加氢脱硫、脱芳烃沸石负载金属催化剂制备与性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21373034
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0202.催化化学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Nowadays dense fog haze hangs persistently over most cities in China. Hazardous particulates in automobile exhaust account for a major part of the pollution. High-performance supported metal catalysts are required immediately for deep desulfurization and dearomatization of fuel oil. For conventional zeolite-supported metal catalysts, the metal loading is low, and most often the metallic clusters are polydisperse and located primarily on zeolite surface, making them susceptible to poisoning and sintering. The understanding of melting and sintering behavior of nano-scale metals is still limited. Moreover, because the nanostructure, morphology, size and size monodispersity, composition and phase of loaded clusters can not be controlled simutaneously, the intervening multivariate factors make it challenging to explore catalysis mechanisms and burdensome to screen the catalysts. The proposed work, first, will synthesize a series of monodisperse metallic nanoparticles with well-controlled size, composition, phase and crystallinity. We will then fabricate various mesoporous zeolites by a novel self-assembly technique we developed. The hierarchical meso-micro structure improves the mass transport of reactant and product molecules within zeolites, while unique properties of zeolites such as micropore regularity, high surface area, shape selectivity, adjustable surface properties and hydrothermal stability are maintained. Monodisperse metallic nanoparticles with varying size, phase and composition will be dispersed uniformly within microporous zeolite matrix by our newly developed technique. The micropores block big toxicants such as thiophene and its derivatives. The model catalysts will be studied on two co-occurring reactions, hydrodesulfurization of 4,6-Dimethyldibenzothiophene (4,6-DMDBT) and toluene hydrogenation, in an effort to lower the emission of PM2.5 and NOX in the exhaust gas. The research will elucidate the structure/activity relationship, nano-metal size effect, synergy effect, metal-oxide and metal-metal interaction. The model catalysts will also be examined on their sulfur resistance and desulphurization. CoMo、NiMo etc nanoalloys with well-controlled size, phase and composition will be dispersed selectively within the mesopores of the model catalysts by two-step self-assembly to verify feasibility of co-occurring 4,6-DMDBT hydrodesulphurization and toluene hydrogenation by the bifunctional zeolite-supported metal catalyst. The study and the concept developed in the project could lead to development of new and improved catalysts for steam reforming for hydrogen, alkane dehydrogenation, hydrogenation, CO oxidation and isomerization etc.
如今,国内许多城市雾霾长期笼罩,开发高性能负载型金属催化剂用于燃料油深度脱硫、脱芳烃已迫在眉睫。常规沸石负载金属催化剂制备方法往往存在金属分散度低、负载量小、多集中于沸石外表面、易烧结、易硫中毒等难题。由于很难同时控制所载金属结构、形貌、尺寸、组成、晶相及其在载体中分布,多变量错综复杂阻碍了催化机理探究及催化剂快速筛选。本项目在前期工作基础上拟制备系列单分散可控金属纳米颗粒,利用自组装技术原位水热合成微-介多级孔道沸石负载金属催化剂,研究自组装过程与多级孔道结构调控,实现金属高效负载及其在沸石内可控分布,并研究甲苯加氢及4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫双效模型催化剂构效关系、尺寸效应、金属协同效应、载体与金属相互作用、耐/脱硫及抗烧结性能。实施本项目将建立多级孔道沸石负载金属双功能催化剂制备方法,揭示负载纳米金属的烧结规律,为催化剂快速筛选以及设计高性能沸石负载催化剂提供理论及实验依据。

