Ru/ZrO2·xH2O催化喹啉加氢反应

制备了负载型催化剂Ru/ZrO2·xH2O, 并用XRD、XPS和TEM对催化剂进行了表征, 所制得的催化剂金属钌的平均粒径约为3.8 nm. 在2 MPa和40 ℃的温和条件下, 以水为溶剂时, Ru/ZrO2·xH2O催化喹啉加氢生成1,2,3,4-四氢喹啉的选择性达98.0%, 而且表现出较强的抗氮中毒能力, 催化剂循环使用性能稳定. 对喹啉加氢反应中的催化反应机理进行了探讨.     

Ru/ZrO2·xH2O催化剂催化肉桂醛选择性加氢制肉桂醇

采用共沉淀法制备了7.5%Ru/ZrO2·xH2O催化剂,运用N2物理吸附-脱附法、X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射电子显微镜等技术对催化剂进行了表征,并用于催化肉桂醛选择加氢制肉桂醇反应中,考察了温度、H2压力和溶剂对肉桂醛转化率和肉桂醇选择性的影响.结果表明,肉桂醛转化率随着温度或H2压力的升高而升高,而肉...     

Ru/ZrO2·xH2O催化剂催化肉桂醛选择性加氢制肉桂醇

采用共沉淀法制备了7.5%Ru/ZrO2·xH2O催化剂,运用N2物理吸附-脱附法、X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射电子显微镜等技术对催化剂进行了表征,并用于催化肉桂醛选择加氢制肉桂醇反应中,考察了温度、H2压力和溶剂对肉桂醛转化率和肉桂醇选择性的影响.结果表明,肉桂醛转化率随着温度或H2压力的升高而升高,而肉桂醇选择性则随之下降.该催化剂在极性溶剂中比在非极性溶剂中表现出更高的活性和肉桂醇选择性.尤其在极性溶剂三乙胺(Et3N)中反应活性最高,且具有较高的肉桂醇选择性.在Et3N中加入水可进一步提高反应活性和选择性.以V(Et3N)/V(H2O)=4的混合物为溶剂,在4MPa和70℃的优化条件下,反应6h,肉桂醛转化率为97.9%,肉桂醇选择性达85.2%.     

纳米Ru催化剂催化喹啉加氢反应

制备了高分散性负载型5%Ru/C催化剂,采用X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射电镜对催化剂进行了表征.结果表明,所制得的5%Ru/C催化剂分散度高,金属钌的平均粒径小于5nm.在喹啉加氢反应中,催化剂显示出很高的催化活性和生成1,2,3,4-四氢喹啉的选择性,但未检测到十氢喹啉生成.补加新鲜催化剂后,1,2,3,4-四氢喹啉可全部转化为十氢喹啉.对喹啉加氢机理进行了探讨.     

多孔SiO_2·xH_2O负载RuB纳米粒子催化喹啉加氢反应

通过水解,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护,NaOH刻蚀等方法制备了多孔及富含表面羟基的SiO2·xH2O负载的RuB催化剂RuB/SiO2·xH2O,并用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和BET(Brunauer-Emmett-Teller)等手段对该催化剂进行了表征.结果表明该催化剂具有良好的抗中毒能力,在3.0MPa的H2压力和80℃的温和反应条件下,喹啉的转化率高于95%,生成1,2,3,4-四氢喹啉的选择性高于97%.并系统研究了表面羟基和溶剂对催化剂性能的影响,发现以水为溶剂时,RuB/SiO2·xH2O对喹啉加氢反应展示出较高的活性和对1,2,3,4-四氢喹啉较高的选择性,催化剂能够多次循环使用.这一体系的优异催化性能归属于载体表面羟基和水的协同作用.     

高分散 Ru/MMT 催化剂的制备及其催化喹啉加氢性能

 通过简单的离子交换法制备出高分散的蒙脱土 (MMT) 负载 Ru 催化剂, 采用 X 射线衍射、X 射线光电子能谱、程序升温还原和高分辨透射电子显微镜等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 金属 Ru 在蒙脱土层间高度分散, Ru 的平均粒径约 2 nm. 在喹啉加氢反应中, 该催化剂显示出很高的反应活性和选择性. 在 2 MPa 和 60 °C 的温和条件下, 以水为溶剂时, Ru/MMT 催化喹啉加氢生成 1,2,3,4-四氢喹啉的选择性高于 96.4%, 喹啉转化率达 99.2%. 当温度升高到 140 °C、压力增加到 3 MPa 时, 不需要补加催化剂就可以将喹啉一步加氢生成十氢喹啉, 选择性高达 98.1%.     

