BiOCl催化剂的丙烷氧化脱氢催化性能

以_L-赖氨酸为模板剂,采用沉淀法制备了BiOCl催化剂,对催化剂进行了X射线衍射、N₂吸附-脱附和H₂-TPR等表征,并测试了BiOCl催化剂对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能。结果表明,制备的BiOCl催化剂为四面体结构,500 ℃焙烧3 h后,催化剂比表面积为11.2 m²·g^-1,未完全还原氧物种的含量较多。随着反应温度升高,丙烷转化率和丙烯选择性增加,丙烷转化率为20%时,丙烯选择性达64.5%。     

多级孔ZSM-5分子筛的制备及其丙烷脱氢制丙烯的催化性能

采用不同浓度的四乙基氢氧化铵(TEAOH)溶液处理HZSM-5分子筛,并通过XRD、XRF、H2化学吸附、吡啶红外吸附(FT-IR)和N2低温物理吸附对样品进行表征分析,考察有机碱溶液对载体和催化剂物化性能的影响。表征结果显示,低浓度的TEAOH溶液处理HZSM-5后形成介孔-微孔多级孔道结构,介孔容积和外比表面积明显增加,进而提高催化剂表面Pt金属裸露度;高浓度有机碱处理则能够明显增加分子筛表面酸性,同时引起催化剂表面Pt分散度下降。采用有机碱处理后的载体上制备了Pt-Sn-Na/HZSM-5催化剂,并在固定床反应器上考察了丙烷脱氢制丙烯的催化活性。结果表明,随着有机碱溶液的增加,丙烷初始转化率逐渐增加,丙烯选择性则逐渐下降,稳定性呈现出先增加后减少的趋势。以20 mol·L-1有机碱溶液处理HZSM-5分子筛为载体制备的催化剂用于丙烷脱氢活性评价显示,反应120 h后丙烷化率为34.93%,丙烯选择为98.67%,该催化剂脱氢活性和稳定性较佳。     

丙烷氧化脱氢制丙烯介孔催化材料

介绍了丙烷氧化脱氢制丙烯介孔催化材料的研究进展,包括介孔分子筛和介孔金属氧化物催化剂,综述载体、活性组分和制备方法等对丙烷氧化脱氢催化性能的影响,着重评述提高介孔分子筛催化剂催化活性的方法。     

磷酸铝介孔分子筛的合成

选用了不同类型的表面活性剂作为模板剂合成磷酸铝介孔分子筛,实验结果表明,脂肪胺模板剂的浓度不会影响分子筛介孔相构型,介孔分子筛的孔径随烷基胺的链长增加而增大,其比表面积均达到了200 m2/g以上.类型相同的表面活性剂作模板剂时,分子筛的孔径和比表面积并不随其浓度增加而增加.所合成的磷酸铝分子筛TG和DTA曲线表明,磷酸铝分子筛在850 ℃以前具有一定的热稳定性.     

Na2CO3处理制备复合孔ZSM-5分子筛及其丙烷脱氢制丙烯的催化性能

通过不同浓度的Na₂CO₃溶液处理合成的HZSM-5分子筛,并采用X射线衍射、N₂低温物理吸附和X射线荧光光谱分析仪对溶液处理前后的样品进行了表征。表征结果显示,适量浓度的Na₂CO₃溶液处理HZSM-5,能够形成介孔-微孔复合孔道,增加了分子筛介孔容积和外比表面积;同时不会明显破坏HZSM-5的MFI结构,从而保持较好的高温热稳定性。在上述碱处理后的载体上制备了Pt-Sn-K/HZSM-5分子筛催化剂,并在固定床反应器上考察了丙烷脱氢制丙烯的催化活性。结果表明,随着Na₂CO₃溶液浓度的增加,催化剂的初始活性增加,而稳定性先增加后减少。当采用Pt-Sn-K/HZSM-5（1.8）分子筛催化剂用于丙烷脱氢反应,其呈现了良好的脱氢活性和稳定性：反应100h后,其丙烷化率为35.53%,相比初始活性仅下降了2.8个百分点,丙烯选择为98.4%,基本保持不变。     

