碱金属改性对Pd-Au/Al_2O_3催化剂上异戊二烯选择性加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了不同K2O、Li2O含量的Pd-Au/Al2O3催化剂,采用低温氮吸附法、吡啶吸附红外光谱、程序升温还原(H2-TPR)等方法进行了表征研究。吡啶吸附红外光谱表征结果表明,催化剂表面只有L酸,无B酸,K2O改性比Li2O改性催化剂的表面酸性弱。H2-TPR表征结果表明,催化剂表面形成了Pd-Au二元合金,加入碱金属改性后,催化剂的还原峰向高温方向移动。以异戊二烯的模型化合物为原料评价了自制的改性Pd-Au/Al2O3催化剂的选择加氢性能,结果表明:催化剂经过Li2O改性后,异戊二烯的转化率和单烯烃选择性提高,而用K2O改性时,异戊二烯的转化率降低,单烯烃选择性提高;采用K2O质量分数为1.2%的催化剂,在反应温度为70℃时异戊二烯的转化率为90.0%,单烯烃的选择性为86.0%。     

Bi改性Pd-Au/Al_2O_3催化剂上异戊二烯选择性加氢

采用等体积浸渍法制备了Bi改性的Pd-Au/Al2O3催化剂,用低温氮吸附、CO-FTIR、H2-TPR等方法对催化剂进行了表征。CO-FTIR表征结果显示,随Bi含量的增加,以线性吸附的CO的比例增加,CO吸附峰随Bi含量的增加发生红移,说明Bi-Pd之间存在电子效应。H2-TPR表征结果显示,Bi改性后在催化剂表面形成了Pd-Au-Bi三元合金,因此改变了催化剂选择性加氢的活性。对改性前后Pd-Au/Al2O3催化剂的异戊二烯选择性加氢活性评价结果表明,Bi的添加使催化剂对单烯烃的选择性提高,但同时活性下降;当反应温度为80℃时,随Bi含量的增加(w=0.1%~0.3%),异戊二烯的转化率由98%降至34%,2-甲基-2-丁烯的选择性由82.3%降至68.6%,3-甲基-1-丁烯和2-甲基-1-丁烯的选择性分别由2.1%,13.3%增至8.6%,22.0%。     

Cu-Co-Al复合氧化物在N_2O分解反应中的催化活性

以金属硝酸盐为原料、柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法和高温焙烧法制备了系列CuxCo1-xCo Al O4复合氧化物催化剂,并采用浸渍法制备了相应的K改性催化剂,将这些催化剂用于N2O分解反应,考察了催化剂组成和K负载量对活性的影响。采用N2物理吸附(BET)、XRD和H2-TPR等技术对催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,Cu0.1Co0.9Co Al O4催化剂的活性较高。表征结果显示,系列CuxCo1-xCo Al O4复合氧化物均为尖晶石型结构。在550℃下N2O连续进行分解反应600 min,有氧无水气氛中Cu0.1Co0.9Co Al O4和0.03K/Cu0.1Co0.9Co Al O4(K与(Cu+Co)的原子比为0.03)催化剂上的N2O转化率分别为77.0%和92.8%;而在有氧有水气氛中Cu0.1Co0.9Co Al O4和0.03K/Cu0.1Co0.9Co Al O4催化剂上的N2O转化率分别为14.5%和36.2%。与Cu0.1Co0.9Co Al O4催化剂相比,0.03K/Cu0.1Co0.9Co Al O4催化剂具有较高的活性和稳定性。     

K与Cr改性Ni-Cu催化剂对月桂腈加氢反应的影响

采用浸渍法制备了γ-Al2O3和SiO2负载Ni-Cu催化剂,用K和Cr进行了改性,用H2-TPD表征了催化剂H2吸附能力,TPR表征催化剂表面Ni的价态,并考察该系列催化剂用于月桂腈加氢反应的性能.结果表明,γ-Al2O3作为载体催化剂H2吸附能力明显高于SiO2作为载体的催化剂,K和Cr联合改性Ni-Cu/γ-Al...     

