助剂对甲醇乙醇合成异丁醛催化剂结构和催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了复合氧化物(SiO2-TiO2)负载的铜基催化剂。测试了含4种不同助剂ZnO、MnO、CaO、MgO的催化剂对甲醇与乙醇一步合成异丁醛的催化性能,并应用TPR,BET,XRD等手段对催化剂结构进行了表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的催化剂可以显著地改善CuO的分散性,降低了CuO的还原温度。同时发现,碱性金属氧化物作助剂可以增强助剂与活性组分之间的协同作用,提高异丁醛的选择性和收率,较适宜的助剂是CaO。在常压、反应温度593K、n(甲醇)/n(乙醇)=2∶1的条件下,乙醇的转化率为71.58%,异丁醛的选择性为50.99%。     

甲醇脱氢制甲酸甲酯的负载型铜基催化剂的研究

在常压、250℃条件下,考察了不同载体、添加剂以及制备方法对铜基催化剂上甲醇脱氢制甲酸甲酯的活性和选择性的影响。实验表明,用离子交换法制备的Cu/SiO_2催化剂具有较高的活性和选择性。XPS(X射线光电子能谱)表明,添加La、Zr、Ti能使催化剂表面相的Cu/Si或Cu/Al原子比增大,且增加催化活性。TPR(程序升温还原)表明,分散的CuO催化剂较结晶的CuO更易还原,其中Ti能明显地促进催化剂的还原。     

甲醇乙醇合成异丁醛的Cu基催化剂的制备和性能研究

采用溶胶-凝胶法、共沉淀法和浸渍法分别制备出CuO-Fe2O3-ZrO2/SiO2催化剂,考察了催化剂的制备方法、焙烧温度等因素对甲醇乙醇一步合成异丁醛催化性能的影响,并应用BET、XRD、TPR等分析技术对催化剂进行了结构测试与表征。结果表明,采用溶胶-凝胶法制备的催化剂CuO晶粒较小,分散的较均匀,且具有较大的比表面积;在673 K焙烧制得的催化剂具有良好的活性和对异丁醛的选择性;Fe和Zr的相互协同作用阻止了CuO颗粒的聚集,提高了异丁醛的选择性。     

助剂对球形Cu/SiO2催化剂甲醇脱氢制甲酸甲酯反应性能的影响

甲醇脱氢制甲酸甲酯是实现甲醇下游产品多元化利用的绿色高效途径,使用助剂对SiO₂催化剂进行改性已成为提高目标产物甲酸甲酯收率的有效策略。首先通过溶胶-凝胶法制备了球形SiO₂负载Cu催化剂(Cu/SiO₂),然后采用旋蒸法引入助剂制得CuM/SiO₂(M=Ce或Al)催化剂,借助N2吸/脱附、扫描电子显微镜(SEM)、H₂-N2O滴定和X射线衍射(XRD)等手段对催化剂进行了表征,并将催化剂用于甲醇脱氢制甲酸甲酯反应评价了其催化性能。结果表明,助剂可改变催化剂中活性Cu0物种的含量和表面酸碱性。与Cu/SiO₂催化剂相比,CuCe/SiO₂催化剂表面Cu颗粒的分散度提高,这促进了活性物种Cu0的形成,同时表面碱性位点减少,抑制了副反应发生,因而CuCe/SiO₂催化剂表现出最高的活性。在300℃、0.2 MPa的反应条件下,CuCe/SiO₂催化剂的甲醇转化率、甲酸甲酯选择性分别为29.2%...     

高活性Ag/SiO2-ZnO催化剂的制备及其催化甲醇脱氢制无水甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备Ag/SiO2-ZnO催化剂,并将其用于催化甲醇直接脱氢制无水甲醛的反应,考察银锌比和反应温度对甲醇直接脱氢制无水甲醛反应催化活性的影响,同时采用布鲁纳尔-埃梅特-泰勒过程、X射线衍射、扫描电镜方法对催化剂进行表征.实验结果表明,最佳的催化剂制备条件为银的负载量(质量分数)20%时n(Ag)n(Zn)=10;固定空速为10 000 h-1,当反应温度为700℃时,催化剂的性能最佳,此时甲醇的转化率为82.3%,甲醛的选择性达88.9%.X射线衍射表征结果表明,银在反应前后均以金属银状态存在;扫描电镜表征结果进一步证明,银以3μm左右的颗粒分散于载体表面.     

