2017年, 第25卷, 第3期　刊出日期：2017-03-15

  

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综述与展望
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  氧化锰八面体分子筛催化性能研究进展

  郭玉芳,黄智

  工业催化. 2017, 25(3): 1-6. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.001

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  氧化锰八面体分子筛（OMS-2）具有多孔结构、混合价态的锰离子、温和的表面酸碱性和优良的离子交换性，对污染物尤其是挥发性有机污染物（VOCs）具有独特的去除效果，在适当的催化条件下，转化率可达100%。氧化锰八面体分子筛的合成方法有多种，不同合成方法对其催化效率具有很大影响，其中，掺杂金属离子在某些情况下可显著提高对污染物质的转化率以及目标产物选择性，尤其是掺杂贵金属Ag和Pd后，效果更为优异。从氧化锰八面体分子筛的合成方法、催化应用和作用机理等方面综述氧化锰八面体分子筛的研究进展。

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  丙烯氧化制丙烯酸催化剂研究进展

  黄贵洪，曾贤君，孙彦民，隋云乐，李贺，张学斌，张利杰

  工业催化. 2017, 25(3): 7-12. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.002

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  介绍丙烯氧化制丙烯酸催化剂，综述丙烯一步氧化法和两步氧化法制丙烯酸催化剂的研究进展。丙烯两步氧化法通过Mo-Bi系丙烯醛催化剂和Mo-V系丙烯酸催化剂完成丙烯酸生产，目前通过催化剂制备工艺的研究，催化剂达到了较高性能水平。今后还应对添加各种助剂、制备工艺优化和改变催化剂成型方式等进行研究，进一步提高丙烯酸收率与稳定性。提出开发高丙烯空速催化剂，提高装置负荷是下一步的研究重点。

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  CO选择性甲烷化催化剂研究进展

  王志彬,杜娟,孙树英

  工业催化. 2017, 25(3): 13-17. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.003

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  经过重整反应等制备的富氢气体中通常含有微量CO，当其用于质子交换膜燃料电池或合成氨反应时，导致活性组分中毒而失活。采用CO选择性甲烷化反应可将CO去除，具有广阔的应用前景。综述富氢气体中CO选择性甲烷化催化剂研究进展，重点包括Ru基催化剂、Ni基催化剂以及Ru-Ni双金属催化剂。

催化剂制备与研究
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  载体制备方法对Ni/ZrO₂催化剂顺酐液相加氢性能的影响

  梁二艳，张因，赵丽丽，武瑞芳，王杰，赵永祥

  工业催化. 2017, 25(3): 18-24. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.004

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  分别以水和甲醇为溶剂制备晶粒尺寸基本一致的四方相ZrO₂，通过浸渍法制备Ni质量分数10%的Ni/ZrO₂-W(水为溶剂)与Ni/ZrO₂-M(甲醇为溶剂)催化剂，考察其催化顺酐液相加氢性能。采用BET、XRD、H2-TPR、H₂-TPD和in situ FT-IR对催化剂进行表征。结果表明，以甲醇为溶剂制备的ZrO₂比表面积明显小于以水为溶剂制备的ZrO₂，但Ni/ZrO₂-M催化剂存在强的金属-载体相互作用，其活性金属分散度以及CO加氢活性明显高于Ni/ZrO₂-W催化剂。在反应温度210 ℃和氢压5 MPa条件下反应3 h，Ni/ZrO₂-M催化剂上顺酐转化率几乎100%，γ-丁内酯选择性为22.8%，Ni/ZrO₂-W催化剂上γ-丁内酯选择性仅为2.5%。

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  不同钛含量TAPO-5分子筛的制备及催化环己酮氨肟化

  冯国强，高鹏飞，王永福，李海涛，高春光，赵永祥

  工业催化. 2017, 25(3): 25-30. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.005

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  以氢氧化铝、正磷酸和钛酸四异丙酯为原料，N-甲基二环己基胺为模板剂，采用水热晶化法合成一系列具有不同Ti含量的TAPO-5分子筛，通过XRD、N₂物理吸附-脱附、DR UV-Vis和XRF分别对分子筛结构、织构性质、Ti的存在状态以及Ti含量等进行表征。结果表明，TAPO-5分子筛为微孔-介孔材料，其中，Ti以骨架、非骨架和锐钛矿相3种形式存在；随着Ti含量增加，3种形式的Ti含量均增加，伴随着TAPO-5分子筛的结晶度、比表面积和孔容降低。环己酮氨肟化结果表明，随着Ti含量增加，环己酮转化率和环己酮肟选择性逐渐提高，当Ti质量分数为14.8%时，环己酮转化率和环己酮肟选择性分别为92.5%和95.4%，优于目前过渡金属掺杂磷酸铝分子筛催化环己酮氨肟化的最佳结果。

