焙烧温度对共沉淀法制备高温甲烷化催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备以Ni为活性组分的Ni-Mg-Al-O高温甲烷化催化剂,考察焙烧温度对催化剂性能的影响。采用N2低温吸附、XRD、H_2-TPR和H_2-化学吸附对催化剂进行表征,并将催化剂用于合成气甲烷化反应。结果表明,焙烧温度高于700℃时,催化剂预还原后织构性能参数变化幅度小。随着焙烧温度的升高,Ni晶粒增大,活性组分与载体之间相互作用增强。焙烧温度700℃时,活性组分分散度最高,催化剂具有优异的低温活性和高温稳定性。     

焙烧温度对共沉淀法合成Ni/Al_2O_3甲烷化催化剂性能的影响

采用并流共沉淀法制备Ni负载质量分数为15%的Ni/Al2O3催化剂,用于CO加氢甲烷化反应。结合紫外可见光漫反射、氢气程序升温还原、N2物理吸附-脱附和X射线粉末衍射等技术,考察焙烧温度对催化剂结构、活性与稳定性的影响。结果表明,低温[(350-500)℃]焙烧的样品中活性组分Ni主要以孤立的Ni O物种和高分散的无定形Ni O物种存在,相应的还原态样品中Ni粒子尺寸较小,是其新鲜态样品低温活性较高的主要原因。800℃焙烧的样品中活性组分Ni主要以高分散的无定形Ni O物种和Ni Al2O4尖晶石微晶形式存在于催化剂表面,活性组分Ni与载体Al2O3间的作用力较强,稳定性较高,且经过800℃水热老化处理10 h后仍具有较大的比表面积(125 m2·g-1),是其具有较佳低温活性同时突显良好水热稳定性的主要原因。     

载体焙烧温度对Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂,Ni负载质量分数为10%。在固定床微反装置考察载体焙烧温度(600℃=、700℃、800℃和900℃)对Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,载体焙烧温度800℃制备的催化剂活性较好。由XRD和TPR分析可知,随着焙烧温度的升高,各衍射峰的峰强度增强,峰尖锐,说明随着焙烧温度的升高,催化剂中各氧化物晶粒增大。焙烧温度800℃的Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂的NiO峰强度较小,说明在该催化剂上NiO以高度分散的状态存在于催化剂表面。     

负载Ni催化剂表面Ni的形态及其甲烷化活性研究

采用浸渍法制备了具有不同Ni负载量的NiO/γ-Al2O3催化剂,经过不同温度下的焙烧处理后得到一系列共9个催化剂样品。借助X射线光电子能谱分析比较Ni负载量和焙烧处理温度对Ni在催化剂载体表面存在的形态。结果表明,对于Ni负载量为10%的样品,Ni离子会在催化剂表面以八面体配位的镍和表面尖晶石NiAl2O4的形态存在,随着焙烧温度的提高,以表面尖晶石NiAl2O4形式存在的Ni的比例也增加;当Ni负载量达到20%以上,以NiO形态存在的Ni会更多的出现在催化剂表面,而提高焙烧温度不利于NiO的存在。CO甲烷化微反评价的结果显示,表面富集NiO的催化剂具有更好的甲烷化催化活性。     

Ni-Mn/Al_2O_3催化剂在浆态床中CO甲烷化催化性能

采用共浸渍法制备了Ni-Mn/Al2O3催化剂,考察了助剂Mn的含量对催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响。采用XRD、H2-TPR、BET、TEM、H2-化学吸附等表征对催化剂进行了测试分析,结果表明,Mn助剂的引入能够促进Ni物种在载体表面的分散,减弱Ni物种与载体的相互作用,降低催化剂的还原温度,提高催化剂的比表面积,减小活性金属Ni的晶粒尺寸。随着Mn含量的增加,Ni-Mn/Al2O3催化剂的甲烷化性能先升后降,其中以Mn含量为4%(质量分数)时的催化甲烷化性能最佳,添加过量的Mn导致活性组分Ni被部分覆盖,催化甲烷化性能下降。通过对16Ni4Mn/Al2O3催化剂样品的浆态床反应温度及反应压力的研究发现,当反应温度为280℃、反应压力为1.5 MPa时,催化剂样品16Ni4Mn/Al2O3的CO转化率及CH4选择性分别达到96.2%和88.8%。     

