Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应

通过负载型催化剂的制备、催化剂性能评价和反应条件考察,对Pt-Sn/SiO_2催化剂用于乙酸加氢制乙醇催化反应进行了研究。实验结果表明,采用真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随反应温度升高,乙酸转化率增加,而乙醇选择性先升高后降低;随氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%(w)的Pt-Sn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸重时空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应研究

通过负载型催化剂制备、催化剂性能评价和反应条件考察,开展在Pt-Sn/SiO_2催化剂上进行乙酸加氢制乙醇的研究。实验结果表明,真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随着反应温度提高,乙酸转化率逐渐提高,而乙醇选择性降低;随着氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%的PtSn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸质量空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

Ni_2P/SiO_2催化剂制备与乙酸加氢制乙醇反应研究

通过等体积浸渍、氮气或氢气流中热处理过程,制备了系列Ni_2P/SiO_2负载型催化剂,考察了催化剂的制备条件,并研究了催化剂催化乙酸加氢制乙醇反应的催化性能及较佳的加氢反应条件。实验结果表明,在n(P)∶n(Ni)=3∶1、氮气流中250℃热处理条件下制备的催化剂性能较佳,在360℃、2.0 MPa、氢酸进料摩尔比13.4、重时空速0.4 h~(-1)条件下进行催化乙酸加氢反应,乙酸转化率和乙醇选择性分别为97.18%和75.05%。较佳的乙酸加氢制乙醇反应条件为:360℃、压力2.8MPa、重时空速0.5 h~(-1)、氢酸进料摩尔比为11。     

负载型磷化镍催化剂上乙酸加氢制乙醇反应宏观动力学

通过等体积浸渍和N2流中热处理过程制备了Ni2P/SiO2催化剂,采用固定床反应装置进行乙酸加氢反应,取得不同条件下的乙酸转化率、乙醇等产物产率实验结果,进行了乙酸加氢制乙醇反应动力学研究。在确定乙酸加氢反应流体为气体、分析反应气体变化的基础上,经过推导,确定了乙酸转化及乙醇等产物生成动力学模型方程。利用反应实验数据,确定了各反应的速率常数和表观活化能。统计检验结果显示,乙酸加氢和乙醇生成反应动力学模型均具有较高的模拟计算精度。模型预测分析结果表明,随着反应温度升高、反应压力提高、质量空速减小、氢/酸摩尔比减小,乙酸转化率和乙醇产率均持续增大,在反应温度375℃、反应压力25 MPa、质量空速10 h-1、氢/酸摩尔比10的反应条件下,乙酸转化率和乙醇产率分别达到9992%和9479%。     

浸渍溶剂对Pt-Sn/SBA-15催化剂丙烷脱氢性能的影响

以乙醇和水为溶剂配制相应活性组分盐溶液作为浸渍液,研究了不同条件下制备的Pt-Sn/SBA-15催化剂用于丙烷脱氢时的催化性能;采用XRD、BET、TEM和CO脉冲吸附等方法对载体和催化剂进行了表征。实验结果表明,浸渍溶剂对Pt-Sn/SBA-15催化剂性能的影响显著,以氯化亚锡水溶液浸渍Sn、以氯铂酸水溶液浸渍Pt的催化剂性能最好。Sn浸渍液的溶剂对催化剂结构影响不明显,而Pt浸渍液的溶剂不同时催化剂的Pt分散度有显著差异。在水溶液中,氯铂酸可电离成氢阳离子和氯铂酸根阴离子,离子在水中分散存在;而在乙醇溶液中,由于乙醇极性比水差,氯铂酸不电离形成离子,仍以分子形式存在并容易团聚,从而导致氯铂酸水溶液和乙醇溶液浸渍后的Pt-Sn/SBA-15催化剂的Pt分散度有较大差异。     

