检索结果-南通市图书馆

低温熔盐辅助铈掺杂钴基氢氧化物用于工业级电催化析氧反应

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燃料化学学报（中英文） 2024年第9期52卷 1299-1306页

作者：王福利吕千喜董宜文谢静宜王志才董斌柴永明中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580 甘肃烟草工业有限公司技术研发中心甘肃兰州730050

开发低成本、高性能的析氧电催化剂提升电化学水分解的效率,对于氢能的大规模利用具有重要的意义。钴基氢氧化物是一类极具潜力的析氧(OER)电催化剂,但是较差的导电性与催化活性严重制约了其应用推广。本研究采用一步低温熔盐法合成了... 详细信息

开发低成本、高性能的析氧电催化剂提升电化学水分解的效率,对于氢能的大规模利用具有重要的意义。钴基氢氧化物是一类极具潜力的析氧(OER)电催化剂,但是较差的导电性与催化活性严重制约了其应用推广。本研究采用一步低温熔盐法合成了铈掺杂的硝酸氢氧化钴电催化剂(Ce-CoNH/CF)。该催化剂在1 mol/L KOH电解液中具有最低的过电位(448 mV@1000 mA/cm^(2))。塔菲尔(Tafel)斜率、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)测试表明,快速的反应动力学、高效的电化学活性比表面积(ECSA)和极低的电荷转移电阻(Rct)共同作用使得催化剂具有优异的性能。并且在实验室条件下的模拟工业化测试也表明,Ce-CoNH/CF在工业级高温、高浓度的电解液(6 mol/L KOH,70℃)中同样展现出了出色的析氧性能。

关键词：熔融盐析氧反应电催化碱性掺杂

孔结构在MgFe_(2)O_(4)改性活性炭脱硫过程中的作用

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现代化工 2024年第9期44卷 195-200,207页

作者：陈铭梁晓怿华东理工大学化工学院上海200237

合成了一系列MgFe_(2)O_(4)基改性球形活性炭吸附剂,用于室温下去除加湿空气中的H_(2)S,同时研究了孔隙结构对吸附性能的影响。通过SEM-EDS、氮气吸附-脱附和XRD对材料进行表征。结果表明,样品MFOR2-20对H_(2)S的吸附性能最好,达到204 m... 详细信息

合成了一系列MgFe_(2)O_(4)基改性球形活性炭吸附剂,用于室温下去除加湿空气中的H_(2)S,同时研究了孔隙结构对吸附性能的影响。通过SEM-EDS、氮气吸附-脱附和XRD对材料进行表征。结果表明,样品MFOR2-20对H_(2)S的吸附性能最好,达到204 mg/mL(571 mg/g);脱硫过程中形成的FeOOH作为中间体起到催化作用;产物包括单质硫和硫酸盐。H_(2)S的脱除包括吸附和催化氧化2种方式,H_(2)S的催化氧化一直持续到催化剂的所有有效孔被氧化产物堵塞。较小的孔隙可以增强催化剂的分散性、提供吸附中心并储存氧化产物。

关键词：活性炭 H_(2)S吸附固定床 MgFe_(2)O_(4) 孔隙结构

基于热力学计算的CO催化加氢制二甲醚流程分析

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低碳化学与化工 2024年

作者：郑泽宇崔灵瑞刘操黄成马宏方曹发海华东理工大学化工学院华东理工大学化工学院大型工业反应器工程教育部工程研究中心

二甲醚是一种理想的发动机清洁燃料，在碳中和背景下，国内外积极开展了以二氧化碳(CO2)为原料制备二甲醚的研究。CO2催化加氢制二甲醚的方法主要包括一步法和两步法，对基于不同方法的工艺流程展开热力学分析，可为工艺流程优化和相关... 详细信息