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  不同晶粒形貌ZSM-5分子筛的表征及催化甲苯歧化反应

  管冬冬，崔美子，刘新辉，姜男哲

  工业催化. 2017, 25(3): 31-35. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.006

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  制备不同晶粒形貌的ZSM-5分子筛，采用XRD、SEM和NH₃-TPD对合成的分子筛催化剂进行表征，并用于甲苯歧化反应考察其催化性能。结果表明，制备的ZSM-5分子筛具有六角板状、棒状和球状3种晶粒形貌，棒状分子筛暴露较多的（101）晶面，六角板状分子筛暴露较多的（020）晶面，棒状分子筛具有较高的强酸量。在甲苯歧化反应中，ZSM-5分子筛催化剂暴露（101）晶面越多，产物扩散可能性越大，导致甲苯转化率提高，强酸量增加使副反应发生可能性增大，降低二甲苯选择性。

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  浸渍活性炭吸附剂与碘甲烷反应动力学研究

  章小林，李新怀，李耀会，李伦，吕小婉，李小定，李金林

  工业催化. 2017, 25(3): 36-38. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.007

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  通过一定的理论假设，推导出碘甲烷与浸渍活性炭吸附剂反应速率方程，通过实验测定碘甲烷与吸附剂化学反应的表观活化能和指前因子。结果表明，碘甲烷与吸附剂是快速化学反应，利用该速率方程可计算理论化学反应碘容, 还可以预测吸附剂的使用寿命。

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  碱改性介-微孔HZSM-5分子筛催化乙醇脱水制乙烯性能

  盛清涛,王明强,牛艳霞,申峻

  工业催化. 2017, 25(3): 39-44. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.008

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  对两种不同硅铝比的HZSM-5分子筛进行碱处理，制备介-微孔复合HZSM-5分子筛，研究乙醇脱水制乙烯的催化性能，并考察碱溶液浓度和处理温度对HZSM-5分子筛孔结构和表面酸性的影响。结果表明，适宜的碱处理条件有利于分子筛发生骨架脱硅和脱铝，从而形成介孔。碱处理对硅铝比低的HZSM-5分子筛酸性质影响明显，而硅铝比高的HZSM-5分子筛在碱处理过程中酸性质变化不明显，更易发生脱硅和脱铝而形成更多介孔。碱改性介-微孔HZSM-5分子筛催化剂使乙醇脱水制乙烯催化性能得到改善，尤其低温催化活性提高，这主要归功于碱处理中介孔的形成和表面酸性的调变。

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  氮杂碳包铁负载钯催化苯甲醇无溶剂氧化

  尹建伟，刘英，张勋高

  工业催化. 2017, 25(3): 45-51. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.009

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  以氮杂碳包铁（Fe@NC）为载体、聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂，通过液相还原H₂PdCl₄和后续焙烧法制备新型的磁可分离Pd/Fe@NC催化剂，并进行AAS、TEM、XRD和XPS表征，将制备的催化剂用于苯甲醇无溶剂需氧氧化反应，考察焙烧温度、反应温度、催化剂用量和碱性助剂对其催化性能的影响，研究催化剂的循环使用性能。结果表明，Pd负载质量分数为4.86%，Pd有效负载比例为97.2%；Pd颗粒在载体上分散均匀，平均粒径为5 nm；催化剂活性物种组成包括Pd0和含量较低的络合Pd(Ⅱ)及PdO。在无溶剂、无碱性助剂、O₂分压101.325 kPa(O2流量为20 mL·min^-1)和低催化剂用量［n(Pd)∶n(苯甲醇)=1∶2 000］条件下，Pd/Fe@NC可高效催化苯甲醇的氧化反应，100 ℃反应24 h，苯甲醇转化率达86%，苯甲醛选择性为87%，反应过程中无任何有毒物质产生与排放。催化剂循环使用7次后，催化活性略有提高，催化过程中络合的Pd(Ⅱ)向Pd0的转化是其活性提高的主要原因。

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  高纯氯化氢对电石法PVC失活低固汞催化剂的原位再生

  陈标华，江罗，张吉瑞

  工业催化. 2017, 25(3): 52-57. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.010

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  以电石法乙炔氢氯化失活低固汞催化剂为基础，在等温固定床反应器中模拟实际生产转换器单管装置，对失活催化剂通入高纯无水氯化氢气体，研究在氯化氢气体作用下，失活低固汞催化剂的再生效果，并考察再生温度、再生压力、空速以及再生时间对低固汞催化剂再生后汞含量、碘吸附值、四氯化碳吸附值、载体BET比表面积以及催化性能的影响。结果表明，在再生温度220 ℃、再生压力100 kPa、空速500 h^-1和再生时间60 h条件下，失活低固汞催化剂再生性能最好，再生后乙炔转化率达到99.8%。