结项摘要

如今,国内许多城市雾霾长期笼罩,开发高性能负载型金属催化剂用于燃料油深度脱硫、脱芳烃已迫在眉睫。常规沸石负载金属催化剂制备方法往往存在金属分散度低、负载量小、多集中于沸石外表面、易烧结、易硫中毒等难题。由于很难同时控制所载金属结构、形貌、尺寸、组成、晶相及其在载体中分布,多变量错综复杂阻碍了催化机理探究及催化剂快速筛选。我们开发出反相微乳原位合成法制备系列单分散可控金属纳米颗粒,利用自组装技术原位水热合成微-介多级孔道沸石负载金属催化剂,研究自组装过程与多级孔道结构调控,实现金属高效负载及其在沸石内可控分布,取得了一系列成果,此外,通过在原位一步法基础上制备高分散、高活性、高循环性能的Ni-MoS2/C的HDS催化剂。通过水热法合成多维花簇状纳米MoS2,通过调节前驱液的浓度调节MoS2的尺寸,具有很好的HDS性能,采用原位合成技术,将药物和农药分散于适当溶剂内,随后采用亲油或者亲水的纳米材料在药物表面包裹形成膜,形成亲水亲油可调的缓释纳米胶囊。制造出“绿色农药”。该产品已获得下游产品的好评,因此,基于本项目所提出的这种合成方法,在材料合成与相关技术运用领域有很好的应用前景。

项目成果

期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(17)
Synthesis and Antibacterial Testing of Silver/Poly (Ether Amide) Composite Nanofibers with Ultralow Silver Content
超低银含量银/聚醚酰胺复合纳米纤维的合成及抗菌测试
  • DOI:
    10.1155/2014/684251
  • 发表时间:
    2014-01-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF NANOMATERIALS
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Liang, Shuai;Zhang, Geng;Jiang, Xingmao
  • 通讯作者:
    Jiang, Xingmao
Synthesis of uniform hollow TiO2 and SiO2 microspheres via a freezing assisted reverse microemulsion-templated sol-gel polymerization method
冷冻辅助反相微乳液模板溶胶凝胶聚合法合成均匀空心TiO2和SiO2微球
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子:
    9.1
  • 作者:
    Zhen Chen;Fei Wang;Hanping Zhang;Tao Yang;Shaobo Cao;Yun Xu;Xingmao Jiang
  • 通讯作者:
    Xingmao Jiang
Monodisperse FePt nanoparticles as highly active electrocatalysts for methanol oxidation
单分散 FePt 纳米颗粒作为甲醇氧化高活性电催化剂
  • DOI:
    10.1039/c5ra07931d
  • 发表时间:
    2015-01-01
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Liang, Shuai;Wang, Fei;Jiang, Xingmao
  • 通讯作者:
    Jiang, Xingmao
Highly sensitive humidity sensors based on LiCl-Pebax 2533 composite nanofibers via electrospinning
基于 LiCl-Pebax 2533 静电纺丝复合纳米纤维的高灵敏度湿度传感器
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2014.11.035
  • 发表时间:
    2015-03-01
  • 期刊:
    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Liang, Shuai;He, Xiaowei;Jiang, Xingmao
  • 通讯作者:
    Jiang, Xingmao
A controllable synthesis of nitrogen-doped mesoporous carbon supported MoS2 catalysts for hydrodesulfurization of thiophene
氮掺杂介孔碳负载MoS2催化剂的可控合成用于噻吩加氢脱硫
  • DOI:
    10.1039/c6ra22554c
  • 发表时间:
    2016-10
  • 期刊:
    Rsc Advances
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Hu Jianheng;Zhang Zhenwei;Wang Fei;Zheng Shifu;Cai Jinpeng;Qin Jilong;Liu Wenwen;Liang Shuai;Jiang Xingmao
  • 通讯作者:
    Jiang Xingmao

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其他文献

基于产品工程理念的聚乙二醇类物质脱硫脱氮实验教学设计
  • DOI:
    --
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  • 作者:
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气溶胶法制备纳米黑色TiO2颗粒及其光催化降解四环素的研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 通讯作者:
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Fe2O3纳米颗粒对模拟哮喘气道黏液的流变学性能影响
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  • 作者:
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共沸蒸馏法制备Ni/Al_2O_3催化剂及其肉桂醛加氢反应性能
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  • 发表时间:
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  • 作者:
    秦跻龙;王非;蔡金鹏;胡建恒;刘雯雯;姜兴茂
  • 通讯作者:
    姜兴茂

其他文献

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姜兴茂的其他基金

微波辅助可控制备单分散球形纳米颗粒气溶胶过程及其生物医学应用研究
  • 批准号:
    21878237
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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