Ni/CeO2/SiO2催化剂上甲烷催化裂解制氢的研究

采用分步浸渍法制备了不同Ni和CeO2含量的Ni/CeO2/SiO2催化剂,考察了催化剂中CeO2的含量与甲烷裂解制氢反应性能的关系,并对催化剂的结构进行了表征.催化活性评价结果表明,CeO2质量分数大于5%后能显著提高甲烷的转化率和催化剂的稳定性.XRD结果表明,CeO2对活性组分Ni具有很好的分散作用.     

非贵金属催化剂上CO选择性氧化反应的研究

比较了CuO/ZrO2、CuO/MnO2、MnO2/CeO2、CuO/CoO和CuO/CeO25种催化剂体系对富氢气体中CO选择性氧化的活性,发现CuO摩尔含量为10%的CuO/CeO2催化剂具有较高的CO转化率和选择性,是比较适合该反应的催化剂。氧气进量的增加或者温度的升高,提高了CO转化率的同时,存在着更多的氢气消耗,导致CO选择性的降低,富氢气体中CO2的存在对CO的选择性氧化起抑制作用。     

Cu/CeO2催化剂的制备、表征及催化性能研究

分别采用热解法和浸渍、还原法制备了CeO2纳米粉体和Cu/CeO2催化剂,运用HRTEM,XRD等分析手段对制备的试样进行了结构表征,并利用微反-色谱装置考察了其催化低温CO氧化活性.结果表明,Cu/CeO2催化剂的催化活性远远高于单纯的CuO和CeO2粉体.较高的催化剂预处理温度对提高Cu在CeO2上的分散度有利,进而提高催化剂的催化活性,但是过高的预处理温度致使粒度增大、Cu-CeO2相分离,催化活性反而降低.     

富氢气氛中CuO/CeO2催化剂选择性氧化CO

制备了不同CuO含量的CuO/CeO2复合氧化物催化剂,研究了催化剂的配比、反应温度和氧气的进气量对催化剂活性和选择性的影响.     

不同助剂的添加对Fe2O3/CeO2-ZrO2甲烷燃烧催化剂活性的影响

在Fe2O3/CeO2-ZrO2甲烷燃烧催化剂的载体中分别加入不同含量的储氧材料和氧离子传导材料.对所得催化剂的甲烷燃烧催化活性进行测试并以储氧量为表征,发现在载体中同时加入具有不同功能的储氧材料和氧离子传导材料,二者的优点在催化剂中得到综合Fe2O3/CeO2-ZrO2甲烷燃烧催化剂的性能发生明显的优化,催化活性还是热稳定性都得到了显著的提高.     

铜铈改性提高催化裂化烟气脱硫助催化剂性能研究

为降低催化裂化烟气中的SOx,采用溶胶凝胶法合成了富镁Mg-Al尖晶石,并通过共胶法进行金属氧化物改性制备得到催化裂化烟气脱硫助催化剂。在小型固定床反应装置上考察了不同镁铝配比和CuO、CeO2改性对助催化剂脱硫性能的影响。结果表明：镁铝摩尔比为1:1的尖晶石脱硫活性最高,经铜铈复合改性后,40 min内仍能保持90.67% 的SO2脱除率。物相结构分析、XPS、Raman光谱等分析结果表明：CeO2的引入抑制了MgO-CuO固溶体的形成,使CuO在尖晶石中更好地分散,具有更高的催化氧化活性;CuO的引入使得CeO2晶格上产生了更多的氧空位,提高了CeO2对O2的吸附能力。助催化剂催化氧化活性的增强和氧吸附能力的提高促进了SO2氧化为SO3,更易被Mg-Al尖晶石吸附,使其具有更好的SOx脱除能力。     

CuO/CeO_2催化剂上富氢气体中CO的选择性催化氧化

针对富氢气体中CO的净化问题,采用固定床反应装置,对不同Cu含量的CuO/CeO2催化剂的催化性能进行了研究,对不同进氧量(λ=2pO2/pCO)以及原料气是否含有水蒸气情况下催化剂的催化活性和反应选择性进行了考察。结果表明,Cu摩尔分数10%~20%的CuO/CeO2催化剂在富氢气体中CO的选择性催化氧化反应中表现出较好的催化活性,其中Cu摩尔分数10%的CuO/CeO2催化剂在λ为3、温度为140℃时,催化剂的催化活性和反应选择性最佳,CO转化率达99.9%,CO出口体积分数为1.4×10-5;当原料气中含有体积分数9%的水蒸气时,CO的转化率和富氢气体中CO转化为CO2的选择性均有不同程度的下降。     