双助剂对CuO/SiO_2催化甲醇乙醇合成异丁醛的影响

采用溶胶-凝胶法制备了CuO-Fe2O3-ZrO2/SiO2双助剂型催化剂,将其用于催化甲醇与乙醇一步合成异丁醛的反应,考察了助剂Fe2O3和ZrO2含量对催化剂性能的影响;采用BET,XRD,H2-TPR等手段对催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,在CuO质量分数为20%时,适量加入助剂Fe2O3和ZrO2,可以使二者产生协同作用,一方面增大了催化剂的比表面积;另一方面促进了CuO的分散,改善了催化剂的还原性能,从而提高了催化剂的活性和异丁醛的选择性。以Fe2O3质量分数为20%、ZrO2质量分数为10%的CuO-Fe2O3-ZrO2/SiO2为催化剂,在常压、反应温度320℃、n(甲醇)∶n(乙醇)=2∶1的反应条件下,乙醇转化率为58.81%,异丁醛的选择性和收率分别为73.96%和43.50%。     

SiO_2负载硫酸锆固体酸催化酯化反应

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2载体,同时采用浸渍法制备了SiO2负载Zr(SO4)2固体酸催化剂(Zr(SO4)2/SiO2),并将其用于催化油酸与乙醇进行酯化反应;考察了催化剂焙烧温度、Zr(SO4)2负载量、n(乙醇)∶n(油酸)、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响。实验结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,Zr(SO4)2/SiO2催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中具有较高的活性。最佳反应条件为:以焙烧温度为250℃制得的Zr(SO4)2负载量为25%的Zr(SO4)2/SiO2为催化剂,n(乙醇)∶n(油酸)=6,催化剂占油酸的质量分数为5.0%,反应时间6h。在此条件下,油酸乙酯的收率可达94.8%。Zr(SO4)2/SiO2催化剂的制备方法简单、活性高,产品收率高,后处理简便,无三废污染,符合节能环保、绿色催化的发展趋势。     

固定床催化膜反应器对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应性能的影响

采用Pd Ag/γ Al2 O3/陶瓷管复合无机膜填充Cu ZnO ZrO2 /SiO2 固定床催化剂 ,构成反应 分离耦联膜反应器 ,考察对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应性能的影响。催化剂的n(Cu)∶n(Zn)∶n(Zr) =1∶0 2∶0 1 (原子比 ,下同 )。复合膜的γ Al2 O3过渡层由Sol Gel法制得 ,Pd Ag合金膜由化学镀法制得。采用这种固定床催化膜反应器在某些反应条件下可使甲醇脱氢的转化率超过原有的热力学平衡限制 ,得到更高的产物收率。     

糠醛加氢制2-甲基呋喃超细催化剂的制备及反应性能

以工业硅溶胶为硅源,采用溶胶-凝胶法制备CuO-CaO/SiO2超细催化剂。通过TEM、BET、XRD等测试技术分析了制备条件对催化剂结构的影响,并通过改变反应条件考察了催化剂的糠醛加氢制2-甲基呋喃反应性能。结果表明,以1 0mol/L的Na2CO3溶液为絮凝剂,在中性溶液中凝结溶有活性组分硝酸盐的硅溶胶,不但可以制得粒度较均匀的超细硅凝胶载体,同时可使活性组分以纳米级难溶盐的形式均匀分布于载体内。催化剂具有优良的催化性能和热稳定性,适宜的反应条件为:温度210～230℃,n(H2)/n(醛)=5～6,空速200～300h-1。     

CuO、Ga_2O_3改性Cr_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂丙烷脱氢反应性能研究

以γ-Al_2O_3为载体,Cr_2O_3为活性组分,CuO和Ga_2O_3为助剂制备了负载型Cr系丙烷脱氢催化剂,考察了助剂CuO和Ga_2O_3对催化剂的活性、选择性和稳定性的影响。结果表明,CuO可以提高产物选择性和催化剂稳定性,但降低了催化剂的脱氢活性;Ga_2O_3的引入可以提高产物选择性,催化剂脱氢活性随Ga_2O_3负载量的增加先上升后降低;CuO和Ga_2O_3组合改性能够有效提高催化剂的脱氢活性、产物选择性和催化剂稳定性。采用X射线衍射、N_2物理吸附、NH_3程序升温脱附对不同助剂改性量催化剂的结构和酸性质进行表征分析,CuO和Ga_2O_3主要通过调变催化剂的酸性质来改善Cr系脱氢催化剂性能。     

甲醇脱氢催化剂的研究

利用固定床反应器，研究了铜系催化剂对甲醇脱氢合成甲酸甲酯的催化性能。试验结果表明，Ｃｕ－ＺｎＯ－ＺｒＯ＿２／ＳｉＯ＿２，催化剂具有较高的活性，在适宜的反应条件下，甲酸甲酯的产率在２０％以上，用ＸＲＤ测试对催化剂表面物相进行了表征分析。     

