2016年, 第24卷, 第10期　刊出日期：2016-10-15

  

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综述与展望
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  水滑石类化合物-硅基复合材料研究进展

  李冰，王奖，贾美林，照日格图

  工业催化. 2016, 24(10): 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.001

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  水滑石类化合物即层状双羟基复合氢氧化物(LDH)已被广泛应用于吸附、催化和生物医药等领域。近年来，LDH-硅基复合材料的合成与应用越来越受到国内外学者的关注。从复合物的结构与形貌角度出发，综述LDH与不同硅基物质相结合形成可控结构的新型复合材料的合成方法，并展示其应用成果。

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  钌炭催化剂的制备及其在芳环加氢反应中的应用

  蒋正良，刘晓艳，蓝国钧，李瑛

  工业催化. 2016, 24(10): 8-15. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.002

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  芳环加氢反应是最重要的合成反应之一，钌炭催化剂在芳环加氢反应中具有优异的催化性能。综述钌炭催化剂的制备方法和载体性质对钌炭催化剂的影响以及钌炭催化剂在苯、苯甲酸和对苯二甲酸二甲酯等芳环加氢反应中的应用进展。负载型钌炭催化剂的制备方法主要有浸渍法、沉淀法和升华法，超声辅助浸渍法可将大部分钌纳米粒子引入到炭载体的孔道内部，得到限域型负载钌炭催化剂。而镶嵌式钌炭催化剂主要是指通过原位炭化的方法将钌粒子部分镶嵌在炭的孔壁上，一步得到钌炭催化剂，其制备方法主要有软模板剂法和硬模板剂法。除制备方法外，炭的骨架结构、表面性质及氮掺杂对钌炭催化剂的性能影响也较大。镶嵌式钌炭催化剂具有钌纳米粒子和炭载体之间的相互作用强、催化剂抗流失及烧结性能好，在芳环加氢反应中表现出卓越的催化性能和稳定性。随着新制备技术的出现，新型镶嵌式钌炭催化剂将可能实现产业化。

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  碳酸二甲酯酯交换反应制碳酸甲乙酯研究进展

  张旭

  工业催化. 2016, 24(10): 16-20. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.003

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  碳酸甲乙酯是一种重要的化工原料，市场潜力巨大。相对于传统制备方法，酯交换法制备碳酸甲乙酯具有明显优势。综述碳酸二甲酯酯交换反应合成碳酸甲乙酯的路线，对比碳酸二甲酯分别与乙醇和碳酸二乙酯进行反应的特点，表明碳酸二甲酯与乙醇反应需要解决产物分离的问题，而碳酸二甲酯和碳酸二乙酯酯交换反应则需要提高转化率。两种方法均具有良好的发展前景。

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  负载型纳米金催化剂在乙炔选择性加氢反应中的研究进展

  李菲菲, 孙逊， 孙立波1，郑玉华，韩春，杨昕， 祁彩霞

  工业催化. 2016, 24(10): 21-27. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.004

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  介绍了乙炔选择性加氢制乙烯催化剂的研究和开发进展。针对负载型纳米金催化剂的发展趋势及其对乙炔加氢反应产物中乙烯的独特选择性，重点对比单金属纳米金催化剂及合金型催化剂的催化性能差异，发现合金型纳米金催化剂具有较高的乙炔转化率和稳定性。影响催化性能的主要因素有纳米粒子的大小及活性组分之间的相互协同作用。分析积炭的形成以及导致催化剂失活的原理。展望低温条件下具有高转化率与高稳定性的合金型纳米金催化剂的应用前景。

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  光催化剂的研究进展

  刘文，杨琦武，张媛

  工业催化. 2016, 24(10): 28-32. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.005

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  主要介绍近几年光催化剂的研究进展，根据光催化剂化学组成不同，分类总结一些典型金属氧化物光催化剂、非金属氧化物光催化剂的合成技术发展以及光催化剂在废气、废水处理等环保领域和分解水制氢等新能源领域的应用，对光催化领域未来发展前景进行展望。

催化剂制备与研究
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  在不同构型分子筛催化剂中吸附和扩散的分子模拟

  李懿，刘宁，张润铎，李英霞

  工业催化. 2016, 24(10): 33-40. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.006

