不同钒载量V_2O_5/SiO_2催化剂上异丁烷催化脱氢制异丁烯的研究

采用浸渍法制备了不同钒载量的V2O5/SiO2催化剂,并用XRD、FT-IR、TPR和微反活性评价等手段对催化剂表面钒物种的分散状态和异丁烷脱氢反应性能进行了研究。结果表明,当V2O5负载量低于8%时,催化剂表面主要为还原性能较好、单层分散的孤立与低聚合度的钒氧物种;当V2O5负载量大于8%时,催化剂表面开始形成还原性较差的高聚合度钒氧物种和V2O5晶体。异丁烷脱氢活性测试结果显示,V2O5最佳负载量为8%,此时异丁烷转化率可达34%,异丁烯选择性为95%。     

KOH/AC催化合成对硝基苯甲醚的研究

考察了以碳酸二甲酯与对硝基苯酚在固体碱催化剂上液相合成对硝基苯甲醚的过程.研究结果表明:以活性炭(AC)为载体,以KOH为活性组分,当活性组分负载量达到20%(质量分数)时催化剂具有最高的活性和选择性.采用CO2-TPD对KOH/AC的性质进行了表征,结果表明KOH/AC催化剂的碱强度随KOH负载量的增加而增加,当KOH负载量超过20%时催化剂的碱强度开始降低.考察了反应温度,反应时间,原料配比,催化剂用量等因素对对硝基苯酚转化率和对硝基苯甲醚选择性的影响.在最佳反应条件下:反应温度393K、反应时间2h、n(DMC)∶n(p-nitrophenol)=10∶1,对硝基苯酚转化率和对硝基苯甲醚选择性都可以达到99%以上.     

采用负载型磷钨酸催化剂的轻汽油醚化

催化裂化轻汽油醚化是降低烯烃含量 ,生产清洁汽油的重要手段。由于常用的阳离子交换树脂催化剂存在热稳定性差的缺点 ,需要开发新型的醚化催化剂。杂多酸作为新型催化材料 ,在催化领域得到了广泛应用。制备了负载型磷钨杂多酸H3 PW12 O40 (PW12 )催化剂 ,并成功地进行了催化裂化轻汽油与甲醇的醚化反应。研究了载体种类、活化温度、PW12 负载量对催化剂醚化活性的影响。载体表面的酸碱性对制备的催化剂的活性有较大影响 ,催化剂表面有碱性基团时 ,催化剂活性低 ,有酸性基团时活性高 ;活化温度对催化活性的影响有一个最佳值 ;PW12 负载量低时 ,由于其与载体表面羟基的强烈作用 ,催化剂活性较低 ,随着负载量的增加催化剂活性增高 ;在适宜的条件下 ,醚化轻汽油中醚含量达到 14 .34% ,与采用阳离子交换树脂催化剂时相当。固载化的磷钨酸适于作为醚化反应的催化剂     

Cr、Ni/γ-Al_2O_3-SiO_2催化聚合α-烯烃制润滑油基础油

研究了新型α-烯烃聚合制润滑油基础油的催化剂。在最佳实验条件下考察了活性组分负载量、磷酸含量、水蒸气处理时间及H_2还原时间的不同对催化性能的影响。结果表明,当活性组分Ni、Cr质量比为4时,产品运动粘度(20℃)最大,向载体中添加酸性组分,增强了其对Cr、Ni/r-Al_2O_3-SiO_2催化剂的调变作用,当酸体积分数为7％时催化剂活性最高。水蒸气处理时间不同时催化剂活性影响不同,但与未处理的催化剂性能相比较,活性有了显著提高,当水蒸气处理时间为40h时,产品的运动粘度达到最大。氢气还原处理可将催化剂中负载的金属还原为较低价态,增强了催化剂的活性,同时该催化剂再生性能较好,再生后催化剂的稳定性及寿命均优于新鲜催化剂。     

甘油在γ-Al_2O_3负载杂多酸催化剂上气相脱水的研究

通过活性组分选择和载体改性设计催化剂,提高对甘油催化脱水反应的性能,同时研究反应条件对甘油转化率和丙烯醛选择率的影响规律。以γ-Al_2O_3为载体,H_3PO_4、H_4SiW_(12)O_(40)、H_3PW_(12)O_(40)和H3PMo12O40为活性组分,采用初润浸渍法制备催化剂,研究了常压下甘油气相脱水生成丙烯醛的催化反应性能。结果表明,γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)对甘油脱水生成丙烯醛有良好的催化性能。质量分数为20%的甘油水溶液以0.1 m L/min的速率进料,310℃时甘油转化率和丙烯醛的选择率分别为89.19%和83.61%。载体γ-Al_2O_3采用B2O3或Zr O2改性,可提高γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)催化剂的催化性能。B2O3改性催化剂,310℃时甘油的转化率近100%,丙烯醛的选择率达85.32%。同时,对活性组分H_4SiW_(12)O_(40)的适宜负载量、甘油水溶液质量分数、液体空速等也进行了考察。甘油水溶液质量分数为35%时,在20%HSi W 10%B2O3/γ-Al_2O_3催化剂上,液体空速为2.0 h-1,甘油完全转化,丙烯醛的转化率大于90%。     