介孔分子筛HMS负载磷钨酸催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

杂多酸催化剂同时具有酸性和氧化性,用于轻质燃料油的氧化脱硫具有很好的效果。以十二胺为模板剂,磷钨酸为活性组分,介孔分子筛HMS为载体,分别采用浸渍法和一步合成法制备了负载型HPW/HMS催化剂。对催化剂进行了FT-IR和SEM分析表征,考察了催化剂制备条件和反应条件对其脱硫活性的影响。结果表明:采用一步合成法制备的HPW/HMS催化剂,其脱硫效率高于浸渍法制备的催化剂;与焙烧法相比,通过溶剂萃洗去除一步合成法制备过程中的模板剂,得到的催化剂脱硫率更高;HPW/HMS催化剂仍然保持磷钨酸的Keggin结构,能有效催化氧化二苯并噻吩(DBT);在反应温度50℃,反应时间60 min,催化剂质量0.02 g,H2O2体积0.1 m L的条件下,DBT脱除率达到96.5%。     

ZSM-5/EU-1共生分子筛的可控合成及催化裂解性能

采用双模板剂两步晶化法设计合成了ZSM-5/EU-1共生分子筛,通过调整预晶化过程,实现了两种分子筛的共生和晶相比例的可控调变。研究两段凝胶组成的影响发现,第一段凝胶组成,尤其是模板剂浓度对所得共生样品晶相比例具有较大影响。与机械混合和纯相样品相比,ZSM-5/EU-1共生分子筛表现出最大的BET表面积和孔体积尤其是外表面积和介孔体积。而且EU-1相含量为39%的ZSM-5/EU-1共生分子筛在正己烷催化裂解制低碳烯烃反应中表现出比机械混合样品和ZSM-5分子筛更高的反应活性稳定性和低碳烯烃选择性,尤其是丙烯选择性。在反应120 min时,该共生分子筛上低碳烯烃选择性比相同EU-1相含量机械混合样品和ZSM-5分子筛均高出约10.7个百分点,丙烯选择性分别高出8.5和9.1个百分点,P/E比分别高出0.42和0.46。     

ZSM-5/EU-1共生分子筛的可控合成及催化裂解性能

采用双模板剂两步晶化法设计合成了ZSM-5/EU-1共生分子筛,通过调整预晶化过程,实现了两种分子筛的共生和晶相比例的可控调变。研究两段凝胶组成的影响发现,第一段凝胶组成,尤其是模板剂浓度对所得共生样品晶相比例具有较大影响。与机械混合和纯相样品相比,ZSM-5/EU-1共生分子筛表现出最大的BET表面积和孔体积尤其是外表面积和介孔体积。而且EU-1相含量为39%的ZSM-5/EU-1共生分子筛在正己烷催化裂解制低碳烯烃反应中表现出比机械混合样品和ZSM-5分子筛更高的反应活性稳定性和低碳烯烃选择性,尤其是丙烯选择性。在反应120 min时,该共生分子筛上低碳烯烃选择性比相同EU-1相含量机械混合样品和ZSM-5分子筛均高出约10.7个百分点,丙烯选择性分别高出8.5和9.1个百分点,P/E比分别高出0.42和0.46。     

丙烷临氢脱氢催化剂的研究进展

综述了以Al2O3为催化剂载体的丙烷脱氢催化剂的研究进展,重点阐述了Pt-Sn／γ-Al2O3催化剂的研究现状;论述了ZSM-5和尖晶石载体的特殊结构和性质以及适应高温、低压的反应条件,制得具有良好的反应活性和稳定性的催化剂的方法;对丙烷临氢脱氢制丙烯催化剂的研究前景进行了展望。     

不同载体对Pt-Sn催化剂丙烷催化脱氢性能影响

分别以Hβ分子筛和γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备不同Sn含量的负载型Pt-Sn双组分丙烷催化脱氢催化剂。在固定床微反装置上对制备的催化剂进行活性评价,并采用NH₃-TPD方法测定催化剂表面酸量和酸强度分布。结果表明,负载型Pt-Sn/Hβ和Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂对丙烷催化脱氢反应性能与Sn含量密切相关,弱酸中心的存在对丙烷催化脱氢反应有利,对于特定的Pt-Sn体系,γ-Al₂O₃为载体的催化剂性能优于Hβ分子筛为载体的催化剂,当负载Sn质量分数为0.9时,Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂性能最好。     

