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SSZ-13分子筛负载MnCeOx催化剂NH3-SCR脱硝及抗硫中毒性能研究

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现代化工 2025年第01期 93-99页

作者：杨佳楠史建强杨凯鑫王兵鲍卫仁王建成太原理工大学化学学院太原理工大学化学工程与技术学院省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室

为了提高MnCe基氧化物低温SCR脱硝和抗SO2中毒能力，在分子筛上负载金属氧化物制备了MnCeOx/SSZ-13催化剂，探究了不同MnCeOx负载量和分子筛硅铝比对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明，当MnCeOx相对于SSZ-13的投料比为20%时，... 详细信息

为了提高MnCe基氧化物低温SCR脱硝和抗SO2中毒能力，在分子筛上负载金属氧化物制备了MnCeOx/SSZ-13催化剂，探究了不同MnCeOx负载量和分子筛硅铝比对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明，当MnCeOx相对于SSZ-13的投料比为20%时，催化剂具有最佳的脱硝性能，在180～400℃范围内NO转化率大于90%,在100～250℃范围内N2选择性为100%。在200℃通入100μL/L SO2后，NO转化率可维持在80%左右。MnCeOx负载量增高有助于增强NO转化率，但是N2选择性会略有下降；随着酸洗时间延长，酸溶液浓度提高，SSZ-13的硅铝比降低，催化剂的NO转化率、N2选择性和抗硫中毒能力均有所下降。MnCeOx提供了表面活性氧物种，可以在低温下活化NO和O2,提高低温SCR活性；SSZ-13分子筛提供了酸性位来吸附NH3,同时分子筛的限域效应有助于提高催化剂的抗SO2中毒性能。

关键词：沸石SSZ-13 选择性催化还原氮氧化物脱除硫中毒 MnCeOx

基于LFM脉冲序列的分布式光纤动态应变传感

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光学学报 2025年

作者：刘铭马喆张建忠李鑫李睿孟志豪张明江太原理工大学物理与光电工程学院山西交通科学研究院集团有限公司太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。本文提出了一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中... 详细信息

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。本文提出了一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中心频率扫描的线性调频脉冲序列，当传感光纤受动态应变时后向瑞利散射（RBS）时空分布图产生频移和时移现象，利用脉冲重组解调算法和循环标定相关法对频移和时移特征进行解调，可同时获得高分辨率、大测量范围的动态应变解调结果。实验结果表明，本方案实现了应变分辨率为4 nε和最大应变值为600με的动态应变测量，测量低频动态应变（<10 Hz）时将传统线性调频脉冲探测方案的应变单次测量最大值扩大了6倍。

关键词：光纤光学分布式光纤传感线性调频脉冲频率扫描动态应变

NiO含量对NiMo/Al2O3催化剂在焦炉煤气中噻吩加氢脱硫性能的影响

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低碳化学与化工 2025年

作者：李姣姣秦志峰李晓红杜朕屹于峰翟志强吴琼笑太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原理工大学化学工程与技术学院山西东义煤电铝集团煤化工有限公司东莞市能源投资集团有限公司

焦炉煤气作为气体资源，常被用作化工原料，然而其中噻吩（C4H4S）等硫化物杂质的存在对催化剂具有较强毒害作用，工业上常通过二级镍钼加氢脱硫对噻吩进行深度脱除。为探究金属负载量对催化剂性能的影响，采用浸渍法制备了不同NiO含量... 详细信息

焦炉煤气作为气体资源，常被用作化工原料，然而其中噻吩（C4H4S）等硫化物杂质的存在对催化剂具有较强毒害作用，工业上常通过二级镍钼加氢脱硫对噻吩进行深度脱除。为探究金属负载量对催化剂性能的影响，采用浸渍法制备了不同NiO含量（5%、10%、15%和20%，质量分数）的NiMo/Al2O3催化剂；在反应温度250～390℃、压力1 MPa和原料空速4500 h-1条件下，对催化剂焦炉煤气噻吩加氢脱硫性能进行了测试；并通过N2吸/脱附、XRD、H2-TPR和XPS等表征手段，探究了NiO含量对NiMo/Al2O3催化剂性能的影响。结果表明，在270～370℃区间内，催化剂的C4H4S转化率从大到小依次为Ni5Mo15/Al2O3、Ni10Mo15/Al2O3、Ni15Mo15/Al2O3和Ni20Mo15/Al2O3；尤其是Ni5Mo15/Al2O3催化剂，290℃时C4H4S转化率达到70%,330℃时达到90%，明显高于其他3种催化剂。这归因于该催化剂在预硫化过程中，生成了更多活性物种MoS2，硫化程度较高；但随着NiO含量增加，可能发生NiO包覆MoO3的现象，导致催化剂硫化程度下降，催化性能减弱。