二甲醚是一种理想的发动机清洁燃料，在碳中和背景下，国内外积极开展了以二氧化碳(CO2)为原料制备二甲醚的研究。CO2催化加氢制二甲醚的方法主要包括一步法和两步法，对基于不同方法的工艺流程展开热力学分析，可为工艺流程优化和相关催化剂开发提供参考。基于一步法构建了流程一，基于两步法分别构建了流程二(以甲醇为中间体)和流程三(以CO为中间体)，在原料气组成为n(H2):n(CO2)=3:1的条件下，对反应温度(150～350℃)与反应压力(1.0～9.0 MPa)对各流程中相应的平衡常数、CO2平衡转化率和二甲醚收率的影响进行了研究。结果表明，在150℃、9 MPa下，与其他两种流程相比，流程一更具优势，其CO2平衡转化率为94.61%，二甲醚收率为85.31%。对于以CO为中间体的两步法工艺，未来需加强高效逆水煤气低温催化剂的开发。对于一步法工艺，将反应体系与分离体系进行耦合的复合体系是未来的主要研究方向。

关键词：二氧化碳催化加氢二甲醚流程分析热力学计算

β-FeOOH/SiO_(2)复合非均相Fenton催化剂制备及对甲基橙溶液的降解

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 198-206页

作者：陈爽于萍李星华白建军张林琳中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580 山东省菏泽生态环境监测中心山东菏泽274000

采用简单、环保的方法合成β-FeOOH/SiO_(2)复合非均相Fenton催化剂,采用红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行表征分析,考察质量比、合成温度和合成时间对催化剂催化活性的... 详细信息

采用简单、环保的方法合成β-FeOOH/SiO_(2)复合非均相Fenton催化剂,采用红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行表征分析,考察质量比、合成温度和合成时间对催化剂催化活性的影响,通过分析催化剂类型、用量及双氧水用量,探究β-FeOOH/SiO_(2)复合催化剂处理染料废水的最佳工艺条件。结果表明:β-FeOOH/SiO_(2)复合催化剂制备工艺简单,操作条件温和,易于工业化生产;β-FeOOH/SiO_(2)复合催化剂在满足m(β-FeOOH)/m(SiO_(2))=1∶1,反应温度为90℃,反应时间为8 h时,具有最佳的催化活性;在30℃条件下,β-FeOOH/SiO_(2)的加入量为5 g/L,过氧化氢的加入量为0.1 L/L时,200 mg/L甲基橙染料废水的去除率最大,达到98.85%,对亚甲基蓝和罗丹明B的去除率分别达到90.44%和99.25%;β-FeOOH/SiO_(2)复合催化剂对染料废水具有良好的降解效果。

关键词： β-FeOOH 石英砂异构芬顿染料废水

碱处理改性ZSM-5分子筛孔结构对VOCs吸附性能的影响

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 37-45页

作者：牛成赵洋钱程娄悦姜豪安阳沈本贤孙辉华东理工大学化工学院石油加工研究所上海200237 华东理工大学绿色能源化工国际联合研究中心上海200237

采用氢氧化钠和四丙基氢氧化铵混合碱溶液处理制备一系列改性ZSM-5分子筛,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附、水接触角测定等手段对改性样品进行了分析表征,采用固定床吸附器对比评价5A、NaY和不同碱改性ZSM-5分子... 详细信息

采用氢氧化钠和四丙基氢氧化铵混合碱溶液处理制备一系列改性ZSM-5分子筛,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附、水接触角测定等手段对改性样品进行了分析表征,采用固定床吸附器对比评价5A、NaY和不同碱改性ZSM-5分子筛吸附剂对正己烷和乙酸乙酯的动态吸附性能。结果表明:氢氧化钠和四丙基氢氧化铵摩尔浓度均为0.2 mol/L的碱改性ZSM-5-G-3样品的比表面积及总孔体积分别为425 m^(2)/g和0.585 cm^(3)/g,比改性前高硅ZSM-5-G-1样品分别提高了17.7%和174.6%,介孔比表面积增加8.6倍,达到317 m^(2)/g,介孔体积增加12.3倍,达到0.531 cm^(3)/g;随着碱溶液浓度的增加,改性分子筛材料水接触角减小;25℃时,正己烷和乙酸乙酯在ZSM-5-G-3吸附剂床层上的穿透吸附量分别为76.99和101.08 mg/g,比改性前ZSM-5-G-1吸附剂床层分别提高了40.3%和17.4%。改性ZSM-5-G-3样品对挥发性有机化合物(VOCs)吸附性能的显著提高主要归因于碱改性提供了更多的吸附位和介孔结构。

