ZrO_2对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂性能的影响

采用湿混法制备了一系列不同ZrO2含量的CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5复合催化剂,其中CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2与HZSM-5分子筛(硅铝比为25)的质量比为2:1,CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2(CuO/ZnO/Al2O3=3/6/1质量比)组分采用改进的两步共沉淀法制备。系统考察了ZrO2对CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5复合催化剂CO2加氢合成二甲醚反应性能的影响。研究表明ZrO2主要作为结构助剂改善了CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5复合催化剂对于CO2加氢合成二甲醚的催化性能。     

CuO-ZnO-Al_2O_3-Cr_2O_3/改性坡缕石催化二氧化碳加氢合成二甲醚的研究

制备并表征了酸改性坡缕石负载溶胶凝胶CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3催化剂,研究了其对二氧化碳加氢合成二甲醚的活性,结果表明改性坡缕石能有效促进甲醇脱水转化成二甲醚。测定了酸浓度、焙烧温度对坡缕石催化性能的影响,并测定了温度、压力对CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/改性坡缕石催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性影响,用0.2 mol/L HCl酸化,焙烧温度573 K的坡缕石负载CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3后,在553 K、3 MPa下,制备的催化剂活性最好,二甲醚的收率和选择性较高。     

咪唑改性HZSM-5分子筛的制备及其催化CO2加氢合成二甲醚

以咪唑为添加剂,四丙基氢氧化铵为模板剂,采用水热法制备了咪唑改性HZSM-5型分子筛, 用XRD、SEM、EDS、BET、TG和NH3-TPD等手段对合成的分子筛进行了表征,结果表明当在制备分子筛的前驱液中加入少量咪唑时,制备的HZSM-5型分子筛粒径明显减小且分布更加均匀,酸性增强,并具有更好的抗高温性能. 采用浸渍法制备了CuO-ZnO-Al2O3/咪唑改性HZSM-5双功能催化剂,探讨了其催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性,在反应温度270 癈、反应压力3.0 MPa、CO2 : H2 = 1 : 3（体积比）、CuO : ZnO = 2 : 1（摩尔比）和CuO-ZnO2-Al2O3 : 咪唑改性HZSM-5 = 2 : 1（质量比）的条件下,CO2的单程转化率和二甲醚的选择性分别达到了42.3 %和33.1 %.     

焙烧温度对Cu-ZnO-Al2O3-SiO2 催化剂性能的影响

研究了焙烧温度对用于CO2直接加氢合成二甲醚Cu-ZnO-DAl2O3-SiO2催化剂性质和催化性能的影响,并运用多种手段对催化剂进行了表征.研究表明,焙烧温度影响CuO与Al2O3、SiO2的相互作用,从而使催化剂对CO2加氢合成二甲醚表现出不同的催化性能.当焙烧温度为400℃时,CuO和ZnO分散较好,CuO与Al2O3、SiO2的相互作用较弱,催化剂对H2、CO2的吸附强度适中,吸附量较大,因而有利于二甲醚的生成.     

一步法制备二甲醚的催化剂研究

综述了一步法制备二甲醚的反应机理,并介绍了制备过程。在Cu-Zn-Zr甲醇催化剂体系中,探究了Zr的最佳催化剂组分质量比进行探究,CuO:ZnO:ZrO_2=5:4.5:0.5时,CO的转化率、二甲醚选择性和回收率分别达到89.5%,70.0%和62.5%。在Cu-Zn-Al甲醇催化剂体系中,探究了Al的最佳催化剂组分质量比进行探究,CuO:ZnO:Al_2O_3=6:3:1时,CO的转化率、二甲醚选择性和回收率分别达到90.2%,62.3%和56.7%。     

水中CuO/Al2O3催化水合肼还原芳香族硝基化合物

以NaOH溶液快速沉淀CuCl2和AlCl3的混合溶液制备了催化剂CuO/Al2O3。在水中用CuO/Al2O3催化水合肼还原芳香族硝基化合物高收率得到芳胺。以邻硝基甲苯为底物,考察了水合肼用量、催化剂CuO/Al2O3用量和反应时间对邻甲基苯胺收率的影响。在水中较优的反应条件为:n(水合肼)∶n(邻硝基甲苯)=2∶1;催化剂CuO/Al2O3(n(CuO)∶n(Al2O3)=1∶2)的用量为0.015g/mmol邻硝基甲苯;反应时间为50分钟;反应温度为80℃。在此条件下邻甲基苯胺的收率达到98%。     

