改性γ-氧化铝催化1,4-丁二醇脱水制备四氢呋喃

为探究不同催化剂对1,4-丁二醇脱水反应的影响,以γ-氧化铝(γ-Al2O3)为载体,通过共沉淀法制备不同硅含量的γ-Al2O3,利用X射线衍射、扫描电镜、N2吸脱附等表征了焙烧温度对γ-Al2O3形貌、孔结构的影响.采用等体积浸渍法制备了Fe2O3-Al2O3和CuO-Al2O3,考察了负载不同金属的γ-Al2O3对1,4-丁二醇脱水反应的影响.结果表明,改性γ-Al2O3的催化活性与其前驱体的焙烧温度相关,催化剂前驱体在500℃进行热处理时得到的 γ-Al2O3对1,4-丁二醇反应的催化效率最高;铜元素的加入会降低γ-Al2O3的催化能力,负载金属为铁时1,4-丁二醇的转化率和四氢呋喃的收率明显提高.在反应温度以60℃/h的速率升至200℃、催化剂用量为5.0％(相对于1,4-丁二醇用量)、反应时间为7 h的条件下,γ-Al2O3对1,4-丁二醇反应的催化效率最高,1,4-丁二醇脱水反应的转化率和选择性均可达到99％.     

La对CH_4-CO_2重整反应催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法制备了Ni/γ-Al2O3和Ni/La2O3-γ-Al2O3系列催化剂,通过固定床反应、热重分析等方法,考察了催化剂的性能。结果表明：Ni质量分数为10%的Ni/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性;稀土元素La的加入,提高了催化剂的抗积炭性能;在相同的反应条件下,10%Ni/3%La2O3-γ-Al2O3催化剂的积炭量比10%Ni/γ-Al2O3催化剂积炭量降低了40%,稳定性大大提高。以Ni/La2O3-γ-Al2O3催化剂中Ni质量分数10%,并且La质量分数3%为最佳,实验条件下制得的合成气CO/H2接近1/1。     

Cu/γ-Al_2O_3催化甘油氢解合成1,2-丙二醇

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备甘油氢解Cu基催化剂。研究了活性组分负载量、载体改性、反应工艺条件等对Cu基催化剂催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应性能的影响。结果表明,Cu负载量为10%时,催化性能较好。进料n(氢气)∶n(甘油)=30∶1、185℃、3.0 MPa下,甘油转化率94.62%,1,2-丙二醇的选择率94.58%。载体采用Zr O2、B2O3或硅钨酸改性,能调整催化剂表面的酸碱性,阻止Cu物种聚集,提高其分散性,有利于催化活性的提高。B2O3改性后制备的10%Cu 5%B2O3/γ-Al2O3催化剂,在甘油水溶液质量分数30.0%、进料n(氢气)∶n(甘油)=30∶1、185℃和3.0 MPa下,甘油的转化率达96.54%,1,2-丙二醇的选择率96.65%。对10%Cu 5%B2O3/γ-Al2O3催化剂,甘油氢解合成1,2-丙二醇的适宜反应条件为温度为185℃、3.0 MPa、原料H2与甘油的物质的量之比为20。甘油水溶液浓度升高,甘油转化率下降,1,2-丙二醇的选择率变化不大,乙二醇的选择率稍有上升。     

MoP/TiO_2-SiO_2-Al_2O_3的制备及加氢脱芳性能研究

采用溶胶—凝胶法及共浸渍法制备了TiO2-SiO2-Al2O3复合载体,并用共浸渍法制备负载型MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂。XRD结果表明,TiO2的晶相衍射峰呈锐钛矿,SiO2则大多以无定型态分散于γ-Al2O3晶体表面。通过原位还原技术对催化剂进行还原处理,在连续固定床反应器上进行活性评价,结果表明,钛硅铝物质的量比对催化剂的活性有很大的影响,在温度为360℃,压力为3MPa,液时空速为1h-1,氢油体积比为500∶1的反应条件下,n（Ti）∶n（Si）∶n（Al）为1∶1∶4,Mo负载量为20%时,MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂的加氢脱芳活性最高,达到65.6%。并且TiO2-SiO2-Al2O3三元复合载体比传统的γ-Al2O3和SiO2-Al2O3二元复合载体的活性分别提高了19.6%和13.6%。     

