摘要：以聚丙烯腈(PAN)为碳前驱体,氧化石墨烯(GO)为添加物,通过静电纺丝技术制备了石墨烯/炭纳米复合纤维原丝,分别在900、1 000、1 100和1 200℃下氨气中炭化10 min,并在NH_3中活化处理20 min得到多孔、N掺杂的石墨烯/炭纳米复合纤维。分别将4种样品用于室温下低浓度NO(50 ppm)的吸附和催化氧化研究。结果表明,复合纳米纤维对NO的催化氧化性能随着处理温度的升高而增强,在样品PGCNF1200达到最大转化率(49.7%),而对NO和NO2的吸附能力则强烈的依赖于纤维比表面积的大小。此外,经NH_3活化处理后可以在纤维表面引入含氮官能团,可以和作为催化活性位点的GO共同对室温下NO的催化氧化起到促进作用。

摘要：采用聚丙烯腈(PAN)作为静电纺丝前驱体,通过静电纺丝法制备了炭纳米纤维,经预氧化和炭化处理,得到了孔隙率高、比表面积大的PAN基炭纳米纤维(PCNFs)。通过控制前驱体溶液的浓度,可以得到不同直径的PCNFs。制备的样品在室温(20℃)下能去除低浓度的NO(5×10^(−5))。结果表明,炭纳米纤维的微观结构可以影响其对NO的催化性能。CNFs直径越小,微孔越发达,比表面积越大,吸附和催化氧化效果越好。

摘要：采用实验室研发的金属氧化物修饰的分子筛催化剂用于催化氧化含1,2-二氯乙烷(DCE)的反应体系,进行动力学研究和工业规模绝热单段和多段固定床反应器模拟。采用3段控温的固定床反应器,在320~420℃宽温度范围内,0~1244.44 g·h·mol^-1进料质量空时的条件下采集DCE催化氧化反应动力学数据。通过对DCE催化氧化的反应步骤分析并结合反应产物组成,提出了将DCE及两种生成量相对较多的氯乙烯(VC)及四氯乙烯(PCE)作为关键组分、忽略了产物中微量的其它含氯烯烃的复杂反应网络,建立反应动力学模型。通过Matlab非线性最小二乘法对实验数据进行了拟合,得到了各反应的动力学参数。同时,采用拟均相一维模型模拟了间接换热和原料冷激式换热方式下,不同气体进料量和不同DCE进料浓度的转化率分布和轴向温度分布。结果表明:拟合结果与动力学实验数据吻合良好,建立的动力学模型对DCE催化氧化的反应高度适定。研究结果对DCE尾气催化氧化工业规模反应器设计具有指导意义,对于处理不同浓度的废气所需的换热方式选择具有参考价值。

摘要：燃油中的含硫化合物燃烧会导致酸雨、雾霾等环境问题,因此需要降低燃油中硫化物浓度.但是,目前工业上采用的加氢脱硫(HDS)技术在脱除芳香硫化物时需要更高的温度、压力和氢耗,不利于碳减排(生产1吨H2排放10–20吨CO_(2)),因此亟需开发非HDS工艺.在各种非HDS技术中,以O_(2)为氧化剂的氧化脱硫(ODS)技术由于具有对芳香族硫化物脱除性能高、成本低、反应条件温和等优点,而受到广泛关注.在ODS过程中,催化剂的设计是关键之一.研究发现,金属氧化物具有较好的活化O_(2)性能,但是传统金属氧化物存在活性位点有限、分离回收较难等不足.近年来,人们发现,高熵金属氧化物在以O_(2)为氧化剂的催化氧化反应中表现出较好的催化性能,但如何进一步提升其循环使用性能,是目前高熵金属氧化物在ODS中应用所面临的挑战.为解决上述问题,本文通过组分设计在高熵金属氧化物催化剂中引入高催化活性组分和磁性元素,再采用机械化学球磨辅助高温煅烧策略,构筑了一类新型磁性高熵金属氧化物催化剂(CoCrFeMnNiO_(x),HEMO),并用于活化O_(2)催化氧化脱除燃油中芳香族硫化物.实验发现,900℃煅烧制得的HEMO-900催化剂性能最优.催化剂的结构表征结果表明,通过球磨辅助策略能够降低高熵结构的形成温度.进一步研究表明,高熵结构不仅能够提升催化活性组分的分散度,而且有助于活性组分的电荷调控,从而显著增强了HEMO-900对O_(2)分子的活化能力.将所制备的HEMO-900催化剂用于以O_(2)为氧化剂的燃油氧化脱硫体系中,能够获得较好的脱硫性能,在最优条件下能够获得96.9%的脱硫率(硫化物浓度降低至0.001%以下).此外,HEMO-900催化剂能够高效氧化脱除燃油中不同种类芳香族硫化合物,拓宽了其在不同类型燃油深度脱硫中的应用.进一步分析发现,HEMO-900催化剂可以将燃油中二苯并噻吩定向氧化为二苯并噻吩砜.同时,HEMO-900催化剂对真实油品中的硫化物也表现出较好的脱除性能.此外,HEMO-900催化剂还有较好的磁性循环使用性能:通过外加磁场,可以快速将HEMO-900催化剂与燃油相分离,该性能使得催化剂能够在连续反应过程中被高效回收和重复利用.本研究中,HEMO-900催化剂在5次循环使用后,其ODS活性仍达到91.1%综上所述,本文通过机械化学球磨辅助高温煅烧法成功合成了一种可磁性回收的高熵金属氧化物催化剂,实验发现了机械球磨辅助能够显著降低高熵结构的形成温度.设计制得的催化剂兼具较好的活化O_(2)催化燃油氧化脱硫性能和可磁性分离回收的特点.通过设计该类可磁性分离的高熵金属氧化物催化剂,不仅为实现温和条件下燃油深度脱硫提供新的选择,而且为其他多相催化氧化反应催化剂设计提供了新思路.

