合成气制备C2含氧化合物催化剂的研究进展

通过CO加氢作用来利用合成气制C2含氧化合物是制备乙醇和其他重要化工原料的一种有效途径。但是这一反应不是自发的,要得到收率及选择性高的产物,合适的催化剂起着关键作用。近30年来,众多研究者致力于合成气制C2含氧化合物催化剂合成的研究,取得了很多成果,但是现有的催化剂均或多或少存在一些缺陷,要想实现这一反应过程的工业化应用,仍需进一步的深化研究。本文主要综述了合成气制C2含氧化合物催化剂的研究进展,比较了各种合成气制C2含氧化合物催化剂的优缺点。同时对C2含氧化合物的形成机理、助剂及载体如何提高催化剂性能进行了初步探讨。     

合成气制备C_2含氧化合物催化剂的研究进展（英文）

通过CO加氢作用来利用合成气制C2含氧化合物是制备乙醇和其他重要化工原料的一种有效途径.但是这一反应不是自发的,要得到收率及选择性高的产物,合适的催化剂起着关键作用.近30年来,众多研究者致力于合成气制C2含氧化合物催化剂合成的研究,取得了很多成果,但是现有的催化剂均或多或少存在一些缺陷,要想实现这一反应过程的工业化应用,仍需进一步的深化研究.本文主要综述了合成气制C2含氧化合物催化剂的研究进展,比较了各种合成气制C2含氧化合物催化剂的优缺点.同时对C2含氧化合物的形成机理、助剂及载体如何提高催化剂性能进行了初步探讨.     

一种由2-辛烯制备正壬醇的工艺

以2-辛烯及合成气为原料,甲苯为溶剂,乙酰丙酮二羰基铑与三齿膦配体形成的络合物为催化剂,经氢甲酰化反应合成了中间产物正壬醛;正壬醛经兰尼镍氢化还原制得正壬醇. 确定了催化剂的用量、反应温度和反应压力等的最佳工艺条件． 结果表明:对于氢甲酰化反应,当底物质量分数为30％,催化剂（以铑计）用量为底物质量的0.2％,乙酰丙酮二羰基铑、三齿膦配体摩尔投料比为1∶4,合成气充入压力为1 MPa,反应温度为120 ℃时,2-辛烯转化率可达80％,产物中正壬醛比例可占98.3％;加氢还原反应中,催化剂的用量为底物质量的3.0％,氢气压力为4 MPa,120 ℃反应3 h,正壬醛转化率可达99.8％. 目标产物经核磁共振氢谱、碳谱进行了表征．     

负载型纳米ZrO2复合载体的制备条件对催化剂活性的影响

在制备大孔氧化铝基载体的基础上,采用浸渍-沉淀法制备了负载型纳米ZrO2复合载体,并以此载体负载Ni制成催化剂用于CO2重整CH4制合成气的反应.探讨了制备条件对催化剂活性的影响,以XRD、TEM和BET等测试方法对载体和催化剂分别进行了表征.结果表明,制备大孔Al2O3基载体扩孔剂的最佳条件是m(PEG)∶m(Al2O3)=0.05,焙烧温度900℃;在制备负载型纳米复合载体时尿素是理想的沉淀剂,沉淀反应最佳温度为50℃.载体和催化剂具有较大的比表面积和适宜的孔径分布,纳米ZrO2在基载体上分布均匀,聚集尺度为15 nm,催化剂对CO2重整CH4制合成气具有高的活性.     

碳纳米纤维负载Pd—Pt催化剂的萘加氢抗硫性能

催化生长的碳纳米纤维经过的浓硝酸和浓硫酸液在不同的温度下进行了氧化处理．采用等体积浸渍的方法制备了碳纳米纤维负载的Pt、Pd和Pd-Pt催化剂．碳纤维表面引入的含氧基团的性质通过红外光谱进行了研究;用动态H2-化学吸附的方法研究了催化剂上金属颗粒的分散程度．催化剂的性能用萘加氢反应进行测试．随着碳纳米纤维表面氧化处理温度的升高引入的含氧基团数量增多,有利于金属的分散．碳纳米纤维负载的Pd-Pt催化剂具有非常好的活性和耐硫性．     

甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的研究进展

本文综述了在甲烷二氧化碳重整制合成气反应中催化剂的研究进展,介绍了用于该反应的典型催化剂,其中包括贵金属催化剂和镍基催化剂等。重点关注了一类新型的催化材料,过渡金属碳化物在反应中的一些催化特性。同时展望了未来催化剂的研究方向。     

胺类焦油衍生氮掺杂多孔碳载铂催化剂制备5-氨基-2-氯甲苯-4-磺酸

以芳香胺类生产过程中的釜残焦油作为碳源及氮源,采用纳米氧化镁模板法制备了氮掺杂纳米多孔碳材料,并以其做为载体制备了高分散的Pt基催化剂.采用N2低温物理吸附-脱附、SEM、TEM以及XPS等技术手段对制备的多孔碳及碳载Pt催化剂进行表征.研究了上述碳载Pt基催化剂在硝基C酸加氢反应中的催化性能.研究发现:通过改变纳米氧...     