Pd/γ-Al2O3-堇青石结构化催化剂制备及性能

采用悬浮液涂层法对结构化堇青石载体进行修饰,然后采用浸渍法制备Pd/γ-Al2O3-堇青石结构化催化剂.考察了Pd负载量及焙烧温度对催化剂活性与选择性的影响,结果表明:0.5%是适宜的Pd负载量,673K和773K是适宜的催化剂焙烧温度.通过TEM、BET、XPS等手段对催化剂进行表征,结果发现负载量增加时催化剂分散度降低,适当提高催化剂焙烧温度能增加金属Pd的分散度,但XPS表征显示催化剂表面Pd原子分数却呈下降趋势.从Pd3d5/2结合能和半峰宽FWHM数据可知,高温焙烧可能产生两种形态的PdO,在673K和773K焙烧时生成了较多的有利于间二硝基苯催化加氢的PdO,因此其活性与选择性最佳.     

NaHSO4·SiO2催化制备生物柴油的研究

以NaHSO4·H2O、正硅酸乙酯和异丙醇为原料,经溶胶—凝胶法制备固体酸催化剂(NaHSO4·SiO2),进行了利用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应制备生物柴油的实验,研究了催化剂焙烧温度、NaHSO4负载量、反应时间、催化剂质量分数、甲醇与油酸物质的量比等对油酸转化率的影响。实验结果表明:固体酸催化剂NaHSO4·SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为200℃、NaHSO4负载量为15%、n(甲醇)∶n(油酸)=10∶1、催化剂质量占油酸质量的10%、反应时间5h时,酯化反应转化率可达95.19%。     

载铜活性炭低温脱硫及其制备影响因素研究

活性炭负载铜催化剂有较好的低温脱硫性能.本文针对钢铁企业烧结烟气低温特点,开展了椰壳活性炭炭基脱硫性能研究,得出反应温度越低物理吸附越有利,反应温度越高化学吸附越好,分析表明炭基脱硫机理为SO_2、O_2和H_2O被活性炭吸附成为吸附态,并在微孔条件下形成硫酸.以椰壳活性炭为载体负载活性组分Cu,开展了载铜催化剂脱硫反应温度、空速、O_2浓度、SO_2浓度和H_2O含量的影响因素研究,针对催化剂焙烧温度和负载量制备条件进行了探讨,获得催化剂脱硫各影响因素最佳参数及条件,研究载铜催化剂脱硫机理表明:SO_2先以吸附形态附着于Cu/AC,吸附态SO_2再被活性组分铜氧化成吸附态SO_3,SO_3与周边的Cu发生反应生成CuSO_4.研究成果可为烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴.     

用于甲醇分解的复合型催化剂的开发

甲醇分解产物作车用燃料,完全取代汽油是代用燃料领域中较为活跃的课题之一.本文采用 CDS-810微型反应装置,对镍系甲醇分解用催化剂进行了评价和筛选,着重改进其应用性能和寿命.结果表明:在本文实验条件下,NiK 较为适宜的负载量分别为3和2mg·atm/g·Al_2O_3;贵金属元素 Pt 的加入能显著提高镍系催化剂的使用寿命;本文研制的 Ni(3)-K(2)-Pt(0.05)mg·atm/g·Al_2O_3催化剂,在370℃,0.2ml/min 甲醇进料速度(催化剂装填量为0.5g)下,连续使用时间超过150小时,反应期间,主产物 H_2的平均产率约为82%(以甲醇计),产物气体中无付产物.从而在原 Ni 系催化剂的基础上,开发出一类新型的 Ni 系催化剂,即 Ni 和 Pt 同时使用的贵金属与贱金属复合型催化剂,并对其寿命进行了初步研究,该类催化剂有希望发展成一类新型的甲醇“车载分解”催化剂.     

