载体对不饱和醛/酮中C=O选择性加氢催化剂性能的影响

研究载体活性炭对沉淀法制备的Pd/C催化剂催化活性的影响,在不饱和醛/酮加氢反应中通过考察载体粒度和试剂改性等条件对催化剂催化活性以及C=O选择性的影响。结果表明,将粒度(100~200)目的活性炭在80℃的10%HNO_3溶液中浸泡120 min,洗涤干燥后得到活性炭载体制备的Pd/C催化剂具有较高的活性和C=O选择性,不饱和醛转化率达95.2%,不饱和醇选择性达96.3%。     

共沉淀法制备氧化铝负载铜催化剂及其在肉桂醛选择性加氢反应中的应用

采用共沉淀法制备了Al2O3负载Cu催化剂,表征了其晶相、孔结构、表面形貌,考察了制备条件对催化肉桂醛加氢性能的影响. 结果表明,与浸渍法所制催化剂相比,共沉淀法所制催化剂具有更高的肉桂醛加氢活性;随焙烧温度升高,催化剂活性组分粒径增大,肉桂醛的转化率先升高后下降,873 K还原的催化剂的活性最高;随反应温度升高,反应速率迅速上升,肉桂醇的选择性则下降. 在2 MPa和363 K条件下,反应4 h后肉桂醛的转化率为14.7%,肉桂醇的选择性为56.5%.     

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%。     

纳米金催化剂的制备及其对肉桂醛选择性加氢的催化性能

以多壁碳纳米管和椰壳活性炭为载体,分别采用溶胶固载法和等体积浸渍法制备负载型纳米金催化剂。采用N_2吸附-脱附、XRD、TEM和XPS等对碳载体和纳米金催化剂样品进行表征,并研究纳米金催化剂在肉桂醛选择性加氢反应中的催化性能。结果表明,HNO_3-H_2SO_4预处理可以增加碳载体表面的含氧基团和含氮基团,在肉桂醛加氢反应中,溶胶固载法得到的更小尺寸的纳米金催化剂对C=C双键加氢选择性高,等体积浸渍法制备的纳米金催化剂对C=O双键加氢选择性高,椰壳活性炭为载体催化剂的C=C加氢催化活性优于多壁碳纳米管。     

金催化剂在环氧丙烷尾气回收中的应用研究

采用沉积-沉淀法制备了Au负载催化剂。通过对CO在催化剂上的低温催化氧化反应的研究,考察了载体选择,Au的质量分数,金属助剂修饰和反应温度等对反应的影响。结果表明,载体的选择和Au的含量对催化活性都有较大影响,γ-Al2O3是除氧实验中性能优良的催化剂载体材料。使用金属氧化物修饰载体可起到提高催化剂活性,增强催化剂稳定性的作用。     

碳纳米管负载纳米二氧化钌一步催化氧化环己烷

以不同载体负载的纳米二氧化钌作为催化剂，O₂为氧化剂，实现一步催化氧化环己烷制备己二酸，考察催化剂载体、引发剂、反应时间、温度和压力对环己烷转化率和己二酸选择性的影响。结果表明，碳纳米管负载纳米二氧化钌作为催化剂具有高的活性和选择性；在125 ℃、1.5 MPa和反应6 h的条件下，环己烷转化率达到40％，己二酸选择性达80％以上；催化剂可重复使用，具有较好的稳定性。     

纳米Al_2O_3负载Ru催化剂用于CO_2加氢合成甲酸研究

为了研究载体性质对Ru负载型催化剂的CO2加氢合成甲酸反应性能的影响,制备了以Al2O3纳米棒和γ-Al2O3为载体的一系列Ru基催化剂,采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、D2/OH交换和程序升温还原(H2-TPR)等方法详细表征催化剂的性质,并考察CO2加氢制甲酸的反应性能。结果表明:与传统Ru/Al2O3催化剂相比,以Al2O3纳米棒为载体时,Ru Ox物种在载体表面的分散程度高,Al2O3纳米棒的表面OH数目多,有利于提高催化剂的反应活性,另外当Ru在Al2O3纳米棒上的负载量(质量分数)为1%时,甲酸产量最高可以达到11.7mmol/h。     

