铁基催化剂

摘要： 近日,安徽工业大学材料科学与工程学院新能 源材料团队在国际权威期刊《先进功能材料》Ad⁃ vanced Functional Materials 上发表了电催化水分解 制氢最新研究成果,该研究可在室温条件下快速获 得单元金属铁基催化剂。 据了解,电解水制取氢气是目前获取可再生清 洁氢能源的有效方式之一,但该方式具有高能耗、 高成本的问题,因此需要借助电催化剂提高水分解 反应的效率。近年来,镍钴铁基过渡金属氢氧化物 材料凭借其储量丰富、成本低、易于制备及环境友 好等优势,受到科研人员的关注,并作为一类稳定 且廉价的电催化剂,被人们寄予了克服电解水制氢 高能耗问题的厚望。

摘要： 芬顿铁泥是芬顿氧化技术处理工业有机废水产生的一种工业危险废弃物。芬顿铁泥中含有大量的铁资源,具有很高的资源回收潜力,现已成为国内外的研究热点。从化学法、热能法两个方面综述了目前国内外对芬顿铁泥的各类资源化利用方法,并对各类典型方法的研究进展、优缺点以及核心技术进行了介绍。展望了芬顿铁泥资源化利用未来的发展目标,并基于中国火电厂运行实际情况提出芬顿铁泥资源化利用新途径,即将芬顿铁泥作为原材料制备火电厂铁基选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂,以期充分回收利用芬顿铁泥中的铁资源,减小铁泥堆积所造成的环境危害。

摘要： 费托合成是煤炭间接液化技术的核心,可以将煤炭资源经合成气转化为液体燃料等高附加值化学品。通过添加尿素一步水热法成功制备了石墨烯负载特定孔道结构的铁催化剂,并研究孔道结构对费托合成反应性能的影响。结果表明:添加尿素能够成功在铁纳米粒子中制造孔道,形成具有特定孔道结构的PFe-G催化剂,使其具有较高的孔体积和孔尺寸;尿素的弱还原性促进了氧化石墨烯的还原,使得PFe-G中含有较少的C=O官能团,表现出易还原碳化行为;与Fe-G相比,PFe-G表现出较高的CO转化率和重质烃选择性。

摘要： 本研究以哈密原煤和脱矿煤为原料,研究煤液化铁基催化剂对煤焦结构和气化反应性的影响。利用扫描电镜能谱仪和物理吸附仪研究煤焦表面形貌、元素分布和介孔特性,利用热重分析仪研究煤焦气化特性,采用model-fitting和model-free方法研究反应动力学。结果表明,脱矿和负载催化剂对煤焦表面附着物的影响较主体基质明显。负载催化剂的煤焦比表面积显著增加。铁基催化剂提升煤焦气化活性可归因于煤焦表面富集较多Fe和AAEMs等元素,以及比表面积的增大。负载催化剂的脱矿煤焦表现出较大的相对催化活性,且其对升温速率和碳转化率的变化不敏感。煤焦气化特性的差异将随升温速率的升高而减小。铁基催化剂可提高原煤焦的气化反应指前因子A,降低脱矿煤焦的反应活化能E_(a)。非等温条件下,煤焦气化反应活化能随转化率的增加而降低。根据模型拟合度和动力学补偿效应,随机孔模型是描述煤焦气化的最佳模型,且更适合于脱矿煤焦(催化)气化。

摘要： 煤间接液化示范装置主要产生的石蜡产品需要经过滤去除催化剂颗粒后送至油品车间进行深加工进而得到合格的油品。费托合成蜡和铁基催化剂分离技术应用过程中有很多问题需要不断优化,本文主要是针对陕西未来能源化工有限公司铁基催化剂和费托合成蜡分离技术过程中滤后固含量出现偏高的现象进行分析,提出相应的解决措施。

摘要： 论述了铁基催化剂芬顿技术的研究进展及不足;重点介绍了非铁基芬顿催化剂(如铈、铬、钴、铜、锰、钌、多金属氧盐酸和金纳米材料等)在应用时的氧化还原特征、优势和潜在应用领域;总结分析了非铁基催化剂在实际应用时的不足,并指出未来应继续寻求高效稳定的催化剂、发展非铁基强化类芬顿技术和探寻非铁基芬顿/类芬顿技术和其他工艺的组合/耦合技术。

