我国科学家以mos2为催化剂

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

从刀耕火种的原始社会到科技发展日新月异的今天，人类的生存及发展都与能源的消耗息息相关。能源是人类社会发展的基础，也是限制社会发展的重要因素。随着煤、石油、天然气等化石能源的急剧消耗，探索新能源已经迫在眉睫。为了人类社会的可持续发展，各国都在大力开发可再生能源，以最大限度地减少有害物质和温室气体排放，从而实现能源生产和消费的高效、低碳、清洁发展。近年兴起的太阳能、风能、核能等可再生能源又存在随着地域和时间等变化而涨幅不定等诸多问题。因此探索稳定且可直接为人所用的电能或燃料能源已成为人们迫切需要解决的问题[1]。

图 1-1 清洁能源的利用

氢气，作为一种高效、洁净无污染的能源，在地球上有丰富的储备，且制备方法多种多样。这些优点足够让它成为继化石能源后，人们所依赖的最重要的能源之一[2]。要想发展氢气这种清洁能源，制氢当然是第一个需要解决的问题。制氢的方法大概分为两大类，即化石燃料制氢和可再生能源制氢。而使用化石燃料制氢过程中会不可避免地产生二氧化碳等温室气体。因此使用清洁方式制氢便成为了科学家们研究的瓶颈。众所周知水中含有大量的氢元素，通过电解水制取氢气是实现氢气量产的有效途径[3]。作为析

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

从刀耕火种的原始社会到科技发展日新月异的今天，人类的生存及发展都与能源的消耗息息相关。能源是人类社会发展的基础，也是限制社会发展的重要因素。随着煤、石油、天然气等化石能源的急剧消耗，探索新能源已经迫在眉睫。为了人类社会的可持续发展，各国都在大力开发可再生能源，以最大限度地减少有害物质和温室气体排放，从而实现能源生产和消费的高效、低碳、清洁发展。近年兴起的太阳能、风能、核能等可再生能源又存在随着地域和时间等变化而涨幅不定等诸多问题。因此探索稳定且可直接为人所用的电能或燃料能源已成为人们迫切需要解决的问题[1]。

图 1-1 清洁能源的利用

氢气，作为一种高效、洁净无污染的能源，在地球上有丰富的储备，且制备方法多种多样。这些优点足够让它成为继化石能源后，人们所依赖的最重要的能源之一[2]。要想发展氢气这种清洁能源，制氢当然是第一个需要解决的问题。制氢的方法大概分为两大类，即化石燃料制氢和可再生能源制氢。而使用化石燃料制氢过程中会不可避免地产生二氧化碳等温室气体。因此使用清洁方式制氢便成为了科学家们研究的瓶颈。众所周知水中含有大量的氢元素，通过电解水制取氢气是实现氢气量产的有效途径[3]。作为析

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

从刀耕火种的原始社会到科技发展日新月异的今天，人类的生存及发展都与能源的消耗息息相关。能源是人类社会发展的基础，也是限制社会发展的重要因素。随着煤、石油、天然气等化石能源的急剧消耗，探索新能源已经迫在眉睫。为了人类社会的可持续发展，各国都在大力开发可再生能源，以最大限度地减少有害物质和温室气体排放，从而实现能源生产和消费的高效、低碳、清洁发展。近年兴起的太阳能、风能、核能等可再生能源又存在随着地域和时间等变化而涨幅不定等诸多问题。因此探索稳定且可直接为人所用的电能或燃料能源已成为人们迫切需要解决的问题[1]。

图 1-1 清洁能源的利用

氢气，作为一种高效、洁净无污染的能源，在地球上有丰富的储备，且制备方法多种多样。这些优点足够让它成为继化石能源后，人们所依赖的最重要的能源之一[2]。要想发展氢气这种清洁能源，制氢当然是第一个需要解决的问题。制氢的方法大概分为两大类，即化石燃料制氢和可再生能源制氢。而使用化石燃料制氢过程中会不可避免地产生二氧化碳等温室气体。因此使用清洁方式制氢便成为了科学家们研究的瓶颈。众所周知水中含有大量的氢元素，通过电解水制取氢气是实现氢气量产的有效途径[3]。作为析