前躯体浸渍法制备VO_x/Al_2O_3及其催化二甲醚制甲醛性能

采用前躯体浸渍法合成了VOx/Al2O3催化剂,并采用XRD、Uv-Vis、H2-TPR、NH3-TPD以及吡啶吸附红外等技术对催化剂材料的结构和性能进行了表征,同时考察了催化剂上二甲醚制备甲醛的反应性能。XRD的测试表明,V的氧化物在载体上处于高度分散状态,没有独立的V2O5晶相峰存在。Uv-Vis的测试表明,前躯体浸渍法制备的催化剂较之常规浸渍法制备的催化剂位于更高波数,因而VOx物种在载体表面的分散更加均一。H2-TPR的结果表明前躯体浸渍法制备的催化剂,相对更加容易还原,催化氧化能力更强。NH3-TPD以及吡啶吸附红外的结果表明前躯体浸渍法制备的催化剂相对具有较少的B酸和较弱的酸性。前躯体浸渍法制备的VOx/Al2O3催化剂在DME选择氧化制备甲醛的过程中,具有更高的甲醛的选择性和收率,选择催化的性能更佳。     

Nb掺杂对Pd/Al2O3催化剂脱硝活性的影响

为了提高Pd基催化剂对HC-SCR反应的催化活性、选择性和稳定性,同时降低催化剂成本,采用非贵金属Nb掺杂来改善贵金属Pd基催化剂的织构、结构、氧化还原等性能。首先通过添加廉价的造孔剂对商业化Al2O3进行改性,制备出孔隙率高的Al2O3基底,然后通过浸渍法制备出Nb改性的Pd/Al2O3催化剂,采用XRD,BET,NH3-TPD,H2-TPR,XPS等手段对催化剂进行表征,并系统研究了Nb掺杂对 Pd/Al2O3催化剂的HC-SCR催化性能的影响。结果表明,适当的Nb掺杂可以提高Pd/Al2O3催化剂的催化活性,在Nb添加量为5%时催化剂活性最高并具有较好的稳定性,当NO转化率为90%时,转化温度仅为269 ℃。     

Pt/Al_2O_3-WO_3/ZrO_2催化剂催化甘油氢解制1,3-丙二醇

采用浸渍法制备了Pt/WO3/ZrO2和Pt/Al2O3-WO3/ZrO2催化剂,以固定床反应器评价催化剂的催化甘油氢解性能,通过吡啶吸附红外光谱、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和氢气程序升温脱附(H2-TPD)等方法表征催化剂物理化学性质。结果表明,Pt/Al2O3-WO3/ZrO2催化剂的催化活性与催化剂中Al含量、H2吸附能力及表面酸性质相关。引入适量Al可增加催化剂表面L酸位。当n(Al)/n(W)为0.1时,催化剂的H2吸附量达到106.7μmol/g,甘油转化率为36.8%,1,3-丙二醇的产率为16.3%,均明显高于Pt/WO3/ZrO2催化剂。     

钾改性CuZnAl催化仲丁醇脱氢制甲乙酮

采用共沉淀法制备了CuZnAl催化剂,通过浸渍法引入钾元素,制备了钾改性的CuZnAl催化剂,利用H2-TPR,XRD,SEM,XPS及N2吸附-脱附对制备的催化剂进行表征,考察了催化剂催化仲丁醇(SBA)脱氢制甲乙酮(MEK)的性能。实验结果表明,钾的引入提高了CuZnAl催化剂表面Cu物种的分散度,且使还原后的活性组分Cu^0的含量增加;在常压、反应温度240℃、液态空速3.5 h-1的条件下,K改性(K2O含量2%(w))的CuZnAl催化剂活性最佳,与普通CuZnAl催化剂相比,SBA转化率从77.6%提高到83.5%、MEK选择性从89.0%提高到93.5%、MEK收率从69.1%提高到78.1%,且改性后催化剂具有优异的稳定性。     

Mg对Cr2O3/Al2O3催化剂及其丙烷脱氢性能的影响

制备了不同Mg含量的Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂,考察了Mg含量对Cr2O3/Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能的影响,并通过低温N2吸附-脱附、XRF、XRD、NH3-TPD、H2-TPR和SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明：MgO的加入能提高丙烷脱氢反应中的丙烯选择性,主要原因是MgO的加入使载体表面酸量减少,调变了催化剂中Cr价态的分布,并使Cr晶粒变小,更好地分散在载体上;Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂中Cr2O3负载量（w）为18%时,MgO负载量（w）为1%~2%较为适宜,催化剂的性能可达到最佳,在反应条件下3 h内,丙烷平均转化率为33%,丙烯选择性为93%。     

