耗大,CO₂排放量高等问题。单原子催化剂(SACs)凭借高原子利用率、高活性和高选择性以及结构明确,机理清晰,结构与性能可控等突出优点在乙烯环氧化反应中展现出巨大的应用前景。综述该领域SACs设计策略,主要分为单原子热催化剂和单原子电催化剂。阐述该领域催化剂研究进展以及面临的挑战,并基于相关的研究报道,给出了一些解决困境的方法和建议,包括SACs的稳定性改进、规模化制备技术、新型SACs设计以及催化机理的深入探索辅助方法。

金属有机骨架材料(MOFs)因孔隙率高、结构易调控和多功能性,在能源转化及环境催化等领域展现出广阔的应用前景。作为锆基MOFs的典型代表,UiO-66因独特的锆氧簇结构,展现出优异的热稳定性、化学稳定性以及结构可修饰性,近年来在功能型MOFs研究中备受关注。得益于其高度有序的晶体结构和丰富的调控手段,改性后的UiO-66在电催化反应中表现出巨大的应用潜力。系统总结了UiO-66的合成方法、性能优化策略及其在电催化领域的应用进展,指出现阶段UiO-66材料研究面临的挑战以及未来研究聚焦的方向,以推动UiO-66在能源与环境领域的实际应用。

通过加入硅烷试剂干预TS-1分子筛的晶化过程,实现了纳米晶粒的定向聚集,从而在微米级的球形载体上桥接制备了连续、致密的钛硅分子筛膜。采用多种分析手段(SEM、XRD、FT-IR及UV-Vis)对其结构进行表征,考查其对氯丙烯直接环氧化反应的催化活性。实验结果表明,桥接法制备的TS-1钛硅分子筛球膜具有更高的均匀性与致密性,提高了膜层在环氧化反应过程中的稳定性,环氧氯丙烷的选择性及收率、H₂O₂转化率及有效利用率分别达到95.61%、86.93%、97.54%、93.21%,并且经过3次循环实验后,反应活性没有明显下降。此外,经桥接法制备的TS-1钛硅分子筛膜在保持其催化性能的同时,易于回收,能够重复使用。

以Zn、Co和Fe为中心金属,2,5-二羟基对苯二甲酸为有机配体合成M-MOF-74(M=Zn、Co和Fe)材料,并将其应用于醋酸乙烯氢甲酰化催化剂体系的构筑。利用XRD、SEM、N₂吸附-脱附和热重分析对M-MOF-74(M=Zn、Co和Fe)的形貌和结构进行表征。结果表明,相较于Co-MOF-74和Fe-MOF-74,以Zn为中心金属制备的Zn-MOF-74具有最大的比表面积和孔体积。M-MOF-74(M=Zn、Co和Fe)以原位复合的方式引入Co₂(CO)₈催化剂体系[M-MOF-74(M=Zn、Co和Fe)/Co₂(CO)₈]。性能评价结果显示,相较于单一Co₂(CO)₈,M-MOF-74(M=Zn、Co和Fe)/Co₂(CO)₈催化醋酸乙烯氢甲酰化反应支链产物的选择性明显升高。

裂解碳五的利用已成为充分利用石油资源和提高乙烯生产经济效益的一个重要指标。硫化物的存在严重影响了碳五产品的质量和利用,清洁高效利用碳五生产高附加值产品的关键瓶颈是对其中硫化物的脱除。当前裂解碳五脱硫技术主要有催化加氢法、烷基化法、氧化法、吸附脱硫法等,探讨了各技术的研究进展及存在问题,并在此基础上重点介绍了吸附脱硫技术。详细介绍了活性炭、分子筛和金属氧化物吸附剂的研究进展,尤其是分子筛类吸附剂因性能优良,操作条件温和,再生简单,将成为未来碳五吸附脱硫研究的重点。

以氧化铝为载体,采用浸渍法制备RS-180催化剂,通过XRD、SEM、压汞法等手段对催化剂进行表征,考察催化剂乙烯环氧化法制环氧乙烷的性能。结果表明,α-Al₂O₃为片状且具有创新性“互锁”结构,有助于提高银纳米粒子的分散度;该催化剂运行700 h时,环氧乙烷选择性可达88%,并呈现稳定上升趋势;当运行900 h后,环氧乙烷选择性提升至89%,能够持续稳定地运行,确保催化性能的高效性,为环氧乙烷的高效生产以及下游产业的稳定发展提供了坚实可靠的技术支撑,有望推动整个环氧乙烷产业链的优化升级。