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  基于巨正则蒙特卡洛和分子动力学，对NH₃-SCR反应体系中吸附质分子（NO与NH₃）在不同拓扑结构沸石分子筛（LTL、FER、LEV、BEA、MOR、FAU、CHA和MFI）上的吸附和扩散特性进行系统研究。结果表明，对于全硅分子筛而言，其分子筛的拓扑结构影响NO与NH3在分子筛上的吸附，综合吸附量及吸附作用能发现，MFI和LEV分子筛对NO具有较优的吸附特性；MFI和BEA分子筛对NH₃ 具有较优的吸附特性。研究了Si与Al物质的量比对BEA分子筛吸附性能影响，结果表明，随着Si与Al物质的量比降低，分子筛自由体积逐渐增加，进而有助于分子筛催化剂对NO和NH₃的吸附。采用分子动力学模拟计算NO与NH₃在不同构型全硅分子筛上的扩散系数，发现具有三维直通道且孔径较大的分子筛催化剂有利于NO和NH₃在其孔道内部的扩散，MFI虽然具备三维孔道结构，但由于存在Z型交叉通道，一定程度阻碍了反应物分子的扩散。

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  氧化铁/石墨烯原位复合物对铬酸钾吸附性能研究

  张安玉,于濂清,张志萍,张亚萍,董开拓

  工业催化. 2016, 24(10): 41-46. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.007

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  采用共沉淀法制备Fe₃O₄磁性纳米颗粒以及通过原位生长法制备Fe₃O₄与氧化石墨烯的复合物，并加入十六烷基三甲基溴化铵形成共价键交联反应化合物。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜表征样品的形貌与尺寸，并以铬酸钾为吸附对象，研究吸附温度、吸附时间和溶液pH值对Fe₃O₄吸附性能的影响。结果表明,椭圆形颗粒的Fe₃O₄尺寸约（10~15） nm，与氧化石墨烯复合后，分散性明显提高；在室温和pH=3.5条件下，以Fe₃O₄与氧化石墨烯的质量比2∶1复合物作为吸附剂对铬酸钾的吸附效果达到最佳，每克的吸附容量可达251 mg；复合物经过磁分离、反复吸附循环实验6次后，对铬酸钾的吸附率仅下降10个百分点。

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  过氧化氢蒽醌加氢流化床Pd/Al₂O₃催化剂载体性质与催化性能的关系

  张孟旭，戴云生，安霓虹，唐春，沈亚峰，周伟，李明杰

  工业催化. 2016, 24(10): 47-51. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.008

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  以氯化钯为前驱体，活性氧化铝为载体，采用等体积浸渍法制备蒽醌加氢流化床Pd/Al₂O₃催化剂。考察载体比表面积、孔容、孔径、粒度分布及表面形貌与催化剂催化性能的关系，结果表明，载体比表面积较高，小孔径且孔径分布不均匀，粒度较大且粒度分布均匀，载体表面光滑且成球性好的载体对应的催化剂性能较好。采用优化后活性氧化铝载体制备的Pd/Al₂O₃催化剂的氢化效率和选择性分别为9.98 g·L^-1和80.3%。

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  焙烧温度对HZSM-5分子筛催化1-丁烯齐聚性能的影响

  王小琴，孙启文，孙燕，张宗森

  工业催化. 2016, 24(10): 52-55. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.009

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  考察焙烧温度对HZSM-5分子筛催化剂结构及1-丁烯齐聚性能的影响,采用XRD、SEM和NH₃-TPD对催化剂进行表征。结果表明,升高焙烧温度，对HZSM-5分子筛催化剂的晶相和晶粒尺寸没有影响，催化剂中弱酸与强酸的酸强度和酸量均随焙烧温度的升高逐渐减弱。在催化剂晶粒尺寸一定条件下，催化剂酸性对催化剂的齐聚性能有较大影响，焙烧温度500 ℃时，C₅₊收率和C₁₀₊选择性最佳。

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  模拟移动床上Pt-Sn-K/γ-Al₂O₃丙烷脱氢催化剂的制备及性能研究

  刘东升

  工业催化. 2016, 24(10): 56-59. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.010

