检索结果-内蒙古大学图书馆

MO_(δ)/3 DOM ZSM-5催化剂的制备及同时消除炭烟和NO_(x)的催化性能

高等学校化学学报 2025年第2期46卷 103-118页

作者：王斓懿王世伟陈心宇于迪张春雷范晓强于学华赵震沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所沈阳110034 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

炭烟颗粒和NO_(x)作为柴油机尾气的主要污染物严重危害了人体健康与环境.因此,炭烟与NO_(x)的催化净化得到了广泛关注.本文设计制备了具有独特孔结构的三维有序大孔(3DOM)ZSM-5分子筛催化剂,并将其作为载体,制备了一系列3DOM ZSM-5担载M... 详细信息

炭烟颗粒和NO_(x)作为柴油机尾气的主要污染物严重危害了人体健康与环境.因此,炭烟与NO_(x)的催化净化得到了广泛关注.本文设计制备了具有独特孔结构的三维有序大孔(3DOM)ZSM-5分子筛催化剂,并将其作为载体,制备了一系列3DOM ZSM-5担载MO_(δ)(M=Mn,Fe,Co,Ce,Pr,W)的催化剂.所制备催化剂均具有独特的多级孔结构,有利于炭烟与NO_(x)等小分子的捕捉与传质,可进一步增强催化剂的催化性能.其中,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最佳的同时消除炭烟与NO_(x)的催化性能,其炭烟燃烧的峰值温度最低(453℃),80%以上NO转化率的初始温度最低(184℃)且温度窗口较宽(184~362℃).该催化剂优异的催化性能与其良好的氧化还原性能、丰富的酸位点、充足的活性氧以及丰富的多级孔结构有关.动力学测试结果表明,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最高的本征活性.根据催化剂的活性测试和原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)结果,推断了该催化剂在不同温度下的反应机理.在低温(<300℃)条件下,反应以脱硝为主,主要遵循Eley-Rideal(E-R)机理;在高温条件下(>300℃)主要以炭烟燃烧为主,包括活性氧机理和NO_(2)辅助机理.

关键词： MO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂炭烟燃烧 NO_(x)去除反应机理

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Pt/Mn-silicalite-1催化剂的制备及丙烷脱氢性能

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高等学校化学学报 2025年第3期46卷 72-80页

作者：刘奕萱胡慧敏范晓强于学华孔莲肖霞解则安赵震沈阳师范大学化学化工学院沈阳 110034 沈阳师范大学化学化工学院沈阳 110034 中国石油大学(北京) 重质油国家重点实验室北京 102249

丙烷作为天然气、页岩气等的重要组成成分,其高效催化转化不仅具有重要的理论研究意义,而且具有广阔的应用前景.丙烷直接脱氢制丙烯已成为目前增产丙烯的重要手段之一,提高Pt基催化剂的稳定性、降低贵金属Pt的用量是该反应的关键点.本... 详细信息

丙烷作为天然气、页岩气等的重要组成成分,其高效催化转化不仅具有重要的理论研究意义,而且具有广阔的应用前景.丙烷直接脱氢制丙烯已成为目前增产丙烯的重要手段之一,提高Pt基催化剂的稳定性、降低贵金属Pt的用量是该反应的关键点.本文设计和制备了不同过渡金属Mn掺杂量的Silicalite-1(S-1)分子筛(xMn-S-1)载体,并负载活性组分Pt制备了一系列Pt/xMn-S-1催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)等手段对催化剂进行了表征,并对其进行了丙烷脱氢性能评价.结果表明,乙二胺四乙酸二钠(EDTA)配位后的Mn物种进入S-1分子筛的骨架中形成Mn-O-Si物种,该物种可以有效锚定Pt,从而使Pt物种以高分散的形式存在.通过活性评价结果可知,Pt/0.05Mn-S-1催化剂表现出最佳的丙烷催化脱氢性能,其丙烷初始转化率为51.9%,反应6 h后仍保持在36.7%.这可能是由于适量Mn的掺杂使载体Mn-S-1与活性组分Pt之间产生了强相互作用所致,从而提高了Pt/0.05Mn-S-1的丙烷脱氢活性及稳定性.