Ni改性Cu-Fe基催化剂的制备及其在CO加氢制低碳醇中的性能研究

采用分步沉淀法制备了不同Cu/Ni摩尔比的Cu Fe Ni/Zn O催化剂,并采用X射线衍射、N2物理吸附等手段对催化剂的结构进行表征。考察了其催化CO加氢合成低碳混合醇的反应性能,同时探究了反应温度及反应压力对催化剂催化性能的影响。结果表明,少量Ni助剂的加入可以增加催化剂比表面积,提高Cu O的分散度,促进碳链增长,提高液相产物中C+2醇的选择性。当Cu/Ni摩尔比为7∶1时,催化剂的比表面积达到最大(85.09 m2/g),醇的选择性较高,C+2醇与甲醇的质量比最大为0.67,C+2醇在液相产物中的质量分数最高。在空速为5 000 h-1、V(H2)/V(CO)=2时以Cu7Fe Ni1.0/Zn O催化剂合成低碳醇中,当反应温度为340℃、反应压力为6 MPa时,更有利于C+2醇生成,尤其是异丙醇的选择性较高。     

活性金属负载量及配比对CuFe双金属催化剂催化合成混合醇的影响

采用液相还原法制备了CuFe双金属催化剂，考察了活性金属负载量及Cu、Fe摩尔比对催化剂反应活性和C₂₊混合醇选择性的影响，分析了活性金属负载量、Cu/Fe摩尔比、催化剂结构及反应性能间的构-效关系，优化了催化剂的制备配方。结果表明，活性组分负载量的增大有助于提高催化剂的反应活性，但过量的金属负载量会导致活性组分发生团聚，影响总醇及C₂₊混合醇的选择性；Cu/Fe摩尔比的增大抑制了催化剂的反应活性，但有助于增强CO吸附能力及Cu、Fe间的协同效应，提高产物中醇类及C₂₊醇的选择性。综合考虑CO转化率、总醇及C₂₊醇选择性，液相还原法制备CuFe双金属催化剂较适宜的活性组分总负载量为30%、铜铁摩尔比为3.0。     

Au/CeO_2-cube催化1,3-丙二醇氧化酯化反应性能

采用沉积-沉淀法制备了高活性的Au/Ce O2-cube催化剂,并对催化剂进行了电感耦合等离子发射光谱、透射电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱表征。将制得的催化剂用于1,3-丙二醇选择性氧化酯化反应,考察了沉淀剂尿素的用量、Ce O2-cube载体焙烧温度、催化剂焙烧温度、Au负载量和沉积温度对反应性能的影响,结果表明:尿素和Ce O2-cube的质量比为6、沉积温度80℃、Ce O2-cube焙烧温度400℃、催化剂焙烧温度200℃制备的1.5%Au/Ce O2-cube,具有最优的催化活性。在100℃、O2分压2 MPa、1,3-丙二醇和Au的物质的量比为75.5的条件下反应4 h,1,3-丙二醇的转化率达到97.5%,3-羟基丙酸甲酯和丙二酸二甲酯的选择性分别达到90.1%和6.1%。将用过的催化剂在200℃焙烧2 h烧掉表面的中毒物质后循环使用4次,催化性能略有降低,性能下降主要是由催化反应过程中Au颗粒粒径的长大造成的;催化剂上2.0~4.0 nm左右的具有少量Auδ+的负载纳米Au单质颗粒有助于醇的氧化酯化反应。     

用催化剂表面修饰以进行苯选择加氢制环己烯的研究

1 前言常规的气相苯催化加氢反应,苯环大π键一经打开就全部加氢到底,产物中只能获得环己烷而极难得到选择加氢产物环己烯。生成环己烷的反应从热力学上看远比生成环己烯的反应容易进行很多,并且环己烯也非常容易进一步加氢生成环己烷。但催化剂的表面经修饰剂作用后可根本改变其性能,从而改进催化活性及选择性,或实现常规方法不可能实现的反应,获得不易得到的产物。在经表面修饰的催化剂上进行苯加氢反应可获得选择加氢产物环     