关键词： NiO含量焦炉煤气噻吩加氢脱硫 NiMo/Al O

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基于锥形量热仪的氧化煤燃烧特性研究

煤炭技术 2025年第1期44卷 140-144页

作者：徐迪淇张雷林安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

为了研究氧化煤的燃烧特性,以朱集西煤矿1/3焦煤为研究对象,在不同预氧化温度(80℃、140℃、200℃)下对煤样进行氧化处理10 h,并以原煤为对照,利用锥形量热仪测试煤样的点燃时间、热释放速率、总热释放量等主要燃烧特征参数。结果表明:... 详细信息

为了研究氧化煤的燃烧特性,以朱集西煤矿1/3焦煤为研究对象,在不同预氧化温度(80℃、140℃、200℃)下对煤样进行氧化处理10 h,并以原煤为对照,利用锥形量热仪测试煤样的点燃时间、热释放速率、总热释放量等主要燃烧特征参数。结果表明:随着预氧化温度的提高,煤样点燃时间I_(TT)、CO气体变化呈现先减小后增大的趋势,热释放速率峰值P_(HRR)、总热释放量T_(HR)、CO_(2)气体变化、质量损失速率R_(ML)峰值呈现先增大后减小的趋势。结合测试数据,并计算出火灾增长指数G_(FI)和火灾性能指数P_(FI),得出氧化煤与原煤的火灾危险性程度大小关系为140℃氧化煤样>80℃氧化煤样>原煤>200℃氧化煤样。

关键词：氧化煤燃烧特征参数点燃时间热释放速率火灾危险性

反应过程中Cu物种演变对其催化甲醇氧化羰基化反应活性的影响

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高等学校化学学报 2019年第7期40卷 1510-1519页

作者：尹娇张国强阎立飞贾东森郑华艳李忠太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室

以NH4Y分子筛为载体、乙酰丙酮铜为铜源,采用固相反应法制备了无氯CuY催化剂,并用于催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC).结合不同反应时间催化剂的X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、热重(TG)、程序升温脱附/还原(NH3-TPD/H2-TPR)、透... 详细信息

以NH4Y分子筛为载体、乙酰丙酮铜为铜源,采用固相反应法制备了无氯CuY催化剂,并用于催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC).结合不同反应时间催化剂的X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、热重(TG)、程序升温脱附/还原(NH3-TPD/H2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征结果,分析了反应过程中Cu物种演变对其催化活性的影响.结果表明,新鲜催化剂中铜物种主要以Cu^+形式存在,占铜物种的48%;随着反应的进行,活性中心Cu^+逐渐被氧化为Cu^2+,进而生成CuO物种,部分CuO逐渐迁移至催化剂外表面.在反应100 h内,Cu^+含量逐渐减小至36.7%,CuO含量增加,导致DMC的时空收率及选择性不断下降,副产物二甲氧基甲烷(DMM)和甲酸甲酯(MF)的选择性逐渐提高.当反应时间延长至190h时,Cu^+含量为33.6%,略有下降,DMC的时空收率和选择性趋于平稳.继续延长反应时间至300h,催化剂中铜物种状态基本不变,催化剂催化性能保持稳定.

关键词：甲醇氧化羰基化碳酸二甲酯 CuY催化剂铜物种价态变化

介孔碳有序度对其负载的CuCoCe催化剂催化合成气制低碳醇性能的影响

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高等学校化学学报 2018年第8期39卷 1741-1749页

作者：魏珺谊高志华黄伟艾培培闫飞飞游向轩太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室太原030024

采用软模板法,通过调变碳源甲醛和间苯二酚的摩尔比,制备了3种不同有序度的介孔碳;并以其为载体,采用超声辅助等体积浸渍法制备了Cu Co Ce/介孔碳催化剂;考察了孔道结构有序度对其催化合成气制低碳醇性能的影响.采用X射线衍射(XRD)分析... 详细信息

采用软模板法,通过调变碳源甲醛和间苯二酚的摩尔比,制备了3种不同有序度的介孔碳;并以其为载体,采用超声辅助等体积浸渍法制备了Cu Co Ce/介孔碳催化剂;考察了孔道结构有序度对其催化合成气制低碳醇性能的影响.采用X射线衍射(XRD)分析、N2吸附-脱附实验、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行了表征.实验结果表明,随着介孔碳有序度的提高,催化活性呈增加趋势.以高度有序的介孔碳作为载体时,低碳醇的时空收率和选择性分别达到849.96 mg·g-1cat·h-1和50.48%,醇产物中C2+OH比例达到90.31%.研究表明,孔道结构影响了活性金属在载体上的分布及存在状态.规整有序的二维六方直通孔结构有利于活性组分Cu Co的均匀分散并使其紧密结合,促进了二者之间的电子转移,进而有效抑制了碳链的持续增长,使催化剂的活性明显提高,并缩窄了醇产物的分布.

