酸碱活性位共存催化剂的开发概述

简述了近年来国内外酸碱活性位共存催化剂的研究进展。酸碱活性位共存催化剂有具酸位和碱位的无机材料、有机材料和无机的机杂化的介孔材料等。利用酸碱活性位共存催化剂的催化反应有烷基胺分解、羟醛缩合、烯丙基醇的环氧化、Nitroaldol和Knoevenagl反应等。     

酸碱活性位共存催化剂的开发概述

简述了近年来国内外酸碱活性位共存催化剂的研究进展。酸碱活性位共存催化剂有具酸位和碱位的无机材料、有机材料和无机有机杂化的介孔材料等。利用酸碱活性位共存催化剂的催化反应有烷基胺分解、羟醛缩合、烯丙基醇的环氧化、Nitroaldol和Knoevenagl反应等。     

铁铈复合选择性催化还原脱硝催化剂的碱金属(钾)中毒机理

采用湿法浸渍法将碱金属(钾和钠)负载到柠檬酸法制备的铁铈复合催化剂(FeCeO_x)表面模拟中毒,考察碱金属对此催化剂低温选择性催化还原(SCR)脱硝活性的影响;通过N2吸附、程序升温脱附(NH3-TPD、NO-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)及原位漫反射红外傅里叶变换光谱(in situ DRIFTS)等表征技术分析了催化剂的失活原因和机理。结果表明,碱金属钾比钠对铁铈复合催化剂的脱硝活性影响更大;碱金属钾中毒后,催化剂的比表面积和氧化还原性能下降;钾降低了催化剂的低温NOx吸附能力,尤其是减少了活性硝酸盐物种而生成更多的惰性硝酸盐物种;催化剂表面酸性的显著下降是此催化剂失活的主要因素,且Br?nsted酸位和Lewis酸位两种酸性位均受到钾的影响,抑制着NH3在催化剂表面的吸附。     

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展

介绍和比较了甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯各类催化剂的结构特点及其催化性能,认为选择无Cl的活性组分可以从根本上解决现有催化剂存在的失活和设备腐蚀问题,是新一代催化剂的发展方向;基于CuⅠ活性位特征进行催化剂设计与制备,有效控制活性位的数量、分布和落位,提高分散均匀度,进而调节催化剂的化学表面结构可望获得理想的催化性能。     

低碳烷烃选择性氧化高分散活性位催化剂的研究进展

石油资源的过渡消耗导致化工原料短缺危机,低碳烷烃选择性氧化可以有效缓解危机并降低化工原料成本。高分散活性位催化剂在低碳烷烃选择性氧化反应中具有特殊催化作用和广阔的应用前景,在石油化工行业发展中具有巨大的潜能。基于国内外研究者在高分散活性位催化剂用于低碳烷烃选择性氧化领域的研究工作,介绍高分散活性位催化剂的制备方法,总结低碳烷烃选择性氧化高分散活性位催化剂体系,分析低碳烷烃选择性氧化反应机理。重点评述钒基、钼基和铁基高分散活性位催化剂用于低碳烷烃选择性氧化反应的催化性能及反应机理。并对高分散活性位催化剂在低碳烷烃选择性氧化中存在的问题、发展趋势和应用前景进行总结和展望。     

磷对MoNi/γ-Al2O3加氢处理催化剂性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同磷含量的MoNiP/γ-Al₂O₃加氢预处理催化剂。采用TPR、HRTEM和XPS技术对催化剂进行表征,以噻吩和喹啉为模型化合物,考察催化剂的加氢脱硫和加氢脱氮活性。结果表明,磷与活性组分相互作用形成新Mo-Ni-O-P相,增加了低温还原峰面积,使还原峰峰顶温度升高。磷的引入提高了活性金属组分的硫化度,使催化剂的MoS₂片晶层数更多,片层长度更长,有助于噻吩和喹啉克服空间位阻吸附在活性中心位上;但过量磷会使MoS₂发生团聚,降低活性中心位数目,不利于提高催化剂活性。添加适量磷对催化剂表面和活性相进行有限度的改变,使催化剂具有最佳的脱硫和脱氮活性。     

