硅铝比对Zn/HZSM-5分子筛丙烷芳构化性能的影响

采用离子交换法改性n(SiO2)/n(Al2O3)分别为25,38,50的ZSM-5催化剂,制得Zn(NO3)2改性的Zn/HZSM-5分子筛催化剂,采用TG-DTA、NH3-TPD方法表征其酸性质;利用气-固反应比较不同硅铝比的Zn/ZSM-5分子筛的丙烷芳构化性能.结果表明,随着n(SiO2)/n(Al2O3)增大,催化剂的总酸量减小,丙烷的转化率也随之下降;B酸量先减小后增大,当n(SiO2)/n(Al2O3)=38时,催化剂的B酸量最大,芳烃选择性也最高.     

采用含氟体系制备NaY分子筛膜

采用二次生长法,在含氟体系中制备了高渗透气化性能的NaY分子筛膜。比较了含氟体系和无氟体系中NaY分子筛的晶化过程和NaY分子筛膜的渗透气化性能,并对晶化时间和溶胶硅/铝摩尔比(n(SiO2)/n(Al2O3))进行了优化。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)表征了NaY分子筛膜层晶体结构。结果表明,合成体系中添加NH4F,可有效抑制分子筛膜层中P型分子筛杂晶的形成。含氟体系中合成的NaY分子筛膜比无氟体系合成的NaY分子筛膜具有更高的渗透气化性能。在n(SiO2)/n(Al2O3)=25、晶化时间为6.5h条件下,合成的5根NaY分子筛膜应用在75℃、水/乙醇质量比10/90体系中的平均渗透通量和平均分离因子分别为(5.3±0.3)kg/(m2.h)和63±3。     

颗粒/整体式催化剂双层床反应器中甲烷氧化偶联反应性能

用5%Na2WO4-2%Mn/SiO2颗粒催化剂和3%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SBA-15/Al2O3/FeCrAl金属基整体式催化剂,构建了一种颗粒/整体式新型双层床新型甲烷氧化偶联催化反应器,评价了双层床反应器中甲烷氧化偶联反应性能,重点考察了催化剂床层高度、原料气的流向方式、反应温度、烷氧比、进料流量等与反应性能的关系。结果表明,颗粒催化剂床层高度为15mm、整体式催化剂床层高度为50mm,原料气先通过颗粒床层再通过整体式床层的方式下,具有最好的反应性能,甲烷转化率为38.4%时,乙烯选择性可达41.5%,比单床层催化剂的综合性能有明显提高。     

Ni-Mo-O催化剂中协同作用对丙烷氧化脱氢的影响

在 Ni-Mo-O体系中 ,加入 Mo O3 能极大地提高丙烷氧化脱氢制丙烯的反应活性。选用固混法、沉淀法、柠檬酸法制备了 Mo O3 过量 1 5 % (摩尔分数 )的α -Ni Mo O4催化剂 ,其中用沉淀法制得催化剂在 5 0 0℃ ,V( C3 H8) /V ( O2 ) /V ( N2 ) =1 0 /1 0 /5 0 ,反应气流量为 70 m L/min的条件下丙烷转化率可达 38.7% ,丙烯选择性达 70 .1 4 %。经 XRD,XPS,TPR表征说明 ,在含有过量 Mo O3 的催化剂中 ,α -Ni Mo O4与 Mo O3 两种晶体之间可产生微小的相互吸引 ;从而发挥协同作用 ,是提高催化剂活性     

在多孔陶瓷载体上X型分子筛生长成膜的研究

研究X型分子筛在多孔陶瓷载体上的生长条件 ,合成膜的晶化液组成n(SiO2 ) /n(Al2 O3) =3 .0～ 5 .0 ,n(Na2 O) /n(SiO2 ) =1.3～ 9.8,n(H2 O) /n(SiO2 ) =12 0～ 80 0 ;晶化温度 85～ 10 5℃ ;晶化时间 2 4～ 96h。SEM显示多孔陶瓷载体上负载生长分子筛膜要经过 6～ 7次涂膜操作 ,才能获得较理想的均匀连续的顶膜 ,膜厚 10～ 2 5 μm。考察了晶化液的配方、合成条件及晶化次数对分子筛负载量的影响 ,多孔载体的表面形貌及规格对表面膜均匀连续性的影响等。结果表明 ,成膜的渗透通量下降为载体的 7%～ 9% ,分子筛膜选透率用 (C4H9) 3N和 (C4F9) 3N的纯蒸汽表征 ,在 3 5 0℃下 (C4H9) 3N对 (C4F9) 3N的选透率达到 69。     

