2019年, 第27卷, 第7期　刊出日期：2019-07-15

  

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综述与展望
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  钼酸铋半导体光催化剂的研究新进展

  张璐, 白永庆, 易均辉

  工业催化. 2019, 27(7): 1-6. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.001

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  钼酸铋拥有典型的Aurivillius型结构,主要由(Bi₂O₂)²⁺层及MoO₆钙钛片层状结构组成,显示出良好的光催化性能,广泛用于有机污染物的降解,成为近年来最受关注的一类可见光催化材料。综述钼酸铋半导体光催化剂的制备方法,以及通过构建异质结、掺杂、固溶体、金属沉积、量子点等改性措施提高其光催化活性,归纳和总结钼酸铋光催化剂在催化氧化反应、降解有机废水、电化学储能和CO₂的还原、气体传感器等方面的应用,并对钼酸铋光催化剂发展进行展望。
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  过渡金属磷化物催化剂综述

  朱对虎, 李平

  工业催化. 2019, 27(7): 7-10. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.002

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  过渡金属磷化物催化剂具有特殊的晶体结构,在催化加氢脱硫、加氢脱氮及电化学制氢反应中具有优异的催化活性。主要简述过渡金属磷化物催化剂的结构、制备方法和应用。多金属、复合多功能型过渡金属磷化物催化剂将在催化制氢反应中受到更多的关注。
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  挥发性有机物治理工艺及催化剂研究进展

  袁烨, 曹刚, 翟星

  工业催化. 2019, 27(7): 11-18. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.003

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  介绍近几年挥发性有机物治理工艺的研究进展,并对所用到的吸附剂及催化剂进行综述。综合考虑处理挥发性有机物的效率、原料成本和能耗等因素,以分子筛作为吸附载体和催化剂载体的吸附与催化氧化联用法是目前处理挥发性有机物的最佳工艺选择。
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  分子筛酸性对异丁烷/丁烯烷基化反应性能的影响研究进展

  崔佳, 张上, 龚奇菡, 陈志伟, 胡长禄, 马安

  工业催化. 2019, 27(7): 19-28. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.004

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  概述分子筛的酸性特点,介绍固体酸催化的异丁烷/丁烯烷基化反应机理,并对已用于异丁烷/丁烯烷基化反应的分子筛情况进行总结,重点阐述分子筛的酸性对烷基化反应性能的影响。结果表明,分子筛应有合适的酸强度,综合来看,中强B酸更有利于反应。今后的机理研究中应当关注L酸及酸位空间分布对烷基化反应的影响。
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  煤直接液化反应中分散相催化剂研究进展

  党昱, 杨帆, 王维, 陈林, 王蒙, 王永娟, 刘晓霞

  工业催化. 2019, 27(7): 29-32. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.005

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  煤直接液化工艺中催化剂作用十分重要,粒径小、分散性高的催化剂能够有效提升煤转化效率。将流动反应介质中小颗粒的固体催化剂命名为分散相催化剂,综述煤直接液化中常用的几种分散相催化剂,包括金属卤化物催化剂、过渡金属氧化物催化剂和铁系催化剂,提出可能的催化机理。
催化剂制备与研究
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  环氧乙烷氨化制乙醇胺ZSM-5沸石催化剂扩试研究

  刘师前, 王德举, 刘仲能

  工业催化. 2019, 27(7): 33-38. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.006

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  以特定无定形氧化硅小球为前体,优化沸石分子筛晶化工艺条件,成功用5 m³晶化釜完成无定形氧化硅小球向ZSM-5分子筛整体转晶的扩试放大研究,再经氨交换及焙烧等过程制备环氧乙烷氨化制乙醇胺催化剂。XRD、SEM、低温N₂吸附-脱附等表征结果显示扩试催化剂的物化数据与小试催化剂基本一致。考察n(NH₃):n(环氧乙烷)对吨级扩试催化剂性能的影响,并进行1 000 h稳定性实验,在设计工艺条件下,吨级扩试催化剂性能可达到小试催化剂水平,且稳定性良好。
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  高水气比和高CO原料气有机硫转化水解催化剂研制