Ni/Si3N4催化剂在甲烷部分氧化反应中的应用

前期工作表明Ni/Si₃N₄催化剂在甲烷部分氧化反应中有较好的催化活性和很强的抗积炭能力。在前期工作的基础上考察了镍负载量和焙烧温度对Ni/Si₃N₄催化剂在甲烷部分氧化中催化性能的影响,并采用XRD、TPR、XPS等技术对催化剂进行了表征。结果表明,镍负载量和焙烧温度影响催化剂活性组分的表面分布和晶粒尺寸,并进一步影响催化剂的反应性能。在800℃反应条件下,活性组分负载量与CH₄转化率之间的关系为：C-10>C-15>C-5>C-1;而焙烧温度与CH₄转化率大小顺序为：S(400)> S(600)>S(800)。     

载体焙烧温度对Ni/SiO2-Al2O3催化剂稳定性的影响

为了获得高水热稳定的负载Ni催化剂,延长催化剂在含水液相体系中的使用寿命,以不同温度焙烧的Si O2-Al2O3为载体,采用浸渍法制备Ni/Si O2-Al2O3催化剂,通过吡啶-原位傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、NH3-程序升温脱附和H2-程序升温还原等方法进行表征,以水相1,4-丁炔二醇加氢为探针反应,研究载体焙烧温度对Ni/Si O2-Al2O3催化剂催化加氢性能及含水体系中稳定性的影响。结果表明,在(400~800)℃,随着载体焙烧温度升高,活性组分Ni存在状态及催化剂加氢活性变化较小,但催化剂的水热稳定性下降,造成这一现象的原因是随着载体焙烧温度升高,载体表面Si O2聚集,暴露的Al3+增加,载体水合程度增大。载体焙烧温度400℃时,Ni/Si O2-Al2O3催化剂表现出最佳的水热稳定性。     

焙烧温度对Al2O3载体的性质及其负载的煤制合成气制代用天然气镍基催化剂性能的影响

以拟薄水铝石为前驱体,经不同温度焙烧制得Al₂O₃载体,等体积浸渍法制备Ni/Al₂O₃催化剂,采用X射线衍射、N₂-物理吸附、扫描电镜、程序升温还原等对载体及催化剂进行表征,考察载体焙烧温度对Al₂O₃载体性质及其负载的镍基催化剂催化性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的升高,Al₂O₃载体的比表面积减小,平均孔径增大,结晶度升高,晶粒度增大,晶型逐步转变为γ-Al₂O₃［(500~800) ℃］、δ-Al₂O₃［ (900~1 100) ℃］和α-Al₂O₃［(1 250) ℃］。合成气制甲烷催化剂活性变化趋势为:Ni/γ-Al₂O₃>Ni/δ-Al₂O₃>Ni/α-Al₂O₃,其中,800 ℃焙烧的γ-Al₂O₃负载的Ni基催化剂因稳定的晶型结构以及与NiO之间适当的相互作用而表现出最佳的催化活性及稳定性。     

焙烧温度对碳纳米管钴基费托合成催化剂的影响

通过浸渍法制备了不同焙烧温度的碳纳米管钴基费托合成催化剂[CAT(X),X=250、300、350、400、450、500],利用热重分析、氮气物理吸附-脱附、X射线衍射、氢气程序升温还原、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱等考察了焙烧温度对催化剂热稳定性、结构、物相、还原度及费托合成反应性能的影响。结果表明:载体碳纳米管在500℃以下可以稳定存在;焙烧温度在250~500℃时,催化剂的比表面积在79.78~85.23 m2/g,孔容在0.60~0.68 m3/g,孔径在28.9~33.4 nm。其中,经350℃焙烧的催化剂CAT(350)比表面积为79.78 m2/g,孔容为0.67 m3/g,孔径为33.4 nm;在350℃焙烧后,催化剂表面钴主要有Co3O4和Co O两种存在形式,晶粒细小,尺寸分布窄。程序升温还原测试和费托合成反应性能评价结果显示,350℃焙烧的催化剂CAT(350)还原温度最低,一氧化碳转化率最高,为12.5%。     

Ni含量和还原温度对浆态床CO甲烷化Ni-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

结合行星式球磨机,采用机械化学法制备Ni-Al_2O_3催化剂,考察了Ni含量和还原温度对Ni-Al_2O_3催化剂晶相结构、还原特征和浆态床CO甲烷化性能的影响。并采用EDX、XRD、H_2-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,不同Ni含量的催化剂还原峰均以β峰为主,活性组分Ni与载体具有较强的相互作用力。Ni-Al_2O_3催化剂的活性随Ni含量增加呈先增加后降低的趋势,Ni含量20.3%,还原温度600℃时,催化剂的性能达到最大值,CO转化率和CH_4收率均最高,分别为97.8%和86.2%。还原温度过低,活性组分Ni易因烧结而团聚失活;还原温度过高,活性金属Ni具有明显的XRD衍射峰,分散性较差。     

