2017年, 第25卷, 第12期　刊出日期：2017-12-15

  

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综述与展望
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  CO为还原剂的脱硝催化剂研究进展

  刘璐, 张强, 郭丽丽

  工业催化. 2017, 25(12): 1-9. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.001

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  从活性组分、助剂和载体方面综述贵金属催化剂(Ir、Pd、Rh、Ru、Ag)及非贵金属催化剂的研究进展。比较不同催化剂脱硝活性,表明贵金属催化剂及部分非贵金属催化剂均具有一定的脱硝活性。对于贵金属催化剂,中低温活性较高,但热稳定性差,易烧结,且不经济。对于非贵金属催化剂,高温活性较高,稳定性较强。助剂的引入及载体性质对催化剂脱硝活性均有不同程度的影响。
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  中孔材料在碱催化与氧化催化反应中的应用

  亢玉红, 闫龙, 李健, 马亚军

  工业催化. 2017, 25(12): 10-13. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.002

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  中孔材料表面存在大量硅羟基,可稳定地与有机物或有机金属复合物基团相结合,可作为高度分散金属或氧化物载体,也可作为碱催化或氧化催化反应的催化剂。近年来,中孔材料在碱催化或氧化催化反应过程中的应用潜在价值备受关注,对中孔材料的研究成果进行分析,指出中孔材料在新催化体系中制备及应用的发展方向。
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  负载型纳米金催化剂的研究进展

  李霖, 曾利辉, 高武, 杨乔森, 金晓东

  工业催化. 2017, 25(12): 14-19. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.003

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  金是一种高化学惰性金属,其纳米粒子具有独特的结构和性质,在催化、光电传感器和生物医药等领域应用广泛。研究表明,负载在金属氧化物等载体上的纳米金粒子具有很高的催化活性,特别是在CO低温催化氧化中,催化效率明显高于其他类型贵金属。纳米金催化剂的研究已经具有了相当的深度和广度,在工业催化和环境保护等领域显现出重要的发展前景和商机。
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  2-烷基蒽醌的合成方法

  王聪, 武金丹, 霍瑜姝, 李欢, 王志文, 杨克俭, 邓兆敬

  工业催化. 2017, 25(12): 20-25. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.004

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  2-烷基蒽醌是重要的精细化学品,是过氧化氢生产中广泛使用的工作载体。传统合成方法苯酐法和氧化法分别存在污染严重和原料来源受限的问题。近年来,将分子筛、离子液体和杂多酸等催化剂用于2-烷基蒽醌的合成,减少了苯酐法合成过程中的废水量,提高了转化率和选择性。通过设计多种合成路线,开发了一系列2-烷基蒽醌的绿色合成方法,对其工业化生产具有重要意义。
催化剂制备与催化
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  聚乙二醇介质中纳米Fe-Mn催化剂的F-T合成反应性能

  程晓凡, 宋双田, 王振宇, 张蕾, 吴玉秀, 祁敏, 薛尚龙, 庄岩, 吴宝山

  工业催化. 2017, 25(12): 26-31. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.005

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  采用化学还原法在乙二醇/水混合溶剂中制备纳米Fe-Mn催化剂,考察其在液态聚乙二醇中的F-T合成反应性能。透射电子显微镜、X射线衍射、穆斯堡尔谱和X射线光电子能谱等表征结果表明,纳米Fe-Mn催化剂粒径为(20~50) nm,具有铁磁性非晶结构,Mn主要富集在催化剂表面,Mn的加入使Fe更富电子,催化剂更易碳化。纳米Fe-Mn催化剂表现出很高的F-T反应活性,Mn的加入有利于催化剂的链增长反应,使产物分布向重质烃方向偏移。
催化剂制备与研究
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  CoCr₂O₄/SiO₂催化剂上二氯甲烷催化氧化

  张婷婷, 陈家喜, 李艳明, 鲁继青

  工业催化. 2017, 25(12): 32-37. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.006