醋酸催化加氢制乙醇Pt促进的Co基催化剂研究

采用等体积浸渍法制备了以硅胶为载体,Pt为促进剂的钴基催化剂,对其进行了XRD和BET表征,并在积分反应器内考察了活性金属Co和助剂Pt负载量、焙烧温度对催化剂催化醋酸加氢为乙醇性能的影响,并进行了加氢催化工艺条件的优化。结果表明:以550℃焙烧的硅胶为载体,w(Co)为25%~30%,w(Pt)为0.5%的催化剂对醋酸催化加氢反应具有较高的反应活性,在优化的反应条件(300℃,5.0MPa,醋酸液体空速0.4h-1,氢气/醋酸的物质的量比25)下,醋酸转化率可达98%以上,乙醇选择性接近60%。     

Ni-Ti-O催化剂的制备及其光催化甲醇与CO_2羰基化反应的性能

采用浸渍法、共沉淀法和沉淀沉积法分别制备了Ni-Ti-O/SiO_2催化剂,并对催化剂进行了XRD、UV-Vis和吡啶吸附FTIR表征;在紫外灯照射下,考察了Ni-Ti-O/SiO_2催化剂制备方法对其光催化甲醇与CO_2羰基化反应性能的影响;同时考察了不同载体(活性炭、Al_2O_3和SiO_2)对Ni-Ti-O催化剂性能的影响。实验结果表明,以SiO_2为载体、采用浸渍法制备的Nj-Ti-O/SiO_2催化剂的物相结构为无定形结构,光吸收性能较好,反应体系中羰基化产物(甲酸甲酯、碳酸二甲酯和乙酸甲酯)的选择性较高;吡啶吸附FTIR表征结果显示,催化剂表面存在L酸中心,浸渍法制备的Ni-Ti-O/SiO_2催化剂表面L酸含量比其他催化剂高,L酸中心的存在是改善催化剂性能的重要因素。     

新型填料式固体酸SO24-/Al2 O3-Al催化合成乙酸乙酯

为了制备催化精馏用填料式催化剂,采用铝阳极氧化法和浸渍法制备了新型填料式SO42-/Al2O3-Al固体酸催化剂,并用于催化乙醇和乙酸的酯化反应.最佳反应条件为:醇酸摩尔比1:8,催化剂2.0 g,反应温度90～100℃,反应时间6.0 h,酯化率90.40%,选择性100%,催化剂可重复使用.     

硅胶负载磷钨酸催化正丁醇和乙酸液相酯化反应

以硅胶为载体,用浸渍法制备了一系列不同负载量的磷钨酸催化剂,通过X射线衍射、低温N2物理吸附、程序升温氨脱附以及Hammett指示剂法表征了催化剂的物化性质,并考察了催化剂在乙酸与正丁醇液相酯化反应中的催化性能。结果表明,通过控制杂多酸负载量,可有效调整催化剂的表面性质、酸性及酯化反应性能;酯化反应结果与催化剂酸量、比表面积及磷钨酸在载体表面分散状况有直接关系。磷钨酸负载量为40%时,反应物的转化率及酯的产率均明显高于纯磷钨酸催化剂的结果。在反应温度为395K、催化剂在反应体系中的质量分数为3.5%、反应时间为120min的条件下,正丁醇转化率达89.8%,乙酸丁酯选择性为100%。     

新型填料式固体酸SO_4~(2-)/Al_2O_3-Al催化合成乙酸乙酯

为了制备催化精馏用填料式催化剂 ,采用铝阳极氧化法和浸渍法制备了新型填料式SO2 -4/Al2 O3 Al固体酸催化剂 ,并用于催化乙醇和乙酸的酯化反应。最佳反应条件为 :醇酸摩尔比 1∶8,催化剂 2 .0 g ,反应温度90～ 10 0℃ ,反应时间 6 .0h ,酯化率 90 .4 0 % ,选择性 10 0 % ,催化剂可重复使用     

铜-水滑石型催化剂在草酸二甲酯加氢反应中的应用

采用共沉淀方法制备Cu-Al、Cu-Mg-Al、Cu-Zn-Al水滑石作为草酸二甲酯加氢制乙二醇新型催化剂,并经XRD和IR进行了表征。在压力为2.0 MPa,氢酯摩尔比50:1,氢气体积空速3 000h~(-1),反应温度180～210℃条件下,草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂的评价结果表明,Cu-Mg-Al水滑石催化剂具有优良的催化性能,草酸二甲酯的转化率高达99.5%,选择性为100%;另外,Cu-Zn-Al水滑石催化剂也同样显示出良好的催化活性,草酸二甲酯的转化率及乙二醇的选择性分别达到93.8%和97.5%,远高于浸渍法制备的Cu/SiO_2、Cu/Al_2O_3(Cu 20%)为催化剂。     