介孔磷酸盐分子筛上钒物种的引入方式及其对丙烷氧化脱氢 催化性能的影响

以溶剂挥发诱导自组装法(evaporation–induced self–assembly，EISA)合成的有序磷酸盐介孔分子筛Na_0.1Zr_0.9PO为载体，分别采用掺杂和浸渍两种方式引入过渡金属钒作为活性物种，制备了一系列不同钒含量的催化剂样品。通过小角X射线衍射、N₂吸附-脱附和透射电镜表征了所制备样品的孔道结构，采用Raman光谱着重研究了不同方式引入的钒物种在Na_0.1Zr_0.9PO上的存在状态，并将催化剂上钒物种的存在状态与其在丙烷氧化脱氢反应中的催化性能相关联，探讨在介孔磷酸盐分子筛上构筑丙烷氧化脱氢活性位的合适方法。研究结果表明：掺杂方式引入的钒物种不仅可以同时以孤立态和聚集态存在，并且当钒含量高于8%时仍能保持高度分散状态，不容易出现导致催化性能下降的结晶态V₂O₅，与浸渍负载相比，本文采用掺杂方式制备的钒基催化剂样品普遍显示出更好的丙烷氧化脱氢活性和更高的丙烯选择性。此外，以碱金属Na掺杂的介孔磷酸盐分子筛Na_0.1Zr_0.9PO作为钒基催化剂的载体，虽然丙烷氧化脱氢反应的活性受到一定程度的抑制，但却可以使丙烯的选择性有所提升。     

介孔导向剂制备多级孔结构SAPO-34分子筛催化剂及其在甲醇制烯烃反应中的应用

SAPO系列分子筛广泛应用于甲醇制烯烃(MTO)过程,SAPO分子筛的微孔结构仅允许小分子物质进出孔道,限制了反应物在催化剂晶体结构孔道中的扩散,增加了反应物扩散到活性位点的阻力,降低催化剂活性。此外,生成物不易从微孔结构扩散出来,导致过度反应生成积炭。采用聚乙二醇(PEG)作为导向剂,三乙胺(TEA)为模板剂,制备多级孔结构分子筛,在n(Si)∶n(Al)=0.20、介孔导向剂加入量n(PEG)∶n(Al)=0.20、模板剂加入量n(TEA)∶n(Al)=1.5和晶化时间为48 h条件下制备的分子筛0.20P48-SAPO具有良好的物化性质,比表面积和孔径比单一孔结构SAPO-34分子筛大幅提升,表面活性位点数量增加,有利于提高催化活性。微型固定床反应器评价结果表明,甲醇转化率为91%,丙烯选择性为42%;催化剂热稳定性良好,可以进行再生,再生后活性与新鲜催化剂相当,甲醇转化率为90%,丙烯选择性为43%。     

助催化剂Sn、Ga、In和K对丙烷脱氢催化剂Pt/Al2O3

用廉价的丙烷脱氢制丙烯是解决丙烯供应紧张问题的途径之一,研究优异性能的丙烷脱氢催化剂具有重要意义。采用分步浸渍法制备不同类型的丙烷脱氢催化剂Pt/Al₂O₃,在固定床反应器中考察助催化剂Sn、Ga、In和K对催化剂性能的影响。结果表明,Pt-Sn/Al₂O₃催化剂性能略优于Pt-Ga/Al₂O₃和Pt-In/Al₂O₃,并且比较稳定。在Pt-Sn/Al2O3催化剂中加入适量K,可有效改善催化剂性能,但高温条件下积炭严重,有待深入研究和改进。     

丙烷裂解的过程模拟和技术经济分析

丙烷裂解是制烯烃的重要过程,同时还可副产高附加值的氢气.本文对丙烷脱氢制丙烯工艺建立全流程,在Pt-Sn/Al2O3为催化剂的反应动力学基础上,建立绝热平推流反应器的反应动态模型和深冷分离模型进行全流程模拟,并进行技术经济分析.结果表明,相对于煤和石油制丙烯路线,丙烷裂解制丙烯技术的原材料费用占产品成本组成比例最小,销...     