关键词：丙烷脱氢丙烯 Mn-silicalite-1载体浸渍合成

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Mo修饰NiSx/γ-Al2O3-TiO2催化剂的制备及用于柴油超深度脱硫反应性能

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化工进展 2025年

作者：李宇航李若愚田丰宇景雪璐刘宾董斌陈小博蒋文春柴永明中国石油大学(华东)化学化工学院重质油全国重点实验室CNPC催化重点实验室中国石油兰州化工研究中心

以等体积浸渍法制备了不同含量Mo修饰的NiSx/γ-Al2O3-TiO2催化剂，以二苯并噻吩（DBT）为模型化合物，在固定床加氢装置上考察了系列催化剂的脱硫性能。采用比表面及孔隙度分析仪（BET）、X 射线衍射（XRD）、H2程序升温还原(H2-TPR)、... 详细信息

以等体积浸渍法制备了不同含量Mo修饰的NiSx/γ-Al2O3-TiO2催化剂，以二苯并噻吩（DBT）为模型化合物，在固定床加氢装置上考察了系列催化剂的脱硫性能。采用比表面及孔隙度分析仪（BET）、X 射线衍射（XRD）、H2程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱（XPS）、高分辨透射电镜（HRTEM）等分析手段对催化剂进行表征。结果表明，Mo的引入没有改变催化剂的晶相结构，且增加了催化剂的比表面积和孔径，利于含硫化合物在催化剂表面的吸附。随着Mo含量的增加，催化剂表现出更好的脱硫活性和稳定性，氢解性能得到提高，加氢选择性呈现先降低后增大的趋势，对DBT的脱除率达到99%以上。将催化剂用于低硫柴油的评价，反应后柴油硫氮含量均低于1ppm，能够用于生产近无硫柴油，显示出良好的工业前景。

关键词：催化剂 MoNi/γ-Al O -TiO 二苯并噻吩加氢脱硫石油

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过渡金属碳化物在电催化析氢反应中的研究进展

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中国科学:化学 2025年第2期55卷 472-494页

作者：曹圆圆叶荣榕李娣王新琪刘芯辛周丽景赵震沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所沈阳110034 中国石油大学(北京) 重质油国家重点实验室北京102249

氢能作为一种能量载体,具有来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、可循环使用、利用形式多、可储存的优点,是未来能源供应的主要替代燃料.因此发展高效、稳定的电催化析氢催化剂对可再生能源的转换利用至关重要.过渡金属碳化物(TMCs)具有... 详细信息

氢能作为一种能量载体,具有来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、可循环使用、利用形式多、可储存的优点,是未来能源供应的主要替代燃料.因此发展高效、稳定的电催化析氢催化剂对可再生能源的转换利用至关重要.过渡金属碳化物(TMCs)具有催化活性与铂类似、物理稳定性高、电导率高、表面/体结构可调控等优点.本文首先对电催化析氢反应进行了概括性的介绍,包括反应机理和评价参数,讨论了TMCs的结构性质、电子性质和典型的制备方法,随后重点介绍了在水裂解过程中提高TMCs电催化析氢反应活性的策略;最后,展望了TMCs析氢催化剂所面临的挑战.

关键词：过渡金属碳化物水裂解析氢反应固有活性

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机器学习辅助非贵金属基过渡金属磷化物电解水制氢研究

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燃料化学学报(中英文) 2025年

作者：李宇明徐砚文王焕焕马丽娜王雅君中国石油大学(北京)重质油全国重点实验室山东石油化工学院碳中和联合研究院

近年来，以绿氢为代表的零碳能源的推广与使用已成为国家碳中和发展战略的一个重要组成部分，大力发展包括电解水制氢技术在内的绿氢能源是我国能源转型的方向之一。设计和开发高效催化剂是提升电解水制氢（HER）能力的关键因素。非贵... 详细信息

近年来，以绿氢为代表的零碳能源的推广与使用已成为国家碳中和发展战略的一个重要组成部分，大力发展包括电解水制氢技术在内的绿氢能源是我国能源转型的方向之一。设计和开发高效催化剂是提升电解水制氢（HER）能力的关键因素。非贵金属基的过渡金属磷化物（TMPs）催化剂由于价格低廉、制氢效率高，是最受研究人员关注的新型电解水非贵金属催化剂之一。然而，高活性TMPs催化剂的实验筛选既耗时又具有挑战性。本文通过机器学习结合大数据分析，探究了支持向量回归（SVR）、K近邻（KNN）、随机森林回归（RF）和极端梯度提升（XGBoost）四种机器学习算法对电解水析氢反应性能的预测能力。在机器学习过程中，对文献报道的过渡金属磷化物催化剂上的电解水析氢反应性能进行分析。通过RMSE和R2评估四种算法后发现RF算法对电解水析氢中的过电位具有优异的预测能力，而XGBoost算法则对Tafel斜率具有较好的预测能力。结果表明，在催化剂组成方面，Ni、Co和Fe元素含量对催化性能影响最大，因此有望通过精细调整，设计并制备出高活性的催化剂。

