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2008年, 第16卷, 第7期 刊出日期:2008-07-15
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综述与展望
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摩托车尾气排放后处理技术
张振强
1
;桓源峰
2,3
;贺小昆
2,3
;赵云昆
2
工业催化. 2008, 16(7): 1.
摘要
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鉴于摩托车国Ⅲ排放标准对冷车启动的排放要求,结合欧美国家摩托车低排放的实践及目前国内研究的热点,着重阐述了低温起燃催化技术、紧密耦合系统标定技术和捕集净化技术的应用。此外,简要介绍了其辅助技术。低温起燃催化技术加紧密耦合系统标定技术有望成为摩托车国Ⅲ排放控制的主流。
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甲醇脱氢制无水甲醛的研究进展
李速延;吴祖明;周晓奇
工业催化. 2008, 16(7): 7.
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甲醇直接脱氢制无水甲醛是具有工业化前景的新工艺。介绍了该领域催化剂及相关工艺的研究现状。利用金属、金属氧化物、金属难熔盐和分子筛催化剂以及相关工艺技术制得定量的无水甲醛,该技术目前处于研发阶段,离工业化尚有一定距离,在催化剂的选择性、稳定性及使用寿命等方面有待于改进。
催化剂制备与工艺
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新型层状粘土结构F-T合成催化剂的研制
陈宜俍;张广瑞;凡俊琳;郭士岭;李卫利;胡利强
工业催化. 2008, 16(7): 12.
摘要
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用FeCl
3
·6H
2
O和Na
2
SiO
3
水玻璃共沉淀法制备蒙脱土结构的新型F-T合成催化剂。用XRD、SEM和N
2
低温吸附-脱附等方法对催化剂的物相结构进行测定,确认催化剂具有层状结构并有较高的比表面积。催化剂经过预处理,F-T合成在浆态床反应器中进行,反应条件:270 ℃,0.5 MPa,气流量34.5 mL·min
-1
,n(H
2
)∶n(CO)=2∶1,反应时间6 h。产物分析得知,C
9
~C
25
烃类的选择性达到90%以上,使ASF分布规律发生正偏移。
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Ni/D152树脂炭化催化剂的制备及其对异丙醇脱氢反应的催化性能
李秀灵;李保山
工业催化. 2008, 16(7): 16.
摘要
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以Ni(NO
3
)
2
溶液及D152树脂为原料,采用柱上离子交换法制备Ni/D152树脂。将该树脂在N
2
保护下炭化,然后用H
2
活化制备得到Ni/D152树脂炭化催化剂。用DSC、XRD和SEM等分析测试手段对催化剂的制备过程及结构进行表征,用异丙醇脱氢为模型反应考察了Ni/D152树脂炭化催化剂的性能。结果表明,当树脂负载Ni质量分数为35.2%,N
2
保护下500 ℃炭化30 min,在H
2
气氛中活化70 min,制得的Ni/D152树脂炭化催化剂对异丙醇脱氢反应具有较好的活性。对100 mL异丙醇,当催化剂用量为1.5 g,反应温度220 ℃和反应时间1 h,丙酮收率为12.5%,选择性为100%。
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固体超强酸SO
4
2-
/Fe
2
O
3
-ZrO
2
的声化学制备及其催化酯化性能
赵先锐
1
;张学富
2
;陈同云
3
工业催化. 2008, 16(7): 21.
摘要
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采用超声共沉淀法制备SO
4
2-
/Fe
2
O
3
-ZrO
2
(SFZ)固体超强酸,用流动指示剂法测定其酸强度,通过BET及IR对其进行表征,并将样品用于催化乙酸和正丁醇的酯化反应。结果表明,超声共沉淀法制备的SO
4
2-
/Fe
2
O
3
-ZrO
2
固体超强酸比表面积及酸强度大(H
0
≤-16.0),催化活性高,样品表面与SO
4
2-
结合较牢固,重复使用时,催化活性变化不大。
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多孔WC-TiC催化剂的戊烷异构化活性
庞纪峰;李金平
工业催化. 2008, 16(7): 26.
