间苯二甲腈加氢制间苯二甲胺催化剂研究

采用浸渍法制备了间苯二甲腈加氢合成间苯二甲胺所用的催化剂。详细考察了负载金属类型、金属负载量(质量分数)、载体类型、焙烧温度、还原温度等条件对催化剂性能的影响。结果表明,采用Ni/Al_2O_3催化剂,当镍负载量为10%,焙烧温度为723 K,还原温度为773 K时,催化剂的反应性能最好,间苯二甲腈转化率为99%,间苯二甲胺选择性为98%。     

镍基氨分解制氢催化剂的制备及性能

用浸渍法制备Ni/Al_2O_3和Ni/xMo-Al_2O_3催化剂,以氨分解为模型反应,考察Ni负载量、焙烧温度、溶剂和助剂等合成条件对催化剂催化性能的影响,通过XRD和TG-DTG表征方法对催化剂进行表征。结果表明,最佳合成条件:Ni负载质量分数为16%,焙烧温度350℃,采用丙酮为溶剂制备的Ni/Al_2O_3催化剂具有较好的催化活性。500℃添加质量分数3%的助剂Mo可以使Ni/Al_2O_3催化剂的活性显著提高39%,Ni/3%Mo-Al_2O_3催化剂的氨分解率达93.5%。     

Zn引入对DME合成催化剂性能的影响

通过沉淀法在介孔Al_2O_3上负载铜基催化剂,制备了Cu/Al_2O_3和Cu/Zn/Al_2O_32种催化剂,并用以研究Zn引入对催化剂性能的影响。通过XRD、H2-TPR、CO2和NH3-TPD对催化剂结构和物化性能进行表征。结果表明,Zn引入使得催化剂前驱体中形成了新相:Cu3Zn3Al2(OH)16CO3·4H2O,前驱体焙烧后形成了较小CuO颗粒,还原后Cu颗粒仍然很小,从而增加了Cu的分散度和表面积,明显降低了Cu物种还原难度。Zn引入还明显增加了强碱位和强酸位数量,使得气体转化率达到86. 39%,DME时空收率达到7. 33 mmol/(g·h)。稳定性实验表明,Zn的引入提升了催化剂稳定性。     

C_8H_(16)O_2-ZnCl_2/Al_2O_3负载型催化剂的制备及其脱硫性能研究

通过浸渍法将正辛酸-ZnCl_2低共熔溶剂负载到Al_2O_3上制备负载型催化剂正辛酸-ZnCl_2/Al_2O_3。以正辛酸-ZnCl_2/Al_2O_3为催化剂、过氧化氢为氧化剂脱除模拟油中的噻吩类硫化物。利用XRD、FT-IR、BET、EDS、SEM对其结构进行表征分析,同时考察了脱硫实验中反应温度、催化剂质量、O/S摩尔比、不同硫化物等因素对脱硫效果的影响。实验结果表明,在模拟油用量为5 mL、催化剂质量为0. 5 g、O/S摩尔比为6、反应温度为60℃、反应时间为180 min的条件下,二苯并噻吩(DBT)脱除率为99. 2%。催化剂循环使用5次DBT的脱除率没有明显变化。此外,研究了正辛酸-ZnCl_2/Al_2O_3负载型低共熔溶剂催化氧化的反应机理。     

Fe修饰Mn-Ce/Al2O3-TiO2催化剂对NO氧化性能的实验研究

采用溶胶凝胶法制备了TiO_2与Al_2O_3摩尔比为1∶4的Al_2O_3-TiO_2复合氧化物载体,使用共浸渍法制备了Mn,Ce质量分数分别为10%和2%的Mn-Ce/Al_2O_3-TiO_2催化剂,并通过添加不同质量分数的Fe对催化剂进行修饰。在固定床反应装置上进行了催化剂氧化性能的实验。结果表明:在空速为15 000 h~(-1),氧气体积分数为8%时,Fe的添加能够显著提升Mn-Ce/Al_2O_3-TiO_2催化剂的NO催化氧化性能,并在Fe质量分数为4%时,Mn-Ce-Fe(4)/Al_2O_3-TiO_2催化剂的NO催化氧化活性最优,280℃时NO的转化率达到86%。H_2-TPR实验结果显示,Fe的修饰使Mn-Ce/Al_2O_3-TiO_2催化剂的还原峰大幅向低温方向移动,改善了催化剂的氧化还原活性。     