丙烷脱氢与逆水煤气变换耦合制丙烯——碱性助剂对Cr/SiO_2体系催化性能的影响

研究了丙烷脱氢与逆水煤气变换耦合制丙烯反应中碱性助剂对Cr/SiO2体系催化性能影响。运用XRD、TPR和吸附量热等技术考察了金属氧化物助剂对Cr/SiO2催化剂物相、氧化还原性以及表面酸性的影响,结果表明,碱金属和碱土金属助剂的加入,中和了催化剂表面的强酸中心,催化剂还原温度升高,丙烷脱氢转化率下降。但碱性助剂的加入,可提高丙烯的选择性和收率。5%Cr 0 4%K/SiO2催化剂的活性高,在650℃、V(CO2)/V(C3H8)=3 6的条件下,丙烷转化率为31%,丙烯的选择性和收率分别为91%和29%。     

膜反应器对CO_2甲烷化反应性能的影响

采用水蒸气选择渗透SiO2 复合膜及填充Ru/Al2 O3固定床催化剂 ,构成反应 -分离耦合的膜反应器 ,研究其对CO2 甲烷化反应性能的影响。相同反应条件下与管式固定床反应过程比较 ,膜反应器的转化率最大可提高 11%。通过对膜反应器数学模型的数值解析 ,考察渗透速率与反应速率之比等因素对平衡移动的影响 ,为无机膜的制备及膜反应器的设计提供依据。     

无模板剂ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水中的应用

采用二次生长法,以α-Al2O3为载体,制备无模板剂ZSM-5沸石膜,并用异丙醇-水体系表征膜的渗透汽化性能。通过优化膜合成液的SiO2/Al2O3摩尔比、晶种浓度、晶化次数、晶化时间以及F/Si摩尔比,制备得到具有高渗透汽化性能的ZSM-5沸石膜。将此沸石膜用于乙酸乙酯脱水实验,考察了操作温度对其渗透汽化脱水性能的影响。结果表明,采用优化条件制备的超亲水性无模板剂ZSM-5沸石膜,在70℃时,对质量分数90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因数可分别达0.358 kg/(m2?h)和10338;对97%的乙酸乙酯水溶液进行渗透汽化脱水,渗透通量可达0.287 kg/(m2?h),分离因数可达3790。     

新型固体酸催化乙酸/丁醇气相酯化反应的研究

制备了SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 ,SO4 2 -/Fe2 O3 SiO2 ,SO4 2 -/ZrO2 SiO2 ,SO4 2 -/TiO2 SiO2 等固体酸 ,用于催化乙酸 /丁醇气相酯化反应 ,发现SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 新型固体酸具有良好的催化性能 ,乙酸丁酯收率可达 86 32 % ,选择性可达 93 15 % ,是一种有较好应用前景的新型环境友好气相酯化反应催化剂 ;在该反应中 ,反应物料空速、反应温度对反应影响较大 ,而在实验范围内的催化剂颗粒大小对反应影响较小。对催化性能较好的SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 型固体酸进行了XRD表征 ,该类催化剂中成分主要以无定形状态存在。     

PPh3-Rh/SiO2催化剂的TPD研究

应用程序升温(TPD)技术研究了氢甲酰化反应物CO、H2和C2H4在有机-无机杂化PPh3-Rh/SiO2催化剂上的吸附和脱附作用.结果表明Rh/SiO2经PPh3修饰后发生明显变化,催化剂的表面变得"均一化"了,Rh吸附CO的多吸附中心变成单吸附中心.同样,H2和C2H4分别在PPh3-Rh/SiO2上的由多吸附变成单吸附中心.PPh3-Rh/SiO2催化剂上CO/H2/C2H4共脱附(CO/H2/C2H4-TPD)与CO、H2和C2H4分别在PPh3-Rh/SiO2上的脱附基本一致.同时发现有丙醛峰产生,说明PPh3-Rh/SiO2在TPD的条件下具有氢甲酰化性能.     