关键词：介孔碳有序度合成气低碳醇铜钴铈催化剂

胺化竹木/褐煤活性炭的表面特性及其脱除SO_2性能

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新型炭材料 2014年第6期29卷 486-492页

作者：李国强田福海张永发丁佳丽付亚利王影张国杰太原理工大学煤科学与技术教育部与山西省重点实验室山西太原030024

以竹炭与褐煤混合料压块制备出柱状母料，500℃炭化30min后，经0-21．91％氨水气化，850℃活化2h，获得胺化竹村褐煤活性炭。采用BET和XPS研究竹木／褐煤活性炭的孔结构和表面化学，在100℃下考察活性炭对模拟烟气（0．1439％SO2、8．02... 详细信息

以竹炭与褐煤混合料压块制备出柱状母料，500℃炭化30min后，经0-21．91％氨水气化，850℃活化2h，获得胺化竹村褐煤活性炭。采用BET和XPS研究竹木／褐煤活性炭的孔结构和表面化学，在100℃下考察活性炭对模拟烟气（0．1439％SO2、8．02％O2和10．11％水蒸气）中SO2的脱除性能。结果表明，氨水活化与水蒸气活化形成的竹木／褐煤活性炭孔径分布类似，主要分布于1～2．5nm，2．42％氨水活化制备的活性炭硫容是水蒸气活化的1．52倍；两种活性炭表面有相同种类的含碳基团，氨水活化后活性炭表面出现了类吡啶或类腈基团和胺、酰胺、酰亚胺及类吡咯基团；竹木／褐煤活性炭的脱硫性能主要与类吡啶基团有关。

关键词：竹木褐煤活性炭胺化脱硫性能

Cu(Ⅰ)/SO_4^(2-)/ZnO和Cu(Ⅰ)/S_2O_8^(2-)/ZnO催化剂的制备与表征

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高等学校化学学报 2008年第8期29卷 1609-1615页

作者：李忠黄海彬谢克昌太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室太原030024

采用浸渍法对无定形ZnO分别用稀H2SO4和(NH4)2S2O8溶液处理,制备了SO42-/ZnO和S2O28-/ZnO固体酸.通过固体离子交换法制备了Cu(Ⅰ)/SO42-/ZnO和Cu(Ⅰ)/S2O82-/ZnO两种催化剂,并采用XRD,FTIR,TPD和TPR等进行了表征.研究结果表明,用稀H2SO4和(NH4)2S2O8溶液分别浸渍处理无定形ZnO,经过500~600℃高温焙烧后得到的SO24-/ZnO和S2O82-/ZnO固体酸表面形成了Zn3O(SO4)2物种;py-FTIR结果表明,两者均具有B酸中心和L酸中心,进一步的NH3-TPD研究结果证明,制备的固体酸NH3脱附峰均出现在543℃附近,属于高强度固体酸.结构分析认为,由于SO24-强烈的电子诱导作用,SO42-和ZnO形成的桥式配位物种产生了B酸中心和L酸中心,而其螯合配位形成的物种没有酸性.SO24-/ZnO和S2O82-/ZnO固体酸与CuCl进行离子交换所制备的Cu(Ⅰ)/SO42-/ZnO和Cu(Ⅰ)/S2O82-/ZnO催化剂的Cu(Ⅰ)易于还原,对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)表现出较高的活性和选择性,DMC选择性为98.3%,时空收率可达到1.9g(g.h).

关键词：固体酸多相催化铜催化剂氧化锌固体离子交换

燃料对燃烧法制备Ni-Al2O3催化剂结构及浆态床甲烷化催化性能的影响

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高等学校化学学报 2016年第1期37卷 134-141页

作者：吉可明孟凡会高源李忠太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室太原030024

分别采用浸渍燃烧法和共燃烧法制备了一系列Ni-Al2O3催化剂,并对催化剂进行了表征,研究了燃料种类对不同方法制备的催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响.结果表明,以尿素、甘氨酸和乙二醇为燃料时,采用浸渍燃烧法制备的Ni-Al2O3催化... 详细信息

分别采用浸渍燃烧法和共燃烧法制备了一系列Ni-Al2O3催化剂,并对催化剂进行了表征,研究了燃料种类对不同方法制备的催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响.结果表明,以尿素、甘氨酸和乙二醇为燃料时,采用浸渍燃烧法制备的Ni-Al2O3催化剂织构性质均与载体相近,各催化剂金属Ni分散度和Ni晶粒相差不大,甲烷化性能接近,在260℃反应温度下CO转化率在80.1%~83.5%之间.而共燃烧法制备的Ni-Al2O3催化剂受燃烧过程影响明显,以甘氨酸和乙二醇为燃料时制得的催化剂比表面积较小,金属Ni分散度低且Ni晶粒较大,因而甲烷化活性较低;以尿素为燃料制备的催化剂比表面积大且Ni晶粒较小,CO转化率和CH4选择性分别达到84.7%和91.1%.

关键词：浆态床甲烷化 Ni-Al2O3催化剂浸渍燃烧法共燃烧法燃料