制备条件对Cu/Al2O3 选择性催化还原NO的影响研究

考察了制备方法、活性组分负载量和焙烧温度对Cu/Al₂O₃ 选择性催化还原NO的影响。结果表明，采用溶胶-凝胶+浸渍法制备的Cu/Al₂O₃催化剂活性最好；负载Cu质量分数为15%时，催化剂的活性温域最宽，最大活性温度最低，催化活性最好；最佳焙烧温度为750 ℃。     

CuO/Al_2O_3选择性催化氧化甘油制备甘油酸

以硝酸铜和Al_2O_3为原料,采用浸渍法制备了一系列Cu O/Al_2O_3催化剂,用于甘油的催化氧化。系统研究了:Cu O/Al_2O_3的铜含量、反应温度、Na OH/甘油的物质的量之比、催化剂用量、反应时间对甘油催化氧化的影响,结果表明:Cu O/Al_2O_3可高效氧化甘油为甘油酸和羟基乙酸。最佳条件为:O_2流量80 m L/min,氢氧化钠/甘油=8,60℃反应8 h,甘油的转化率为65.3%,甘油酸的选择性48.1%。     

C3H6选择性催化还原NO催化剂 Ag/γ-Al2O3的研究

采用低负载量的(0～3%)Ag/γ-Al2O3体系作为C3H6选择性催化还原(C3H6-SCR)NO的催化剂,考察了银负载量、反应温度、空速对NO转化率的影响.同时对于原料气中氧的作用进行了研究.结果表明:银负载量为1.5%时,催化剂表现出最高的反应活性;在考察的条件范围内,原料气中含氧对NO的还原有促进作用,适宜的氧浓度为0.27%;反应温度的过高会导致还原气中C3H6大幅度转化为CO2.     

近临界异丙醇中Cu-Pd/Al_2O_3催化转移氢化糠醛制备糠醇

糠醇是重要的有机化工原料,用途广泛。现行糠醛催化加氢制备糠醇的技术存在氢耗大、成本高等缺点。本文提出了一种在近临界异丙醇中,Cu-Pd/Al_2O_3催化糠醛转移氢化制备糠醇的方法。采用共沉淀法制备了不同Cu、Pd负载量的Cu-Pd/Al_2O_3催化剂,并进行了XRD、氮气吸脱附表征。考察了催化剂中Cu-Pd的负载量、催化剂用量、糠醛浓度、反应温度和反应时间对反应的影响。结果表明:18%Cu-2%Pd/Al_2O_3双金属催化剂对糠醛催化转移氢化反应效果最好;在18%Cu-2%Pd/Al_2O_3催化剂作用下,反应温度为190℃、反应时间为3h时,糠醛转化率为100%、糠醇收率达到86.4%;催化剂重复使用四次后依然保持良好的活性。本文提出的方法具有非临氢、糠醇收率高、催化剂重复使用性能好等优点。     

乙醇脱氢氨化制乙腈Cu基催化剂的研究

采用浸渍法制备Cu/Al_2O_3和Cu-Ni/Al_2O_3催化剂,研究载体、CuO负载量和助剂Ni元素加入对催化剂的影响,采用XRD、BET、H_2-TPR和NH_3-TPD等对催化剂进行表征,考察反应温度、氨醇物质的量比和空速对催化剂性能的影响。结果表明,在反应温度295℃、氨醇物质的量比5. 5和乙醇空速0. 6 h~(-1)条件下,Cu1Ni1/Al_2O_3催化剂催化性能最佳,且运行550 h,催化活性未明显降低。     