摘要： 在不同温度、不同氢气分压下预硫化制备了系列硫铁催化剂,并在5 MPa 1%H_(2)S-H_(2)气氛、360°C下研究了其催化萘加氢活性。借助XRD、MES、SEM-EDS、ICP和GC-MS等表征手段,研究了不同温度下氢气在预硫化过程中的作用。结果表明,预硫化过程中氢气的引入有利于硫的传递,从而促进了硫化。在不同温度下均有利于活性相Fe_(1−x)S生成,但不同预硫化温度下氢气的作用有所不同。50°C预硫化时,氢气的引入可以有利于硫的传递,使得催化活性有所上升,但该温度下依然存在大量单质Fe和单质S;150°C预硫化时催化活性最好,单质Fe含量下降没有单质S生成,随着氢气分压的增大,萘加氢转化率由60.6%增加至69.1%;300°C预硫化时氢气将催化剂表面的硫还原至低价态,不利于硫的传递,在催化剂颗粒内部观察到晶态的Fe_(3)O_(4),进而催化活性有不同程度的下降。

摘要： 为了研究在铁基催化剂的基础上,添加少量的高活性有色金属钼元素是否可以提高催化剂活性、改善直接液化反应性能,在煤粉负载的FeOOH催化剂上,分别引入粉末状钼化合物、油溶性钼化合物和水溶性钼化合物三种不同形态的钼源,在氢初压为6 MPa、反应温度为455°C的条件下进行催化剂的高压釜性能评价实验。结果表明:添加粉体类形态的含钼催化剂并不能改变煤的转化率,而仅能较小幅度地提高沥青烯向油的转化率,其主要原因是活性金属钼没有在煤浆中高度分散。添加油溶性钼和水溶性钼均为有效的添加形式。油溶性钼化合物的油溶性可以使活性组元钼高度分散于煤液化溶剂中,在液化条件下转化为高分散的MoS_(2)活性相与煤紧密接触并反应,并有效防止反应过程中大分子的团聚。以共沉淀和浸渍两种方式引入的水溶性钼源高度分散在了反应物煤粉上,形成纳米级颗粒并与煤粉充分有效地接触,显著提高了煤转化率及油产率。其中,铁钼共沉淀的方式使铁与钼两种活性组元形成高度结合的固溶体形态,使用的钼源价格适中,且制备流程简单,在钼的添加量为m Mo∶m干煤=0.2%时,与基准FeOOH催化剂相比,煤转化率提高了1.77%,萃取油收率提高了8.76%,液化反应性能有较大幅度的提升。

摘要： 文章综述了近几年有关于费托合成、铁基催化剂、助剂方面的研究,并针对助剂对铁基催化剂产生的影响,从助剂添加方式、助剂作用、铁基催化剂稀土助剂改性这几方面入手,重点分析了助剂对铁基催化剂费托反应性能所产生的主要影响,总结了现阶段有关于费托合成催化剂助剂的研究成果与进展。

摘要： CO_(2)加氢制甲酸由于需同时活化惰性氢气及CO_(2)而富有挑战性,同时此过程原子经济性100%,具有很好的理论和现实研究价值,但文献中报道的活性较好的催化剂均为贵金属催化剂.为了开发活性更高的用于CO_(2)加氢制甲酸的铁基催化剂,我们采用理论计算方法研究了12种不同种类的PNP-Fe(PNP=2,6-(二-叔丁基-磷甲基)吡啶)化合物催化CO_(2)加氢制甲酸的过程.理论研究结果表明,CO_(2)加氢制甲酸反应过程包括H2活化及CO_(2)插入金属氢键两个步骤,H_(2)活化过程是整个反应的速控步骤.催化剂吡啶环上进行P原子取代可以显著降低H_(2)活化能垒.基于以上发现,我们设计了一种新颖的高效铁基催化剂,使用此催化剂催化CO_(2)加氢制甲酸反应,速控步骤能垒只有85.6 kJ/mol,催化活性与贵金属的比较接近.我们研究的12种铁基催化剂速控步骤能垒范围为85.6~126.4 kJ/mol,显示了配体良好的调控催化活性能力.

摘要： 本文对活性炭负载铁基催化剂的低温烟气脱硝性能进行了实验研究.在实验研究的基础上,基于密度泛函理论(DFT),采用量子化学计算软件VASP模拟了NO、NH3和O2分子在α-Fe2O3(001)表面的吸附行为,并通过Bader电荷和差分电荷密度图分析了各分子吸附过程中的电荷转移,进而研究了NH3在α-Fe2O3(001)表面的解离和NO在α-Fe2O3(001)表面的氧化过程.研究结果表明,在120～240°C的温度区间适当增加Fe的含量可以提高NOX的脱除率.NO在α-Fe2O3(001)表面的氧化是较为合理的初始路径,活性炭负载铁基催化剂低温烟气脱硝反应机理倾向于E-R机理而非L-H机理.