超临界CO2浸渍技术制备糖加氢Ni/Al2O3催化剂的研究

以超临界CO2流体为浸渍介质,活性氧化铝为催化剂载体,硝酸镍为活性前躯体,用超临界流体CO2浸渍沉积技术制备了负载型Ni/Al2O3催化剂,并以葡萄糖加氢为模型反应考察了负载镍基催化剂的加氢性能.研究了超临界CO2流体的温度、压力及氢气还原温度对镍负载量及催化剂加氢活性的影响,用XRD对Ni/Al2O3催化剂进行了表征.结果表明:与传统水介质浸渍制备方法相比超临界流体浸渍可以有效提高活性组分镍的负载量,进而提高负载Ni/Al2O3催化剂的催化活性;在试验范围内,当超临界CO2的温度为60℃、压力为8 MPa时镍的负载量最佳,催化剂的还原温度为600℃时催化剂的活性最好,其活性为普通水浸渍方法制得样品的1.34倍.     

焙烧温度对Ni/MgO-Al2O3催化环戊二烯选择加氢制备环戊烯的影响

采用等体积浸渍法分别制备了不同条件下的MgO-Al2O3复合载体和Ni/MgO-Al2O3催化剂,并考察了Ni/MgO-Al2O3用于环戊二烯(CPD)选择加氢制备环戊烯(CPE)的催化性能.采用X射线衍射(XRD)、BET等技术对催化剂进行了表征,考察了焙烧温度对Ni/MgO-Al2O3催化剂结构的影响.研究结果表明,复合载体与催化剂焙烧温度分别为700℃、450℃,NiO负载量为15％时,制备的催化剂比表面积和孔径大小适宜,催化剂的催化性能最好.     

乙醇在负载磷钨杂多酸催化剂上的吸脱附行为研究

运用IR,XRD,BET及n-C4H9NH2电位滴定法等测试技术表征负载12-磷钨酸(HPW)催化剂性能,C2H5OH-TPSR技术研究了乙醇在负载磷钨酸催化剂上的吸脱附行为以及HPW负载量对HPW/C催化剂上C2H5O吸脱附影响.实验结果表明:H3PW12O40(HPW)载于活性炭和SiO2载体上仍保持其Keggin结构不变.当负载量小于35%时,HPW在活性炭和硅胶载体表面呈高度分散.负载型HPW催化剂的酸量与负载量呈顺变关系.C2H5OH在HPW和负载HPW催化剂上都具有两个不同类型的吸附形态,对于负载型H3PW12O40催化剂而言,位于140℃左右的吸附态为物理吸附;位于215℃附近的为化学吸附.化学吸附的C2H5OH在程序升温脱附过程中发生催化表面反应形成乙烯、乙醚及少量乙醛,且高负载量的HPW/C催化剂有利于生成乙烯.     

磷掺杂碳纳米管负载镍催化剂的小分子电氧化性能研究

镍基催化剂作为碱性溶液中高催化活性和稳定的非贵金属催化剂,广泛用于小分子电催化氧化领域研究。以磷掺杂碳纳米管为载体,将负载镍/氧化镍核壳的纳米粒子用于甲醇小分子的电氧化,获得了良好的稳定性及催化活性。在仅有3%的低负载量时,在氧化峰电位,其质量活性为6 800 mA/mg,未掺杂碳纳米管载体上负载的纳米粒子活性仅为2 070 mA/mg。而且,与CNTs相比,PCNTs为载体时甲醇电氧化的起始电位及氧化电位均有一定程度的负移。该高催化性能归因于镍/氧化镍核壳纳米粒子的小粒径,以及磷掺杂碳纳米管载体与金属之间的相互作用。     

不同状态甲醇改性活性炭对其表面性质及葡萄糖加氢Ru/C催化性能的影响

采用甲醇液体,甲醇蒸气及超临界甲醇流体等方法对活性炭表面进行了改性处理,并以改性后的活性炭为载体,用等体积水浸渍方法制备了Ru/C催化剂,用N2物理吸附、Boehm滴定、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)等手段,研究了超临界甲醇、甲醇蒸气等改性处理方法对活性炭表面孔径结构及表面基团含量的影响,并以葡萄糖加氢生产山梨醇为模型反应对Ru/C催化剂的性能进行了评价.结果表明:甲醇蒸气处理活性炭只能清除活性炭表面的灰分,而超临界甲醇处理活性炭,不仅可清除活性炭表面的灰分,并可有效降低活性炭表面含氧酸性基团的含量,增强载体和活性组分钌间的相互作用,使钌的电子结合能增大,提高Ru/C催化剂的活性.在温度为393 K,氢气压力为4.0 MPa的反应条件下,催化剂的最快反应速率为46.51 mmol.min-1.g-1,与改性前相比提高了0.63倍.     