杂多化合物薄膜化催化剂与异丁烯选择氧化

在多孔钛管上 ,以Ce0 .5 Zr0 .5 O2 为载体 ,制备了杂多化合物薄膜化催化剂。在膜催化反应器上 ,考察了薄膜化催化剂对异丁烯选择氧化反应的催化性能。并与固定床反应器进行了对比。结果表明 ,薄膜化催化剂显著提高了催化活性和选择性 ,在最佳反应温度 (370℃ )、空速 2 880h- 1 下 ,液相产物 (甲基丙烯酸、甲基丙烯醛、乙酸和丙酮 )的总收率达到 6 3 4% ,其中甲基丙烯酸收率达 14 7% ;而固定床反应器的最佳反应温度为 36 0℃ ,在空速 72 0h- 1 时 ,液相产物的总收率仅为 47 7% ,其中甲基丙烯酸收率仅为 1 1%     

丙三醇与苯胺在CeO_2促进的Cu/SiO_2-Al_2O_3催化剂上气相合成3-甲基吲哚

采用浸渍法制备Cu/SiO2-Al2O3及添加CeO2助剂的催化剂,通过H2-TPR,XRD,NH3-TPD,TG-DTA等技术对催化剂进行表征。实验结果表明,对于丙三醇与苯胺气相合成3-甲基吲哚的反应,向Cu/SiO2-Al2O3催化剂中加入适量的CeO2助剂不仅能大幅提高催化剂的选择性,还能改善其稳定性;在CeO2负载量为0.35 mmol/g的Cu-CeO2/SiO2-Al2O3催化剂上,反应运行第5 h时,3-甲基吲哚收率达到46%;CeO2助剂能提高Cu粒子在载体表面的分散度,有效抑制反应过程中Cu粒子的烧结;CeO2助剂还能增加催化剂的弱酸中心数,降低中强酸的酸性,减少催化剂表面的积碳,但不改变积碳的结构。     

Mg对Cr2O3/Al2O3催化剂及其丙烷脱氢性能的影响

制备了不同Mg含量的Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂,考察了Mg含量对Cr2O3/Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能的影响,并通过低温N2吸附-脱附、XRF、XRD、NH3-TPD、H2-TPR和SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明：MgO的加入能提高丙烷脱氢反应中的丙烯选择性,主要原因是MgO的加入使载体表面酸量减少,调变了催化剂中Cr价态的分布,并使Cr晶粒变小,更好地分散在载体上;Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂中Cr2O3负载量（w）为18%时,MgO负载量（w）为1%~2%较为适宜,催化剂的性能可达到最佳,在反应条件下3 h内,丙烷平均转化率为33%,丙烯选择性为93%。     

低成本合成A型分子筛

以催化剂生产装置的工业原料为基础,考察了低成本制备高质量的4 A分子筛的晶化合成条件,以及经改性后所得5 A分子筛对石脑油组分的吸附-脱附性能。结果表明:优选出的4 A分子筛的较佳晶化制备条件为:n（Na2O）/n（SiO2）为2.8~3.1,n（SiO2）/n（Al2O3）为1.0~1.5,n（H2O）/n（Al2O3）为123.0~148.0,晶化温度为90~100 ℃,晶化时间为5 h以上;分别采用含不同SiO2质量分数的硅源水玻璃、晶化母液1、晶化母液2,在较佳晶化制备条件下,均可合成出相对结晶度大于80%的4 A分子筛;经改性所得5 A分子筛对正己烷的吸附-脱附性能优于工业市售品HZSM-5分子筛的。     

钴基催化剂上甲烷部分氧化与甲烷二氧化碳重整耦合反应

用TPR、XRD和活性评价等手段研究了Co/SiO2 、Co/γ -Al2 O3和Co/α -Al2 O3催化剂上金属 -载体相互作用以及Co/α-Al2 O3催化剂上钴负载量对甲烷部分氧化与甲烷二氧化碳重整耦合反应性能的影响。实验结果表明 ,Co/γ -Al2 O3和Co/SiO2 催化剂活性很差的原因主要是金属 -载体的相互作用太强或太弱 ,只有金属 -载体相互作用适中的Co/α -Al2 O3催化剂才具有高的催化活性。在Co/α -Al2 O3催化剂中钴的负载量对催化性能有很大影响 ,当负载量低时催化剂易发生Co0 →CoAl2 O4 相转变而失活 ,而负载量太高时催化剂容易积碳 ,大颗粒的金属钴是积碳的活性中心     

鼓泡浆态床费托合成Co/SiO_2细粒子催化剂研究

系统考察了Co/SiO2细粒子催化剂的还原性能以及Co负载量和反应条件对催化剂浆相反应性能的影响。结果表明:初湿法制备的Co/SiO2细粒子催化剂在空气中焙烧后主要形成Co3O4物种,Co3O4可分步还原为活性金属Co;增加Co负载量,能明显提高催化剂费托反应活性;反应条件对催化剂性能的影响十分显著,Co/SiO2催化剂浆相费托合成适宜的反应条件为:温度220～240℃,压力1 8MPa,空速0 48L·h-1·g-1,催化剂质量分数7 2%。     