金属与载体相互作用对Pd催化剂上H2和CO吸附性能的影响

对CeO2、TiO2和CeO2-TiO2负载Pd催化剂进行了H2、CO吸附性质表征.Pd/TiO2和Pd/CeO2低温还原后表现出常规H2、CO吸附性质,而在高温还原后吸附被抑制,表明存在金属-载体强相互作用(SMSI).Pd/TiO2吸附抑制现象在高温氧化后可以恢复,而Pd/CeO2的SMSI效应在室温氧化后就可消除.Pd/CeO2-TiO2高温还原没有引发SMSI效应.吸附性质的不同反映了Pd与3种载体之间相互作用本质的不同.氢氧滴定法排除了溢流到CeO2上氢的干扰,为CeO2载体负载催化剂金属分散度的测定提供了可靠的实验方法.     

La改性Pd/CeO2甲醇裂解制氢催化剂研究

采用沉淀沉积法制备了一系列La改性Pd/CeO2催化剂,并对其催化甲醇裂解制氢反应进行了研究.结果表明,加入一定量的La2O3使得甲醇完全转化温度大约降低了40℃左右.结合XPS和H2-TPR表征结果可以看出,La的加入促进了活性组分在催化剂表面的分布,催化剂表面CeO2-La2O3固溶体的形成导致Pd8+在还原活化后的催化剂表面上比例增加,该类Pd物种比Pd0有更高的催化活性.     

CuO-CeO2-ZrO2催化剂制备及其对CO选择性氧化性能的研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备一系列CuO—CeO2-ZrO2复合氧化物催化剂，利用微反应一色谱装置对催化剂CO选择性氧化的催化性能进行了评价，并用XRD、TPR等对样品进行了表征。考察了不同柠檬酸／硝酸盐（c／n）配比对催化剂反应性能的影响。结果表明，当c／n为1．75时，催化剂表现出最佳的催化性能，在140℃～190℃温度区间，CO转化率在99％以上，且保持相对较高的选择性。实验结果还表明，催化剂的焙烧温度对催化活性也有很大的影响，550℃焙烧获得的催化剂表面非晶相CuO负载量最高，相应的催化剂活性也较高。     

富氢气氛下CO选择性氧化本征动力学

采用双沉淀剂分步沉淀法制备了CuO／CeO2催化剂,采用固定床管式反应器研究了富氢气氛下CuO／CeO2催化剂上CO选择性氧化反应的本征动力学;提出了幂函数型动力学方程;采用正交实验设计法及Matlab软件进行了动力学实验的参数估计．并进行了模型检验;研究结果表明,本文提出的动力学模型具有实用性,可用于反应器的模拟、放大、操作工况优化及开展催化剂工程设计。     

H2O对Pd/CeO2-TiO2催化剂CO低温氧化反应性能的影响

对比研究了干湿条件下Pd/CeO2-TiO2催化剂的CO低温氧化性能,考察了水存在时催化剂的稳定性和再生性能.结果表明,水的存在对催化剂CO低温氧化活性和稳定性不仅没有负面影响,而且还有一定的促进作用.当空气中含有体积分数为0.5%的CO,0.5%～1.5%的H2O时,在45℃,空速30 L/(h·g)的条件下,氧化态和还原态催化剂均表现出良好的催化稳定性,CO完全转化时间可保持33 h.失活催化剂经过简单的再生过程,其催化活性和稳定性可完全恢复.     

反相微乳法制备CeO2-ZrO2-PrO2及在三效催化剂中的应用

以可溶性硝酸铈、硝酸锆和硝酸镨溶液为水相,环已烷/聚氧乙二醇辛基苯基醚/正已醇组成微乳液,以氨为沉淀剂,合成CeO2-ZrO2-PrO2固溶体,采用三元相图和溶液电位滴定法对制备W/O型微乳液进行研究,用XRD、红外光谱、拉曼光谱、透射电镜(TEM)、H2-TPR、BET等方法对合成的试样进行表征,并用于整体蜂窝陶瓷催化剂的制备.结果表明,在低贵金属载量(1.0g/L)条件下,新鲜和老化后的催化剂对CO、C3H6和NO均具有较好的冷起动特性和三效催化活性.     

以YSZ-γ-Al2O3为载体的催化剂催化甲烷燃烧性能研究

以溶胶凝胶法制备(NiO、CuO、CeO2)/ZrO2-γ-Al2O3和(NiO、CuO、CeO2)/YSZ-γ-Al2O3催化剂.分别考察了负载3种不同单一活性组分对载体的催化甲烷燃烧性能的影响,并以BET、XRD、H2-TPR等测试法,对催化剂进行了表征.实验结果表明,经Y2O3改性载体的催化剂性能较佳.其中CuO...     