焙烧温度对浆态床甲烷化催化剂的影响

考察了焙烧温度对Ni-SiO2作为浆态床甲烷化催化剂性能的影响,通过浆态床反应器评价以及TG,TPR,XRD和BET表征,得出Ni-SiO2催化剂在350℃时就完全转化为氧化镍形态.焙烧温度是影响催化剂活性组分粒径大小及比表面积的非常重要的因素.在实验范围内,随着焙烧温度的升高,活性组分的粒径在增大,催化剂的比表面积降低,催化剂(经还原后)的催化活性则先增加后降低.说明对于Ni-SiO2甲烷化催化剂,焙烧温度过高或者过低都会降低催化剂的催化活性,在实验范围内催化剂的焙烧温度在450℃～550℃范围内比较适宜.     

Ni-Mn/Al2O3催化剂在浆态床中CO甲烷化催化性能

采用共浸渍法制备了Ni-Mn/Al₂O₃催化剂,考察了助剂Mn的含量对催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响。采用XRD、H₂-TPR、BET、TEM、H₂-化学吸附等表征对催化剂进行了测试分析,结果表明,Mn助剂的引入能够促进Ni物种在载体表面的分散,减弱Ni物种与载体的相互作用,降低催化剂的还原温度,提高催化剂的比表面积,减小活性金属Ni的晶粒尺寸。随着Mn含量的增加,Ni-Mn/Al₂O₃催化剂的甲烷化性能先升后降,其中以Mn含量为4%（质量分数）时的催化甲烷化性能最佳,添加过量的Mn导致活性组分Ni被部分覆盖,催化甲烷化性能下降。通过对16Ni4Mn/Al₂O₃催化剂样品的浆态床反应温度及反应压力的研究发现,当反应温度为280℃、反应压力为1.5 MPa时,催化剂样品16Ni4Mn/Al₂O₃的CO转化率及CH₄选择性分别达到96.2%和88.8%。     

Ni／Oa—α-Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气的研究

用共沉淀法制备了Ni/Ca-α-Al2O3催化剂,采用XRD、H2-TPR和活性评价等研究方法,考察了CaO助剂对Ni/Ca-α-Al2O3催化荆物化性质和甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响.实验结果表明,CaO能抑制NiAl2O4尖晶石的形成,并且增强Ni物种与载体的相互作用.同时,适量的CaO助荆可以提高Ni物种在催化剂中分散度,并提高其有效利用率,改性后的催化剂在甲烷部分氧化反应中显示出较好的反应性能.     

镍盐的焙烧温度对Ni-Cu/ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂在甲烷自热重整制氢中的影响

以Na2CO3为沉淀剂,在pH为9的沉淀条件下,采用并流沉淀法制备催化剂载体,考察了催化剂的活性组分前驱体Ni(NO3)2的焙烧温度(550、650和750℃)对Ni-Cu/ZrO2-CeO2-Al2O3在甲烷自热重整制氢反应的影响,并采用SEM方法表征了催化剂的表面结构。结果表明,Ni(NO3)2的焙烧温度对Ni-Cu/ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂上的NiO颗粒分散性及催化剂的低温活性有很大的影响,650℃焙烧生成的催化剂上的NiO颗粒较小,分布均匀,分散性好,在反应温度650～850℃内,该催化剂的活性明显高于焙烧温度为550℃和750℃制备的催化剂。     

Ni/SiO2催化剂的制备条件对催化间二硝基苯加氢反应性能的影响

将Ni/SiO₂催化剂应用于间二硝基苯加氢反应中,考察了该催化剂制备过程中焙烧温度和还原温度对其催化性能的影响,并通过BET、XRD、TEM、TPR等方法对催化剂进行了表征.结果表明,在实验研究范围内,随着焙烧温度的提高,Ni/SiO₂催化剂比表面积降低,NiO与载体SiO₂之间的相互作用逐渐增强,催化剂的还原温度明显提高,活性组分Ni的晶粒度增大,焙烧温度为773 K时催化剂具有最佳的催化反应性能,此时活性组分Ni以高分散状态存在.催化剂的还原温度对Ni/SiO₂催化剂的结构和催化性能影响显著,当还原温度较低时,活性组分还原不完全,催化剂活性较低;而还原温度太高会使活性组分烧结,导致催化剂活性明显降低;还原温度为723 K时催化剂表现出最佳的活性和选择性.     