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  CaO/MgO混合催化剂的制备及催化合成生物柴油

  赵芳，田志茗

  工业催化. 2017, 25(3): 58-62. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.011

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  采用溶胶-凝胶法制备纳米CaO，采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备纳米MgO，并通过TG-DSC、XRD和SEM对制备的CaO和MgO晶体结构、形貌特性及热稳定性等进行表征。采用固体研磨法将纳米CaO和纳米MgO混合制备催化剂，并应用于大豆油与甲醇的酯交换反应中制备生物柴油。结果表明，纳米CaO和纳米MgO按质量比0.7∶0.5混合的催化剂具有良好的催化活性，在催化剂用量为大豆油质量的3%、甲醇与大豆油物质的量比为12∶1和回流状态下反应4 h条件下，大豆油酯化率可达88.58%。

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  甲醇氨氧化催化剂的制备及催化性能

  李超，童明全，潘蓉，李健，琚裕波

  工业催化. 2017, 25(3): 63-65. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.012

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  铁钼催化剂用于甲醇氨氧化制氰化氢具有能耗低、活性高、工艺简单及副产物少等特点。研究催化剂制备工艺，并对甲醇氨氧化制氰化氢用铁钼催化剂进行活性评价。结果表明，甲醇氨氧化制氰化氢用铁钼催化剂的制备条件为:铁钼原子比为1.5,pH=2,750 ℃焙烧5 h,在此最佳条件下制备的催化剂上氰化氢收率最高。采用合适的催化剂成型方法可以有效提高甲醇氨氧化制氰化氢用铁钼催化剂利用率和催化剂活性。

有机化工与催化
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  限定几何构型茂金属催化剂催化乙烯/1-己烯共聚研究

  王立娟，王华，王文燕，王焱鹏

  工业催化. 2017, 25(3): 66-70. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.013

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  以自制的限定几何构型茂金属催化剂为主催化剂，甲基铝氧烷为助催化剂，对乙烯/1-己烯共聚性能进行研究，考察溶剂、Al与Zr物质的量比、聚合温度、聚合压力和共聚单体浓度等工艺条件对催化剂活性以及聚合物性能的影响。确定乙烯/1-己烯共聚合的工艺条件为：以正庚烷为溶剂，Al与Zr物质的量比为700~1 000,聚合温度（100～120） ℃，聚合压力(1.2~2.0) MPa，优选1-己烯浓度为（0.8~1.8） mol·L^-1。

环境保护与催化
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  LaCoO₃钙钛矿型催化剂非均相Fenton处理兰炭废水

  高雯雯，弓莹，闫龙，陈碧

  工业催化. 2017, 25(3): 71-75. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.014

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  以苯甲醇为溶剂，采用水热法制备LaCoO₃钙钛矿型催化剂，研究LaCoO₃钙钛矿型催化剂非均相Fenton处理兰炭废水的最佳工艺条件及催化机理。结果表明，在过氧化氢用量3 mL、LaCoO₃钙钛矿型催化剂用量0.2 g、pH=4和反应温度25 ℃条件下，LaCoO₃钙钛矿型催化剂非均相Fenton处理兰炭废水的COD去除率达到72.7%，通过自由基捕获剂叔丁醇的加入及一级动力学模型研究非均相Fenton过程机理。

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  Ag-Zn₃(VO₄)₂光催化剂催化降解甲基橙溶液

  黄珍珍，王孟晴，方琴，陈建林

  工业催化. 2017, 25(3): 76-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.03.015

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  采用水热法结合高温热处理制备Ag-Zn₃(VO₄)₂光催化剂，研究催化剂在可见光下降解甲基橙溶液的性能，并考察催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值、盐效应和H₂O₂用量对光催化性能的影响，评价Ag-Zn₃(VO₄)₂光催化剂的重复使用性能。结果表明，在催化剂用量2.0 g·L^-1、甲基橙溶液初始浓度20 mg·L^-1和溶液pH=6.2条件下光照反应5 h，甲基橙溶液脱色率可达99.18%，Na₂SO₄对光催化降解甲基橙起抑制作用，且随着溶液中盐浓度增加，抑制作用更明显。H₂O₂在一定浓度范围可促进光催化降解甲基橙，100 mL甲基橙溶液中30%H₂O₂加入量为1.0 mL时，甲基橙溶液脱色率可提高21.68个百分点。催化剂重复使用5次后，光照5 h的甲基橙溶液脱色率仍可达到75.99%。