CeO2和MO助剂改性Ni/MgO-Al2O3甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究

采用XRD、H2-TPR及活性评价等方法考察了CeO2、MO助剂对Nu/MgO-Al2O3催化剂物化性质和催化甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响.实验结果表明,单独添加CeO2、MO助剂的催化剂总体反应性能都不理想.而在CeO2和MO共改性催化剂中,CeO2和MO之间存在明显的协同作用,促进了NiO的良好分散,显著提高了CH4的转化率,并维持了CO的选择性,其作用机理有待深入研究.     

Pd/CeO2催化剂上甲烷低温催化燃烧的研究--制备方法对催化剂性能的影响

分别用浸渍法(IM)、沉积-沉淀法(DP)和共沉淀法(CP)制备了甲烷低温燃烧Pd/CeO2催化剂,并与常用的Pd/Al2O3催化剂作了对比.结果表明,沉积沉淀法制得的Pd/CeO2催化剂对甲烷的氧化活性最高,使甲烷的起燃温度(10℃)和完全转化温度分别比Pd/Al2O3降低了83℃和110℃.XRD及XPS分析表明,Pd/CeO2催化剂的活性与CeO2上晶格氧的活动能力及Pd-CeO2之间的相互作用有关.N-DP催化剂上Pd-CeO2相互作用最强,即存在较强的SMSI效应,导致其活性最高.     

CeO2-W-Mn/SiO2催化剂的OCM反应活性及其表征

报道了CeO2改性的W-Mn/SiO2催化剂在甲烷氧化偶联反应中(OCM)的优异催化性能,考察了反应温度对CeO2-W-Mn/SiO2催化剂反应性能的影响.结果表明,CeO2-W-Mn/SiO2催化剂在烷氧比4、温度800℃、空速9942 h-1的条件下,可以得到30.29%的甲烷转化率和79.98%的C+2烃选择性,并有少量C3烃产出,而且具有良好的低温活性,在710℃下,可得到11.5%的甲烷转化率和86.7%的C+2选择性.CeO2改性的W-Mn/SiO2催化剂之所以显示出如此优异的催化活性与CeO2的加入使W-Mn/SiO2催化剂的储氧能力得到提高有关,虽然CeO2的加入增强了W-Mn/SiO2催化剂的储氧能力,但过高的CeO2含量会造成活性组分Mn在催化剂表面聚集.     

乙烷脱氢反应中Cr/CeO2体系的催化性能

运用TPR、XPS、UV-DRS以及微量吸附量热技术研究了Cr/CeO2催化剂体系,考察了CO2气氛中乙烷脱氢反应的活性.实验结果表明,在740℃时,1.18 rmmolCr/100nm2CeO2催化剂试样的乙烷转化率和乙烯选择性较好,分别为36.6%和97%.CO2可通过加氢反应推动乙烷脱氢并可消除反应中生成的积碳以提高催化剂的稳定性.催化剂表面Cr含量接近单层分散时Cr/CeO2催化剂表面酸性较强,反应活性较好.     

CeO2对FT合成Co/SiO2催化剂的修饰作用

利用H2-TPR、H2-TPSR、XRD、XPS等手段对催化剂进行表征,并利用H2-D2、闪脱实验等考察了CeO2助剂对Co/SiO2的修饰作用.结果表明,助剂CeO2的加入,使钴的电子云密度略有下降,提高了钴在催化剂表面的分散能力,降低了钴晶粒的大小,提高了催化剂对H2/CO的吸附比例和H2、CO的吸附量,从而使H2的解离能力提高,达到了提高催化剂FT反应活性及链增长几率的能力.     

CuO/CeO_2催化剂在水煤气变换反应中的活性

采用共沉淀法、沉积沉淀法和等体积浸渍法制备了CuO/CeO2催化剂,考察了CuO负载量和H2还原温度对该催化剂水煤气变换反应活性的影响。采用XRD、N2吸附、UV-Vis DRS、TEM、H2-TPR技术对催化剂进行了表征。实验结果表明,共沉淀法制备的20%(w)CuO/CeO2催化剂在200℃下还原后表现出较高的水煤气变换反应活性,反应温度250℃时CO转化率为19.6%。CuO在催化剂中或高度分散在载体表面,或以大颗粒形式存在,还原后生成活性组分Cu2O和Cu0。CuO与CeO2之间的强相互作用能阻止CuO颗粒聚集,降低其还原温度;但过度还原会破坏这种相互作用,使催化剂活性降低。