Au/α-Fe2O3催化剂选择性氧化富氢气中CO的性能研究

通过并流共沉淀法制备了Au/-Fe2O3催化剂,考察了金负载量及焙烧温度对Au/-Fe2O3催化剂的物化结构及其选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响。研究结果表明,金负载量和焙烧温度对催化剂的性能均有较大影响,金负载量为1.5%(wt),低温焙烧(200~400℃)时制得的Au/-Fe2O3催化剂对CO选择性氧化反应具有很好的催化活性和选择性,其中金负载量为1.5%(wt)、300℃焙烧的Au/-Fe2O3催化剂,在40℃时对富氢气体中CO的转化率达到100%,选择性为 66%,该催化剂连续反应120h催化活性没有明显下降。XRD、BET和TEM分析结果表明,催化剂的性能与单质Au的粒径有关,粒径越小,催化活性越高。     

预处理对Ru/Al_2O_3催化马来酸二甲酯加氢影响

采用吸附-沉淀法制备负载Ru质量分数为1.0%的Ru/Al_2O_3催化剂,以马来酸二甲酯催化加氢合成丁二酸二甲酯为探针反应,详细考察预处理条件对Ru/Al_2O_3催化剂加氢性能的影响,并对其进行XRD、TEM和H2-TPR表征。结果表明,焙烧温度越高,催化剂催化活性越低;直接还原活化所得催化剂活性高于空气中焙烧后还原活化所得催化剂。以甲醇为溶剂,在70℃和1.0 MPa条件下,直接还原活化所得Ru/Al_2O_3催化剂上马来酸二甲酯转化率达100%,丁二酸二甲酯选择性约100%。相同时间内,空气焙烧后还原活化所得Ru/Al_2O_3催化剂上马来酸二甲酯转化率接近25%,继续延长反应时间,马来酸二甲酯转化率几乎不变。经高温焙烧还原后,活性组分Ru烧结;直接还原活化后,活性组分Ru高度分散。     

合成3-乙氧基丙酸乙酯的K_2O/Al_2O_3催化剂活性组分流失途径研究

以γ-Al_2O_3为载体,KNO_3为前驱体,制备了不同负载量的固体碱催化剂K_2O/Al_2O_3,并用于丙烯酸乙酯(EA)和乙醇加成制备3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)反应研究。XRD、FT-IR、N_2吸附-脱附和CO_2-TPD表征结果表明,K_2O/Al_2O_3具有强弱两种碱性位,分别是KNO_3高温焙烧下分解生成的强碱性位K_2O和KNO_3与载体相互作用形成的弱碱性位K-O-Al;提高KNO_3负载量可增加催化剂碱量,但破坏载体结构,降低催化剂比表面积和孔容。加成反应结果表明,30%(wt)K_2O/Al_2O_3具有最高的催化活性,当反应温度为70℃,乙醇和EA摩尔比为6:1,催化剂用量为EA的10%(wt)时,EA的转化率为53.6%,EEP的选择性为98.8%。重复性实验表明,强碱性位中的K_2O与乙醇发生反应生成乙醇钾,进一步溶解于反应液,导致活性位流失,催化剂重复使用活性显著降低。将流失的钾再次浸渍负载到失活催化剂上,可以恢复失活的催化剂活性。因此,开发直接稳定乙醇钾的固体碱催化剂是重要的研究方向。     

制备条件对CuO-ZnO-ZrO_2催化剂结构性能的影响

利用共沉淀法制备了Cu O-Zn O-ZrO_2催化剂,考察了加料方式、焙烧温度和沉淀剂种类对Cu O-Zn O-ZrO_2催化剂结构性能的影响。通过XRD、H_2-TPR、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,选择较佳制备条件下制得的Cu O-Zn O-ZrO_2催化剂进行了液相丙烯低温脱除CO活性评价。结果表明:采用并流方式,焙烧温度为400℃,以(NH_4)_2CO_3为沉淀剂所制备的催化剂具有较大的BET比表面积,更小的活性组分晶体颗粒,以及较好的氧化还原性能。在反应温度为50℃,压力为3MPa,体积空速为8.0 h~(-1)的条件下,连续反应1 500 min,较佳制备条件制得的Cu O-Zn O-ZrO_2催化剂在液相丙烯杂质脱除中,10μL/L CO转化率均在99.7%以上,稳定性良好。     

