2016年, 第24卷, 第12期　刊出日期：2016-12-15

  

• 全选
  |

综述与展望
• Select
  太阳能光催化制氢反应体系及其材料研究进展

  房文健，上官文峰

  工业催化. 2016, 24(12): 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.001

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  光催化制氢是利用太阳能获取氢能的重要途径，是当前研究热点。长期以来，人们致力于各种新型可见光光催化制氢材料的研究并取得较大进展。反应体系的设计和选择是实现高效光催化制氢和能否走向工业化的核心问题之一，因此，近年来研究者开始对光催化制氢反应体系加大研究。光催化制氢主要有非均相光催化制氢（HPC）和光电催化制氢（PEC），不同的体系具有各自的优缺点和应用范围。重点介绍光催化制氢半反应、光催化完全分解水和光电催化分解水3种主要反应体系，分析各种反应体系的特点，阐述各个体系涉及的光催化材料的发展进程，并展望太阳能光催化制氢研究前景，其中，新型高效的PEC-PV（光伏）耦合光化学转化系统有望为光解水制氢实现工业化提供一种重要的发展途径。

• Select
  煤焦油加氢脱硫催化剂的研究进展

  季东，曾晓亮，李红伟，贠宏飞，李贵贤

  工业催化. 2016, 24(12): 8-13. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.002

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  随着石油资源的日趋减少，煤焦油加工技术受到关注。汽车尾气中含有的硫化物严重污染环境，如何高效脱除煤焦油中含硫化合物的硫原子是开发煤焦油加氢脱硫催化剂的研究重点。简述煤焦油中含硫化合物的分布状况及其特点，并分别从贵金属、非贵金属、过渡金属磷化物、氮化物、碳化物及金基双金属催化剂方面综述煤焦油加氢脱硫催化剂的研究现状，针对煤焦油中含硫组分复杂多样的特性，提出研发高效和高活性煤焦油加氢脱硫催化剂的新方向。
催化剂制备与研究
• Select
  ACr₂O₄尖晶石氧化物（A=Co，Zn，Mn，Cu）上二氯甲烷的催化燃烧：A位阳离子的影响

  陈家喜，张婷婷，鲁继青，贾爱平，罗孟飞

  工业催化. 2016, 24(12): 14-22. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.003

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  采用溶胶-凝胶法制备4种不同ACr₂O₄尖晶石氧化物（A=Co，Zn，Mn，Cu）,考察A位阳离子对ACr₂O₄尖晶石氧化物的性质以及对二氯甲烷催化燃烧性能的影响,并对催化剂进行SEM、HRTEM、H₂-TPR、NH₃-TPD以及XPS等表征。结果表明，A位离子显著影响催化剂的可还原性和表面酸性，催化剂催化活性顺序为CoCr₂O₄>ZnCr₂O₄>MnCr₂O₄>CuCr₂O₄。结合表征结果，认为催化剂活性与其可还原性能和表面酸性存在密切关系。CoCr₂O₄由于具有最佳的可还原性和较高的表面酸性，具有最高的催化活性；而CuCr₂O₄由于具有最低的表面酸性导致其催化活性最低。
• Select
  介孔导向剂制备多级孔结构SAPO-34分子筛催化剂及其在甲醇制烯烃反应中的应用

  刘蓉,肖天存,王晓龙,何忠

  工业催化. 2016, 24(12): 23-30. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.004

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  SAPO系列分子筛广泛应用于甲醇制烯烃（MTO）过程，SAPO分子筛的微孔结构仅允许小分子物质进出孔道,限制了反应物在催化剂晶体结构孔道中的扩散，增加了反应物扩散到活性位点的阻力，降低催化剂活性。此外，生成物不易从微孔结构扩散出来，导致过度反应生成积炭。采用聚乙二醇（PEG）作为导向剂，三乙胺（TEA）为模板剂，制备多级孔结构分子筛，在n(Si)∶n(Al)=0.20、介孔导向剂加入量n(PEG)∶n(Al)=0.20、模板剂加入量n(TEA)∶n(Al)=1.5和晶化时间为48 h条件下制备的分子筛0.20P48-SAPO具有良好的物化性质，比表面积和孔径比单一孔结构SAPO-34分子筛大幅提升，表面活性位点数量增加，有利于提高催化活性。微型固定床反应器评价结果表明，甲醇转化率为91%，丙烯选择性为42%；催化剂热稳定性良好，可以进行再生，再生后活性与新鲜催化剂相当，甲醇转化率为90%，丙烯选择性为43%。
• Select
  TS-1分子筛催化剂的制备和表征