以晶种-模板剂水热法合成Beta分子筛,并用稀土金属Ce和过渡金属Cr浸渍改性,考察其催化合成乙酰丙酸乙酯(EL)的性能。结果表明,改性样品的总酸量明显增加,在n_酸∶n_醇=2∶3、温度150 ℃、催化剂添加量为乙酰丙酸质量的6%、搅拌速率200 r·min^-1和反应5 h的条件下,Hβ-7%Ce和Hβ-3%Cr的酯化效率优于改性前,EL收率分别为96.93%和97.69%,同时具备良好的再生效果。

介绍了国能榆林化工有限公司1.8 Mt·a^-1级庄信万丰大型Davy工艺甲醇合成装置的催化剂更换过程,对系统气体置换、催化剂钝化、卸出、清理与装填过程中遇到的问题进行原因分析,并根据现场应用情况提出优化措施与建议,以便合理地规避各个过程中的风险和保证开车时合成塔阻力降达标。提出的优化措施已在国能榆林、国能新疆、国能包头等几家同级别装置实行,能够解决大部分催化剂更换过程中出现的问题,为国内同级别装置提供一定参考。

为了提高铜基催化剂在CO₂加氢制甲醇反应中的催化性能,采用共沉淀法分别制备了常规Cu/Zn/Al催化剂、以水滑石为前驱体的HCT-Cu/Zn/Al催化剂和HCT-Cu/Zn/Al/Mg催化剂。重点考察了水滑石前驱体及MgO助剂对催化剂铜物种分散、铜比表面积、催化剂碱性位及CO₂加氢活性和稳定性的影响。通过SEM、N₂O-TPD、H₂-TPR、CO₂-TPD及TEM等表征研究发现,水滑石为前驱体制备催化剂可以促进铜物种的分散、提高铜比表面积、增加催化剂表面强碱性位,更重要的是水滑石的限域作用可以抑制铜物种的烧结,提高催化剂的稳定性。此外MgO助剂可进一步提高铜比表面积、增加催化剂表面强碱性位,抑制铜物种的烧结。在反应温度为250 ℃、反应压力5 MPa,V(H₂)∶V(CO₂)=3∶1和空速10 000 mL·(g·h)^-1条件下,采用水滑石为前驱体制备的HCT-Cu/Zn/Al/Mg催化剂催化合成甲醇的时空收率高达0.57 g·(g·h)^-1,并且反应50 h后甲醇时空收率仍有0.53 g·(g·h)^-1,具有较好的稳定性。

丙烷脱氢(PDH)技术是生产丙烯的重要途径,但其催化剂易因积炭失活导致性能衰减。聚焦移动床PDH工艺,通过调控载体孔结构与机械强度,探究其对催化剂性能的影响。采用不同扩孔剂[PET-1000、PET-5000及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)]制备氧化铝基载体(RS-1~RS-4),并通过等体积共浸渍法负载Pt基活性组分,制得系列催化剂(RSC-1~RSC-4)。氮气吸附-脱附与强度测试表明,添加扩孔剂显著增大载体孔径(从10.9 nm增至24.5 nm),且PVP的引入通过增强颗粒结合力,缓解了扩孔导致的强度下降。在600~620 ℃、常压、n(H₂)∶n(C₃H₈)=0.5的条件下评价催化剂性能。结果表明,大孔径载体制备的RSC-3和RSC-4催化剂因优化传质过程,积炭减少,原料转化率与产物选择性衰减速率显著降低,稳定性优于小孔径催化剂(RSC-1)。载体孔径扩大与机械强度的协同调控可有效提升PDH催化剂的抗积炭能力与使用寿命,为工业催化剂设计提供了关键优化方向。未来研究将聚焦助剂协同效应与再生性能的进一步优化。

以废润滑油为原料,采用油溶性Mo基催化剂和固体Fe基催化剂,考察反应温度对废润滑油加氢转化特性、产物分布及产品性质的影响。结果表明,采用两种不同催化剂,废润滑油加氢转化特性随反应温度变化规律相似。反应温度升高,废润滑油重质组分加氢转化效率显著提升,主要生成C₆~C₁₂的石脑油馏分和C₁₂~C₂₅的柴油馏分。当反应温度为450 ℃时,重质组分实现完全转化,轻油收率最高达92.35%,杂质元素S、N、O含量显著降低,H/C原子比增加,脂肪烃含量降低,芳烃含量略微增加。此外,烃类大分子在固体产物表面发生缩聚反应,生成微米至亚微米级小球状颗粒。