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  研制出适用于移动床丙烷脱氢装置的Pt-Sn-K/γ-Al₂O₃催化剂，并考察焙烧温度、浸渍温度和烘干时间对催化剂性能的影响。结果表明，焙烧温度对载体强度影响较大，随着焙烧温度升高，载体强度迅速下降，但焙烧温度对载体磨耗率几乎没有影响。最佳的载体焙烧温度为600 ℃，浸渍温度为20 ℃，烘干时间为4 h。模拟移动床寿命评价结果表明，催化剂单程寿命接近60 h。

有机化工与催化
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  β成核剂对聚丙烯力学性能的影响

  马丽，王文燕，张怀志，侯雅丽

  工业催化. 2016, 24(10): 60-63. DOI:1008-1143（2016）10-0060-04

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  通过在抗冲聚丙烯基础树脂中添加自主研制的酰胺型高效β成核剂，在升高聚丙烯耐热温度的同时有效提高聚丙烯树脂EPS30R的冲击强度，研究酰胺型β成核剂PA-01、TMB-5和FB-1添加量对聚丙烯树脂EPS30R力学性能的影响，通过微观形态分析增韧的内在原因，并考察成核剂对聚丙烯树脂EPS30R的成核效果。结果表明,添加β成核剂后,聚丙烯的力学性能明显改善，且β成核剂诱导聚丙烯的成核效果较好。

精细化工与催化
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  苯酚与异丙醇烷基化合成异丙基苯酚的热力学和动力学

  闫雪瑾，张傑，王文聪，李英霞

  工业催化. 2016, 24(10): 64-73. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.012

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  基于Benson基团贡献法研究苯酚与异丙醇烷基化反应过程，确定了主、副反应的反应热、平衡常数及平衡转化率，得到反映热力学性质的反应方程式并建立反应的网络结构，为该体系的工艺设计提供热力学依据。在苯酚与异丙醇物质的量比为0.5～2.0、温度（513.15～573.15） K、空速8 h^-1和催化剂颗粒（40～60）目［相当于粒径(0.45～0.30) mm］条件下进行本征动力学实验。选用幂数型动力学模型，对参数进行估值。用Runge-Kutta法进行数值积分，Simplex法对参数进行优化，F统计法对模型进行检验，最终得到能较好描述反应的本征动力学模型。

化肥工业与催化
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  O-846型合成气低温脱氧催化剂的性能研究

  徐卫，刘振峰，杜霞茹，侯蕾，史晓斌

  工业催化. 2016, 24(10): 74-76. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.013

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  开发了一种用于合成气的O-846型低温脱氧催化剂，该催化剂以氧化铝为载体，以贵金属Pd为主活性组分，采用浸渍工艺制备，使用前无需活化。在贵金属和多种非贵金属氧化物助剂协同催化作用下，于空速3 500 h^-1、反应压力0.5 MPa和反应温度63 ℃条件下，将合成气中体积分数为0.2%的O2脱至0.5×10^-6以下。1 032 h寿命试验结果表明，O-846型合成气低温脱氧催化剂的活性及稳定性良好，具有工业应用前景。

环境保护与催化
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  内聚甲醇固定化硫酸盐还原菌小球去除硫酸盐和铬

  林洁松，张鸿郭，吴梦杰，温项斯，陈光仕，欧文炜，陈梓莹，邓康蓝，王筱虹

  工业催化. 2016, 24(10): 77-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.10.014

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  Cr⁶⁺和SO^2-₄对生态环境构成严重威胁，制备内聚甲醇为营养源的固定化硫酸盐还原菌小球处理初始Cr⁶⁺浓度为100 mg·L^-1和初始SO^2-₄浓度为200 mg·L^-1的废水，探讨内聚甲醇固定化硫酸盐还原菌小球处理含Cr⁶⁺和SO^2-₄的效果。结果表明,内聚甲醇为营养源的固定化硫酸盐还原菌小球对废水中Cr⁶⁺和SO^2-₄具有较好的去除效果，对Cr⁶⁺和SO^2-₄的最大去除量分别达到301.20 μg·g^-1和1 284.89 μg·g^-1。SEM分析表明，硫酸盐还原和吸附在其中发挥了重要作用，Cr⁶⁺和SO^2-₄去除率最高达99.40%和97.49%。内聚甲醇的固定化硫酸盐还原菌小球是一种良好的处理含Cr⁶⁺和SO^2-₄废水的新型生物吸附剂。