  邵秀丽

  工业催化. 2016, 24(12): 31-35. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.005

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  以四丙基氢氧化铵为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，钛酸四丁酯为钛源，异丙醇为络合剂，碳酸铵为晶化调节剂，对经典水热法进行改进，制备出形貌规则且粒径约为200 nm的TS-1分子筛，考察晶化时间、正硅酸乙酯水解时间及络合剂种类对骨架Ti含量的影响，并采用XRD、SEM、FT-IR和UV-Vis等对合成的样品进行表征。结果表明，当正硅酸乙酯水解2 h和晶化时间3天时，异丙醇的加入可有效阻止TiO₂沉淀的产生，同时加入(NH₄)₂CO₃能够促进钛物种进入TS-1分子筛骨架，提高骨架中的Ti含量。

• Select
  制备工艺对淀粉基碳分子筛性能的影响

  张云，傅吉全

  工业催化. 2016, 24(12): 36-41. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.006

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  以淀粉为碳源， F127为结构导向剂，通过KOH活化一步合成法制备系列碳分子筛，采用SEM、TG、FT-IR和N₂吸附-脱附等技术对原料和碳分子筛样品的结构、表面官能团和性能进行表征。结果表明，温度、F127与淀粉添加质量比和KOH浓度对碳分子筛样品的孔隙结构性能影响显著。在KOH浓度为0.75 mol·L^-1、m（F127）∶m（淀粉）=4∶3、搅拌时间12 h和反应温度45 ℃时制备的碳分子筛孔径分布集中，BET比表面积达1 228.972 5 m²·g^-1，单点孔容0.807 113 cm³·g^-1，单点微孔体积0.636 869 cm³·g^-1。
• Select
  钾对低温耐硫变换催化剂的影响

  田大勇，蒋明哲，邓甜音，赵华博，孙守理

  工业催化. 2016, 24(12): 42-45. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.007

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  采用不同钾源制备低温耐硫变换催化剂Mo-Co-K/Al₂O₃，通过XRD、N₂吸附-脱附法和微反评价等研究钾源对催化剂的钾流失率、孔结构及反应过程中钾硫酸盐化的影响。结果表明，以K₂SO₄为钾源的催化剂钾流失率最大，活性最低。KNO₃和KOH对拟薄水铝石的胶溶能力较强，易形成小孔径结构的催化剂。K₂SiO₃可以有效避免催化剂中钾在反应过程中的硫酸盐化。
• Select
  氧化铝载体孔结构对长链正构烷烃(C₁₆~C₁₉)脱氢Pt-Sn-K/Al₂O₃催化剂性能的影响

  李悦，罗沙，陈东，曹凤英，许普，何松波

  工业催化. 2016, 24(12): 46-49. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.008

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  通过N₂吸附-脱附法对4种Al₂O₃载体进行孔结构表征，采用等体积真空浸渍法制备Pt质量分数0.5%的Pt-Sn-K/Al₂O₃催化剂,以直链烷烃C₁₆~C₁₉脱氢反应为探针，考察Al₂O₃载体孔结构对催化剂脱氢性能的影响。结果表明，催化剂载体的孔容、平均孔径和比表面积之间存在相互制约的关系。载体孔容和平均孔径大，则其比表面积相对较小。对于直链烷烃C₁₆~C₁₉脱氢催化剂，较大孔容、孔径和一定比表面积的Al₂O₃载体为最佳，孔容和孔径较小的催化剂脱氢活性和稳定性较差。
石油化工与催化
• Select
  制氢装置用深度脱硫剂的开发

  齐小峰，周晓奇，王红梅，张睿，谢小莉

  工业催化. 2016, 24(12): 50-53. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.009

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  针对大型制氢装置原料天然气中含硫的新要求，通过实验室试验和工业试应用，开发出一种深度脱硫剂产品。该深度脱硫剂在（330～380） ℃和空速不大于2 000 h^-1条件下，与有机硫加氢催化剂配套使用，可将气体中的总硫净化度由100×10^-9提高至低于20×10^-9的水平。
环境保护与催化
• Select
  甲基膦酸二甲酯的合成

  黄彦琦,李文,宋娥媚

  工业催化. 2016, 24(12): 54-56. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.010

