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.     

SBA-15为载体制备的铜基催化剂催化甲醇脱氢制甲酸甲酯

以SBA-15为载体,分别用离子交换法和浸渍法制备铜基催化剂,考察不同制备方法、催化剂组成和反应条件等对催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯反应中催化性能的影响,用TG、XRD、TPR等方法对制备的催化剂进行表征。结果表明,离子交换法制备的催化剂其活性高于浸渍法制备的催化剂。催化剂用量为0.3g时,铜氨配合物溶液制备的Cu（am）-SBA-15催化剂,在最佳反应温度为250℃、进料量40mL.h-1时,甲醇转化率和甲酸甲酯选择性分别为18.81%和87.41%;浸渍法制备的Cu-ZnO-SBA-15在最佳反应温度为270℃、进料量为14mL.h-1时,转化率和产物选择性分别为13.41%和84.51%。实验还表明Cu和Cu2＋对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应均有催化活性,且前者明显高于后者。     

Cu-ZnO-ZrO_2/CFG对甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能及反应机理

用浸渍法制备的Cu－ZnO－ZrO2／CFG催化剂对甲醇脱氢制甲酸甲酯的反应，具有较高的活性和选择性．经XRD和XPS等分析说明，活性中心是零价铜．一价铜、二价铜无反应活性。TPR测定显示零价铜只有一种状态，IR吸附光谱表明反应机理是经过半缩醛途径进行的。     

多孔整体催化剂的制备与表征

采用溶胶-凝胶技术,以正硅酸乙酯（TEOS）及高分子量的聚乙二醇（PEG）为主要原料。同时在骨架中引入Al原子,制备了具有大孔、介孔和微孔的相互贯通的多孔整体催化剂载体。采用扫描电镜、物理吸附和红外扫描对载体进行了表征。通过浸渍法负载活性组分铜、锌、锆,制得了催化剂,在固定床微反应器上,对甲醇脱氢反应进行了评价,得到Cu—ZnO—ZrO2型催化剂的催化效果要稍好于其它2种。     

Cu/MCM-41和Cu-ZnO/MCM-41的制备及对甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能

以MCM-41介孔分子筛为载体,通过浸渍法和研磨法制备了Cu/MCM-41和Cu-ZnO/MCM-41催化剂。采用XRD、N2吸附-脱附、TPR、NH3-TPD等方法对催化剂进行表征。结果表明,催化剂均保留了MCM-41有序的六方介孔结构,ZnO和CuO存在着相互作用,研磨法制备的催化剂其酸性比浸渍法制备的略强。在连续流动式常压微型反应器上评价了催化剂对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应的催化活性。浸渍法和研磨法相比,浸渍法制备的催化剂对甲酸甲酯的选择性较高,但对甲醇的转化率较低;研磨法制备的催化剂对甲酸甲酯的选择性较低,但甲醇的转化率较高,添加助剂ZnO能提高甲酸甲酯的选择性。浸渍法制备的Cu-ZnO/MCM-41-I在250℃对甲醇的转化率和对甲酸甲酯的选择性分别为15.28%和81.31%,在相同条件下,研磨法制备的Cu-ZnO/MCM-41-G对甲醇的转化率和对甲酸甲酯的选择性分别为18.83%和75.32%。     

超细铜基催化剂上CO2加氢合成甲醇催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备得到超细Cu—ZnO／TiO2-SiO2催化剂。考察了在CO2加氢合成甲醇反应中，还原温度、反应温度、反应压力和体积空速对催化剂活性和选择性的影响。确定了该体系催化剂的适宜反应工艺条件，并对催化剂组成与催化活性的关系进行了研究。     

