2016年, 第24卷, 第2期　刊出日期：2016-02-15

  

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综述与展望
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  无机碳材料负载固相金属催化剂研究进展

  杨玉，许佩瑶，汪黎东

  工业催化. 2016, 24(2): 1-4. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.001

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  综述了无机碳材料纳米碳管、活性炭纤维和膨胀石墨作为固相金属催化剂载体的国内外研究进展，探讨催化剂的不同负载方法，分析无机碳材料负载固相金属催化剂活性的影响因素及其应用领域。发现无机碳材料负载固相金属催化剂已经应用于催化加氢、光催化、电催化、水处理及大气处理方面，将其用于烟气脱硫副产物亚硫酸盐的处理，不仅能解决催化剂浪费问题，还能避免二次污染的发生。
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  SAPO-34分子筛晶化机理及晶化动力学研究

  邢爱华，冯琦瑶，张新锋，姜继东

  工业催化. 2016, 24(2): 5-13. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.002

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  对SAPO-34分子筛晶化过程中预相形成、诱导期内晶核生成、晶体生长和晶化过程的研究进行综述。SAPO-34分子筛晶化过程首先形成不稳定的层状预相结构,进而发展为具有有序排列晶格骨架的晶核。结晶热力学控制晶相结构，晶化动力学控制晶体成核和生长速率。影响晶化动力学的关键因素是温度和浓度，成核速率和晶体生长速率互相竞争控制晶粒大小。晶化过程的Si取代机理和Si分布影响分子筛酸性。晶化动力学研究结果表明，温度升高，结晶速率增加，成核时间缩短。
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  SAPO-34分子筛催化剂制备及发展现状

  张媛，张伟，刘志玲,张菊，裴婷

  工业催化. 2016, 24(2): 14-20. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.003

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  乙烯和丙烯作为重要的化工原料，在经济发展中的需求量越来越大。在石油资源越来越匮乏的今天，甲醇制烯烃作为一种可以代替常规石油路线生产低碳烯烃的新工艺受到广泛关注。SAPO-34分子筛因为高甲醇转化率和优良烯烃选择性成为当前甲醇制烯烃工艺催化剂的研究重点。合成SAPO-34分子筛的影响因素有模板剂、合成原料和反应条件等。通过调节分子筛粒径尺寸、酸性、金属改性可以实现分子筛的性能优化。介绍了SAPO-34分子筛催化剂常用的制备方法和一些分子筛催化剂改进的专利。使用一定时间后催化剂由于积炭而失活，再生工艺目前主要采用烧焦再生。2011年，神华煤制烯烃示范工程进入工业化运行，近年陆续有多套甲醇制烯烃装置投产和在建，煤制烯烃正在改变中国聚烯烃市场格局。
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  劣质催化裂化柴油综合利用技术研究进展

  范景新，臧甲忠，于海斌，赵训志，宫毓鹏，李健，李滨，周立坤

  工业催化. 2016, 24(2): 21-26. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.004

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  催化裂化柴油硫含量高,芳烃含量高,十六烷值低，是较为劣质的柴油组分。通过加氢方法一般可以实现催化裂化柴油的大幅改质，但芳烃加氢饱和对提高中间馏分油的十六烷值有限。催化裂化柴油已成为限制企业柴油质量升级的关键。针对国内外车用柴油质量升级趋势，以劣质催化裂化柴油高值化和清洁化利用为出发点，综述劣质催化裂化柴油综合利用技术的研究进展，分析劣质催化裂化柴油加氢改质后调和柴油的劣势，重点介绍由劣质催化裂化柴油生产低碳芳烃或高辛烷值汽油的工艺技术，提出利用催化裂化柴油富含芳烃的特点，加氢后生产高辛烷值汽油或轻质芳烃是最具竞争力的加工路线。下一步的工作重点是进一步提高现有技术芳烃加氢饱和与侧链断裂选择性，提高低碳芳烃产率，减少低值副产物，使经济效益最大化。
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  含层柱皂石加氢异构裂化催化剂的制备及催化性能

  赵效洪，李景，金环年，石玉林

  工业催化. 2016, 24(2): 27-31. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.005

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  通过水热法合成了酸性、孔径适中的层柱皂石材料，并将其经过机械研磨处理后，作为酸性组分通过挤条成型、浸渍Ni-W非贵金属体系，制得了一种新型的加氢异构裂化催化剂。选用正十六烷为模型化合物，以高压釜作为评价装置，与多产低凝柴油的某工业参比催化剂相比，发现在转化率相近时，制备的加氢异构裂化催化剂的加氢异构性能更好。
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  钛硅分子筛的改性对环己烷氧化反应的影响

  宋厚杰，齐骏鑫，郭舒隽，方嘉辉，陈晓晖,黄清明

  工业催化. 2016, 24(2): 32-35. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.006