负载型催化剂MnOx-CeO2/TiO2去除甲苯

为了考察铈掺杂对金属氧化物催化剂催化燃烧处理有机废气的影响,采用蜂窝状TiO2丝网作为催化燃烧催化剂的载体,以MnOx、CeO2作为活性组分,用浸渍法负载制备出催化燃烧催化剂,考察了活性组分负载量及配比、焙烧温度、焙烧时间对催化剂降解甲苯的影响.实验确定了催化剂的最佳制备工艺:Mn的负载量(质量分数)约为15%,Mn与Ce物质的量比为3∶1,催化剂的焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h.结果表明:与催化剂MnOx/TiO2相比,掺杂Ce后的催化剂MnOx-CeO2/TiO2对甲苯催化燃烧的起燃温度和完全转化温度均有明显降低,催化剂表面燃烧物颗粒的粒径有所减小,分散均匀,更有利于甲苯的降解处理.     

Pd／γ—Al2O3-堇青石结构化催化剂制备及性能

采用悬浮液涂层法对结构化堇青石载体进行修饰,然后采用浸渍法制备Pd／γ-Al2O3-堇青石结构化催化剂．考察了Pd负载量及焙烧温度对催化剂活性与选择性的影响,结果表明：0．5％是适宜的Pd负载量,673K和773K是适宜的催化剂焙烧温度．通过TEM、BET、XPS等手段对催化剂进行表征,结果发现负载量增加时催化剂分散度降低,适当提高催化剂焙烧温度能增加金属Pd的分散度,但XPS表征显示催化剂表面Pd原子分数却呈下降趋势．从Pd3d5／2结合能和半峰宽FWHM数据可知,高温焙烧可能产生两种形态的PdO,在673K和773K焙烧时生成了较多的有利于间二硝基苯催化加氢的PdO,因此其活性与选择性最佳．     

甲醇脱氢制甲醛Cu/SiO2催化剂的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Cu/SiO2负载型催化剂,测定其对甲醇脱氢制甲醛反应的活性,并详细考察反应温度、进料浓度、空速等因素对催化剂催化性能的影响,同时应用TPR、XRD等分析技术对催化剂的结构特征进行研究.实验结果表明,采用溶胶-凝胶法制备的Cu/SiO2催化剂对甲醇脱氢制甲醛具有良好的活性和选择性,活性组分与载体、助剂Cr之间存在较强的相互作用.添加助剂Cr可使Cu高度分散于非晶态SiO2载体上.在反应温度650℃,甲醇进料比为16.7%,空速为1.5×10^4h^-1左右时,催化剂具有最佳的催化性能.     

Sn-Bi-Co@AC催化剂在乙炔氢氯化反应中的应用

以活性炭为载体,SnCl4 为活性组分,添加不同含量的BiCl3 以及CoCl3,制备出了Sn@AC、Sn-Bi@AC、Sn-Bi-Co@AC系列乙炔氢氯化催化剂。运用XRD、物理吸附仪对催化剂微观结构进行了表征,并在常压固定床反应器上进行了乙炔氢氯化反应性能评价。研究发现,浸渍法合成的Sn-Bi-Co@AC催化剂中,SnCl4 负载量为 0%,BiCl3 负载量为5%,CoCl3 负载量为10%时,催化剂性能最优,乙炔转化率和氯乙烯的选择性可分别维持在90%和95%以上长达100h。通过对比三组催化剂失活前后织构性质数据的变化,发现Sn-Bi-Co@AC复合催化剂在失活后比表面积和孔容变化最小,这表明BiCl3 和CoCl3 的加入可以有效降低反应过程中催化剂表面积碳的产生,从而提高了催化剂的寿命。     

负载型CuO催化剂上甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应研究

对负载型 CuO 催化剂上甲醇气相氧化羰基化一步直接合成碳酸二甲酯反应进行了探索.对不同载体进行考察,发现以硝酸预处理的活性炭为载体时,CuO 催化剂对该反应有一定活性.考察了不同 CuO 负载量、不同反应温度及不同进料量对反应的影响.优化了反应条件,碳酸二甲酯空时收率最高可达 75.57 g L 1 cath . 1     

HZ SM - 5 /整体式催化剂的制备及其在甲醇制汽油反应中的应用

采用涂覆法将 HZ SM - 5负载到堇青石整体式载体上, 研究了载体的孔直径、 浆液固含量、 溶剂及黏结 剂对负载量和负载牢固度的影响。实验结果表明, 载体的孔直径大、 浆液固含量高和以乙醇为溶剂可以提高 HZ SM - 5在整体式载体上的单次负载量, 但是却降低了 HZ SM - 5在整体式载体表面的负载牢固度, 黏结剂硅溶胶可以大幅 度提高活性组分在整体式载体表面的负载牢固度。在甲醇制汽油反应中, HZ SM - 5 /整体式催化剂表现出较高的甲 醇转化率, 在3 8 0℃时汽油收率达到3 0. 5 3%。