Zn、A1改性Cu／SiO2催化剂及其对草酸二甲酯加氢合成乙二醇催化性能的影响

采用溶胶凝胶法制备Cu／Si02催化剂．考察助剂Zn、A1对Cu／SiO2催化剂在草酸二甲酯（DMO）加氢合成乙二醇（EG）催化反应中催化性能及其稳定性的影响,并采用TPR、BET、XRD等方法表征催化剂结构．结果表明：加入助剂zn后,Cu／SiO2催化剂的催化活性有所提高,在反应温度205℃、压力常压、氢酯摩尔比80、液时空速0．4h-1条件下,草酸二甲酯加氢制乙二醇的收率达到97％;加入助剂A1后,在同样的反应条件下,Cu／SiO2催化剂的催化活性有所降低,乙二醇的收率为90％左右．在催化剂中加入助剂zn、A1后,催化剂的稳定性均有所下降,在反应3h后,DMO的转化率开始逐渐降低．     

糠醛加氢Cu/SiO2催化剂成型及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备负载型Cu/SiO2催化剂.考察成型助剂和煅烧温度对Cu/SiO2催化剂的结构和糠醛加氢合成2-甲基呋喃的影响,并采用XRD、BET、TPR等手段对催化剂进行表征.结果表明：与硅溶胶和草酸相比,胶黏剂A可明显提高Cu/SiO2催化剂的强度.随胶黏剂A质量分数的增加,催化剂的强度增大,催化剂的比表面积减小.当胶黏剂A质量分数大于1%时,催化剂的活性和选择性降低.同时,提高催化剂的煅烧温度,CuO颗粒长大,还原温度提高,催化剂活性和选择性降低.     

甲醇脱氢制甲酸甲酯催化剂的研究

在Φ12×2 mm的不锈钢反应器中对用于甲醇脱氢制甲酸甲酯的CuO/SiO2负载型催化剂进行活性测试.实验得出,当活性组分为Cu且助剂ZnO-ZrO2摩尔比为2∶1时,甲酸甲酯的收率较高.适宜的工艺条件是:反应温度573 K,甲醇进料摩尔分数80%,甲醇液空速1.2 h-1.对催化剂的结构进行XRD分析,结果表明CuO高度分散于载体内.随着活性组分负载量的增加,CuO衍射峰的强度逐渐增强,较高负载量时CuO的分散度下降,说明活性组分负载量对催化剂的结构影响很大.     

还原条件对柴油加氢脱氮催化剂性能的影响

采用溶胶凝胶法制备TiO2-ZrO2—SiO2三元复合载体,并负载磷化钼制得MoP／TiO2—ZrO2-SiO2新型加氢脱氮催化剂．以喹啉为模型化合物,考察了三元复合载体负载中Ti／Zr／Si的不同配比和还原条件对催化剂加氢脱氮性能的影响．原位还原法制备的磷化钼催化剂,其还原条件对加氢活性影响较大,确定最佳原位还原条件为：升温速率2℃·min^-1,还原气流速0．06L·min^-1,还原压力为0．5MPa,还原终温为600℃,此时最佳脱氮率为97．85％．     

制备条件对Fe/Al2O3选择性催化还原SO2的影响

不同负载量的Fe/Al2O3催化剂分别以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制得，对比评价了不同方法制备的催化剂样品以CO为还原剂，选择性催化还原SO2的活性。研究表明，铁催化剂有较高的去除SO2的活性，制备方法对催化剂活性具有显著影响。其中溶胶-凝胶法和共沉淀法最高活性分别可以达到95%和85%左右；而浸渍法样品的活性较差，最高转化率不到60%。3种不同组分催化剂的活性在低温时并不明显，在高温时明显地显示出高的负载量具有高的活性。     

化学混合法制备的油脂加氢催化剂的表征

利用BET比表面积测定、XRD、TG-DTA等对化学混合法制备的Ni/SiO2单元催化剂进行了表征.BET比表面表明,适宜的硅溶胶浓度可以使催化剂具有较大的比表面积,但制备方法对比表面积影响不大.XRD表明,催化剂的活性组分为负载在SiO2上的金属镍,金属镍分散越好,镍的晶粒越小,催化剂的活性也越高.TG-DTA表明催化剂活性组分和载体间的结合较强.     