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  采用浸渍法制备了不同CoCr₂O₄负载量xCoCr₂O₄/SiO₂催化剂(x=5%、10%、20%和30%),考察其对二氯甲烷催化燃烧性能的影响。结果表明,催化剂的整体活性顺序为:30CoCr₂O₄/SiO₂>20CoCr₂O₄/SiO₂>10CoCr₂O₄/SiO₂>5CoCr₂O₄/SiO₂,但按照活性组分CoCr₂O₄质量归一化后本征活性顺序为:10CoCr₂O₄/SiO₂≈5CoCr₂O₄/SiO₂>20CoCr₂O₄/SiO₂>30CoCr₂O₄/SiO₂。表征结果发现催化剂本征活性与可还原性能和表面酸性存在密切关系。10CoCr₂O₄/SiO₂和5CoCr₂O₄/SiO₂具有较高的表面酸性和耗氢量,因此具有较高的本征活性。
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  xCeO₂/高岭土催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

  格格日乐, 照日格图, 阿古拉

  工业催化. 2017, 25(12): 38-43. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.007

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  采用浸渍法制备不同CeO₂负载量的xCeO₂/高岭土催化剂,采用XRD、N₂吸附-脱附、H₂-TPR和XPS等对催化剂物化性质进行表征。将xCeO₂/高岭土催化剂应用于丙烷氧化脱氢反应中,考察CeO₂负载量对丙烷氧化脱氢反应的影响,同时对催化剂进行原位电导测试。结果表明,CeO₂负载质量分数8%时,CeO₂/高岭土催化剂的催化性能最好,500 ℃时,丙烷转化率为17.92%。在氧-丙烷-氧+丙烷连续变化的不同气氛下均显示了氧化还原可逆性。
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  CeO₂/C有序介孔材料催化甘油转化制碳酸甘油酯

  朱丹, 何娅, 王银, 杨荣榛, 董文生

  工业催化. 2017, 25(12): 44-48. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.008

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  采用溶剂挥发自组装法制备有序介孔CeO₂/C复合材料,利用X射线衍射仪、N₂吸附-脱附仪和透射电子显微镜对样品进行表征,考察催化甘油酯交换制备碳酸甘油脂的催化性能。结果表明,在甘油用2 mmol、碳酸二甲酯10 mmol、有序介孔CeO₂/C复合材料0.1 g、N,N-二甲基乙酰胺5 mL、反应温度140 ℃和反应时间3 h条件下,CeO₂/C中CeO₂质量分数为16.3%时,甘油转化率和碳酸甘油脂选择性最高,分别为76%和81.8%。
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  顺丁橡胶尾气净化催化剂的研究与应用

  贾莉伟, 蒋颉, 岳军, 浦琦伟, 郝士杰, 王家明

  工业催化. 2017, 25(12): 49-51. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.009

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  顺丁橡胶尾气排放中主要污染物是正己烷,选择性催化氧化法是处理正己烷的主要技术。以聚乙二醇为助剂,制备Pt/Al₂O₃催化剂,利用侧线测试其催化性能,采用CO化学吸附与透射电子显微镜对催化剂进行表征。侧线测试结果表明,催化剂活性优于进口同类催化剂,250 ℃时,正己烷被完全氧化;CO化学吸附结果表明,Pt/Al₂O₃催化剂中贵金属分散度为75.9%,进口催化剂只有58.7%;TEM表明,Pt/Al₂O₃催化剂上金属分布更均匀。Pt/Al₂O₃催化剂应用于顺丁橡胶尾气处理,催化活性稳定。
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  氧化铒弥散强化氨氧化铂催化剂的制备及性能

  刘晓红, 刘欣

  工业催化. 2017, 25(12): 52-54. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.010

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  通过添加微量金属饵材料到铂网催化剂铂合金中,制成氧化饵弥散强化铂催化剂,与普通二元、三元铂合金丝材相比,常温抗拉强度和延伸率大大提高,抗蠕变性能优异。
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  拟薄水铝石胶溶机理的探究

  黄树楷, 辛秀兰, 徐宝财

  工业催化. 2017, 25(12): 55-59. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.011