稀土固体超强酸SO4^2-／TiO2-Al2O3／La^3＋催化合成磷酸三（1，3-二氯丙基）酯

以三氯氧磷和环氧氯丙烷为原料,在自制催化剂固体超强酸SO4^2-／TiO2-Al2O3／La^3＋作用下合成了磷酸三（1,3-二氯丙基）酯,研究了SO4^2-／TiO2-Al2O3／La^3＋对合成反应的影响．结果表明：在n（环氧氯丙烷）：n（三氯氧磷）=3．3：1、催化剂用量为三氯氧磷的2％、反应时间为3h时,酯化率达98．5％．该催化剂易于回收且可重复使用．     

钾对Co-MO/γ-Al2O3催化剂催化活性的影响

利用微反催化剂活性评价、程序升温还原、磁天平等实验手段,研究了钾对Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的活性、钴和钼在γ-Al2O3上的分散度及还原气氛下磁化率等性能的影响.实验结果表明引入钾可以降低Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的还原温度,提高钴、钼在r-Al2O3上的分散度.     

载体对甲烷部分氧化制合成气反应的影响

用粒度为5mm的α-Al2O3、θ-Al23、γ-Al2O3为载体，用浸渍法制备了10％（wt%)Ni基催化剂，在固定床流动反应器中，在反应温度500－800℃和大空速下，测定了该催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和CO选择性。结果表明，催化剂在500℃下用H2还原后，10％ Ni/θ--Al2O3，Ni/γ-AlO3对POM反应无活性，只有10％Ni/α-Al2O3对POM反应有活性，且甲烷转化率和CO选择性均反应温度和空速的增大而增大，XRD测试结果表明，只有10％Ni/γ-Al2O3催化剂在850℃下反应4h后，其载体的晶型发生了变化，由γ-Al2O3转变为α－Al2O3。     

负载型MoP/γ-Al2O3催化剂制备及助剂镍对其催化性能的影响

采用不同的负载制备方法、改变其活性组分的负载量、γ-Al2O3的加入顺序以及加入助剂制备一系列的MoP/γ-Al2O3催化剂,对催化剂进行了表征,并与催化剂活性相关联.结果表明：不同的负载制备方法、活性组分的负载量对催化剂活性影响比较大;而载体γ-Al2O3加入顺序对MoP/γ-Al2O3催化剂表面物种有一定的影响,从而影响催化剂的活性;助剂Ni能较大地提高催化剂的催化活性.     

WO3/Al2O3催化氧化环己酮合成ε-己内酯的研究

采用混烧法制备了WO3/γ-Al2O3催化剂,用于催化反应精馏两步合成ε-己内酯。考察了反应温度、反应时间、填料塔高、催化剂用量和原料用量对合成反应的影响。结果表明,两步反应温度分别为60℃和50℃、反应时间分别为4h和5 h、填料塔高为400 mm、m(WO3/γ-Al2O3)∶m(环己酮)=0.1、m(丙酸)∶m(环己酮)=7.3、m(30%H2O2)∶m(环己酮)=2.7时,过氧化氢的转化率和ε-己内酯的收率分别可达到95.8%和71.2%。     

炼厂气、CO2和O2制备合成气的实验与分析

利用固定床流动反应装置研究了金属负载型催化剂对炼厂气、CO2 和O2 转化制备合成气的催化活性;考察了催化剂活性组分、载体、负载量、还原温度、反应温度对催化剂活性的影响,发现催化活性由大到小依次为Ni/γ-Al2O3,Ni/α-Al2O3,Co/γ-Al2O3,Fe/γ-Al2O3,Cu/γ-Al2O3;同时考察了空速、原料气配比对合成气组成的影响,结果表明,调节原料气的配比可以制备不同的合成气.     