丁烯歧化制丙烯用负载型铼基催化剂

采用浸渍法制备了不同Re2O7负载量的Re2O7/Al2O3催化剂,采用XRD、XRF、低温氮吸附-脱附、NH3-TPD、FTIR和H2-TPR对催化剂进行了表征。表征结果显示,Al2O3载体负载Re2O7后在载体表面形成了新的活性物种;随Re2O7负载量的增加,Re2O7/Al2O3催化剂的BET比表面积和孔体积减小,酸性增强;焙烧过程中Re2O7是否升华与载体的比表面积有关,Re2O7单层分散阈值随载体比表面积的增大而增大。考察了Re2O7/Al2O3催化剂催化丁烯歧化制丙烯的反应性能。实验结果表明,Re2O7负载量对歧化反应的选择性影响不大,在m(2-丁烯)∶m(1-丁烯)=1.2、重时空速1h-1、60℃、2MPa的条件下,选择性始终保持在85%以上;丁烯转化率随Re2O7负载量的增加明显增大,最高达50%,接近平衡转化率;当Re2O7负载量由5%增至20%时,催化剂的寿命明显延长。     

络合剂添加对CoMo催化剂加氢脱硫选择性的影响

以ZSM-5-Al2O3复合物为载体制备了系列添加络合剂柠檬酸、氮川三乙酸、乙二胺四乙酸和环己二胺四乙酸的CoMo负载型催化剂,考察络合剂对CoMo催化剂加氢脱硫选择性的影响,并采用N2吸附-脱附、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、H2-程序升温还原、NH3-程序升温脱附、高分辨透射电镜、27Al固体高分辨核磁共振及X射线光电子能谱等手段进行表征。结果表明：催化剂制备过程中添加的络合剂优先与Co及载体中的Al络合,该络合作用可降低金属组分的还原温度,提高Mo的硫化度,增加催化剂活性中心数目。将络合剂引入催化剂后,MoS2片晶堆垛层数和MoS2片晶长度均增加,但 MoS2片晶堆垛层数对脱硫的促进作用占据主导地位,致使络合剂改性催化剂的脱硫活性增加幅度大于烯烃饱和活性增加幅度。     

Pd/Ni/Al2O3的表征及对重整重芳烃油加氢反应催化性能的评价

采用混捏-浸渍法制备具有相同载Pd量的Pd/Al2O3和Pd/Ni/Al2O3催化剂,并对制得的催化剂进行XRD,BET,NH3-TPD表征。在固定床连续微反装置上,对制得的催化剂进行重整重芳烃油选择性加氢反应催化性能评价。结果表明,Pd/Ni/Al2O3催化剂具有γ-Al2O3物相、适宜的比表面积与孔径分布以及较小的酸量,对重整重芳烃油中烯烃选择性加氢具有较好的反应性能和稳定性,适宜的反应条件为：温度80 ℃,压力5 MPa,空速2 h-1,氢油体积比500。     

Cu-ZnO-Al_2O_3-ZrO_2/HZSM-5催化剂上CO_2加氢合成二甲醚

采用共沉淀法和机械混合法合成了Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,研究了该催化剂催化CO2加氢合成二甲醚反应的性能,考察了HZSM-5分子筛的硅铝比、反应温度和反应压力对CO2转化率、二甲醚选择性和收率的影响。实验结果表明,随硅铝比的增大,二甲醚选择性和收率呈峰形变化特性;随反应温度的升高,CO2转化率增加,二甲醚选择性降低;而随反应压力的升高,二甲醚选择性增加。当硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))为50、反应温度和压力为250℃和3.0 MPa时,CO2转化率达到19.6%,二甲醚的选择性和收率分别为47.0%和9.2%。H2-TPR,NH3-TPD,XRD表征结果显示,Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂中HZSM-5分子筛的结构没有明显变化,但硅铝比的变化影响双功能催化剂的酸性,HZSM-5分子筛的加入使Cu的还原温度降低。     

分子筛类型对四氢萘加氢裂化反应性能的影响

分别以改性Beta,Y,ZSM-5分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni-Mo体系催化剂(分别命名为CAT-B,CAT-Y,CAT-Z),利用XRD、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD、Py-FTIR、H2-TPR等手段对催化剂进行了表征。以四氢萘为模型化合物,在固定床连续加氢装置上考察了不同分子筛催化剂对四氢萘加氢裂化反应活性及产物选择性的影响。结果表明:CAT-B催化剂有较适宜的孔结构及比表面积,并且较CAT-Y和CAT-Z催化剂有较高的L酸量和B酸量,在金属组分与载体的相互作用力方面表现较弱,有利于金属组分的分散;催化剂对四氢萘加氢裂化反应转化率由高到低的顺序为CAT-BCAT-YCAT-Z,在四氢萘转化率相同时,催化剂CAT-B对BTX及加氢裂化产物的选择性最高,对缩合产物的选择性最低。     