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  使用不同改性液H₂SO₄-H₂O₂、(NH₄)₂CO₃-H₂O₂、(NH₄)HF₂-H₂O₂和(NH₄)₂CO₃+(NH₄)HF₂-H₂O₂混合溶液对中空钛硅分子筛进行改性。采用XRD、UV-Vis和拉曼光谱进行表征分析，考察改性前后钛硅分子筛在环己烷氧化反应的催化性能。结果表明，改性过程没有破坏钛硅分子筛的MFI拓扑结构，但提高了钛硅分子筛相对结晶度，并脱除了部分锐钛矿相TiO₂；与未改性钛硅分子筛相比，环己醇和环己酮选择性及H₂O₂有效利用率明显提高，以改性液(NH₄)₂CO₃+(NH₄)HF₂-H₂O₂改性钛硅分子筛效果最佳，醇酮选择性提高12.78个百分点，H₂O₂有效利用率提高17.33个百分点；(NH₄)₂CO₃+（NH₄)HF₂-H₂O₂合溶液改性钛硅分子筛显著降低H₂O₂用量，在己内酰胺生产过程中有很好的应用前景。
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  鞭毛辅助CdS/TiO₂纳米复合薄膜的制备以及显著增强的光电催化活性

  李莹，何涛，王晓萌，孔康，翁永根

  工业催化. 2016, 24(2): 36-40. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.007

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  采用鞭毛作为生物模板剂制备CdS/TiO₂复合纳米结构薄膜，采用SEM、XRD、IR、紫外-可见漫反射和电化学工作站等对其结构和光电化学性质进行表征。结果表明，鞭毛的引入不但减小了CdS颗粒尺寸和增大了比表面积，而且改善了复合材料的带隙结构。该薄膜可见光光电催化活性比未加入鞭毛的空白样品高1.4倍。提供了一个利用生物模板剂控制半导体纳米结构单元生长与组装及改善光电性能的简单方法。
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  Ni²⁺-Fe³⁺-C₇H₇SO₃^--LDHs催化剂的制备

  李永霞，孙金鱼，任光明

  工业催化. 2016, 24(2): 41-45. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.008

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  以尿素为沉淀剂，柠檬酸钠为络合剂，采用均相沉淀法制备Ni²⁺-Fe³⁺-CO₃^2--LDHs。以制备的Ni²⁺-Fe³⁺-CO₃^2--LDHs为前驱体，分别与NaCl和对甲苯磺酸钠进行离子交换反应得到Ni²⁺-Fe³⁺-C₇H₇SO₃^- -LDHs新型催化剂，成功实现对甲苯磺酸根负载Ni2+-Fe3+-LDHs。研究表明，Ni²⁺-Fe³⁺-C₇H₇SO₃^- -LDHs为介孔材料，比表面积为165.6 m²·g^-1，平均孔径为14.7 nm，较大比表面积和空隙结构增强了其吸附性能和催化活性。
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  乙二胺四乙酸对NiMo/Al₂O₃催化剂加氢脱氮性能的影响

  杨军

  工业催化. 2016, 24(2): 46-50. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.009

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  以氧化铝为载体，Ni和Mo为金属活性组分，添加不同含量乙二胺四乙酸，采用等体积浸渍法制备系列NiMo(x)/Al₂O₃（x为乙二胺四乙酸与Ni物质的量比）重质油加氢处理催化剂，考察乙二胺四乙酸加入量对催化剂加氢脱氮性能的影响，并采用N₂物理吸附-脱附、XRD和HRTEM等对催化剂进行表征。结果表明，乙二胺四乙酸的加入增强了金属组分与氧化铝载体间的相互作用，降低了MoS₂活性相的堆垛层数和片层长度，促进了活性相的分散。乙二胺四乙酸与Ni物质的量比为0.5时，MoS₂活性相堆垛层数和片层长度达到良好的结合，对应的催化剂NiMo(0.5)/Al₂O₃具有最优的加氢脱氮性能。
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  硫酸胍制备多孔石墨型氮化碳及其光催化降解苯酚

  李良

  工业催化. 2016, 24(2): 51-56. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.010

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  为了增加比表面积和提高催化活性，一种无毒和易得的前驱体硫酸胍被首次用于制备石墨型氮化碳(g-C₃N₄)。用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电镜、透射电镜、N₂吸附-脱附、光电子能谱、紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱对所得多孔g-CC₃N₄进行表征。与由三聚氰胺为前驱体制备的体相g-C₃N₄相比，硫酸胍为前驱体制备的多孔g-C₃N₄具有更高的比表面积、发达的孔结构和较好的光电性能。以光催化降解苯酚为模型反应考察催化剂性能，结果表明，所得多孔g-C₃N₄的催化活性明显高于体相g-C₃N₄。优异的光催化性能和简单的合成方法使硫酸胍制备的多孔g-C₃N₄可广泛用于环境和能源领域。
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  草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO₂催化剂失活研究

  高超，李速延，左满宏，刘恩莉，徐敏燕，王鹏

  工业催化. 2016, 24(2): 57-60. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.011