  刘博男, 高辉, 张晋, 张晓涵, 肖杰飞, 杜伟东, 纵秋云

  工业催化. 2019, 27(7): 39-44. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.007

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  针对高压和高水气工艺条件及现有工业有机硫转化催化剂性能达不到要求的现状,研究载体材料和助剂对水解剂抗水合性能的影响,黏结剂对水解剂机械强度和和结构稳定性的影响,开发能在高压、高水气比和高CO工艺条件下使用的新型有机硫水解转化催化剂QSJ-04。考察水气比、空速、反应温度和原料气中COS含量对水解剂活性的影响,进行水解剂稳定性测试, 采用XRD、SEM、IR表征水解剂的特性。结果表明,水解剂QSJ-04具有优良的结构稳定性,对COS最高水解率92.8%。满足了煤化工新工艺对有机硫转化催化剂性能的要求。
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  MnO_x/GAC复合材料制备及其在苯酚废水处理中的应用

  赵永祥, 张闯, 贾志奇

  工业催化. 2019, 27(7): 45-49. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.008

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  以商业颗粒活性炭(GAC)为载体,乙酸锰为锰源,采用等体积浸渍法制备系列MnO_x/GAC复合材料。通过X-射线粉末衍射、透射电镜、拉曼光谱等对改性前后活性炭材料进行微观分析,并探讨锰负载量、反应温度、反应时间等对MnO_x/GAC复合材料处理苯酚模拟废水性能的影响。结果表明,MnO_x/GAC复合材料的活性物种主要以Mn₃O₄、Mn₂O₃和MnO₂为主,呈现均匀分散纳米晶态。在20 mL 1 500 mg·L^-1苯酚废水中加入1 g Mn质量分数为8%的MnO_x/GAC复合材料,反应温度50 ℃,反应时间240 min条件下,苯酚转化率99.88%,COD降解率97.80%,吸附动力学遵循准二级动力学模型。
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  SiO₂气凝胶-金尾矿催化剂的制备及表征

  王香婷, 李倩

  工业催化. 2019, 27(7): 50-53. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.009

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  利用浸渍法将金尾矿与SiO₂气凝胶相结合,制备SiO₂气凝胶-金尾矿催化剂。对催化剂的制备工艺进行探索,考察制备条件对催化剂活性金属负载量的影响,确定催化剂的最佳制备工艺条件,采用SEM、XRD、TG、FT-IR等对催化剂进行表征。结果表明:盐酸浓度3 mol·L^-1,金尾矿与气凝胶质量比1:1,浸渍温度45 ℃、浸渍时间2 h、老化时间48 h为最佳制备工艺条件。在此条件下制得的SiO₂气凝胶-金尾矿催化剂活性金属负载量较大,负载均匀且耐热性能较好。
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  柠檬酸引入方式对CoMo/TiO₂-Al₂O₃催化剂加氢脱硫性能的影响

  王广建, 赵强, 陈国良, 王建爽, 石林

  工业催化. 2019, 27(7): 54-60. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.010

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  采用改进溶胶-凝胶法制备的TiO₂-Al₂O₃作复合载体,制备不同柠檬酸引入方式改性的CoMo/TiO₂-Al₂O₃加氢脱硫催化剂。利用低温N₂吸附-脱附、XRD、SEM和H₂-TPR等对催化剂进行表征,并采用固定床反应器对催化剂加氢脱硫性能进行评价。结果表明,后处理法制备的催化剂比表面积相对较大,孔道结构较好,活性金属组分以无定形形态均匀分散在载体表面,一定程度上减弱了其与载体间的相互作用;该催化剂可以延缓Co硫化,并且络合生成较多易于硫化还原的Mo物种,利于MoS₂在催化剂表面的堆叠,生成更多的Co-Mo-S(Ⅱ)活性相,因而相应的CoMo催化剂对噻吩加氢脱硫转化率显著提高。
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  载体助剂对环氧乙烷银催化剂性能的影响

  林伟

  工业催化. 2019, 27(7): 61-65. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.011