摘要： 在添加传统助剂氧化铝、氧化钾、氧化钙的铁基催化剂中,添加钼、钨和稀土等助剂采用熔融法制备出PAF-01型催化剂,研究了其在合成氨工业中的低温催化性能,结果表明PAF-01型催化剂具有较高的转化率,尤其在低温时催化活性要明显高于传统催化剂,并且采用XRD,TPR,TPD等手段对催化剂进行表征.

摘要： 以泡沫镍(Ni)为载体,Fe、Mn为活性组分,采用浸渍法制备了一系列Fe/Ni及Mn改性Fe基低温脱硝催化剂,研究Fe负载量及Mn改性Fe基催化剂的脱硝活性,并通过XRD、XPS、NH3-TPD、H2-TPR等表征手段对催化剂样品进行了表征.结果表明,Mn的添加使活性组分铁氧化物具有更好的分散性,这为催化剂提供了更多的活性位点;同时助剂Mn的掺杂明显提高了活性组分Fe3+/Fe2+的价态比;降低了还原峰的温度;增强了低温脱附峰的酸性强度,因此提高了催化剂的低温脱硝活性.当Mn的添加量达到3％时,3％Mn-10％Fe/Ni/500°C催化剂表现出最佳的低温脱硝活性.

摘要： 采用共沉淀微波热解法制备了一系列铁钴铬复合金属氧化物催化剂,考察钴铬助剂对γ-Fe2O3催化剂SCR脱硝的改性规律.结果表明,钴铬助剂添加显著提高了γ-Fe2O3催化剂的脱硝活性,最优配比的Fe0.6Co0.2Cr0.2Oz催化剂在196°C～320°C内脱硝率保持90％以上,在200°C～300°C范围内,脱硝率保持100％.并且,表征测试结果表明:Cr-Co助剂以无定形态均匀分布在催化剂表面并为催化剂提供了大量的活性位点.同时,Co-Cr掺杂会明显改善γ-Fe2O3的微观形貌,优化内部晶粒结构、改善孔隙分布.另外Co-Cr掺杂明显改善催化剂的抗水抗硫性能,在分别单独通入500μL/L的SO2和10％水蒸气的情况下,催化剂的脱硝效率仍能保持94％以上;在同时通入300μL/L的SO2和5％水蒸气的情况下,脱硝效率保持在86％左右.

摘要： 随着化石能源的日益枯竭以及由此带来的环境问题,氢气热值高、环境友好、清洁,产物只有单纯的水,被认为是未来重要的能量载体.氢能的利用需要解决三个问题:氢的制取、贮存和应用.其中,氢气的贮存是氢能使用的关键环节.目前,报道较多的贮氢方法主要有低温液态或高压气态贮氢、金属合金贮氢、碳材料吸附贮氢等方法.这些方法都取得了一定进展,但是还存在着一些问题,比如碳吸附材料贮氢质量密度低,金属氢化物具有释氢温度高、价格昂贵、连续循环性能差等特点.因此,还需要从质量贮氢密度、体积贮氢密度、能量效率、安全、成本等方面进一步考虑,寻找高效低成本且又能规模化利用的贮氢方法就成为关键.尽管甲酸作为贮氢材料的研究已经取得了一定的研究成果，但是目前的催化剂主要是基于贵金属，催化剂的价格限制了大规模工业化应用。铁是地壳中含量最高的过渡金属，其价格便宜，毒性低，生物兼容性好。发展铁催化的反应符合绿色化学和可持续发展化学的要求，目前广受关注。与贵金属催化剂相比如何调控以提高铁基催化活性是需要重点研究的关键技术。虽然目前铁催化的甲酸释氢有少量研究报道，但是研究仍不够深入，反应机理还有待进一步明确。因此，深入开展甲酸释氢用铁基催化剂的研究具有非常重要的意义。

摘要： 为了研究碳材料表面性质对铁基费托催化剂性能的影响,制备了在不同温度下处理的热解石墨烯氧化物和活性炭材料,利用油酸铁高温分解的方法,制备了尺寸均一的单分散氧化铁纳米粒子,并将其负载于碳材料之上.这些经过还原后的热解石墨烯负载氧化铁纳米粒子催化剂,在费托反应中表现出了明显的反应活性和选择性的差异.使用XPS表征手段对一系列碳材料进行了表征,检测到碳材料表面含有不同程度数量的含氧基团和含硫基团.催化剂生成C5+产物的活性会随着碳材料表面的含氧基团含量减少而明显升高,同时CO2和烯烃的选择性也会增加.