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  提出了拟薄水铝石胶溶机理。利用FT-IR、粒度和Zeta电位及TEM表征,通过不同酸铝比和胶溶时间微观变化过程,探究拟薄水铝石(Al)O-H羟基数目与胶溶性的关系,结果表明,(Al)O-H羟基数越大,胶溶性越好。n(H⁺)∶n(AlOOH)=0.05~0.6时,随着酸量增加,粒径变小,Zeta电位变大,溶胶趋于稳定;n(H⁺)∶n(AlOOH)=0.7时出现凝胶,粒径变大。
能源化工与催化
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  甲烷无氧直接转化反应动力学研究及设计模拟

  姚琦敏, 江华东

  工业催化. 2017, 25(12): 60-63. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.012

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  根据甲烷无氧直接转化反应机理的动力学表达式以及相关文献资料,对甲烷无氧催化反应实验数据进行处理,估算动力学模型参数。利用建立的动力学模型,在Aspen plus过程模拟软件中对甲烷无氧直接转化反应器进行分析与设计,得出合适的反应器设计温度及设计压力,对研究以及工程设计有一定的参考价值。
有机化工与催化
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  苯与重芳烃烷基转移反应工艺研究

  曲亚辉, 张傑, 于继侗

  工业催化. 2017, 25(12): 64-68. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.013

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  在FTH-2催化剂上,考察反应原料物质的量比、反应温度和液体原料空速对苯与二异丙苯及以三异丙苯为主的重芳烃烷基转移反应的影响。结果表明,苯与二异丙苯烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(二异丙苯)=10,反应温度215 ℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h^-1,此条件下,二异丙苯转化率和异丙苯选择性分别约为94%和98%;苯与重芳烃混合液烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(三异丙苯)=18,反应温度280 ℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h^-1,此条件下,三异丙苯转化率、异丙苯选择性和二异丙苯选择性分别约为75%、64%和31%。
精细化工与催化
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  乙炔羰基化制丙烯酸甲酯工艺的优化

  吴黎阳, 吴道洪, 高金森, 史雪君

  工业催化. 2017, 25(12): 69-72. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.014

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  研究高压法乙炔羰基化合成丙烯酸甲酯的催化剂、反应条件及工艺。采用镍基复合催化剂,以丙酮为溶剂,加入固体酸分子筛,在催化剂用量为原料总质量的4.5%、阻聚剂用量为原料总质量的0.25%、HBEA分子筛加入量为原料总质量的0.50%、搅拌转速1 000 r·min^-1、反应温度185 ℃、反应压力5.5 MPa和反应时间1.5 h条件下,丙烯酸甲酯选择性为85.4%,乙炔转化率为94.0%,丙烯酸甲酯收率为80.3%。
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  铜锌铝锰催化剂上二氟乙酸乙酯加氢制备2,2-二氟乙醇

  林涛, 程杰, 万克柔, 张炳亮, 曾利辉, 高武, 曾永康, 张之翔

  工业催化. 2017, 25(12): 73-76. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.015

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  采用金属Mn对铜锌铝催化剂进行改性,以二氟乙酸乙酯加氢制备2,2-二氟乙醇的反应体系评价催化剂性能,考察工艺条件对催化剂上二氟乙酸乙酯转化率和2,2-二氟乙醇选择性的影响。结果表明,反应温度对催化剂活性影响最大,其次是氢酯比,反应压力和原料空速对产物的选择性影响较小。在反应温度200 ℃、反应压力4.0 MPa、空速0.1 mL·(g·h)^-1和氢与酯物质的量比为60条件下,2,2-二氟乙醇选择性100%,二氟乙酸乙酯转化率72.3%。催化剂稳定性好,连续运行900 h仍然保持较好的催化活性。
环境保护与催化
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  分布式能源站SCR脱硝催化剂选型

  贾莉伟, 张云, 岳军, 金炜阳, 李新华, 王家明

  工业催化. 2017, 25(12): 77-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.12.016

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  分布式能源效率高,广泛应用在我国城市的写字楼和宾馆等人口集中区域,但其NOx排放成为大气污染的主要来源之一。结合分布式能源NOx排放的特点,以国产化Fe/SAPO-34分子筛作为耐高温催化剂,尿素水溶液为还原剂,通过评价老化催化剂(750 ℃,16 h)上NOx转化率与氨泄漏量,为今后分布式能源站燃气内燃机机组脱硝改造提供合适的催化剂匹配工艺包。