尿素燃烧法制备镍基甲烷化催化剂及其催化反应性能

以拟薄水铝石、硝酸镍以及镁、钴、镧和铁的硝酸盐为原料,尿素为燃烧剂,采用尿素燃烧法制备系列镍基(以及含助剂)甲烷化催化剂。通过XRD和BET等对催化剂结构进行表征,采用固定床反应器评价催化剂的合成气甲烷化催化反应性能,考察Ni含量、尿素与原料质量比、焙烧温度和不同助剂等对催化剂结构和性能的影响,评价催化剂的稳定性。结果表明,Ni O质量分数为7.5%~44.8%时,采用尿素燃烧法均可制备γ-Al2O3为载体的镍基甲烷化催化剂,最佳制备条件为:尿素与原料质量比3∶1,焙烧温度450℃,燃烧时间40 min。26.1%Ni O/γ-Al2O3催化剂表现出较好的催化性能,在230℃和常压条件下,CO转化率和CH4选择性分别达99.5%和98.3%。26.1%Ni O-2.6%La2O3/γ-Al2O3催化剂在(230~700)℃经过多次升降反应温度和1 460 h的长周期稳定性测试,表现出较好的稳定性和耐热冲击性能。     

焙烧温度对Cu-Ce/MgO催化合成气制低碳醇性能的影响

采用并流共沉淀法在不同焙烧温度下制备Cu-Ce/Mg O催化剂,考察焙烧温度对其催化CO加氢合成低碳混合醇反应性能的影响,并借助X射线衍射(XRD)、N2物理吸附(N2-adsorption)等手段对催化剂的结构进行表征。结果表明,随着焙烧温度的升高,催化剂中Ce O2晶粒增大,催化剂比表面积减小;在CO加氢反应中,焙烧温度的适当升高明显增加了催化剂活性组元之间的相互作用,使催化剂活性及低碳醇选择性明显升高;450℃的焙烧温度下,CO的转化率为54.51%,醇的选择性达到38.40%。     

前驱体焙烧温度对Ni_2P/SiO_2月桂酸甲酯脱氧性能的影响

以负载磷酸镍为前驱体采用程序升温还原法制备了Ni_2P/SiO_2催化剂,采用H2-程序升温还原(H_2-TPR)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N_2吸附、CO吸附和NH_3-程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法研究了前驱体焙烧温度对Ni_2P/SiO_2催化剂结构和月桂酸甲酯脱氧性能的影响。结果表明,随着前驱体焙烧温度从400℃增加到800℃,所制备催化剂的比表面积、孔容先基本不变然后降低,Ni_2P晶粒尺寸增大,催化剂酸性减弱。在月桂酸甲酯脱氧反应中,随前驱体焙烧温度提高,所制备Ni_2P/SiO_2催化剂脱氧活性先升高后降低,其中由在500℃焙烧前驱体所制备的催化剂具有较高脱氧性能;此外,脱氧产物十一烷和十二烷的物质的量之比呈现先基本不变后减小的趋势,说明前驱体焙烧温度对所制备催化剂上脱氧途径有一定影响。影响脱氧途径的主要因素是Ni_2P晶粒尺寸及催化剂酸性。     

温度对水热合成制备LaMnO3催化剂的性能影响

以尿素水解为基础,采用水热合成法制备了一系列以Mn为活性组分的钙钛矿催化剂(LaMnO3),研究了反应温度对催化剂的热稳定性、比表面积及其催化甲烷燃烧性能的影响。结果表明,当前驱液温度为60℃,催化剂经700℃焙烧6 h后,甲烷转化率可达95%以上,比表面积为14.14 m2/g。     

聚醚多元醇胺化含镍催化剂的制备工艺

采用不同方法制备了〔n(Ni)∶n(Cu)∶n(Cr)=75∶23∶2〕/γ-Al2O3催化剂,研究了该催化剂在聚醚多元醇胺化反应中的催化性能,考察了催化剂载体、催化剂焙烧温度、还原温度对胺化转化率和选择性的影响,并通过TG、H2-TPR、BET、XRD、SEM等方法对催化剂进行了表征分析。结果表明,催化剂制备方法对反应转化率影响较大,转化率最大差值为32.1%;不同载体和还原温度对催化剂活性影响显著,随着前驱体还原温度逐渐升高,产物转化率明显提高。研究发现,采用真空等体积浸渍制备方法,选用γ-Al2O3-1号载体在焙烧温度350℃、还原温度600℃的条件下,产物胺值达305.4 mg KOH/g,转化率68.0%,选择性96.5%。