摘要： 对金属铁及其化合物在烟气脱硝过程中的催化作用的研究进展进行了综述。金属铁能够直接催化还原NO为N2，同时铁被氧化为铁的氧化物。当在烟气中补充一定量的还原气体CO，则CO通过还原铁的氧化物以保证金属铁和NO的连续反应，从而提高NO的脱除效率。在典型的模拟烟气条件下铁丝网在900°C以上可达到90％以上的脱硝效率。Fe2O3能有效地还原再燃脱硝过程的中问产物HCN/NH3，从而大幅度提高再燃脱硝的效率。此外，Fe-ZSM-5分子筛也具有催化还原NO的性能。铁催化还原NO的微观反应机理尚需深入研究。

摘要： 生物质气化合成生物柴油属于第三代生物柴油,是近年来比较热门的研究课题.生物质气化中温度,压力,空气当量比,及对焦油裂解催化的催化剂都对气体产品的质量有重要影响;合成气费托合成生物柴油中,催化剂对产物的合成效率与合成质量有着重要影响;由于Fe基催化剂有更好的低碳链烃和水煤气选择性,在费托合成中对于生物质气化气中更多的使用Fe基催化剂.本文对于生物质气化合成生物柴油的工艺流程,研究近况进行了阐述.

摘要： 生物质气化合成生物柴油属于第三代生物柴油,是近年来比较热门的研究课题.生物质气化中温度,压力,空气当量比,及对焦油裂解催化的催化剂都对气体产品的质量有重要影响;合成气费托合成生物柴油中,催化剂对产物的合成效率与合成质量有着重要影响;由于Fe基催化剂有更好的低碳链烃和水煤气选择性,在费托合成中对于生物质气化气中更多的使用Fe基催化剂.本文对于生物质气化合成生物柴油的工艺流程,研究近况进行了阐述.

摘要： 生物质气化合成生物柴油属于第三代生物柴油,是近年来比较热门的研究课题.生物质气化中温度,压力,空气当量比,及对焦油裂解催化的催化剂都对气体产品的质量有重要影响;合成气费托合成生物柴油中,催化剂对产物的合成效率与合成质量有着重要影响;由于Fe基催化剂有更好的低碳链烃和水煤气选择性,在费托合成中对于生物质气化气中更多的使用Fe基催化剂.本文对于生物质气化合成生物柴油的工艺流程,研究近况进行了阐述.

摘要： 本发明涉及费托合成领域，公开了一种用于低温费托合成反应的铁系催化剂的还原方法，包括：将待还原催化剂引入在第一条件下进行活化处理，并将活化后的催化剂在第二条件下进行保温处理；第一条件包括：温度T1为220～280°C，时间为2～30h，压力为0.02～3.0MPa，空速为1000～10000h‑1；第二条件包括：温度T2为260～280°C，时间为1～3h，压力为0.02～3.0MPa，空速为11000～20000h‑1，且所述温度T2≥温度T1。该方法通过调节活化温度、活化空速和活化时间，并增加还原后稳定处理工艺，从而有效的控制催化剂的还原程度和晶粒大小，获得反应性能和稳定性较好的催化剂。

摘要： 本发明提供高活性晶面比例的铁基MOFs析氧电催化剂的制备方法及催化剂，属于析氧电催化剂技术领域。该方法为：按铁离子和反丁烯二酸的摩尔比为1：64～128称取铁盐和有机配体反丁烯二酸，溶解于N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌均匀，得混合溶液；将所得混合溶液在一定反应温度下，进行溶剂热反应一段时间，自然冷却至室温；所得产物用无水乙醇洗涤，随后干燥收集，所得产品即为铁基MOFs析氧电催化剂。本发明通过调控金属Fe离子和有机配体反丁烯二酸的比例，使用温和的溶剂热法，可以原位合成活性晶面暴露比例高的铁基MOFs电催化剂，该制备方法温和简单、易于操作并且不需要额外引入表面活性剂即可达到调控晶面目的。

摘要： 本发明涉及费托合成领域，公开了一种用于低温费托合成反应的铁系催化剂的还原方法，包括：将待还原催化剂引入在第一条件下进行活化处理，并将活化后的催化剂在第二条件下进行保温处理；第一条件包括：温度T

摘要： 本发明涉及在低温(LTS)水煤气变换反应和高温(HTS)水煤气变换反应都可用的具有铂助催化剂的铁‑铬催化剂。与常规催化剂相比，由于添加Pt而具有较高活性的特征使所述催化剂在相同操作条件下优于市售催化剂。由于单位面积获得的活性相(Fe