摘要：过渡金属离子在各种化学及生物氧化中扮演着极为重要的作用,现有的研究表明参与催化氧化的关键活性物种已不再局限于金属氧物种(Mn+O),金属氢氧物种(Mn+—OH)与金属过氧物种(Mn+—OOH)均被发现能够参与各种氧化反应。有些有机化合物也能直接催化有机物的氧化反应,同时,相似的有机物如NADH和辅酶Q一直在生物代谢中发挥着重要作用。但是,现有的研究结果还难以清楚解释生物体系中各种氧化酶在不同的氧化反应中选择特定活性物种的内在原因。因此,了解这些活性物种之间的氧化性能异同性将非常有助于了解酶对它们的选择,进而理解酶的催化氧化机理,为药物设计提供理论基础,同时也有助于设计新的氧化催化剂。本文对在各种均相催化氧化及生物氧化反应中出现的主要活性中间体种类、各中间体的反应性能、反应机理进行了总结,并就现有的实验数据对过渡金属氧物种与氢氧物种的氧化性能相似性及相异性进行了初步评述。

摘要：　采用蒸发—催化氧化预处理硫化橡胶促进剂(NOBS)废水,在进水COD≤2×104mg/L情况下,经预处理后COD<1000mg/L。实际运行表明,出水水质达到了《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中二级排放标准的设计要求。

摘要：湿法脱硫工艺中,副产物-CaSO3的氧化是影响SO2的脱除效率的关键因素之一,其研究有重要意义。该文利用实验装置,通过改变pH 值、亚硫酸钙浓度、空气流量、温度等条件,研究了亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学,实验参数较接近实际工况条件。通过一系列合理的假设建立了亚硫酸钙非催化氧化的总反应过程的数学模型,包括本征化学反应、亚硫酸钙溶解和氧的传质扩散等3 个步骤。结合实验结果,得到在实验条件下,总反应速率受氧的扩散传质控制的结论,为湿式脱硫工艺的设计提供了理论参考。

摘要：氮氧化物(NO_(x))是大气的主要污染物之一,也是PM_(2.5)和O_(3)的重要前驱体,理想的去除方式之一是将其深度氧化至硝酸盐,避免中间毒副产物NO_(2)的生成1,2。低温等离子体技术作为NO_(x)氧化处理的备选技术,其能耗较高、产物主要为NO_(2)等问题制约了该技术的进一步发展和应用3。采用等离子体与催化协同使用是解决此问题的突破口,考虑到催化剂与等离子体之间可能的相互作用,设计制备可充分利用等离子体特性的催化剂至关重要。

摘要：乙酸乙酯生产过程中产生大量高浓度有机废水,研究提出将乙酸乙酯废水先汽化,然后在自制复合氧化物催化剂上,在固定床反应器中进行催化氧化净化处理的方法,研究了其反应工艺,并在消除催化剂外扩散影响的前提下,在反应温度为290~410℃,氧气浓度为j=4%下,测定了乙酸乙酯废水催化氧化宏观反应动力学数据,建立了以耗氧速率为变量的宏观反应动力学模型,并拟合得到了动力学模型参数,计算得到的宏观反应活化能为50.17 kJ·mol^-1,模型计算值和实验值吻合较好。表明该模型是显著可信的,可为乙酸乙酯废水催化氧化工业反应器的设计提供参考依据。

摘要：通过金属离子替代的方法设计了催化氧化性能不同的Mg-Al-Ru-CO3类水滑石、Co-Al-Ru-CO3类水滑石和Ru-Co(OH)2-CeO2等三种催化剂.XRD实验表明钌部分替换制得的Mg-Al-Ru-CO3和Co-Al-Ru-CO3可保持水滑石的结构;但用铈替代铝之后得到的Ru-Co(OH)2-CeO2催化剂无法保持水滑石的结构,而是由氢氧化钴和二氧化铈的微晶组成.XPS和RuK-edgeXAFS的测试结果证实Mg-Al-Ru-CO3催化剂中钌被等键长的6个氧原子包围,该催化剂可有效地催化氧化醇类;Co-Al-Ru-CO3催化剂中钌被两种键长不等的6个氧原子包围,其中短键长的Ru襒O是催化氧化性能增强的原因;Ru-Co(OH)2-CeO2催化剂中钌被两种键长不等的5个氧原子包围,其对于各类醇均有高效的催化氧化性能,原因归功于配位数少的钌物种.