以RTS为催化剂的湿法氧化脱硫技术

随着煤炭价格的不断上涨，导致合成氨成本上升【l】。为实现长

久发展和效益最大化，公司经多方考查和论证后决定使用价格较低的阳泉高硫煤．以降低生产成本。但原有的半水煤气脱硫系统能力小，脱硫效率低，不能满足环保要求。

我公司对脱硫方法、脱硫设备、气体成分等方面进行全面研究分析后。决定采用以RTS为催化剂Na：CO。为碱源的湿法氧化脱硫技术。RTS催化剂是近年来开发的新产品，具有传统催化剂不可比拟的诸多优点。该工艺在我厂投人生产后，运行稳定，脱硫效果良好。 1 RTS脱硫原理 1．1 RTS简介

RTS是近年来开发出的一种新型高效脱硫催化剂，广泛用于工业脱除H S及有机硫。RTS是一种酞菁钴络合物类脱硫催化剂，属有机高分子化合物，是以变价金属离子为中心离子的配位化合物，对硫化物有很强的催化氧化活性。产品为蓝绿色或黑色晶体粉末，自然堆积密度850kg]m3，溶解度为5．41g／L(25℃)，在碱液中溶解度明显增大，不溶物小于2％m。RrI1S与888、ADA、PDS等脱硫催化剂相比．最大的优点是脱硫效率高，不仅能脱除无机硫，同时能脱除部分有机硫(硫化氢脱除率可达97％。有机硫脱

一、单项选择题（每题2分，共30分） 10.填空题（每空1分，共20分） 三、判断题（每题1分，共10分） 四、名称解释（每题2分，共10分） 五、简答题（每题5分，共30分）

情境一沉淀法制备固体催化剂

1.当催化剂和反应物互溶时，这种催化反应称为（）

A、非均相 B、液相反应 C、气固相反应 D、均相反应 2.共沉淀法制备的催化剂的分散性和均匀性较之于（ ）

A、浸渍法好 B、混合法好 C、均匀沉淀法好 D、热熔融法好 3.将催化剂所需的两个或两个以上组分同时沉淀的方法是( ) A、均匀沉淀法 B、共沉淀法 C、浸渍沉淀法 D、导晶沉淀法 4.3A、4A和5A分子筛的主要区别是（ ）

A、孔径 B、晶型 C、硅铝比 D、晶型和硅铝比 5.载体在催化剂中含量（ ）

A、适中 B、较少 C、固定不变 D、较高 6.单组分沉淀法可以用来制备非贵金属的单组份催化剂或（ ） A、载体 B、助催化剂 C、粘结剂 D、活性组分 7.沉淀法制备催化剂中

科学家

沈括的身体力行，王忠诚的潜心学术、居里夫人的爱国思乡……..古今中外的科学家不仅以卓越的成就为人敬仰，更以其刚上的人格魅力获得人们的尊敬。

（一） 东汉张衡在数学、地理、绘画、文学等方面建树很深，但我们纪念他不

仅因为这些，更多的在于其非凡的政治思维，不卑不亢的人格，不幕荣华的性格。

（1） 张衡从小家境衰落，生活困苦，是生活的磨练让他早早地深入生产，从生

活中逐步体会到科学技术，是想，若是荣华富贵，恐怕张衡早已与众多的纨绔子弟一样变得游手好闲，不思进取了。因此磨砺是成长的动力 （2） 淡泊宁静是学术成就的基础

举孝廉不察，数清不仕，张衡虽年少成名，却能自觉自醒，这对于年轻人是多么的不易，也正是如此淡定的心态市长横在学术上所向披靡，简述颇深。

（3） 典雅高贵却不侍才傲物，是为人的优点

任何一盒人面对成绩都难免沾沾自喜，但伟大的人能很快的自拔，平庸之辈却沉湎其中，张衡面对诸多成就，高官厚禄仍然待人真诚古今中外，如此之人少之又少。

（4） 纪念的不只是候风地动仪，还有﹤灵宪图﹥，还有朝廷上他的真知灼见，“如

此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见万杞千龄，令人景仰”。这是郭沫若对张衡的评价。

（5） 清廉执政坚守自我。在地方张衡教人民开荒耕种

光催化剂的工艺及发展

学 院 化学与化学工程学院 专 业 化学工程与工艺 班 级 化工133 姓 名 张竞业 学 号 2013012062

光催化剂的工艺及发展

张竞业

齐齐哈尔大学 . 黑龙江省 . 齐齐哈尔

摘要：由于化石燃料本身的不可持续性，以及燃烧化石燃料释放的大量CO2产生的温室效应、环境污染等严重的全球性问题，构建洁净的、环境友好的、非化石燃料的可再生新能源体系，已经成为世界各国高度关注的焦点和重大战略。太阳能由于其取之不竭、洁净无污染、可再生等优点，必将在未来的新能源开发中占据举足轻重的地位。而氢能具有高燃烧值、燃烧产物是水无环境污染等优点，因此，利用自然界丰富的太阳能光催化制氢和光催化还原CO2作为可持续发展的新能源途径