Synthesis of higher alcohols from syngas over K/Co/β-Mo2C catalysts

K/Co/β-Mo₂C catalysts were prepared and tested for higher alcohols (C₂₊OH) synthesis (HAS). The catalysts exhibited high catalytic activity and selectivity to C₂₊OH. The effect of Co/Mo molar ratio in the catalysts upon the catalytic performance of HAS was investigated and the best one was at Co/Mo molar ratio of 1/8–1/6. It could be concluded that the Co promoter exerted strong promotion for carbon chain growth, especially for the stage of C₁OH to C₂OH. The XPS spectra revealed that there was a strong synergistic interaction between Co and Mo, and it depended strongly on the Co/Mo molar ratio. The new phases “Co₃Mo₃C” and “Co₂C” formed over Co promoted K/β-Mo₂C catalysts, which might be responsible for the high activity of higher alcohols and hydrocarbons synthesis, respectively.     

纳米Cu-Zr-O催化剂催化乙醇脱氢合成乙酸乙酯

以纳米ZrO₂为载体,采用浸渍法制备负载型CuO/ZrO₂催化剂;以凝胶Zr(OH)₄粉末为前驱物,制备掺杂型CuO-ZrO₂催化剂;采用共沉淀法制备共沉淀型催化剂CuO·ZrO₂。通过XRD、N₂吸附、TEM和SEM对催化剂进行表征。以乙醇氧化脱氢合成乙酸乙酯为探针反应,考察Cu-Zr-O催化剂的催化性能。结果表明,3种催化剂均为纳米级颗粒,并对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应均有催化活性。共沉淀型CuO·ZrO₂催化活性较好,在反应温度473 K,乙醇转化率为49%,乙酸乙酯选择性达88%。     

纳米β-Mo2C催化剂的制备及K改性对合成低碳醇反应性能的影响

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法及程序升温碳化法制备了纳米β-Mo2C催化剂,适宜的碳化温度为(650~700) ℃。考察了K含量对K/β-Mo₂C催化剂织构及CO加氢反应性能的影响,结果表明,适量K助剂的加入能提高催化剂的比表面积和合成醇选择性,过量K助剂与Mo6+物种形成了惰性的钼酸盐（K₂MoO₄和/或K₂Mo₂O₇）,该钼酸盐可能覆盖了CO加氢反应的活性中心,降低了β-Mo2C催化剂的CO加氢反应活性;K含量对总醇收率和C₂₊OH选择性的影响呈火山型变化规律,K与Mo物质的量比最佳为0.2~0.4。     

加料方式对Cu-Co合成低碳醇催化剂性能的影响

低碳醇在汽油添加剂或汽油替代品减少尾气排放等方面具有潜在用途,用煤和天然气经合成气合成低碳醇的Cu-Co催化剂在较为缓和条件下具有较高的催化活性和C₂+OH醇选择性。采用不同沉淀方法制备系列Cu-Co催化剂,通过XRD、XPS、TPR和BET考察加料方式对催化剂前驱体和催化剂性能的影响。在5.0 MPa、250 ℃和空速5 000 h^-1条件下,使用加压固定床反应器考察合成低碳醇活性。研究结果表明,加料方式对催化剂性能有较大影响,采用共沉淀法制备的催化剂颗粒中各组分以纳米大小均匀分布,C₂+OH醇选择性最高;采用正加法制备的催化剂活性和C₂+OH醇选择性最低,催化剂颗粒中活性组分的分布呈壳层分布,Co在颗粒的表面富集;采用并流法和反加法制备的催化剂的醇分布遵从ASF规则,其链增长因子为0.42。实验结果表明,当Cu和Co在催化剂颗粒中以原子尺度分布时,催化活性最好。     

载体对Co-Cu催化剂催化CH4-合成气梯阶转化反应的影响

以钴、铜为活性金属,采用等体积浸渍法制备Co-Cu双金属催化剂,考察了不同载体的Co-Cu双金属催化剂对CH4-合成气梯阶转化直接合成C2+含氧化合物的影响,并进行了XRD、NH3-TPD和H2-TPR表征及相应的分析。实验结果表明,载体对催化剂催化性能有较大的影响,不同载体的催化剂对CH4-合成气两步梯阶转化反应的活性高低顺序为Co-Cu/TiO2＞Co-Cu/Al2O3＞Co-Cu/SiO2,Co-Cu/TiO2催化剂对C2+含氧化合物的选择性为79.9%。这归因于TiO2载体与活性金属Co、Cu之间适宜的相互作用及载体对Co-Cu良好的分散性能。此外,Co-Cu/TiO2催化剂还具有反应所需的表面酸量及适度的中强酸度。     