反应条件对Cu-Ni/Al2O3催化剂乙炔选择加氢的影响

采用浸渍法制备出Cu-Ni/Al2O3催化剂。研究了催化剂还原温度及加氢反应条件对乙炔加氢反应的影响。结果表明,催化剂最佳还原温度为400℃。当最佳加氢反应条件为温度55℃,空速7 000 h-1,H2/C2H2(摩尔比)2.00时,乙炔转化率、乙烯选择性和收率分别为89.34%,84.48%,75.48%。     

负载型铱催化剂催化氯代硝基苯选择性加氢

用等体积浸渍法制备了Ir/γ-Al2O3催化剂,以对氯硝基苯为底物,考察了催化剂的活化温度、反应温度、氢气压力、反应时间等条件对对氯硝基苯加氢反应的影响。实验结果表明,在120℃下活化1.0h得到的Ir/γ-Al2O3催化活性最高,在n(对氯硝基苯)∶n(Ir)=3 000、反应温度50℃、氢气压力0.5MPa、乙醇为溶剂的条件下反应2.5h,对氯硝基苯的转化率和对氯苯胺的选择性均达到100.0%。用该催化剂催化邻、间氯硝基苯加氢,当底物全部转化时,生成邻、间氯苯胺的选择性分别达到99.2%和100.0%,均没有检测到脱氯产物的生成。用该催化剂催化对氯硝基苯加氢反应,催化剂循环使用8次,反应时间延长至5h,对氯硝基苯完全转化,对氯苯胺的选择性仍高达98.2%。     

碱性助剂改性载体对Pd/Al2O3-TiO2催化剂的影响

分别采用浸渍法和混捏法对载体进行碱性助剂改性,浸渍法制备出Pd/Al2O3-TiO2催化剂;采用BET、XRD、Py-IR、NH3-TPD等方法对载体和催化剂进行表征;以含炔碳四馏分为原料,考察碱性助剂改性对Pd/Al2O3-TiO2催化剂选择性加氢活性和选择性的影响。结果表明：改性方法对载体的晶相结构没有影响,载体的XRD谱图均存在明显的锐钛矿和氧化铝特征峰;两种改性方法相比,混捏法改性载体的孔容、平均孔径和最可几孔径较大,总酸量、中强酸量和强酸量较低,有助于提高加氢催化剂的选择性和稳定性。用混捏法改性载体制备催化剂的炔烃转化率为73%,丁二烯选择性为85%,丁二烯损失为2.5%,选择性高于未改性催化剂。     

化学镀法制备Pd负载型碳二馏分选择加氢催化剂及其催化性能

以Al2O3为载体,采用特殊的化学镀法制备了Pd负载型碳二馏分选择加氢催化剂。对催化剂表面进行X射线光电子能谱和扫描电子显微镜表征显示,活性组分Pd在催化剂表面以单质形式存在,在碳二馏分加氢反应前无须高温焙烧和还原,且Pd富集分布在催化剂表面壳层的10～20μm之间,与浸渍法制备的Pd负载型催化剂相比,Pd层更薄,有利于提高Pd的利用率。在气态空速15000h-1、氢气与乙炔摩尔比1.5、反应温度130℃的条件下,以碳二馏分选择加氢反应考察了催化剂的性能,评价结果表明,以化学镀法制备的HXD10催化剂的性能大大优于浸渍法制备的SAM20催化剂(两种催化剂中Pd质量分数均为0.035%),HXD催化剂上乙炔转化率和乙烯选择性分别达到91%和83%。     

新型填料式固体酸SO4^2-／Al2O3-Al催化合成乙酸乙酯

为了制备催化精馏用填料式催化剂，采用铝阳极氧化法和浸渍法制备了新型填料式SO4^2-／Al2O3-Al固体酸催化剂，并用于催化乙醇和乙酸的酯化反应。最佳反应条件为：醇酸摩尔比1：8，催化剂2．0g，反应温度90～100℃，反应时间6．0h，酯化率90．40％，选择性100％，催化剂可重复使用。     