关键词：电解水氢能机器学习过渡金属磷化物

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三维自支撑电催化析氢催化剂的研究进展

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中国科学:化学 2025年第3期55卷 636-660页

作者：叶荣榕曹圆圆周丽娜李娣周丽景赵震沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所沈阳110034 中国石油大学(北京) 重质油国家重点实验室北京102249 中核工程咨询有限公司北京100032

氢能具有来源广泛、燃烧热值高、清洁等特点,因此被视为未来能源供应的理想替代燃料.近年来,电催化水裂解技术以其产氢效率高和纯度高的优势成为研究的热点.因此,开发具有高效率和长期稳定性的电催化剂至关重要.自支撑催化电极具有诸多... 详细信息

氢能具有来源广泛、燃烧热值高、清洁等特点,因此被视为未来能源供应的理想替代燃料.近年来,电催化水裂解技术以其产氢效率高和纯度高的优势成为研究的热点.因此,开发具有高效率和长期稳定性的电催化剂至关重要.自支撑催化电极具有诸多优点,包括丰富的催化位点、增强的电子转移能力,以及在大电流密度下表现出优异的耐久性.本文首先对电催化析氢反应的机理及性能评价参数进行了概括性介绍,并讨论了自支撑催化剂导电基底的选择和自支撑催化剂典型的合成方法.随后,针对不同导电基底催化剂的制备策略、结构性质和析氢性能进行了重点介绍.最后,对未来开发低成本、高活性和高稳定性的自支撑催化剂进行了展望.

关键词：自支撑催化剂水裂解析氢反应

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间歇精馏操作过程的动态贝叶斯优化方法

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化工学报 2025年第2期76卷 755-768页

作者：郭恭涵丁晖殿李强贾胜坤钱行苑杨陈海胜罗祎青北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 中石化石油化工科学研究院有限公司炼油工艺与催化剂国家工程研究中心北京102299 天津大学化工学院化学工程联合国家重点实验室天津300350

间歇精馏是一种重要的化工分离技术,在处理小批量、多组分生产中具有显著优势。为提高间歇精馏性能,研究者提出了多种间歇精馏过程强化结构,如中间储罐间歇精馏塔(MVBDC)、隔板间歇精馏塔(DWBDC)等。本文建立了传统间歇精馏塔(BDC)、MV... 详细信息

间歇精馏是一种重要的化工分离技术,在处理小批量、多组分生产中具有显著优势。为提高间歇精馏性能,研究者提出了多种间歇精馏过程强化结构,如中间储罐间歇精馏塔(MVBDC)、隔板间歇精馏塔(DWBDC)等。本文建立了传统间歇精馏塔(BDC)、MVBDC、DWBDC三种典型结构的动态仿真模型,搭建了控制系统,并通过贝叶斯优化算法对三种间歇精馏的操作变量进行了严格优化,通过分析严格优化后的结果对比了三种精馏过程结构的优劣。结果表明,DWBDC具有最短的操作时间和最好的经济效益,是一种优越的间歇精馏过程强化结构。

关键词：精馏动态仿真优化结构对比过程强化

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Cu(Ⅱ)强化铁基离子液体脱硫富液氧化再生性能研究

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石油与天然气化工 2025年第1期54卷 1-8页

作者：钟荣强李金环白文轩张丽余江中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院中石化石油工程设计有限公司北京化工大学化工学院能源环境催化北京市重点实验室

目的解决铁基离子液体[Fe(Ⅲ)-IL]湿法氧化脱除硫化氢(H_(2)S)技术再生效率低的问题,利用二价铜离子Cu(Ⅱ)对铁基离子液体脱硫富液的再生性能进行强化。方法为避免铁基离子液体脱硫富液中未反应的溶解态H_(2)S分子对再生过程的干扰,制... 详细信息

目的解决铁基离子液体[Fe(Ⅲ)-IL]湿法氧化脱除硫化氢(H_(2)S)技术再生效率低的问题,利用二价铜离子Cu(Ⅱ)对铁基离子液体脱硫富液的再生性能进行强化。方法为避免铁基离子液体脱硫富液中未反应的溶解态H_(2)S分子对再生过程的干扰,制备了模拟铁基离子液体脱硫富液[Fe(Ⅱ/Ⅲ)-IL],并通过FT-IR、Raman和CV等表征,验证模拟体系的可靠性。随后,将二价铜基离子液体[Cu(Ⅱ)-IL]引入至铁基离子液体脱硫富液中,并添加了聚乙二醇二甲醚(NHD)以降低脱硫富液的黏度,构建了Cu(Ⅱ)-IL+Fe(Ⅱ/Ⅲ)-IL/NHD复合体系。结果当复合体系中Cu(Ⅱ)质量浓度为4.36 g/L时,在120 min内可实现脱硫富液的全部再生。结论通过考查溶剂配比、亚铁离子质量浓度、铜离子质量浓度、水质量分数、温度等因素对脱硫富液再生性能的影响,优化了金属基离子液体脱硫体系,使其为适应石油与天然气等化石能源的开采和工业应用过程的可持续发展需求提供了新的选择。