制备条件对CoMo/MCM-41-γ-Al2O3催化剂烯烃异构/加氢脱硫性能的影响

采用静态混晶法制备MCM-41/γ-Al2O3复合载体,并利用XRD、BET及Py-IR等方法对复合载体进行表征;以模型石脑油为原料,在固定床反应装置上评价以MCM-41/γ-Al2O3为载体的CoMo负载型催化剂的烯烃异构和加氢脱硫活性,考察制备过程中γ-Al2O3水和温度、模板剂用量、晶化温度、晶化时间等对复合载体中MCM-41结晶度及催化剂性能的影响.结果表明:当γ-Al2O3水合温度为135℃、晶化温度为125℃、晶化时间为24h、投料摩尔比为n(γ-Al2O3)∶n(SiO2)∶n(NaOH)∶n(CTAB)(十六烷基三甲基溴化铵)∶n(H2O)=0.06∶1.0∶0.3∶0.15∶90时,所得MCM-41/γ-Al2O3复合载体具有规整有序的介孔孔道、较大的比表面积(750m2/g)和比孔容(0.55cm3/g)及较窄的孔径分布(2~3nm),对应的CoMo/MCM-41-γ-Al2O3催化剂具有较优异的催化性能.磷(P)改性可有效增加载体的酸量和调节载体的酸分布;载体1%P(质量分数)改性可改善催化剂的异构和加氢脱硫性能.在温度为265℃、压力为1.5MPa、氢油体积比为300、空速为2h-1时,模拟原料油的异构化率、脱硫率分别为76.5%、96.5%.     

MoP/TiO2-SiO2-Al2O3的制备及加氢脱芳性能研究

采用溶胶-凝胶法及共浸渍法制备了TiO2-SiO2-Al2O3复合载体,并用共浸渍法制备负载型MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂.XRD结果表明,TiO2的晶相衍射峰呈锐钛矿,SiO2则大多以无定型态分散于γ-Al2O3晶体表面.通过原位还原技术对催化剂进行还原处理,在连续固定床反应器上进行活性评价,结果表明,钛硅铝物质的量比对催化荆的活性有很大的影响,在温度为360℃,压力为3 MPa,液时空速为1 h-1,氢油体积比为500:1的反应务件下,n(Ti):n(Si):n(Al)为1: 1:4,Mo负载量为20%时,MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂的加氢脱芳活性最高,达到65.6%.并且TiO2-SiO2-Al2O3三元复合载体比传统的γ-Al2O3和SiO2-Al2O3二元复合载体的活性分别提高了19.6%和13.6%.     

低温等离子体协同催化技术降解甲苯的研究

采用低温等离子体协同催化技术降解甲苯废气,以降解率、输入反应器能量密度、能量效率及臭氧消解效果作为评级标准,对不同催化剂负载量及不同催化剂性能进行比较试验.结果发现:以γ-Al2O3为载体,催化剂负载量(质量分数)为10%MnOx时体现出的催化活性最高;纳米TiO2/γ-Al2O3与MnOx/γ-Al2O3均表现出较高的甲苯的降解率及能量效率,但MnOx/γ-Al2O3催化剂对控制反应过程中副产物的产量更为有效.     

燃煤烟气脱硝催化反应动力学研究

利用固定床催化反应器进行了连续流动条件下的烟气脱硝反应宏观动力学研究,分别在Cu-ce-la/HZSM-5催化剂和Cuo/γ-Al2O3催化剂上完成了实验数据的测定,在常压和最佳反应温度下,利用积分线性化方法估算了该反应总级数为2级。利用O2的浓度改变实验数据,确定了该反应的分级数,在还原剂N2浓度过量情况下,O2和NO都为一级反应。利用线性回归求得了Cuo/γ-Al2O3催化剂上450℃下的宏观反应速率常数。     

纳米CeNi/γ-Al2O3加氢催化剂的活性与稳定性

以甲苯气相加氢反应为探针,在微反-色谱装置上测定了纳米CeNi/γ-Al2O3加氢催化剂的活性和稳定性.通过TEM和DSC-TG对催化剂进行了表征.实验证明:纳米CeNi/γ-Al2O3加氢催化剂比工业用加氢催化剂节约活性组分约70%,经1 200 h连续运转后,甲苯加氢转变为甲基环己烷的转化率仍保持在99%以上,表明该纳米加氢催化剂具有很高的加氢活性和良好的稳定性.     