纳米催化剂综述

所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术

纳米催化剂由于其高效的还原或氧化作用，在催化领域的应用非常广泛，与普通商用催化剂相比，表现出高活性和高选择性等优异的催化性能。在反应中，纳米催化剂的尺寸、形貌、表面性质等对其活性和选择性起到了关键的作用。纳米颗粒由于尺寸小，表面所占的体积分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增加，这就使纳米颗粒具备了作为催化剂的基本条件。随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，这就增加了化学反应的接触面。 纳米催化剂性质 ⒈表面效应

描述催化剂表面特性的参数通常包括颗粒尺寸、比表面积、孔径尺寸及其分布等。有研究表明，当微粒粒径由10nm减小到1nm时，表面原子数将从20%增加到90%。这不仅使得表面原子的配位数严重不足、出现不饱和键以及表面缺陷增加[，同时还会引起表面张力增大，使表面原子稳定性降低，极易结合

一、吸附塔、脱氧塔、原料气缓冲罐、制氢PSA装置催化剂装填： 1、催化剂装填前的准备

工作场地干燥、清洁、无杂物；检查反应器和内构件是否完好，内部热电偶管和衬里有无损坏；认真清扫，抹净反应器内壁、出口筛板与过滤网上的脏物；准备好筛子、加料漏斗、帆布袋和软梯等。在反应器内壁标记好瓷球和催化剂的装填高度。 2、催化剂装填

催化剂是一种强吸水剂，为了避免吸潮，应选在晴天装催化剂，并连续工作装完为止。催化剂的装填通常是用一个金属漏斗和一个帆布软管组成。装填时，要使帆布软管下端尽量接近催化剂床层，装催化剂时用料斗和帆布袋将催化剂送入反应器，催化剂出袋口后的自由落体高度小于1米，催化剂装填人员应使布袋口沿反应器圆周方向移动，使床层均匀上升。每升高半米至一米，耙平一次，然后再装。使其疏密一致，以防止运转中产生床层下沉及沟流等，造成物料和温度分布不均匀，使床层径向温差增大。装填催化剂时应有专人负责指挥，并认真做好现场装填记录。精心搬运，认真记录编号及计量。催化剂装填完毕后，要及时将反应器封口，以备装置试密。

密项装填的操作步骤，将密项装填器放在反应器上部，把催化剂放入料斗，经过帆布袋均匀流入密项装填器。并连续工作装完为止。

二、制氢加氢反应器、脱硫

一

催化剂制备 共沉淀法

按照 Co3O4和 CeO2在催化剂中的比例，计算出所需 0.5mol/L Ce(NO3)3溶液的体积和 Co(NO3)2?6H2O 的质量。将钴、铈的硝酸盐混合溶液与沉淀剂碳酸钠并流滴定。沉淀过程中，始终保持沉淀液的 pH 值在 8.5～9.5 之间。在室温下搅拌 3 小时。按 50mL 蒸馏水/g.cat 的比例用 80℃蒸馏水洗涤三次，在 80℃下干燥24 小时，一定温度下焙烧 5 小时，制得不同比例的钴、铈混合氧化物催化剂。 浸渍法

考察制备方法对催化剂的活性影响时，用到了浸渍法，具体步骤如下：取一定量的0.5mol/L Ce(NO3)3溶液，与沉淀剂碳酸钠并流滴定。沉淀过程中，始终保持沉淀液的pH值在8.5～9.5之间。在室温下搅拌3小时。按50mL蒸馏水/g.cat的比例用80℃蒸馏水洗涤三次，在80℃下干燥24小时，得到CeO2载体的前驱体。按比例取一定量的Co(NO3)2?6H2O，采用等体积浸渍方法将Co(NO3)2溶液浸渍于载体前驱体上，再于室温下放置过夜。一定温度下焙烧5小时，制得Co3O4-CeO2催化剂。 活性

原料气空速为40,000ml/h gcat。原料组成为：1 vol.% O2，1