异丁烷催化脱氢反应中钼基催化剂载体效应的研究

采用浸渍法分别制备了以Al2O3,SiO2,ZrO2,MgO,MgAl2O4为载体的MoO3质量分数为5%的Mo基催化剂,利用XRD,BET,NH3-TPD,H2-TPR等分析手段对催化剂进行表征,同时考察不同载体的Mo基催化剂对异丁烷脱氢反应的催化性能。结果表明,Mo/MgAl2O4催化剂具有最佳的异丁烷脱氢反应催化性能,在反应温度为560 ℃的条件下,异丁烯的单程收率可达33.00%。这主要是由于与其它载体相比,以MgAl2O4为载体的Mo基催化剂具有适宜的比表面积,有利于活性Mo物种的分散;此外,该催化剂具有适量的弱酸性位及合适的氧化还原性,可有效地活化异丁烷,并有利于产物异丁烯的脱附,从而保证了较高的烯烃选择性。     

Pd-Bi/Al_2O_3和Pd-Pb/Al_2O_3催化剂用于碳四选择加氢除炔的比较

对Pd-Bi/Al2O3和Pd-Pb/Al2O3催化剂在碳四选择加氢除炔中的选择性及再生对催化剂性能的影响进行了比较。实验结果表明,新鲜的Pd-Bi/Al2O3和Pd-Pb/Al2O3催化剂的加氢除炔选择性接近,在总炔烃剩余量小于2×10-5(w)的条件下,1,3-丁二烯损失量分别为1.6%(w)和1.7%(w)。再生对Pd-Bi/Al2O3催化剂的影响很大,再生后的Pd-Bi/Al2O3催化剂在反应中很快失活,而Pd-Pb/Al2O3催化剂经再生后的加氢除炔选择性基本不变。H2-TPR和XPS表征结果显示,Pd-Bi/Al2O3催化剂中的部分氧化态的Bi物种在再生过程中被还原为金属态,且迁移到了Pd颗粒的表面,使Pd分散度下降,从而导致催化剂的加氢除炔选择性发生变化。Pd-Pb/Al2O3催化剂在再生前后的结构稳定。     

硫酸根对Ni/γ-Al2O3催化剂加氢脱硫选择性的影响

以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法分别制备了H2SO4,Ni(NO3)2,Ni(NO3)2-H2SO4,NiSO4改性的加氢脱硫催化剂。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、H2-程序升温还原、紫外-拉曼光谱、X射线光电子能谱和反应性能评价等方法研究了硫酸根对Ni/γ-Al2O3催化剂的物性和催化噻吩加氢脱硫选择性的影响。结果表明：含硫酸根前躯体制备的Ni/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性和选择性高于Ni(NO3)2前躯体制备的催化剂;NiSO4前躯体制备催化剂的加氢脱硫活性和选择性最高,较Ni(NO3)2制备的催化剂分别提高了19百分点和78%。催化活性的差异与催化剂中Ni的形态相关,硫酸根的存在一方面减弱了Ni与载体间的相互作用,另一方面提供了镍原位自硫化的硫化剂,形成的硫化镍物种与NiSO4是催化剂的活性中心,其脱硫活性和选择性明显高于引入硫化剂硫化的催化剂。     

硫化温度对NiO/Al2O3催化剂的裂解C9烃选择性加氢性能的影响

以工业成型Al2O3为载体，采用分步浸渍法制备NiO负载量（w）为20％的NiO/Al2O3催化剂，采用BET，XRD，XPS，TEM等方法对硫化态催化剂进行表征，以含有双环戊二烯（DCPD）和苯乙烯的甲苯-正庚烷溶液作为模型化合物，在10 mL固定床加氢反应装置上考察了硫化温度对催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明：在280~320 ℃硫化温度范围内，随硫化温度的升高，硫化程度先增加后降低，NiO/Al2O3催化剂适宜的硫化温度为300 ℃；在300℃硫化时，硫化镍晶粒的粒径较小，分散均匀；在反应温度180 ℃、压力3.5 MPa、体积空速3.5 h-1、氢油体积比400的条件下，苯乙烯转化率达97.32％，DCPD转化率达94.78％，二氢双环戊二烯选择性达76.63％。