Li改性的Pt-Sn催化剂催化醋酸直接加氢制乙醇

采用浸渍法制备氧化铝负载的Pt-Sn催化剂(Pt-Sn/LiAlO、Pt-Sn/γ-Al_2O_3、Pt-Sn/α-Al_2O_3),采用X射线衍射(XRD)、物理吸附(BET)、NH_3-TPD等手段对催化剂进行表征,并在固定床反应器中评价了催化剂在醋酸直接加氢过程中的乙醇选择转化催化性能。结果表明,Pt-Sn/LiAlO催化剂对醋酸直接加氢制乙醇具有良好的催化活性,Li的添加有助于形成LiAl_5O_8,Li改性后的Pt-Sn催化剂具有适当的弱酸性位,有助于乙醇的选择转化。当n(Li)/n(Al)为0.15时,Pt-Sn/LiAlO催化剂醋酸直接加氢性能最佳,且该催化剂在反应500h后依然具有较好稳定性。     

醋酸直接加氢制乙醇反应热力学研究

对醋酸直接加氢制乙醇反应的热力学进行了研究。首先根据主副反应的反应物和产物的热力学参数,计算了主副反应的标准摩尔反应焓和标准平衡常数,并进一步研究了反应温度、反应压力以及氢酸的物质的量比对醋酸平衡转化率、乙醇选择性、乙酸乙酯选择性的影响。结果表明,醋酸直接加氢制乙醇的主反应为放热反应且放热量较大,同时放热量随着反应温度的升高而升高,而生成乙酸乙酯的副反应放热量较小且随反应温度的升高而降低;主反应及生成乙酸乙酯的副反应的标准平衡常数都随反应温度的升高而降低,特别是反应温度低于250℃时,下降趋势显著;醋酸平衡转化率和乙醇选择性皆随着反应温度的升高而降低,随着反应压力或氢酸的物质的量比的升高而增加,乙酸乙酯选择性与之相反;分析结果表明该反应较适合的反应条件为200~300℃,2~3MPa、氢酸的物质的量比为10~20。     

非晶态合金NiB/Al_2O_3催化对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺

采用浸渍-还原法制备了非晶态NiB/Al2O3催化剂,考察非晶态NiB/Al2O3催化剂对对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺的催化性能。研究了Ni负载量、反应温度、反应压力对对氯硝基苯加氢反应性能的影响。结果表明:当催化剂中Ni负载量为20%、反应温度348K、反应压力1.2 MPa时,对氯硝基苯的转化率达到100%,对氯苯胺的选择性高于97%;催化剂重复使用6次,催化活性基本不变。采用XRD、BET、DTA、SEM等方法对催化剂进行了表征,结果表明:非晶态NiB/Al2O3催化剂具有高催化活性是由于载体的引入不仅提高了催化剂的分散度,防止超细NiB聚集,而且能够提高非晶态结构的热稳定性。     

Ni-Ce/N-rGO催化剂的表征及其催化苯酚加氢制备环己酮的性能

以鳞片石墨、尿素为原料,采用水热法制备了氮掺杂还原氧化石墨烯(N-rGO)载体,然后采用浸渍法制备了不同碱性组分改性的Ni/N-rGO催化剂,将其用于苯酚选择性加氢制备环己酮的反应。并通过N₂吸附-脱附、XRD、FT-IR、SEM和EDS等手段对Ni/N-rGO催化剂进行表征。结果表明：与添加Cu、Fe、Na组分相比,添加组分Ce后Ni/N-rGO催化剂的比表面积和孔径均显著增大,可有效促进金属Ni在载体表面均匀分散,提高催化剂的活性;组分Ce的添加减弱了石墨烯表面含氧官能团的酸性质,有利于提高环己酮的选择性;在反应温度150 ℃、反应压力0.4 MPa、反应时间2.0 h、催化剂用量0.2 g的条件下,Ce/Ni摩尔比0.2时制备的Ni-Ce/N-rGO催化剂作用下,苯酚转化率为95.2%,环己酮选择性为72.6%。