固载化杂多酸催化合成乙基叔丁基醚

采用溶胶-凝胶法制备出含杂多酸(HPA)的硅基催化剂,在气相反应条件下,将该催化剂用于叔丁醇和乙醇合成ETBE的醚化反应。重点考察了催化剂的组成、催化剂预处理温度、反应温度、原料摩尔比、空速等因素对醚化反应性能的影响,得到杂多酸质量分数为30%,在450℃下处理后的催化剂为最佳,最佳反应条件:温度为110℃,WHSV为2h-1,n(乙醇)/n(叔丁醇)为1.5∶1。在该条件下考察催化剂的稳定性,结果表明,在72h内活性未发生明显变化,采用烧焦法对催化剂进行再生,重复实验结果说明,采用简单的烧焦再生法,催化剂的活性得到很好的恢复。     

Fe3+-TiO2/SiO2气相光催化降解乙醛反应动力学研究

用浸渍法制备了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型光催化剂,并进行了光催化降解气相中乙醛的实验和动力学研究．结果表明,Fe^3 掺杂量(nFe3 ／nTi4)为0．5％时光催化降解乙醛的效率最高;水气的存在提高了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的光催化活性,但使Fe^3 -TiO2纳米粉的光催化活性降低;O2的存在使Fe^3 -TiO2纳米粉和Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的催化活性均有所降低;光强减弱使乙醛降解率下降,反应速率与光强之间呈近似线性关系;光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langrauir-Hinshelwood动力学方程描述．     

纳米Cu/γ-Al_2O_3催化剂预处理对CO氧化活性的影响

以电弧等离子体法制备纳米铜活性组分,物理法制备出负载型纳米Ｃｕ／γ Ａｌ２Ｏ３催化剂,用于催化ＣＯ氧化反应,发现催化活性在催化过程中呈规律性变化,即初始活性较低,空气中焙烧预处理易使纳米粒子长大,催化剂的氧化与ＣＯ还原实验表明铜氧化物活性高于Ｃｕ０。     

溶胶-凝胶法制备无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜

通过溶胶-凝胶法合成纳米二氧化硅及氧化铝溶胶,将其掺入聚酰胺酸基体中,制得二氧化硅-氧化铝／聚酰亚胺纳米杂化薄膜,利用红外光谱、扫描电子显微镜及热失重法对薄膜的结构、微观形貌及热性能进行表征．结果表明,薄膜材料中SiO2和Al203粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高．     

二氧化硅溶胶稳定性的研究

二氧化硅溶胶是二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂中的胶体溶液, 在陶瓷、纺织、造纸、涂料、水处理、半导体等行业中有着广泛的应用。以正硅酸乙酯(TEOS)为原料, 乙醇为溶剂, 盐酸为催化剂, 用溶胶-凝胶工艺制备二氧化硅溶胶, 初步研究了溶剂、pH 值以及添加剂对二氧化硅溶胶稳定性的影响, 从而可以利用这些因素来实现对二氧化硅溶胶稳定性的控制。结果表明, 随着乙醇含量的增加, 溶胶的稳定性增加;无添加剂时, 随着pH 值的升高, 溶胶的稳定性也随之增加;在添加剂存在下, 随着pH 值增加, 溶胶的稳定性先增加后降低;加入添加剂DMF, 能使溶胶的凝胶时间延长;n (TEABr)/ n (TEOS)大于0 .05 时, TEABr 能使溶胶的凝胶时间延长。     

氧化铁催化尿素醇解制备碳酸二甲酯反应工艺的研究

通过固体研磨法、溶胶一凝胶法、沉淀法和铁盐强迫水解法制备得到4种氧化铁催化剂,并对其进行尿素与甲醇反应制碳酸二甲酯(DMC)活性测定。结果表明,沉淀法制备的氧化铁催化剂的催化效果更好,并得出合成碳酸二甲酯反应的最佳工艺条件为:n(甲醇):n(尿素)=65,每68mL甲醇催化剂用量0.1g,反应温度180℃,反应时间7h。探讨由纳米氧化铁催化尿素醇解法合成DMC的反应机理,是由具有Lewis酸性的氧化铁共同活化甲醇和尿素的结果。