整体式Mn基低温脱硝催化剂研究

采样硝酸锰和乙酸锰两种Mn的前体制备以堇青石为基体的整体式脱硝催化剂,并进行了氨选择性催化还原NO反应(NH₃-SCR)和BET、XRD、XPS等表征。以硝酸锰为前体的催化剂具有更好的低温脱硝活性,在反应温度150～250℃的范围内,MnN/TiO₂/CC催化剂的脱硝率接近100%;而当反应温度超过250℃后,MnA/TiO₂/CC催化剂比MnN/TiO₂/CC催化剂具有更高的脱硝活性。表面Mn活性位和弱酸位多是MnN/TiO₂/CC催化剂低温SCR活性好的主要原因。     

丁腈橡胶非均相加氢催化剂失活原因及再生性能研究

对丁腈橡胶非均相催化加氢制备高附加值氢化丁腈橡胶过程中催化剂失活的原因进行了探究,发现造成催化剂活性下降的原因并不是贵金属纳米颗粒的流失、团聚或中毒,而是催化剂表面的活性位被聚合物覆盖而无法与反应物接触,因此将覆盖在活性位上的聚合物进行脱除才是催化剂再生和重复利用的关键。根据相似相容原理选择单溶剂或者混合溶剂对反应后催化剂进行处理,结果表明经过乙酸乙酯、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺以及N-甲基吡咯烷酮这四种有机溶剂处理后,其催化加氢活性可以恢复至新鲜催化剂活性的90%;当用混合溶剂处理后,其催化活性可以提高至新鲜催化剂活性的95%,且循环利用4次其催化活性仍能保持不变。     

丁腈橡胶非均相加氢催化剂失活原因及再生性能研究

对丁腈橡胶非均相催化加氢制备高附加值氢化丁腈橡胶过程中催化剂失活的原因进行了探究,发现造成催化剂活性下降的原因并不是贵金属纳米颗粒的流失、团聚或中毒,而是催化剂表面的活性位被聚合物覆盖而无法与反应物接触,因此将覆盖在活性位上的聚合物进行脱除才是催化剂再生和重复利用的关键。根据相似相容原理选择单溶剂或者混合溶剂对反应后催化剂进行处理,结果表明经过乙酸乙酯、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺以及N-甲基吡咯烷酮这四种有机溶剂处理后,其催化加氢活性可以恢复至新鲜催化剂活性的90%;当用混合溶剂处理后,其催化活性可以提高至新鲜催化剂活性的95%,且循环利用4次其催化活性仍能保持不变。     

磷对MoNi/γ-Al2O3加氢处理催化剂性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同磷含量的MoNiP/γ- Al2O3加氢预处理催化剂.采用TPR、HRTEM和XPS技术对催化剂进行表征,以噻吩和喹啉为模型化合物,考察催化剂的加氢脱硫和加氢脱氮活性.结果表明,磷与活性组分相互作用形成新Mo - Ni -O-P相,增加了低温还原峰面积,使还原峰峰顶温度升高.磷的引入提高了活性金属组分的硫化度,使催化剂的MoS2片晶层数更多,片层长度更长,有助于噻吩和喹啉克服空间位阻吸附在活性中心位上;但过量磷会使MoS2发生团聚,降低活性中心位数目,不利于提高催化剂活性.添加适量磷对催化剂表面和活性相进行有限度的改变,使催化剂具有最佳的脱硫和脱氮活性.     