Raman和TPR法研究丙烷氧化脱氢VOx/MoOx/Al2O3催化剂

采用原位激光拉曼和程序升温还原法研究了VOx分散于载有单层MoOx(4.8 Mo/nm2)的Al2O3上丙烷氧化脱氢.比较了这些催化剂和VOx/Al2O3的脱氢速率和选择性.在一定VOx表面密度下,每克VOx/MoOx/Al2O3催化剂的脱氢反应速率比VOx/Al2O3催化剂的高1.5～2倍.中间层MoOx通过抑制丙烷和丙烯燃烧反应速率增加了丙烯选择性.偏钒酸铵作钒源,使用钒的醇盐制备催化剂可使VOx形成高分散的单钒酸根和多聚钒酸根配位结构、减少V2O5晶粒的生成及促使V-O-Mo键的形成.催化剂的C3H6形成速率与其H2消耗速率成线性关系.     

助剂对Pt/γ-Al_2O_3催化剂丙烷脱氢性能的影响

采用一系列金属氧化物助剂(Ce,Sn,Zn,V,La,C r,Fe,Zr,M n的氧化物)对Pt/γ-A l2O3催化剂进行修饰,通过丙烷催化脱氢反应考察了不同助剂对Pt/γ-A l2O3催化剂脱氢性能的影响。研究结果表明,经修饰的Pt/γ-A l2O3催化剂的脱氢性能有不同程度的改善。加入CeO2,SnO2,ZrO2助剂,Pt/γ-A l2O3催化剂的丙烷脱氢活性显著提高,丙烷的初始转化率分别提高了9.2%,8.2%,8.1%;加入ZnO助剂,丙烯选择性显著提高,丙烯初始选择性高达97%;SnO2助剂对改善Pt/γ-A l2O3催化剂的稳定性效果最好。采用氢气程序升温还原对催化剂进行表征,表征结果显示,金属氧化物助剂经还原后仍以氧化态形式存在,未以单质形式与铂形成合金。     

B_2O_3/SiO_2-钛铌酸催化剂上环己酮肟气相Beckmann重排

以氨丙基三乙氧基硅烷(APS)为硅源,采用分步离子交换法制备了SiO2柱层状钛铌酸(SiO2-HTiNbO5);以SiO2-HTiNbO5为载体,用浸渍法制备了B2O3/SiO2-HTiNbO5催化剂,并用X射衍射光谱和傅里叶变换红外光谱对催化剂结构进行了表征;考察了催化剂在环己酮肟气相Beckmann重排生成己内酰胺反应中的性能。实验结果表明,当B2O3负载量(质量分数)小于2.00%时,B2O3高度分散于SiO2-HTiNbO5的表面,主要以BO4结构形式存在;当B2O3负载量大于7.32%时,B2O3呈现非晶态,BO3结构形式在数量上占优势;当B2O3负载量为7.32%时,BO4和BO3在数量上相当。B2O3/SiO2-HTiNbO5催化剂的活性和选择性明显地优于SiO2-HTiNbO5,当B2O3负载量为7.32%时,环己酮肟转化率维持在97.0%以上的时间达400min以上,己内酰胺选择性大于98.0%。在环己酮肟重排生成己内酰胺的过程中,BO3和BO4两种结构形式的硼氧物种具有协同促进作用。     

硫酸改性V_2O_5/TiO_2催化剂上甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷

采用等体积浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,并用硫酸对其改性得到HS-V2O5/TiO2(HS为硫酸)催化剂,利用H2-TPR,NH3-TPD,XRD,UV-Vis DRS方法对催化剂进行了表征,并将其用于甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM),研究了硫酸改性对催化剂的还原性、酸性、物相及催化性能的影响。表征结果显示,硫酸改性对V2O5/TiO2催化剂中V2O5的分散性和还原性的影响较小,但能显著提高催化剂的酸性和酸量。实验结果表明,适量硫酸改性能显著提高催化剂的甲醇转化率和DMM选择性。以SO42-和V2O5负载量均为10%(w)的HS-V2O5/TiO2为催化剂时,在甲醇与O2的摩尔比为2、液态空速为1 200 h-1、常压、反应温度为150℃的条件下,甲醇转化率为70.52%、DMM选择性高达91.92%,明显高于未改性的V2O5/TiO2催化剂。