纳米金催化剂室温下对甲醛的催化氧化

Fe Ox和Ce O2对于Au/Al_2O_3催化剂催化氧化甲醛是一种有效助剂。本文采用等体积浸渍法制备了Au/Fe Ox/Al_2O_3和Au/Fe Ox-Ce O2/Al_2O_3复合催化剂。考察金负载量和Fe Ox-Ce O2复合助剂对催化剂室温催化氧化甲醛的影响,并利用XRD、BET和透射电镜(TEM)对催化剂进行技术表征。研究表明:在Au负载量等同时,催化活性顺序是:Au/Fe O_x-Ce O_2/Al_2O_3Au/Fe O_x/Al_2O_3Au/Ce O2/Al_2O_3;Au负载量越高催化剂催化活性越好。     

负载型CuO-NiO催化剂 催化合成Guerbet十六醇性能

以正辛醇为原料,考察了催化剂载体种类、Cu O-Ni O负载量和n(Cu O)∶n(Ni O)摩尔比对Guerbet十六醇催化合成反应的影响,在此基础上,以优选的30%Cu O-Ni O/Ca CO3(Cu O-Ni O负载量,即Cu O与Ni O所占质量百分数,为30%;n(Cu O)∶n(Ni O)=1∶2)为催化剂,进一步优化了反应条件(反应温度、反应时间和催化剂用量)。结果表明,Cu O-Ni O/Ca CO3-KOH催化体系能有效地催化正辛醇合成Guerbet十六醇,在Cu O-Ni O/Ca CO3、KOH投料量分别为0.10%和3.0%(催化剂投料量为催化剂质量与正辛醇质量百分比)时,240℃下反应1 h,Guerbet十六醇的收率和选择性分别为83.5%和87.3%。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭(AC-HN)为载体,Ag NO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/ACHN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫(COS)性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350℃时Cu2O的量达到最高。进一步提高温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5 mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5 h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8 mg/g。     

Cu/Zn比对CuO/ZnO/ZrO_2催化CO_2加氢合成甲醇性能的影响

研究了不同Cu/Zn摩尔比对CO2加氢合成甲醇催化性能的影响。采用草酸凝胶共沉淀法制备了一系列不同Cu/Zn摩尔比的Cu O/Zn O/Zr O2催化剂,考察不同温度及Cu/Zn摩尔比对催化性能的影响,并结合X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、程序升温还原(H2-TPR)和程序升温脱附(H2/CO2-TPD)技术对催化剂的结构和性质进行表征。结果表明:适宜的Cu/Zn摩尔比可以提高催化剂的反应性能。在513 K,2.0 MPa,n(H2)/n(CO2)=3/1和GHSV=4 800 h-1反应条件下,当R(Cu/Zn)=4时,Cu O/Zn O/Zr O2催化剂反应性能最好,CO2转化率高达17.8%,甲醇选择性高达67.8%。     

负载型Ru/Al_2O_3催化剂催化加氢制备氢化双酚A研究

采用负载型Ru/Al_2O_3催化剂对双酚A(BPA)加氢制备氢化双酚A(HBPA)进行了研究,考察了催化剂煅烧温度、煅烧时间、还原温度、还原时间、催化剂负载量等制备条件对反应的影响,确定催化剂最佳制备条件为:煅烧温度200℃、煅烧时间5 h、还原温度100℃、还原时间1 h,Ru负载量(w)3%。同时考察了溶剂类型、催化剂用量、反应温度、反应压力等条件对催化加氢反应的影响,确定催化加氢反应的最佳工艺条件为:溶剂选用异丙醇、催化剂用量3%、反应温度160℃、反应压力4.5MPa、反应时间4 h。在上述最佳条件下,双酚A的转化率为100%,氢化双酚A的选择性为97.08%。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能研究

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭（AC-HN）为载体,AgNO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/AC-HN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫（COS）性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350 ℃时Cu2O的量达到最高。进一步增加温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8mg/g。