钯由于独特的电子结构,将其负载在不同载体上,广泛用作化工、环境、能源等领域的高效催化剂。催化剂在使用前后本身不发生变化,但实际应用过程中由于中毒、覆盖、脱落、团聚、相变、老化、破碎等,导致钯基催化剂的活性严重下降,只能回收重新加工成新催化剂。虽然这种失效的负载型钯基催化剂已有比较成熟的回收工艺,但从环保、经济等角度考虑,亟需发展新型绿色、经济、高效回收工艺。从不同载体类型出发,综述了几种载体负载钯催化剂的回收工艺,系统分析对比各类催化剂回收工艺的优势和局限性,并对其未来发展进行展望。

尽管氮氧化物(NO_x)和氯苯单一污染物脱除技术已相对成熟,但对二者协同脱除的研究仍然较少。综述了NO_x和氯苯的催化脱除技术,特别强调了协同催化技术在提高去除效率、降低能耗和成本方面的重要性,为开发新型高效催化剂提供了理论基础,进一步详细讨论了不同金属氧化物对催化剂性能的影响。最后强调了未来研究需要在提升催化剂性能、稳定性和副产物选择性方面取得突破,研发出更高效、经济、环保的污染控制技术。

以超临界CO₂流体为介质,采用化学液相沉积法制备多种负载型金属催化剂,并将其用于2-甲氧基-4-烯丙基苯酚加氢脱氧制备高碳数芳烃反应中。系统考察SBA-15、SO₄^2-/ZrO₂和HY三种载体,Pd、Pt金属和含量以及反应条件对反应物转化率和高碳数芳烃选择性的影响。结果表明,当以SO₄^2-/ZrO₂ 固体酸为载体,负载金属m(Pd)∶m(Pt)=3∶1,金属总负载量为质量分数3%时,反应温度为300 ℃时,2-甲氧基-4-烯丙基苯酚转化率可达98.0%,高碳数芳烃的选择性达到94.2%。

采用液-固相转移催化法,以异辛醇和环氧氯丙烷为原料、季铵盐为催化剂、氢氧化钠为缚酸剂合成异辛基缩水甘油醚,并考察了不同催化剂种类、催化剂添加量、反应温度、投料比及反应时间对产物收率的影响,最终根据正交实验设计确定了最佳醚化工艺参数。结果表明,最优工艺参数为催化剂四丁基溴化铵添加量为8 g、投料比为1∶1.2∶1.5(即1 mol异辛醇、1.2 mol环氧氯丙烷和1.5 mol氢氧化钠)、反应温度为30 ℃、反应时间为7 h,分批投入缚酸剂时,产物异辛基缩水甘油醚平均收率可达87.40%,纯度可达99.08%。

通过一步水热反应成功制备MoS₂纳米材料、过渡金属Fe或Mn掺杂的MoS₂微米花电解水制氢催化剂。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对材料进行形貌、成分及结构表征,并研究其电解水析氢性能。结果表明:Fe或Mn掺杂原子进入MoS₂晶格;在10 mA/cm²的电流密度下,Fe-MoS₂-1∶10的析氢过电位为482 mV、塔菲尔斜率为148 mV/dec,低于纯MoS₂,具有优异的电催化析氢性能。同时,Mn-MoS₂的塔菲尔斜率最小为101 mV/dec,析氢反应速率最快。

在全球气候变暖的背景下,碳捕集与封存技术(CCUS)作为减少温室气体CO₂ 排放和实现“双碳”目标的关键技术受到了广泛关注。CO₂捕集技术操作成本占整个CCUS成本的70%,是CCUS技术的核心。PCET(质子耦合电子转移)反应机制作为能源转换和环境保护领域至关重要的反应路径,在CO₂捕集技术中展现出巨大的应用潜力。介绍PCET的机理,概述PCET应用于电催化CO₂捕集的最新研究进展,深入分析相关技术的性能优势,并进一步展望未来发展方向,以期为CO₂捕集研究提供理论参考。

在农业中过度使用农药来保护作物,使得农药广泛残留于土壤、空气、水、生物的血液和尿液中,对生态系统及人类福祉构成重大威胁。为了应对这一问题,利用半导体光催化的高级氧化工艺(AOP)将污染物降解为更简单化合物成为有前景的方法之一。光催化剂在这一过程中起着至关重要的作用,其中,氧化锌(ZnO)因其卓越的光催化性能、成本效益和环保性而受到广泛关注。重点介绍了利用半导体光催化从环境中消除农业中广泛使用的有机磷农药的研究现状。概述了有机磷农药的来源、分类及其降解方法,并介绍了掺杂ZnO光催化剂的研制情况。特别强调了使用ZnO基复合材料光催化降解有机磷农药时催化剂用量、污染物初始浓度、pH值和反应温度等操作参数对光催化降解过程的影响。