新型碳基固体强酸催化剂在高酸值生物柴油中的催化性能

通过膨化淀粉和对-甲基苯磺酸混合物的部分炭化制备了新型碳基固体强酸催化剂,研究了新型碳基固体强酸催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中的催化性能,考察了乙醇与油酸摩尔比、催化剂质量浓度和反应时间等因素对收率的影响。结果表明,新型碳基固体强酸在油酸与乙醇的酯化中具有较好的催化活性,在醇酸的摩尔比8:1、w(催化剂)为5.0%和回流反应时间6.0h的条件下,油酸乙酯收率可达83.78%,经过6次使用,催化剂保持良好的催化活性。     

碳基非贵金属催化剂的制备及其催化性能研究进展

碳基非贵金属催化剂的研制和开发是目前材料科学与催化领域的前沿方向之一。与传统的贵金属催化剂相比, 其具有比表面积大、 来源广泛、 价格低廉、 环境友好、 耐腐蚀等独特优点。结合近年来国内外碳基非贵金属催化剂研究进展, 综述了石墨烯基非金属催化剂、 石墨烯基非贵金属氧化物催化剂、 碳材料分散非贵金属单原子催化剂的合成方法及研究现状。     

硬模板法镍基催化剂的制备及其乙醇干气重整反应性能

采用硬模板技术制备Ni/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2催化剂(NiCeZr-N),利用N_2吸脱附、透射电子显微镜、氢气程序升温还原、X射线衍射、拉曼光谱等分析了合成催化剂的物理化学性质,以乙醇干气重整制合成气为探针反应进一步考察了合成NiCeZr-N材料的催化性能。结果表明,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为硬模板可以有效抑制活性金属Ni催化剂在焙烧过程中的烧结,提高活性组分Ni的分散度以及金属-载体间的相互作用,有助于改善催化剂的性能。与常规共沉淀法制备的NiCeZr-C催化剂相比,NiCeZr-N催化剂表现出较高的催化活性和稳定性,600℃时乙醇转化率为100%;稳定性测试50 h,催化剂无明显失活;NiCeZr-N催化剂中Ni组分良好的分散性及较高的比表面积对碳-碳键有活化作用,活性金属Ni与载体间的相互作用是抑制积碳、保持催化剂稳定性的主要原因。     

生物质气催化合成甲醇的实验研究

为了探索秸秆类生物质转化为燃料甲醇的工艺条件,采用热化学方法将玉米秸秆裂解为秸秆燃气,对该燃气进行优化实验,制备出秸秆合成气.在直流流动等温积分反应器中,使用国产C301铜基催化剂,对催化合成甲醇的反应压力、反应温度、秸秆合成气组成进行优化实验研究.结果表明:合成甲醇的最佳反应温度和反应压力分别为230℃和5 MPa,秸秆合成气适宜组成为10.49%CO,8.8%CO2,40.49%H2,0.95%CnHm,37.32%N2.     

等离子体辅助制备合成低碳醇用CuCo／ZrO2催化剂

CO加氢合成低碳醇是Cl化学领域的研究热点之一．采用浸渍法制备CuCo／ZrO2催化剂的过程中引入射频等离子体技术,并研究催化剂前驱体经等离子体处理对催化剂结构与低碳醇合成性能的影响,借助X射线衍射（XRD）、程序升温还原（H2-TPR）和程序升温脱附（C0-TPD）等测试技术表征催化剂．结果发现,等离子体技术用于前驱体的处理可降低催化剂的晶粒尺寸、促进活性组分的分散、提高催化剂表面对CO分子的吸附活化和碳链增长能力,从而显著提高催化剂的CO转化率和液相产物中C2＋醇选择性,分别高达98．3％和71．8％．     

秸秆合成气合成甲醇的催化剂优化实验研究

生物质能是一种可再生能源,为了研究秸秆类生物质(农业废弃物)转化为燃料甲醇和生物质能的有效利用,采用热化学方法在下吸式固定床气化炉中生产了低热值秸秆燃气,对该燃气进行脱硫、脱氧、焦油催化分解、纯化、配氢等优化实验,制备出秸秆合成气.在直流流动等温积分反应器中进行了催化合成甲醇的催化实验,在235℃和5 MPa条件下进行了催化剂种类及粒度对甲醇合成的影响实验.实验结果表明:合成甲醇的适宜催化剂型号为C301,最优化颗粒粒度为0.833 mm×0.351 mm.该研究为生物质(秸秆)气催化合成甲醇的深入研究提供了基础数据.     