Zn对Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯加氢反应的影响

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al催化剂,采用XRD、N2等温吸附-脱附、SEM、H2-TPR、XPS和ICP-OES等手段对催化剂进行表征。结果发现,Zn的加入降低了Cu-Zn-Al催化剂颗粒的团聚程度,提高了活性中心Cu组分的分散度。并且Zn含量的改变可以影响Cu组分的价态分布,进而影响其催化性能。当n(Cu)/n(Zn)=2/3时,n(Cu+)/n(Cu0)为1.04,Cu-Zn-Al对乙酸甲酯(MA)加氢反应具有最优的催化性能。在反应温度为240 ℃、反应压力为3.0 MPa、n(H2)/n(MA)=20的最优条件下,Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯反应中乙酸甲酯转化率为98.8%,甲醇和乙醇选择性分别为99.4%和98.7%。对Cu-Zn-Al催化剂进行300 h寿命测试,乙酸甲酯转化率一直稳定在98%以上,甲醇和乙醇选择性则分别保持在99%和98%左右。     

采用LDHs前驱体制备的甲醇水蒸气重整催化剂

对采用水滑石类层柱材料 (LDHs)前驱体制备的Cu/ZnAlO催化剂进行了研究 ,并探讨了Zr和Ce部分及完全取代Cu/ZnAlO催化剂中的Al时 ,对该类催化剂反应性能的影响。最后还对催化剂的稳定性进行了研究。     

高活性Cu-Zn-Al甲醇合成催化剂的研究

用高速碰撞共沉淀法制备的Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ甲醇合成催化剂，其含Ｃｕ量与ＩＣＩ５１－２相近，但分散度比ＩＣＩ５１－２高３７．３％。在２．０６７ＭＰａ、２１０℃、３６００ｈ－１反应条件下，其甲醇合成活性比ＩＣＩ５１－２高４０％，ＦＴＩＲ实验表明，反应中间态是甲酸盐，Ｃｕ＋是活性表面物种     

合成气低温液相合成甲醇和甲酸甲酯催化剂的制备研究

采用络合物沉淀法和沉淀转化法制备低温高活性和高甲酸甲酯 (MF)选择性的甲醇合成催化剂。在1 1 0℃和 4 0MPa条件下 ,合成气的单程转化率大于 90 % ,催化剂的活性高达 98 4g×L- 1 ×h- 1 ,甲酸甲酯 (MF)选择性达到 2 4 3%。该催化剂具有比表面积大 ,没有诱导期和不用预还原的特点。催化剂的催化活性高和选择性高归因于其大的比表面积和生成的新相CuCrO2 以及较小的粒径。此外还考察了Cu/Cr摩比对催化剂的催化活性和甲酸甲酯选择性的影响。     

低温液相合成甲醇高活性铜铬硅催化剂——Ⅰ.制备条件对催化剂反应活性的影响

用络合共沉淀法制备铜铬硅 (Cu -Cr-Si)催化剂 ,并考察了制备条件对催化剂活性的影响。助剂Si的质量分数为 16 7% ,沉淀时溶液的pH为 6 0 ,沉淀温度 5 0℃ ,老化温度 2 0℃。研究表明 ,在 35 0℃、n(Cu) /n(Cr) /n(Si)=1/1/0 4、N2 气氛中焙烧制得的催化剂 ,在间歇式反应釜中考察其反应活性时空产率可达 185 g(h·L) ,且没有甲酸甲酯等副产物生成     

碳酸二甲酯与苯酚酯交换催化合成碳酸二苯酯

针对碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)的反应,进行了催化剂筛选,实验结果表明,催化剂孔径大小对反应选择性有较大的影响;介孔催化剂有利于DMC和苯酚酯交换生成DPC,而微孔催化剂则使DMC和苯酚反应生成苯甲醚和甲基苯基碳酸酯。V2O5是较好的酯交换合成DPC的催化剂,特别是负载型V2O5/S iO2催化剂表现出较高的催化活性和DPC选择性。以V2O5/S iO2为催化剂考察了V2O5负载量、反应温度、反应时间和物料配比对酯交换反应的影响,得到较适宜的反应条件:V2O5的负载量(质量分数)40%,反应温度180℃,反应时间12h,苯酚与DMC的摩尔比为10∶1。在此条件下,DPC的选择性为60.6%,DPC的收率为25.7%。     

复频超声法制备合成甲醇铜基催化剂

研究了复频超声共沉淀技术制备Cu／Zn／A1／Zr甲醇合成催化剂及其对催化活性的影响。实验结果表明,采用频率为40,23.8 kHz复频超声技术制备的Cu／Zn／Al／Zr甲醇合成催化剂与普通共沉淀法制备的催化剂相比,其空时收率可提高34％。XRD和FE-SEM等表征结果表明,复频超声共沉淀法制备的催化剂可改变催化剂前体的物相,Cu,Zn组分彼此分散均匀,表现为氧化态催化剂的XRD谱图中各特征峰较为弥散。与单频超声相比,采用复频超声技术可进一步减小催化剂颗粒粒径,增加Cu与Zn组分间的分散程度,这表明复频超声技术有明显的协同作用。