关键词： ZSM-5分子筛碱改性孔结构吸附挥发性有机化合物(VOCs)

氧化铝结构与表面性质调控及其催化甲醇脱水制二甲醚性能研究

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化工学报 2024年第7期75卷 2522-2532页

作者：罗莉陈文尧张晶钱刚周兴贵段学志华东理工大学化工学院化学工程联合国家重点实验室上海200237

二甲醚(DME)作为一种关键的化工原料,被广泛用于合成众多重要的化学品及能源产品。在工业生产中用于从甲醇制备DME的催化剂γ-Al_(2)O_(3)因其高效的催化性能而得到普遍应用。然而,γ-Al_(2)O_(3)的合成方法和制备条件对其催化性能有着... 详细信息

二甲醚(DME)作为一种关键的化工原料,被广泛用于合成众多重要的化学品及能源产品。在工业生产中用于从甲醇制备DME的催化剂γ-Al_(2)O_(3)因其高效的催化性能而得到普遍应用。然而,γ-Al_(2)O_(3)的合成方法和制备条件对其催化性能有着显著的影响。目前,对于工业上常用的γ-Al_(2)O_(3)合成条件如何影响其催化性能的系统研究仍然不足。特别是,作为影响催化性能的关键因素之一,酸性位点的性质尚未形成共识。通过调控双铝法成胶过程中母液的pH,成功合成了一系列具有不同孔道结构和酸性质的γ-Al_(2)O_(3)。实验结果表明,随着母液pH的增大,γ-Al_(2)O_(3)的比表面积、孔容和孔径均呈现减小趋势。同时,γ-Al_(2)O_(3)的弱酸量逐渐减小,而中强酸量呈现先增后减的趋势。进一步结合催化性能评估结果,发现中强酸数量与甲醇脱水性能密切相关。具有最高中强酸数量的γ-Al_(2)O_(3)表现出最高的DME产率,预示中强酸位点是γ-Al_(2)O_(3)催化甲醇脱水制备DME的主要活性中心。针对具有最优性能的γ-Al_(2)O_(3)开展动力学实验分析,得到甲醇脱水的反应级数为0.78,反应活化能为83.27 kJ/mol。研究可为甲醇脱水制备DME催化剂的设计提供指导,为进一步优化工业生产条件和提高催化效率夯实基础。

关键词：氧化铝甲醇脱水二甲醚酸性调控催化剂动力学

基于机器学习的CO_(2)催化加氢制航空煤油筒式反应器数学模拟分析与优化

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低碳化学与化工 2024年第7期49卷 120-128页

作者：黄成刘操黄磊崔灵瑞马宏方曹发海华东理工大学化工学院上海200237 华东理工大学化工学院大型工业反应器工程教育部工程研究中心上海200237

借助Fe基催化剂,CO_(2)通过加氢反应可成功转化为高附加值的航空煤油,具有很好的工业应用潜力。目前缺少准确适宜的CO_(2)加氢合成航空煤油的反应器模型,因此亟需对其反应模型进行构建,为相关工艺的工业化提供参考。通过机器学习探究实... 详细信息

借助Fe基催化剂,CO_(2)通过加氢反应可成功转化为高附加值的航空煤油,具有很好的工业应用潜力。目前缺少准确适宜的CO_(2)加氢合成航空煤油的反应器模型,因此亟需对其反应模型进行构建,为相关工艺的工业化提供参考。通过机器学习探究实验条件和关键组分CO和CO_(2)物质的量分数关系,构建了关键组分CO和CO_(2)预测模型;基于Anderson-Schulz-Flory分布规律,构建了碳链增长模型,进一步构建了产物分布模型;基于催化床层物料衡算、热量衡算和压降计算,建立了筒式固定床反应器的一维拟均相模型;通过模拟一定工艺条件得到了CO_(2)加氢合成航空煤油的反应结果,并对工艺条件进行了模拟优化。模拟结果表明,反应器进口温度升高、空速增大,CO_(2)转化率降低,航空煤油集总组分C_(11)H_(24)时空产率增加;操作压力增大,CO_(2)转化率增加,C_(11)H_(24)时空产率在反应压力为2.0 MPa时最高;饱和沸腾水温度升高,CO_(2)转化率和C_(11)H_(24)时空产率增加。最佳CO_(2)加氢制航空煤油反应条件:反应器进口温度为275℃、进口压力为2.0 MPa、空速为4000 h-1和饱和沸腾水温度为294℃。此时CO_(2)转化率为21.95%,C_(11)H_(24)时空产率为12.14g/(L·h),床层压降为0.20MPa。