用于二乙醇胺脱氢的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂的制备与表征

以氢氧化钠为沉淀剂,硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝和硝酸氧锆为原料,采用共沉淀法制备出了用于二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂,并用物理吸附(BET)和X射线衍射(XRD)对不同种类的铜基催化剂进行了表征,探讨了ZnO和Al2O3的不同比例对催化剂性能的影响。结果表明,同时加入ZnO和Al2O3的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有大的比表面积,Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有非晶态结构。该催化剂适宜的反应条件为:w(NaOH)=30%、反应温度160℃、压力1.0 MPa,二乙醇胺转化率可达100%,亚氨基二乙酸收率可达95.61%。     

铜基催化剂用于乙醇脱氢合成乙酸乙酯

筛选并制备高活性催化剂,从而使乙醇脱氢制乙酸乙酯具有较高的选择性和收率,采用共沉淀法制备CuO/ZnO/Al2O3催化剂。研究了CuO/ZnO/Al2O3催化剂的Cu/Zn比、焙烧温度,反应温度、反应压力等因素对乙醇转化乙酸乙酯选择性和收率的影响。结果表明:在反应温度为260℃,反应压力为1.05MPa,以Cu/Zn比为1:1、焙烧温度为400℃的催化剂反应最佳,此时的乙醇转化率为82.35%,选择性为89.62%。     

ZnO对CuO-ZnO/Al2O3催化剂催化甘油氢解性能的影响

以氧化铝为载体,采用浸渍法制备了负载型CuO-ZnO/Al2O3催化剂,通过XRD、XPS、TPR手段表征催化剂上CuO和ZnO的分布和化学形态。结果表明,CuO-ZnO/Al2O3催化剂催化甘油氢解反应中,CuO是活性组分,ZnO的引入可以降低CuO与载体氧化铝的相互作用强度,有利于CuO的还原,提高催化剂甘油氢解活性;催化剂表面呈缺电子状态的Cu物种是甘油氢解的活性中心。当活性组分CuO质量分数为12%,n(Cu)∶n(Zn)=1∶1.5时,CuO-ZnO/Al2O3催化剂催化甘油氢解活性最高,甘油转化率可达97.82%,对1,2-丙二醇选择性达94%。     

助剂和制备方法对V2O5/Al2O3催化性能的影响

用浸渍法制备了负载型MxOy-V2O5/Al2O3催化剂,同时考察了不同的制备方法对MoO3-V2O5/Al2O3催化剂的性能影响。用BET、H2-TPR、TPD平衡法等考察了催化剂的比表面积、氧化还原性能、表面氧脱附性能,结果表明,添加变价助剂Mo、Fe和Cr氧化物会增加供氧数目,提高α-蒎烯转化率。MoO3-V2O5/Al2O3催化剂表面O 2-和O-物种较多,活性也较好,桃金娘烯醛收率较高。MoO3-V2O5/Al2O3催化剂的制备方法影响其催化性能,表面化学改性法制备的催化剂表面具有较多O2-和O-物种,有利于催化剂的活性提高,α-蒎烯的转化率达88.9%,桃金娘烯醛的收率为79.1%。     

不同硅铝比HZSM-5分子筛对合成气一步法制二甲醚的影响

采用固定床高压反应装置，以工业用（CuO／ZnO／Al2O3）作为甲醇合成催化剂，四种不同硅铝比（硅铝比为25、38、50和150）的HZSM-5作为甲醇脱水催化剂，二者机械混合制备出一步法合成二甲醚双功能催化剂。考察了催化剂中脱水组分（HZSM-5分子筛）的硅铝比对二甲醚合成反应的影响，并通过BET、XRD和NH，-TPD等手段对催化剂进行表征。结果表明，一步法合成二甲醚催化剂中脱水组分HZSM-5的最佳的硅铝比为50。     

沉淀温度对CO2加氢合成二甲醚催化剂的影响

考察了沉淀温度对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5的影响,研究结果表明,沉淀温度为343 K时,所制备的催化剂前驱体的晶形完整且晶相组成均一,焙烧后的催化剂中CuO和ZnO的相互分散程度较好,催化剂中氧化铜物种比较容易还原,复合催化剂表面具有较强的酸性中心,对于二氧化碳加氢直接合成二甲醚的催化活性最为理想.     