砷对商业V2O5-WO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响

以某燃煤电厂钒钛基选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂为研究对象,在实验室条件下模拟了该催化剂的As中毒,考察了不同浓度的As对催化剂活性的影响,结合H2-TPR、XPS、NH3吸附FT-IR实验分析As对催化剂性能的影响。结果表明催化剂As中毒后,其活性下降,并且As浓度越大,活性下降越明显;催化剂表面的W和Ti的化学形态不受As的影响,而V物种出现多样化;As对催化剂表面的酸性位有一定的影响,使其吸附NH3的Bronsted酸位减少,而对其酸强度和催化反应途径的影响并不显著。     

FI催化剂在烯烃活性聚合中的应用

综述了含苯氧基亚胺配体的Ⅳ族金属配合物(FI催化剂)在烯烃活性聚合中的应用.N-芳基的邻位氟原子是FI催化剂催化乙烯进行活性聚合的必要条件,芳氧基邻位取代基的空间位阻并不影响催化剂的活性聚合特性.高间规的聚丙烯可由氟代Ti-FI催化剂(尤其是负载的Ti-FI催化剂)制得.在合适的聚合条件下,氟代Ti-FI催化剂/甲基铝...     

Fe2O3/AC催化剂的低温选择性催化还原脱硝性能

以活性焦(AC)为载体、Fe2O3为活性组分,采用等体积浸渍法制备Fe2O3/AC催化剂,研究了Fe含量对Fe2O3/AC催化剂低温脱硝性能的影响. 结果表明,当Fe负载量为6wt%时能获得比其它负载量更佳的NOx转化率,尤其在240℃时NOx转化率达93.9%,当分别有120?10?6(vol) SO2和3.5vol H2O存在时,脱硝率分别稳定在约86%和74%;催化剂孔径≤4 nm,随Fe负载量增加,孔径呈增大趋势;催化剂较稳定;Fe主要以γ-Fe2O3分散在催化剂表面,负载适量Fe2O3使表面吸附氧Oβ和Fe3+增多,为催化剂提供更多活性位,提高了Fe2O3/AC催化剂的低温选择性催化还原脱硝活性.     

甲苯甲醇烷基化制对二甲苯催化剂中试反应性能研究

经过多步改性制备了负载二氧化硅（SiO₂）、氧化镁（MgO）、五氧化二磷（P₂O₅）、贵金属铂（Pt）的纳米ZSM-5分子筛催化剂,并在六段固定床反应器上分段装填该催化剂720 g进行甲苯、甲醇烷基化制对二甲苯反应活性评价。实验结果表明,通过调变甲醇和甲苯物质的量比可以使甲苯转化率在22%~30%可调,烷基化液相产物中二甲苯选择性保持在95%以上,二甲苯中对二甲苯选择性保持在95%以上;催化剂单程寿命达到1 300 h,随着反应时间延长催化剂的活性有所下降。通过X射线衍射（XRD）、热重分析（TG-DTG）和氮气吸附-脱附等手段对参加反应前后的催化剂进行了表征,结果表明反应中生成的积炭堵塞了分子筛的孔道或覆盖了催化剂的活性位;经过在反应器内原位再生,催化剂的反应活性基本恢复到新鲜催化剂水平。     

改性催化剂织构强化低温NH3-SCR脱硝性能的研究进展

采用选择催化还原技术（SCR）有效脱除NO_x的关键在于高效催化剂,而催化剂脱硝性能主要取决于催化剂的物理化学性质,催化剂织构特性的差异对于催化剂低温活性及抗中毒性能具有重要的影响。本文综述了近年来通过改性催化剂织构强化催化剂脱硝性能的研究进展,重点阐述了通过拓展催化剂载体比表面积及提高活性物质的表面分散性等织构改性来优化催化剂微观形态,由此提高催化剂低温脱硝性能;同时介绍了改性催化剂织构的常用方法;并总结了近年来国内外学者对特殊结构催化剂的研究,众多文献表明催化剂的特殊结构和形态可以显著改善催化剂的酸性和活性位性质,提高催化剂的脱硝性能和抗中毒性能。在此基础上展望了未来催化剂织构改性的研究方向;寻求更合适的物理化学方法应用到催化剂织构改性、进一步采用仿真模拟技术用于催化剂研究以及继续开发研究特殊结构催化剂并应用到工程实践中。     