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  采用沉积-沉淀法制备Cu/SiO₂催化剂，研究Cu/SiO₂催化剂在草酸二甲酯制乙二醇反应中的活性及稳定性。采用XRD、TG、SEM和EDS等对催化剂进行表征，分析催化剂的失活原因。结果表明，催化剂表面积炭和活性组分铜的烧结是造成催化剂失活的主要原因。在高空速1.5 h^-1下,对催化剂进行寿命考察，结果表明，运行350 h，草酸二甲酯转化率维持95%以上，乙二醇选择性下降至约60%。
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  树脂催化重汽油烷基化硫转移的动力学研究

  杨松，徐亚荣，李惠萍，薛援

  工业催化. 2016, 24(2): 61-64. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.012

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  采用树脂催化剂,研究重汽油中噻吩类硫化物的烷基化硫转移性能，分析反应前后硫分布的变化，并对反应动力学进行研究。结果表明，在反应温度110 ℃和反应时间60 min条件下，烷基化硫转移率大于90%，其反应动力学为一级反应速率方程，反应活化能为20.32 kJ·mol^-1，指前因子为1 364 h^-1，噻吩类硫化物烷基化反应的动力学方程可表示为:r=1364exp(-2.445×10³/T）c_T。
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  PHF-101型催化剂在2.0 Mt·a^-1柴油加氢装置的工业应用

  宋金鹤，辛明瑞，张文成，宋金龙

  工业催化. 2016, 24(2): 65-68. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.013

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  介绍了PHF-101型柴油加氢精制催化剂在中国石油乌鲁木齐石化分公司2.0 Mt·a^-1 柴油加氢装置的工业应用情况，结果表明，在反应器入口压力7.83 MPa、空速1.84 h^-1、平均温度358 ℃和氢油体积比476∶1条件下，加工硫含量1 835  μg·g^-1的混合汽油和柴油原料，精制柴油硫含量4.8 μg·g^-1，十六烷值提高4.0个单位。PHF-101型催化剂加氢性能优良，运转稳定性良好，满足国Ⅳ和国Ⅴ柴油生产需求。
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  优化工艺操作延长甲基叔丁基醚催化剂使用寿命

  李军

  工业催化. 2016, 24(2): 69-71. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.014

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  介绍了原料中金属离子、碱性氮化物、水分、碳五以及操作中存在的超温和醇烯比控制不当等影响甲基叔丁基醚催化剂使用寿命的因素。为了达到延长催化剂使用寿命的目的，从影响因素进行分析并制定对策，通过对生产原料严格把关、增加水洗系统除盐水更换频次、控制合适醇烯比及适当升高反应温度等措施，将催化剂运行周期由之前的695天和668天提高至928天，并保证了较高的甲基叔丁基醚产品纯度和转化率，为装置的长周期运行打下坚实基础。
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  4-叔戊基-2-（α-甲苄基）苯酚的合成

  刘瑞明，高丹丹，董亚萍，李武

  工业催化. 2016, 24(2): 72-75. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.015

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  以对叔戊基苯酚和苯乙烯为起始原料，浓磷酸作催化剂，设计合成铷、铯萃取剂4-叔戊基-2-（α-甲苄基）苯酚。考察反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量为对4-叔戊基-2-（α-甲苄基）苯酚产率的影响。确定最佳反应条件为：反应温度140 ℃，反应时间3 h，n(苯乙烯)∶n(对叔戊基苯酚)=1.4，催化剂用量为对叔戊基苯酚质量的24.63%。此条件下，4-叔戊基-2-（α-甲苄基）苯酚产率为58.76%。
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  硫化促进剂DM工业合成机理探讨

  单鑫

  工业催化. 2016, 24(2): 76-79. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.016

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  硫化促进剂DM是一种应用广泛的橡胶硫化促进剂，工业化生产方法主要为亚硝酸钠法。目前行业普遍采用的化学反应方程式存化学计量比与实际不符、反应物的角色不明确及化学反应类型不明晰。提出两种最可能的多相催化氧化反应机理,即亚硝酸催化机理和二氧化氮（或一氧化氮）催化机理。工业生产中存在的催化效应衰减现象由氧化过程中排空造成的氮氧化合物大量损耗和发生较多的副反应引起。
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  光催化与光电催化废水污染物降解活性比较

  王立博，何涛，张亚晰，翁永根，王海花

  工业催化. 2016, 24(2): 80-83. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.02.017

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  探究光催化与光电催化在污染物废水光降解方面的活性差异。利用常规刮涂“doctor blade”工艺在金属钛片表面制备TiO2纳米颗粒聚集体薄膜，采用SEM和XRD对薄膜结构进行表征。配制氨氮和甲基橙染料模拟废水进行光催化和光电催化降解反应，采用分光光度法测量模拟废水降解效率。结果表明，对于易于氧化降解的甲基橙染料废水，光电催化过程中电子和空穴对分离效率的提高使该技术相比于传统的光催化具有更高的降解效率。然而，对于含有较稳定N—H键的氨氮废水的光降解，空穴的界面传递过程可能已不再是降解反应的速控步骤，因此两种光降解技术表现出近乎相同活性。
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  第五章 三大合成催化

  孙文华

  工业催化. 2016, 24(2): 84-100.

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