CO_2加氢合成二甲醚催化剂的研究

考察了复合方法对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5的影响。研究结果表明,在分装法、混装法、干混法、湿混法、共沉淀沉积法和共沉淀浸渍法等方法中,以干混法制备的复合催化剂对于二氧化碳加氢直接合成二甲醚的催化反应性能最适宜。在制备复合催化剂时,应尽量使催化剂中两种活性中心接触紧密,发挥其协同效应,但是不能使两种活性中心相互覆盖,以致生成非活性物种。     

活性形貌对CuO/ZnO/Al2O3催化加氢反应的影响

以硝酸铜、硝酸锌等为原料,采用沉淀-沉积法制备了载体是介孔Al_2O_3的CuO/ZnO/Al_2O_3催化剂,通过改变焙烧时间可得到不同活性组分形貌(团簇球状和棒状)的催化剂,并用于CO/CO_2加氢反应。通过XRD、BET、N_2吸附-脱附、TEM、H_2-TPR、CO_2-TPD、NH_3-TPD和FTIR对催化剂进行了表征与测试。结果表明,活性组分(CuO/ZnO)形貌的改变影响了催化剂的Cu O晶粒尺寸、比表面积、孔径及其还原性能,且对催化剂的酸性位点和碱性位点的相对数量影响较大。团簇球状催化剂中活性组分的分散度高、易还原、碱性位多、酸性位少,有利于甲醇的生成;而棒状催化剂中孔道不均匀、碱性位少、酸性位多,更有利于二甲醚(DME)的生成。活性测试结果表明,团簇球状催化剂表现出高甲醇选择性(95.05%)和低DME选择性(4.18%);棒状催化剂的产物选择性与团簇球状相反,表现出高DME选择性(75.41%)和低甲醇选择性(12.81%)。     

固体碱K_2CO_3/Al_2O_3催化酯交换法合成乙二醇甲醚乙酸酯

以固体碱K2CO3/Al2O3为催化剂,催化乙酸乙酯和乙二醇甲醚酯交换合成了乙二醇甲醚乙酸酯。考察了反应物摩尔比,催化剂用量,反应时间,催化剂重复使用等因素对反应的影响,结果表明:当n(乙酸乙酯)∶n(乙二醇甲醚)=4∶1,K2CO3/Al2O3用量为总反应物质量的1.0%,反应4.5h时,乙二醇甲醚的转化率为98.8%,选择性为100%;催化剂重复使用5次后,乙二醇甲醚的转化率仅下降3.7%。     

CO2对CuO/ZnO/Al2O3催化剂前体老化及催化性能的影响

采用并流共沉淀法制备CuO/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂前体,在通入CO2条件下老化,采用XRD、FT-IR、DTG、H2-TPR、XPS等表征手段对制备的前体及焙烧后的催化剂进行表征,研究不同CO2通入量对前体晶相转变、微观结构及其焙烧后催化性能的影响。研究结果表明,老化阶段通入CO2后,沉淀母液的pH值趋于7,产生CO32?离子,进而影响Zn2+的沉淀,促进Cu2+进入Zn5(CO3)2(OH)6晶格中取代Zn2+形成绿铜锌矿(Zn,Cu)5(CO3)2(OH)6物相,有助于增强焙烧后催化剂的Cu-Zn之间协同作用,增加活性组分Cu分散度。CO2通入量为40 mL/min时,制备的催化剂在浆态床合成甲醇过程中表现出良好的催化活性和稳定性,甲醇时空收率（STY）达到301.78 g/(kg?h),失活率仅为0.15%/d,与未通入CO2辅助老化制备的催化剂相比,时空收率提高了9.72%,平均失活率降低了33.33%。     

二甲醚蒸气重整催化制氢工艺

考察了HZSM-5型分子筛在不同温度下对二甲醚水解的活性与稳定性,分析了分子筛硅铝比的影响。还将HZSM-5-50（硅铝比为50）与自制Cu-Zn-Al（摩尔比为3∶5∶2）催化剂进行物理混合制成复合催化剂,研究了两者质量配比对复合催化剂上二甲醚蒸气重整制氢过程中转化率与氢选择性的影响,并考察了不同原料气体空速下复合催化剂的性能。结果表明,复合催化剂质量比Cu-Zn-Al∶HZSM-5-50为1∶1、温度为275 ℃、气体空速为18000 mL/(gcat·h)的反应条件下性能比较稳定,当空速接近4000 mL/(gcat·h)时,H2收率可获极值,达到54%左右。     

二氧化碳加氢合成二甲醚CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5型催化剂的研究

以乙醇为溶剂，草酸作沉淀剂，采用共沉淀浸渍法制备了性能优良的二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂(CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5)，在245℃、2.0MPa、2400h-1、H₂/CO₂=2.79的条件下，CO2转化率达22.61%，二甲醚选择性为45.90%，甲醇选择性为14.81%，含氧化合物收率为13.73%。对CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5催化剂进行了反应条件及活性稳定性的初步考察。