在 AF-5分子筛催化剂上乙烯对苯的气相烷基化反应结焦规律的研究

本研究采用玻璃结构的磁驱动内循环无梯度反应器,考察了反应温度为340℃～420℃,苯/乙烯为5～1的分子比范围内,AF—5分子筛催化剂在乙烯对苯的气相烷基化反应中的结焦规律。在试验范围内,得到了结焦速率式,结焦量与反应时间,结焦量与催化剂活性的关联式。研究结果表明,结焦反应可用平行连串反应历程来表示:苯→乙苯→二乙苯焦母体焦测定了反应温度、反应时间、乙烯分压,空速和催化剂颗粒度等参数对结焦的影响。本研究还推测了 AF—5分子筛催化剂的失活机理;0t_b,单分子焦层的活性位覆盖和多分子焦层引起孔道狭窄的联合效应。     

负载型Ni基CO甲烷化催化剂研究进展

负载型Ni基催化剂是应用于CO甲烷化反应的重要催化剂,其金属分散度、活性位结构和化学组成是决定催化剂活性与稳定性的关键因素。综述了金属Ni活性中心结构、载体与助剂对负载型Ni基催化剂甲烷化反应活性和稳定性的影响,在提高催化剂活性的基础上,为开发低成本的负载型Ni基催化剂具有重要意义。     

丁二烯气相聚合产物分子量分布和粒径分布模型研究

对非均相催化的丁二烯气相聚合,基于聚合物多层模型,考虑催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径分布对聚合物分子量分布和粒径分布的影响,建立了聚合物分子量分布和粒径分布的数学模型。模拟了反应温度、催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径分布等因素的影响,结果表明。随着温度升高,聚合物颗粒平均粒径变小,粒径分布变窄,聚合物分子量变小,分子量分布变宽;催化剂颗粒间的活性组分负载越均匀,聚合物分子量越大,分子量分布和粒径分布越窄;随着催化剂平均粒径变大,聚合物分子量变小,分子量分布变宽,不存在催化剂颗粒粒径分布和聚合物颗粒粒径分布间的复制现象。模型模拟结果与实验结果吻合较好,可用于预测丁二烯气相聚合产物的分子量、分子量分布和粒径分布。     

锰氧化物催化剂催化氧化甲醛的研究进展

锰氧化物具有活性高、毒性低、资源丰富、合成方法多样等优点,常作为许多催化反应的催化剂或载体材料。该文综述了近年来锰氧化物催化剂的研究进展,主要介绍了单一锰氧化物、掺杂改性的锰氧化物以及锰氧化物复合材料在甲醛催化氧化反应中的催化性能;讨论了形貌、晶型结构以及其他因素对催化性能的影响;并归纳了一部分甲醛催化氧化的反应机理;最后指出要发展高效、经济、环保的锰氧化物催化剂,通过构建更多的缺陷、添加助剂、掺杂改性等方法,增加活性面和活性位的数量,来提高锰氧化物的催化性能是未来的主要研究方向。     

Mo改性雷尼镍对2,4-二氟硝基苯液相催化加氢的影响

考察了多种普通商用雷尼镍催化剂在2,4-二氟硝基苯液相催化加氢反应的催化性能,研究了Mo改性后的影响。结果表明,雷尼镍催化剂的催化性能与其颗粒尺寸有紧密的联系,颗粒尺寸越小则单位质量催化剂的加氢活性位越多,其2,4-二氟硝基苯液相催化加氢性能（活性和选择性）相应越好,同时反应过程中存在Ni-Al骨架破损引起活性组分Ni流失而造成催化剂失活的现象;经Mo改性后,2,4-二氟硝基苯液相催化加氢反应中的催化活性和稳定性均有明显提高。H₂-TPD、XPS等表征实验表明,Mo改性后雷尼镍催化剂活性的提高与其对氢的解离吸附能力增强有关,Mo的添加同时稳定了Ni-Al合金骨架,提高了催化剂的稳定性。