关键词：铁基离子液体硫化氢脱硫富液再生铜基离子液体氧化脱硫

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费托合成直接制航空煤油中双功能催化剂的研究进展

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低碳化学与化工 2025年第1期50卷 13-19页

作者：刘津旭吕帅帅李红伟周秋明牛丛丛徐润李新刚中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083 天津大学化工学院化学工程联合国家重点实验室化学化工协同创新中心(天津)海河可持续化学转化实验室天津市应用催化科学与工程重点实验室天津300350 天津大学浙江研究院(绍兴) 浙江绍兴312300

费托合成可将生物质来源的合成气直接转化为航空煤油(简称“航煤”),是最具应用前景的生物航煤生产技术之一。受Anderson-Schulz-Flory(ASF)分布规律的限制,费托合成直接制航煤的产物选择性有限,如何提高航煤选择性仍是当前该领域面临... 详细信息

费托合成可将生物质来源的合成气直接转化为航空煤油(简称“航煤”),是最具应用前景的生物航煤生产技术之一。受Anderson-Schulz-Flory(ASF)分布规律的限制,费托合成直接制航煤的产物选择性有限,如何提高航煤选择性仍是当前该领域面临的重要挑战。利用双功能催化剂可将费托合成活性中心与分子筛酸中心耦合,可实现CO加氢与裂解、异构化等二次反应的接力,进而达到有效调控特定馏分选择性的目的。介绍了双功能催化剂的作用机理,对比了现有报道中费托合成的反应性能,阐述了尺寸效应、孔结构调控、酸性质调控和助剂效应在不同催化体系中的调控策略及构效关系,并对双功能催化剂在费托合成直接制航煤中的应用进行了展望。

关键词：费托合成航空煤油双功能催化剂

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Ca-Zn-Al复合氧化物催化1,2-丙二醇与尿素制碳酸丙烯酯

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石油学报(石油加工) 2025年第2期41卷 443-452页

作者：王陇豫卢志凯柳鑫罗国华徐新刘海燕孟祥海徐春明刘植昌靳海波中国石油大学(北京)重质油全国重点实验室北京102249 北京石油化工学院新材料与化工学院燃料清洁化及高效催化减排技术北京市重点实验室北京102617 乐凯医疗科技有限公司河北保定071000 河北省医用影像材料及应用技术创新中心河北保定071000

采用共沉淀法制备了Ca-Zn-Al复合氧化物催化剂,采用XRD、SEM、XRF和NH 3-TPD分析方法对所制备催化剂的晶型晶貌、元素组成及表面酸性进行表征,并对其催化1,2-丙二醇与尿素醇解反应合成碳酸丙烯酯的性能进行了研究。结果表明:催化剂制备... 详细信息

采用共沉淀法制备了Ca-Zn-Al复合氧化物催化剂,采用XRD、SEM、XRF和NH 3-TPD分析方法对所制备催化剂的晶型晶貌、元素组成及表面酸性进行表征,并对其催化1,2-丙二醇与尿素醇解反应合成碳酸丙烯酯的性能进行了研究。结果表明:催化剂制备过程中沉淀体系的pH值、金属离子比及催化剂焙烧温度对催化剂催化1,2-丙二醇与尿素醇解反应有明显的影响,同时具有较好的稳定性。在沉淀体系n(Ca^(2+))∶n(Zn^(2+))∶n(Al 3+)=1.6∶3∶1、pH=9.5条件下,通过共沉淀得到具有水滑石结构的前驱体,前驱体经900℃焙烧4 h所制得的Ca-Zn-Al复合氧化物催化剂催化1,2-丙二醇与尿素醇解反应具有良好的催化性能。在n(1,2-丙二醇)∶n(尿素)=1.5∶1、温度145℃、压力20 kPa条件下反应4 h,碳酸丙烯酯收率达到93.8%。同时通过温度序列控制方案对该反应过程实现了有效优化,碳酸丙烯酯收率提高至98.3%。

关键词： Ca-Zn-Al催化剂尿素 1,2-丙二醇碳酸丙烯酯醇解反应

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