Ni-Co/Al_2O_3催化乙醇水蒸气重整制氢性能研究

利用浸渍法制备Ni-Co/Al2O3催化剂,考察催化剂组成、反应温度、水醇比、液体空速对乙醇水蒸气重整反应的影响。结果表明,Ni-Co/Al2O3催化剂中Co含量的增加会提高氢气和一氧化碳的选择性,降低甲烷和二氧化碳的选择性,催化剂Ni7.5Co7.5催化性能最佳,450℃时乙醇转化率达到100%,氢气选择性为79.78%,二氧化碳选择性为91.89%。反应温度会影响乙醇水蒸气重整制氢反应中相关反应的权重和产物的分布。加大水醇比降低一氧化碳选择性,提高二氧化碳选择性;提高液体空速,加大一氧化碳选择性。Ni-Co/Al2O3催化剂反应前后发生明显的物相重构,Co3O4被还原成Co,Co与Ni共同起活性作用,Co3O4作为催化剂前体在乙醇水蒸气重整中显示出良好的活性。     

磷钨酸盐催化选择性氧化苯甲醇合成苯甲醛的研究

通过两步法合成了两种磷钨酸盐催化剂,并利用13CNMR、1HNMR、IR、XRD等技术对催化剂进行了表征.表征结果显示,磷钨酸盐均具有磷钨酸的Keggin型结构.将该催化剂用于催化氧化苯甲醇的反应,以30%H2O2为氧化剂,分别考察了含不同阳离子的磷钨酸盐、反应时间、反应温度、催化剂用量和H2O2用量对反应的影响.结果...     

Cobalt catalysts for Fischer–Tropsch synthesis: The effect of support,precipitant and pH value

In this report,Co-based catalysts supported on ZnO,Al_2O_3 and ZrO_2 as well as the ZrO_2 derived from different precipitants and different pH values were prepared by co-precipitation method.Their catalytic Fischer–Tropsch synthesis(FTS)performance was investigated in a fixed-bed reactor.The results revealed that Co catalyst supported on ZrO_2 exhibited better FTS catalytic performance than that supported on ZnO or Al_2O_3.For the Co/ZrO_2catalyst,different precipitants showed the following an activity order of NaOHNa_2CO_3NH_4OH,and the best pH value is 13.The catalysts were characterized by N_2adsorption–desorption,XRF,XRD,H_2-TPR,H_2-TPD and TEM.It was found that the main factor affecting the CO conversion of the catalyst was the amounts of low-temperature active adsorption sites.Moreover,the selectivity of C_5~+hydrocarbons had a positive relationship with the peak temperature of the weak hydrogen adsorption sites.The higher the peak temperature,the higher the C_5~+selectivity is.     

Gas‐Phase Hydrogenolysis of Glycerol Catalyzed by Cu/MOx Catalysts

The catalytic activities of Cu/MO_x (MO_x = Al₂O₃, TiO₂, and ZnO) catalysts in the gas‐phase hydrogenolysis of glycerol were studied at 180–300 °C under 0.1 MPa of H₂. Cu/MO_x (MO_x = Al₂O₃, TiO₂, and ZnO) catalysts were prepared by the incipient wetness impregnation method. After reduction, CuO species were converted to metallic copper (Cu⁰). Cu/Al₂O₃ catalysts with high acidity, high specific surface areas and small metallic copper size favored the formation of 1,2‐propanediol with a maximum selectivity of 87.9 % at complete conversion of glycerol and a low reaction temperature of 180 °C, and favored the formation of ethylene glycol and monohydric alcohols at high reaction temperature of 300 °C. Cu/TiO₂ and Cu/ZnO catalysts exhibited high catalytic activity toward the formation of hydroxyacetone with a selectivity of approx. 90 % in a wide range of reaction temperature.