摘要
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以TiC和MoSi
2
为基体,WO
3
和仲钨酸铵为WC的前驱体,碳酸氢铵为造孔剂,采用固相合成技术, 1 560 ℃制备碳化钛基复合WC催化材料。分别通过X射线衍射仪、扫描电镜、压汞仪、气相色谱和气质谱表征催化材料的相组成、显微结构、孔径分布和对戊烷的催化性能。结果表明,碳化钛基复合WC材料的相组成为TiC、SiC、MoC、 WC 和 (Ti, Si)C;当WO
3
为WC前驱体时,催化材料的孔径呈现单峰分布[(0.3~50 μm)],350 ℃其对戊烷的转化率为16.21%,异构化选择性为5.68%;当仲钨酸铵为WC前驱体时,催化材料的孔径呈现双峰分布[(100~800) nm和(1 ~5) μm],WC颗粒在500 nm以下,350 ℃戊烷转化率达到48.44%,异戊烷的选择性为12.91%。
化肥化工与催化
Select
铜锰氧化物水煤气变换催化剂的还原与催化性能
张兆春;章启贤;殷亚青;吴帆;喻旭芳;许燕侦;李斌
工业催化. 2008, 16(7): 30.
摘要
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以CuSO
4
·5H
2
O和MnSO
4
·H
2
O为前驱物,NaOH为沉淀剂,选用共沉淀工艺,添加Al
2
O
3
、BaO+Al
2
O
3
、ZrO
2
+Al
2
O
3
或CeO
2
+Al
2
O
3
粉末作为催化助剂,制备了4种铜锰氧化物水煤气高温变换催化剂。X射线衍射分析表明,4种铜锰氧化物催化剂的主要化学成分为氧化铜和氧化锰系化合物以及锰钡、铜锰和铜锰铝复合氧化物;在催化水煤气变换反应(WGSR)后,4种铜锰氧化物的化学成分发生了变化。H2还原实验结果表明,在4种铜锰氧化物中,添加ZrO
2
+Al
2
O
3
的铜锰氧化物H
2
还原效率最好;而添加CeO
2
+Al
2
O
3
的铜锰氧化物H2还原效率最小。对WGSR出口气中CO体积分数进行对比分析可知,分别添加Al
2
O
3
和CeO
2
+Al
2
O
3
铜锰氧化物催化剂的变换活性较好。
Select
新型铁钙脱氧剂性能研究
王天元;王国兴;张先茂;王泽
工业催化. 2008, 16(7): 36.
摘要
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研制一种强度好和耐硫的铁钙脱氧剂,以保护中变催化剂。考察了不同中和剂制得的铁钙复合氧化物脱氧剂A、B的强度和脱氧活性以及使用条件对脱氧性能的影响。结果表明,脱氧剂A还原后强度好,水煤气条件下,温度≥300 ℃,空速4 000 h
-1
,可将体积分数0.5%~1%的O
2
脱至10×10
-6
以下,并且耐高硫冲击。
无机化工与催化
Select
碳纳米管、碳化钨在直接法合成过氧化氢中的应用
俞燕;苏勇;徐冉冉;李斯迈;赫崇衡
工业催化. 2008, 16(7): 39.
摘要
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选用新型纳米材料——碳纳米管(CNTs)作为催化剂载体,用沉积沉淀法制备负载型钯-铂合金催化剂。同时选用过渡金属碳化物材料(碳化钨)为催化剂,其具有类似于Pt的表面电子结构,有望替代贵金属催化剂。探讨了Pd-Pt/CNTs及碳化钨在氢氧直接合成过氧化氢反应中的催化性能。
Select
制备条件对Pd-BaO/δ,θ-Al
2
O
3
催化蒽醌氢化制备过氧化氢性能的影响
俞秀金;杜书伟;林炳裕;林建新;王榕
工业催化. 2008, 16(7): 43.
摘要
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研究了浸渍条件和还原剂种类对蒽醌氢化制备过氧化氢Pd-BaO/δ,θ-Al
2
O
3
催化剂性能的影响。结果表明,当浸渍液温度60 ℃和pH=3.5时,催化剂上钯金属的分散度较高,钯粒子较小,催化剂活性较高。使用不同还原剂也会影响催化剂的Pd分散度和粒子大小,其中,以水合肼和H
2
还原得到的催化剂有较高的活性比表面积、分散度和较小的粒子尺寸,而经硼氢化钾还原的催化剂的分散度偏低。水合肼还原得到的催化剂的活性较高,H
2
还原的催化剂活性次之,以硼氢化钾还原的催化剂活性最差。
有机化工与催化
Select
环己醇催化脱水制环己烯WO
3
/M
x
O
y
催化剂的研究
吴玉蓉;丁洁莲;林陵;曾崇余
工业催化. 2008, 16(7): 47.