摘要： 本发明公开了一种以硫酸亚铁为原料制备铁基催化剂的方法，属于催化剂及其制备领域，包括：利用去离子水溶解硫酸亚铁得到硫酸亚铁溶液，再将草酸倒入硫酸亚铁溶液中，搅拌、混合均匀，得到黄色浑浊液；对黄色浑浊液进行离心分离得到黄色沉淀物，取出黄色沉淀物，将单糖倒入沉淀物中搅拌均匀，经过干燥和焙烧变为黑色固体，得到铁基催化剂。本发明能够简单而有效的降低“硫元素”对催化剂反应性能毒害，保证催化剂的反应性能，操作简单，废水产生量少。

摘要： 本发明涉及一种利用费‑托合成从合成气制备液态或固态烃的方法。本发明所述利用费‑托合成从合成气制备液态或固态烃的方法包括：步骤一，将费‑托合成的铁基催化剂用于费‑托合成反应器，其中该铁基催化剂中相对于100％铁原子数，水铁矿相中铁原子数为10‑100％，赤铁矿相中的铁原子数为0‑90％；以及步骤二，利用合成气活化用于费‑托合成的所述铁基催化剂，和通过用于费‑托合成的被活化的催化剂来进行费‑托合成反应，其中所述合成气是费‑托合成反应条件下的反应物。因此，即使没有单独的还原预处理，本发明也能够通过费‑托合成从合成气有效地制备液态或固态烃。

摘要： 本发明公开了一种以硫酸亚铁为原料制备铁基催化剂的方法，属于催化剂及其制备领域，包括：利用去离子水溶解硫酸亚铁得到硫酸亚铁溶液，再将草酸倒入硫酸亚铁溶液中，搅拌、混合均匀，得到黄色浑浊液；对黄色浑浊液进行离心分离得到黄色沉淀物，取出黄色沉淀物，将单糖倒入沉淀物中搅拌均匀，经过干燥和焙烧变为黑色固体，得到铁基催化剂。本发明能够简单而有效的降低“硫元素”对催化剂反应性能毒害，保证催化剂的反应性能，操作简单，废水产生量少。

摘要： 本发明涉及脱硫催化剂领域，公开了一种低温脱硫催化剂和由费托合成铁基催化剂废料制备低温脱硫催化剂的方法，该方法包括：将费托合成铁基催化剂废料、粘合剂和水进行混捏；将所述混捏得到的产物进行挤出成型，并干燥；其中，所述费托合成铁基催化剂废料的粒径小于20μm，费托合成铁基催化剂废料中Fe主要以水铁矿形式存在，所述费托合成铁基催化剂废料含有Fe、Cu和/或Mn、K和SiO2，且Fe、Cu和/或Mn、K和SiO2的重量比为100：(3‑10)：(1.4‑5.5)：(10‑30)。该方法不但简单易行，而且可以制备得到具有较高硫容的低温脱硫催化剂，另外可以有效增加费托合成铁基催化剂废料的附加值。

摘要： 本发明公开一种铁基催化剂串钌基催化剂的低压氨合成工艺，属于氨合成技术领域。本发明工艺采用两个及两个以上的氨合成塔通过管道串联组合成氨反应器，每个氨合成塔均采用触媒筐装填催化剂，第一个装填铁基氨合成催化剂，其他各个至少装填一段钌基氨合成催化剂；第一个氨合成塔设有入气口，以便为反应器提供氮气、氢气和惰性气体循环气；最后一个氨合成塔设有出气口，以用于排出合成的氨；所述氨合成塔外设有热交换器壳层用于使加热后的循环气或冷激气与出口氨气进行热交换。本发明工艺可根据实际实现多种铁基串钌基催化剂的组合方式，满足各种合成氨生产工艺要求，方便了催化剂装填，节约了成本，降低了消耗。

摘要： 本实用新型公开一种铁基催化剂串钌基催化剂的低压氨合成设备，属于氨合成技术领域。本实用新型设备包括两个及两个以上的氨合成塔通过管道串联组合成氨反应器，每个氨合成塔均采用触媒筐装填催化剂，第一个装填铁基氨合成催化剂，其他各个至少装填一段钌基氨合成催化剂；第一个氨合成塔设有入气口，以便为反应器提供氮气、氢气和惰性气体循环气；最后一个氨合成塔设有出气口，以用于排出合成的氨；所述氨合成塔外设有热交换器壳层用于使加热后的循环气或冷激气与出口氨气进行热交换。本实用新型设备可根据实际实现多种铁基串钌基催化剂的组合方式，满足各种合成氨生产工艺要求，方便了催化剂装填，节约了成本，降低了消耗。