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  采用Zr和Cr助剂改性银催化剂载体氧化铝,探索影响环氧乙烷合成银催化剂初期选择性的关键因素。结果表明,载体中添加的Zr和Cr助剂,负载的银粒子及协同助剂均未在氧化铝表面形成较强的酸性中心,Zr和Cr组分间存在协同效应,促进高价态的Re元素的形成,Zr组分能激发出特征峰信号更强的Cr 2p峰。添加Zr助剂的载体与不加Zr的载体相比,在强化负荷条件下,制成的银催化剂初期选择性高出约2%,初期反应温度高出约6 ℃。
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  不同修饰剂对β-环糊精微球吸附性能的影响

  闫君芝, 常晓梅, 刘晓菊

  工业催化. 2019, 27(7): 66-68. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.012

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  以β-环糊精为原料,通过传统的反相乳液聚合法合成β-环糊精微球,选择壳聚糖和四甲基氢氧化铵分别对其进行修饰,考察溶液的搅拌时间、吸附体系的温度、pH等条件对β-环糊精微球及其衍生物吸附甲基橙的影响。结果显示,β-环糊精微球对甲基橙吸附效果较好,修饰改性后,吸附效果增强,四甲基氢氧化铵修饰的β-环糊精微球吸附效果优于壳聚糖修饰后β-环糊精微球。
石油化工与催化
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  CGP-C催化剂提高汽油辛烷值的工业应用

  徐志成, 刘博, 徐品德, 赵权利, 申玉良, 何爱文, 魏新民

  工业催化. 2019, 27(7): 69-72. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.013

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  加工大庆类原料的催化裂化装置产品收率中汽油辛烷值普遍较低,中国石油吉林分公司炼油厂三催化装置加工原料为大庆常渣,催化装置通过MIP改造,催化稳定汽油辛烷值提高至约91.5,使用新配方CGP-C催化剂,稳定汽油辛烷值又提高1.6个单位,装置年增加经济效益超过9 000万元。
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  驱油用化学法丙烯酰胺的杂质控制

  赵鹏飞

  工业催化. 2019, 27(7): 73-78. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.014

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  丙烯酰胺作为驱油用聚丙烯酰胺的主要合成原料,其质量直接影响高品质聚合物的生产。利用超高分子量聚丙烯酰胺合成技术,研究化学法丙烯酰胺中杂质对聚合反应和聚丙烯酰胺产品质量的影响,总结杂质的影响规律,确定杂质影响的临界量。结果表明,当化学法丙烯酰胺中杂质浓度超过某临界量后会加快聚合反应速度,降低聚合物分子量;杂质含量应控制为Cu²⁺≤0.1×10^-6、丙烯腈≤30×10^-6、羟基丙腈≤300×10^-6、氮基三丙酰胺≤120×10^-6、Fe³⁺≤0.2×10^-6。研究离子交换树脂在不同精制路线下的除杂效果,结果表明,离子交换树脂对Cu²⁺去除效果明显,且强酸强碱型树脂精制效果优于弱酸弱碱型树脂,阳离子、阴离子和混合树脂串联精制路线得到的丙烯酰胺产品电导率更低,活性更高。
精细化工与催化
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  SnWO₄/g-C₃N₄复合光催化剂降解亚甲基蓝溶液

  李雯欣, 王洁, 张彩, 陈建林

  工业催化. 2019, 27(7): 79-82. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2019.07.015

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  采用溶剂热法制备SnWO₄/g-C₃N₄复合光催化剂,在可见光降解亚甲基蓝实验中研究复合催化剂的光催化性能。考察催化剂投加量、亚甲基蓝溶液初始浓度、溶液pH值、盐效应对光催化性能的影响及SnWO₄/g-C₃N₄复合光催化剂的重复利用性。实验结果表明,在催化剂投加量1.0 g·L^-1、亚甲基蓝溶液初始浓度15 mg·L^-1和溶液pH值7.08时,在可见光条件下反应3 h,亚甲基蓝溶液脱色率达到94.2%;NaCl对光催化降解亚甲基蓝具有抑制作用,加入10 mmol·L^-1的NaCl溶液后亚甲基蓝的脱色率降为76.0%;复合光催化剂循环使用5次后,暗吸附后光照3 h,亚甲基蓝溶液的总脱色率仍可达到78.7%,重复利用性良好。