梯级孔丝光沸石负载的钒基催化剂上异丁烷脱氢性能

以十二烷基二甲基苄基溴化铵为介孔模板剂合成了具有梯级孔结构的丝光沸石分子筛,并以之为载体通过浸渍负载制备了钒基催化剂。通过X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、程序升温脱附法（NH₃-TPD）等技术对制备的催化剂进行了表征。由表征结果可知,制备的钒基催化剂上出现了孔径为2～3nm的介孔,比表面积及总孔容等都有不同程度增加,弱酸中心数量升高,中强酸及强酸数量下降,催化剂的相对结晶度随模板剂用量的增多也逐渐下降。催化剂上异丁烷脱氢反应评价结果表明,梯级孔结构的引入能够明显改善催化剂的异丁烷脱氢性能,催化剂上异丁烷转化率略微降低、异丁烯选择性明显升高、裂解等副反应受到抑制、积炭的聚合度有所下降。合成时模板剂的添加量存在最优值,V-MOR-2样品表现出最优的催化活性。     

一步法制备多级孔全硅分子筛silicalite-1及其在丙烷脱氢中的应用

调节硅源、原料比例、加料顺序等结晶条件,采用一步水热法直接制备具有多级孔结构和高比表面积的全硅分子筛silicalite-1。SEM,BET及XRD表征表明其平均粒径250 nm,比表面积500 m~2·g~(-1),具有多级孔径结构,NH_3-TPD及红外测试表明其表面具有大量的弱酸位。将其作为催化剂载体,应用到丙烷脱氢制丙烯反应中,表现出优异的催化活性和稳定性。丙烷转化率超过40%,接近平衡转化率,丙烯选择性约95%,连续运行120 h催化性能基本保持稳定,相比传统丙烷脱氢Al2O3载体催化剂体系具有广阔的开发潜力和市场前景。     

多孔碳材料为载体合成长链烷烃脱氢催化剂及其脱氢性能评价

采用少皂乳液聚合法制备聚苯乙烯微球,以该微球为大孔模板、嵌段共聚物自组装结构为介孔模板、酚醛树脂低聚物为碳源,合成了多孔碳材料。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和低温N2吸附-脱附实验对碳材料进行了表征。将Pt-Sn活性组分负载在多级孔碳材料载体上制得长链烷烃脱氢催化剂,在固定床反应装置上对合成的催化剂进行了活性评价。结果表明,合成的碳材料具有双孔分布,其比表面积和孔容分别为421 m2/g和0.3 cm3/g,以多孔碳为载体合成的催化剂脱氢稳定性较好。     

利用聚乙烯亚胺对SAPO-34分子筛进行改性

以阳离子聚合物聚乙烯亚胺(PEI)为介孔模板剂对SAPO-34分子筛进行改性,考察了一定晶化温度和晶化时间下PEI分子量对SAPO-34分子筛孔结构以及比表面积的影响。结果表明,PEI的引入会导致SAPO-34分子筛结晶度下降;随着PEI分子量增加,表面积略有下降,孔体积基本不变,孔径逐渐增大。对制备的介孔SAPO-34分子筛的MTO反应性能进行测试,结果表明,与未加入PEI的分子筛相比,利用PEI改性的分子筛在MTO中丙烯选择性明显提高,烯烃总选择性上升,并且随着PEI分子量增加,烯烃总选择性也随之提高。     

Cu-HMS分子筛的合成及其表征

以十二胺为模板剂、正硅酸乙酯为硅源，在中性介质中于25℃下合成了含Cu的中孔杂原子分子筛Cu—HMS。用XRD、FT—IR、UV—Vis、XPS、^29SiMAS NMR、低温N2吸附等手段对分子筛结构及表面性能进行了表征。结果表明，Cu进入分子筛的骨架结构并以Cu^2 的形式存在。在常压85℃下，以Cu—HMS为催化剂、纯O2为氧化剂，对异丙苯的催化氧化反应进行了研究，结果表明Cu—HMS是一种很好的洁净氧化催化剂。     

Cu-HMS的合成和催化苯酚羟基化反应研究

分别以CuCl₂、CuAc₂和Cu(NH₃)⁺₄为铜源,正硅酸乙酯为硅源,十二胺为模板剂,在室温下合成了Cu-HMS系列介孔分子筛催化剂。XRD、FT-IR、孔容测定和元素分析结果表明,铜原子嵌入到介孔HMS骨架中将使HMS的晶胞发生扩张,孔容增大;使用Cu(NH₃)⁺₄合成的Cu-HMS-3样品其结晶有序度好、骨架铜含量高。在催化苯酚羟基化反应中,Cu-HMS-3催化剂显示出最佳的催化性能。在优化的反应条件下,可获得35%的苯酚转化率和90%以上的二酚选择性。