摘要
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可视化
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分别以SiO
2
、γ-Al
2
O
3
和TiO
2
为载体,偏钨酸铵为WO
3
前驱体,等体积浸渍法制得WO
3
质量分数为12%的WO
3
/SiO
2
、WO
3
/γ-Al
2
O
3
和WO
3
/TiO
2
三种催化剂,考察了环己醇脱水制备环己烯的催化剂活性和选择性。采用X 射线衍射、N
2
吸附、NH3程序升温脱附和CO
2
程序升温脱附等手段对催化剂进行表征,并与催化活性、选择性及稳定性关联。结果表明,催化剂平均孔径大,有利于降低反应物和产物的内扩散阻力,可提高环己醇转化率和环己烯选择性;孔径大小相近的前提下,酸中心量大有利于脱水反应的进行,可提高环己醇转化率;催化剂表面碱强度大、碱中心数多,有良好的抗积炭性能,因而催化剂的稳定性较好。负载WO
3
质量分数为12%的WO
3
/TiO
2
催化剂在反应温度170 ℃和环己醇空速2.7 h
-1
的条件下,环己醇转化率可达100%,环己烯选择性可达97%以上,具有良好的稳定性。
精细化工与催化
Select
六齿配位的8-羟基喹啉铁催化过氧化氢氧化环己烷的研究
兰婉;衷晟;伏再辉
工业催化. 2008, 16(7): 52.
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合成了几种具六齿配位的8-羟基喹啉铁类配合物,考察了这些配合物在催化过氧化氢氧化环己烷的催化性能。结果表明,配体的卤素取代基对催化剂有稳定作用,能提高其催化活性。二卤代的催化剂具有稳定的六齿配位结构,其催化反应速率慢;采用混合配体配位的催化剂能够明显加快反应速率,提高催化活性。
Select
铝交联蒙脱土催化合成环己酮乙二醇缩酮
宋绪东;贾丽华;郭祥峰
工业催化. 2008, 16(7): 57.
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以临安钠基蒙脱土为原料制备了铝交联蒙脱土催化剂,进行了X射线衍射和比表面积分析,将其用于环己酮和乙二醇反应,合成环己酮乙二醇缩酮。系统研究了催化剂用量、酮醇物质的量比、带水剂用量及反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,在n(环己酮)∶n(乙二醇)=1∶1.5、反应时间1 h,催化剂和带水剂环己烷用量分别为反应物料总质量的2%和20%条件下,环己酮乙二醇缩酮收率可达74.0%。
Select
酸化膨润土催化合成草酸二丁酯
李春华
1
;丁斌
2
;郝凤岭
2
工业催化. 2008, 16(7): 61.
摘要
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以酸化膨润土(SO
4
2-
/Bentonite)固体酸为催化剂,草酸和正丁醇为原料,合成草酸二丁酯。考察焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,焙烧温度500 ℃时催化剂活性较好。考察反应温度、原料配比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响,通过正交实验得到最佳酯化反应工艺条件:n(正丁醇)∶n(草酸)=3.5∶1,w(SO
4
2-
/Bentonite)=1.5%,反应温度130 ℃,反应时间3 h。最佳酯化反应条件下,草酸的转化率达到95.8%。催化剂重复使用6次后,草酸转化率达到93.6%。
Select
坡缕石负载磷钨酸催化合成柠檬酸三丁酯
常玥
1,3
;刘彦
1,2
;谭丁萍
1
工业催化. 2008, 16(7): 66.
摘要
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为便于催化剂从反应体系中分离,利用回流蒸发吸附法制备了坡缕石负载的十二磷钨杂多酸,用红外光谱和X射线粉末衍射表征并进行热重分析。将坡缕石负载的十二磷钨杂多酸作为催化剂用于柠檬酸三丁酯的合成, 采用正交实验测定了影响酯化反应的工艺条件,在n(柠檬酸)∶n(正丁醇)=1∶4、反应时间3.0 h、催化剂用量为1.0 g和反应温度145 ℃时,酯化率可达86.4%,催化剂稳定性较好,可重复使用。
环境保护与催化
Select
活性炭纤维负载TiO
2
光催化降解甲醛研究
于竹芹;李坚;金毓峑
工业催化. 2008, 16(7): 71.
摘要
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用浸渍-提拉法将TiO
2
负载到活性炭纤维(ACF)上,在254 nm的紫外光源下,利用复合材料进行吸附光催化氧化甲醛气体动态实验研究。结果表明,甲醛的降解率随进口气量的增加有所下降;随TiO
2
负载质量分数的增加,复合材料的比表面积由830 m
2
·g
-1
降低到128.31 m
2
·g
-1
;反应温度升高,去除率下降;当湿度小于40%时,随着湿度的增加,甲醛去除率增大;湿度继续增加时,光催化反应速率反而降低;活性炭负载TiO2光催化降解甲醛过程长时间使用会产生催化剂失活。
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