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  甲基膦酸二甲酯是一种添加型有机磷系阻燃剂，具有含磷量高、阻燃性能优异、价格低廉和添加量少等优点。以亚磷酸三甲酯为原料，对甲基苯磺酸甲酯为催化剂，通过重排反应合成甲基膦酸二甲酯。结果表明，在催化剂用量为亚磷酸三甲酯质量的8%、反应温度180 ℃和反应时间6 h条件下，产品收率约96%, 催化剂可重复使用20次。气相色谱分析表明，亚磷酸三甲酯转化率为100%，甲基膦酸二甲酯粗品纯度大于99%，提纯后甲基膦酸二甲酯产品纯度大于99.7%。
• Select
  原位拉曼和红外技术对二氧化铈脱硝催化剂硫酸化处理过程的研究

  李奇隽，汪弘嘉，邹伟欣，汤常金，高飞，董林

  工业催化. 2016, 24(12): 57-63. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.011

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  NH₃选择性催化还原NOx技术的关键是催化剂，其中，理解催化剂的硫中毒机制是获取抗硫中毒催化剂的有效方法。借助原位拉曼和红外表征考察氧化态、还原态CeO₂催化剂在二氧化硫、氧气处理气氛中体相和表面硫酸盐以及氧缺陷的变化。NH₃-SCR催化反应结果表明，硫酸化还原态CeO₂具有较优的脱硝性能，这主要来源于还原态CeO₂上的缺陷，有利于氧化SO₂，产生表面硫酸盐，增强催化剂酸性，同时抑制体相硫酸盐的生成，促进NH₃-SCR反应的进行。
• Select
  Yb-La/TiO₂光催化剂的制备工艺研究

  周建敏，胡相红，王键

  工业催化. 2016, 24(12): 64-67. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.012

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  采用溶胶-凝胶法制备镱镧共掺杂二氧化钛光催化剂Yb-La/TiO₂，在紫外光照射下，以罗丹明B作为目标降解染料，考察催化剂的光催化性能。结果表明，制备Yb-La/TiO₂光催化剂的最佳条件为：n(La)∶n(Yb)∶n(Ti)=1.2∶1.0∶100，钛酸丁酯用量10 mL，无水乙醇用量50 mL，聚乙二醇用量0.4 g，冰醋酸用量2 mL，pH=2.3，陈化4天， 150 ℃干燥24 h， 550 ℃焙烧2 h。此条件下制备的Yb-La/TiO₂光催化剂对罗丹明B的降解率达93.37%，重复使用3次后，降解率仍高于80%。
• Select
  C₃N₄-BiVO₄复合光催化剂可见光催化降解甲基橙

  王莉琼，方琴，雷明雨，黄珍珍，陈建林

  工业催化. 2016, 24(12): 68-71. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.013

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  采用水热合成法制备C₃N₄-BiVO₄复合光催化剂，以甲基橙为目标污染物，研究催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度和pH值、NaCl用量对甲基橙脱色率的影响，并通过C₃N₄-BiVO₄复合光催化剂的循环使用实验，考察其重复使用性能。结果表明,在甲基橙初始浓度20 mg·L^-1、复合光催化剂用量3.0 g·L^-1及弱酸性条件下，光照反应6 h,目标污染物甲基橙脱色率达98.81%，溶液中的NaCl对催化剂降解甲基橙有抑制作用。催化剂重复使用5次后,溶液脱色率约80%，表明催化剂性能较稳定，可重复使用。
• Select
  CuO/g-C₃N₄复合光催化剂光催化降解甲基橙

  毛娜

  工业催化. 2016, 24(12): 72-75. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.014

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  选用Cu(NO₃)₂和g-C₃N₄为原料，将两种原料溶解，蒸发，500 ℃焙烧制得CuO/g-C₃N₄复合光催化剂，在太阳光下催化降解甲基橙。结果表明，通过正交实验得到最佳反应条件为:甲基橙溶液pH=3.8，温度（15~25） ℃，CuO与g-C₃N₄质量比3∶10，催化剂用量10 mg，反应时间3 h，甲基橙最大降解率为64.6%。
• Select
  克劳斯工艺在煤化工的应用

  吴世凯

  工业催化. 2016, 24(12): 76-78. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2016.12.015

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  为验证国产化超优克劳斯技术的可行性，对工艺路线、运行效率、转化率、能耗和产品质量等指标在煤化工的应用情况进行分析。结果表明，该技术路线成熟可靠，催化剂性能优越，能满足煤化工的生产需要。