不同载体负载ZnCl2催化2-甲基吲哚合成的研究

以苯肼和丙酮为原料,采用Fischer吲哚合成法,制备了2-甲基吲哚.考察了ZnCl2,ZnCl2/HZSM-5,ZnCl2/MCM-41,ZnCl2/3A,ZnCl2/γ-Al2O3和ZnCl2/硅胶等催化剂对反应的选择性和收率的影响.结果表明:ZnCl2/MCM-41的催化性能最好,当ZnCl2在MCM-41上的负载量为4 mmol/g时,产物的选择性和收率达到最高,分别为77.0%和76.2%,同时,该催化剂经过4次回收后使用,产物的收率仍高达70.4%,重复使用效果较好,实验显示,ZnCl2/MCM-41可以完全替代ZnCl2用于2-甲基吲哚的制备,是一种清洁、绿色环保的环境友好催化剂.     

W/Al-CLM和W/γ-Al2O3催化剂上钨的分散性能

采用浸渍法和干混法制备了一系列负载钨的层柱分子筛催化剂(W/Al-CLM)以及负载钨的γ-Al2O3催化剂(W/γ-Al2O3).利用XRD分析了样品表面上钨的分散性.结果发现,两种催化剂均可以使钨含量低的催化剂中钨在载体表面上自发分散而使晶相钨物种消失,而钨含量高时,催化剂表面上保留晶相钨物种.而且无论是浸渍法还是干混法合成的催化剂,相同钨含量时,均是W/Al-CLM催化剂表面上钨的分散性优于W/γ-Al2O3催化剂.同时,对于W/Al-CLM催化剂和W/γ-Al2O3催化剂,在相同钨含量情况下,均是浸渍法催化剂表面上钨物种的分散性优于干混法.通过氨水处理,可以使低、中以及高钨含量的催化剂上所有晶相钨物种消失,即溶解掉一部分表面钨物种,改善了钨物种在载体表面上的分散性.     

对甲酚液相催化氧化制备对羟基苯甲醛的研究

为了研究非均相催化氧化制备对羟基苯甲醛,以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法,制备了Co/Cu/γ-Al2O3催化剂,以对甲酚为原料合成了对羟基苯甲醛,研究了各种反应参数对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了TPR（程序升温还原）表征,对产品进行了IR表征。结果表明：400℃焙烧的催化剂由于其更容易发生Co3＋→Co2＋的还原,其催化活性最好,反应时间10h,65℃,催化剂用量为对甲酚用量的3%－4%,氢氧化钠∶对甲酚比为3∶1（摩尔比）时对羟基苯甲醛的最高收率为45%。     

ZrO2含量对SO2-4/TiO2/ZrO2-Al2O3催化α-蒎烯异构化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备出ZrO2含量不同的负载型纳米TiO2/ZrO2-Al2O3复合载体,以此复合载体负载SO42-制备SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化剂。运用XRD、BET、NH3-TPD、原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化为探针反应考察了催化剂的活性。结果表明,适量ZrO2的存在有利于减小TiO2粒度、增加比表面积和催化剂表面酸中心数及酸中心的强度,提高催化剂的活性。     

H_4SiW_（12）O_（40）/ZrO_2-Al_2O_3催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

采用浸渍法制备ZrO2-Al2O3复合载体负载硅钨酸催化剂H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征.以H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3为催化剂催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮.系统地研究了各种因素对收率的影响.结果表明：H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂是合成丁酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,固定丁酮物质的量为0.20mol,丁酮与1,2-丙二醇质量比为1：1.5,带水剂环己烷的用量为8mL,反应时间60min,催化剂的用量占反应物总质量的1.5%的优化条件下,产品的收率可达78.1%.