生物质基合成气合成甲醇的热力学模拟研究

为了指导生物质气化合成气的目标组成,为生物质间接液化制取甲醇技术提供必要的理论参考依据,基于Aspen Plus软件平台对生物质基合成气合成甲醇的热力学进行了模拟计算与分析.计算了不同温度、压力和初始组成下反应体系的平衡组成,及其对CO、CO2平衡转化率和甲醇平衡收率的影响.并以4种不同组成的生物质合成气为初始原料,对甲醇合成的热力学分析结果进行了比较.结果表明,降低反应温度增大系统压力有利于生物质基合成气的转化;生物质合成气的初始组成是甲醇合成的重要影响因素,提高原料气中的H2/(CO+CO2)量比比例,降低CO2/CO量比比例,有利于提高甲醇的产量.     

棕榈酸异辛酯的合成进展

棕榈酸异辛酯是一种重要的化工原料,广泛应用于润滑剂合成工业、纺织工业、石油工业等,具有很大的市场潜力。综述介绍了近年来合成棕榈酸异辛酯的几种典型方法,如常规加热催化酯化法、微波辅助合成法和酶催化合成法等。其中常规加热催化酯化法虽然克服了传统工艺的一些缺点,但能源消耗大,不利于工业生产。酶催化合成法解决了能耗问题,但存在反应时间长、酶易失活等不足。微波辅助合成法具有反应时间短、操作方便、收率高等特点,但其工业化仍有待进一步开发。     

富CO合成气三相床甲醇合成过程研究

研究了在富CO合成气条件下,于机械搅拌反应釜中主要反应条件对三相床甲醇合成过程的影响,分析并讨论了传质过程对总反应过程的作用,实验结果表明,在本文的实验范围内,随温度,压力增加,甲醇生成速率及CO转化率均增加,随合成气质量空速增加,甲醇生成速率增加,而CO转化率降低,为便于分析传质过程的影响,本文提出了三相床甲醇合成过程的准本征动力学的概念,将本文所得到的准本征动力学与气－固两相本征动力学比较,发现：温度（或压力）对三相甲醇过程的影响程度低于气－固相,且随压力（或温度）增加,影响程度的差异愈大。     

富CO合成气三相床甲醇合成过程研究

研究了在富CO合成气条件下、于机械搅拌反应釜中主要反应条件对三相床甲醇合成过程的影响,分析并讨论了传质过程对总反应过程的作用.实验结果表明：在本文的实验范围内,随温度、压力增加,甲醇生成速率及CO转化率均增加;随合成气质量空速增加,甲醇生成速率增加,而CO转化率降低.为便于分析传质过程的影响,本文提出了三相床甲醇合成过程的准本征动力学的概念.将本文所得到的准本征动力学与气固两相本征动力学比较,发现：温度（或压力）对三相甲醇过程的影响程度低于气固相,且随压力（或温度）增加,影响程度的差异愈大.     

黄磷尾气净化及综合利用技术进展

对黄磷尾气净化方法进行了综述,对净化后黄磷尾气的有效的利用途径进行了全面分析,指出黄磷尾气的净化技术已经成熟,最有效的净化方法是催化氧化法,黄磷尾气净化后的气体,最有效的利用途径是生产化工产品.利用羰基合成（含变换合成气）制碳一化工产品是全面利用磷炉尾气的根本途径和发展趋势.     

燃料电池阳极催化剂的研究进展

阳极催化剂是燃料电池的重要组成部分之一,而阳极催化剂的成本、催化活性和稳定性一直是限制燃料电池商业化的重要因素。对催化剂合成方法以及阳极催化剂合金化和改性催化剂载体两方面的研究现状进行了综述,并对未来燃料电池阳极催化剂发展方向进行了展望。     

MOR/MCM-41复合分子筛的制备及其催化性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,将一定浓度的NaOH碱溶液处理后的微孔MOR分子筛溶液作为硅铝源,采用水热晶化合成法制备了MOR/MCM-41微孔-介孔复合分子筛。利用XRD、SEM、N2吸附-脱附等技术对其进行了表征,考察了碱浓度、碱溶解时间、晶化温度、晶化时间等因素对制备MOR/MCM-41复合分子筛影响。结果表明,较优的MOR/MCM-41复合分子筛制备工艺条件为:NaOH浓度为2.0mol/L,碱溶解时间为0.5h,晶化温度为120℃,晶化时间为24h,晶化体系pH为8.5。将合成的MOR/MCM-41复合分子筛作为催化剂,在微型固定床反应装置上考察了萘异丙基化反应的催化性能,实验结果表明,MOR/MCM-41复合分子筛与MOR分子筛相比,具有较好的催化性能。