关键词： CO_(2)加氢航空煤油机器学习筒式固定床反应器反应器模拟

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分子筛限域丙烷脱氢催化剂的研究进展

化工进展 2024年第10期43卷 5517-5526页

作者：洪学思吴省宋磊缪长喜杨为民中石化(上海)石油化工研究院有限公司绿色化工与工业催化全国重点实验室上海200120 华东理工大学化工学院上海200237

在“双碳”目标的背景下,丙烷直接脱氢制丙烯技术在近年得到迅速推广应用。替代催化剂的开发是丙烷脱氢新型工艺开发的核心问题。分子筛因能将金属团簇封装在孔道内或锚定于骨架上,而成为制备高效、稳定脱氢催化剂的理想载体。本文从不... 详细信息

在“双碳”目标的背景下,丙烷直接脱氢制丙烯技术在近年得到迅速推广应用。替代催化剂的开发是丙烷脱氢新型工艺开发的核心问题。分子筛因能将金属团簇封装在孔道内或锚定于骨架上,而成为制备高效、稳定脱氢催化剂的理想载体。本文从不同活性中心的角度出发,系统阐述了铂基、铑基、锌基、钴基等分子筛限域催化剂的合成方法,金属纳米团簇与分子筛骨架间相互作用以及催化作用机制的研究进展,分析了分子筛限域催化剂在高温下关键组分流失、活性中心团聚的不足,提出了强化金属与分子筛相互作用的调控思路。最后指出为早日实现工业替代,分子筛限域催化剂还应从基础科学问题和适应于工业条件的催化剂放大两方面进行深入研究。

关键词：丙烷脱氢催化剂分子筛限域效应

FCC催化剂传质强化活性位利用效率的可视化分析

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化工学报 2024年第9期75卷 3198-3209页

作者：王冉王焕熊晓云关慧敏郑云锋陈彩琳秦玉才宋丽娟辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001 中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580 中国石油石油化工研究院兰州石油化工研究中心甘肃兰州730060

流化催化裂化(FCC)催化剂传质性能抑制活性位利用效率是影响其催化性能的关键因素,选用6种不同基质材料制备的FCC催化剂样品,在系统分析催化孔结构和酸性质的基础上,利用激光共聚焦荧光显微成像技术和吸附穿透曲线法模拟考察了重油大分... 详细信息

流化催化裂化(FCC)催化剂传质性能抑制活性位利用效率是影响其催化性能的关键因素,选用6种不同基质材料制备的FCC催化剂样品,在系统分析催化孔结构和酸性质的基础上,利用激光共聚焦荧光显微成像技术和吸附穿透曲线法模拟考察了重油大分子的传质扩散行为;并运用单分子荧光成像技术,以B酸中心催化噻吩低聚反应生成低聚物的数量作为判据考察了系列催化剂的活性位利用效率。研究发现,相比于传统的高岭土和拟薄水铝石作为基质材料,本课题组设计开发的大孔富B酸的基质材料(APM-9)明显优化了大分子在FCC催化剂上的传质性能,从而显著提升了活性位的利用效率。发展了一种新颖的FCC催化剂结构参数与其传质性能、酸中心利用效率构效关系建立的方法,可为催化剂基质材料的设计和优化提供数据支撑和理论指导。

关键词： FCC催化剂大孔基质荧光显微成像技术传质酸催化