液相法Ru-M-B/ZrO2催化苯选择加氢制环己烯反应条件的研究

 在与进口催化剂完全相同的条件下评价了用化学还原法制备的Ru－M－B／ZrO2（M＝Zn，Fe）催化剂的催化性能．结果表明，Ru－M－B／ZrO2的活性指数为343．9，苯转化率为40％时环己烯选择性为85．3％，均超过已工业化及文献报道的催化剂的最高水平．活性组分Ru的晶粒度约为5nm，与进口催化剂接近．确定了Ru－M－B／ZrO2催化剂上苯选择加氢反应适宜的温度为140℃左右，合适的氢压为4～5MPa，并从热力学和动力学的角度进行了分析．预处理可使Ru－M－B／ZrO2催化剂的活性降低，但使其选择性升高，并从反应机理的角度进行了讨论．     

苯部分加氢制环己烯的非晶态Ru-M-B/ZrO2催化剂的表征

采用化学还原法，制备了高活性，高选择性非晶态RU-M-B/ZRO2催化剂，并将其用于催化苯部分加氢制环己烯，在140℃、5.0Mpa氢压下，苯转化40%时，环己烯选择性达到85%左右。环己烯最高收率达到52.1%，用XRD、SEM、BET比表面积测定等手段对摧化剂进行表征，XRD和SEM测试表明，RU-U-B/ZRO2属于非晶态，活性组分高度分散，XRD结果证实，在加氢过程中，非晶分解，RU晶化；温度愈高，RU晶化愈快，催化剂的活性、选择性与RU微晶的粒径有关，RU微晶粒径应控制在5nm左右，BET比表面积测定表明，ZRO2的负载提高了催化剂的比表面积，从而有利于活性组分的高度分散，并可阻止RU微晶的长大，讨论了B和ZRO2对提高选择性的作用。     

离子液体介质中钌膦配合物催化的喹啉加氢反应

首次在亲水性离子液体[Rmim][p-CH3C6H4SO3](1-烷基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐,R=甲基、乙基、正丁基、正己基和正辛基)中,以水溶性的[RuCl2(TPPTS)2]2(TPPTS:间磺酸钠基三苯基膦)为催化剂,分别考察了温度、压力、不同的离子液体、水和碘的加入等因素对喹啉加氢反应的影响.在100℃和氧气压力为3.0 MPa时,喹啉加氢生成1,2,3,4-四氧喹啉的选择性超过99%,转化率达到95.3%.利用环己烷萃取反应产物,即可实现催化剂与产物的分离,催化剂循环使用6次后反应的转化率仍可达86.0%.     

L-脯氨酸修饰的Ru-PPh3/γ-Al2O3催化芳香酮不对称加氢反应

以L-脯氨酸为修饰剂,研究了膦配体稳定的Ru-PPh3/γ-Al2O3催化剂催化芳香酮不对称加氢反应,考察了不同稳定剂、L-脯氨酸浓度、KOH浓度、反应温度和氢气压力等因素对加氢反应的影响,结果表明,天然手性化合物L-脯氨酸对Ru-PPh3/γ-Al2O3催化剂具有较好的修饰作用,在优化反应条件下,苯乙酮加氢产物(S)...     

手性二胺修饰的Ru／y-Al2O3催化剂催化芳香酮不对称加氢

研究了用手性修饰剂（1S,2S）-（—）-1，2-二苯基乙二胺修饰的负载型钌催化剂（Ru／y-Al2O3）催化芳香酮的不对称加氢反应，在KOH的异丙醇溶液中，10～20℃，PH2=5MPa条件下，芳香酮及其衍生物加氢产物的ee值达79．5％～85.0％，2-乙酰基噻吩加氢产物的ee值可达86．2％,此催化剂制备简单，容易与产物分离，重复使用4次，对映选择性基本保持不变．     

Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂的制备及其催化茚饱和加氢性能

以含钼为1.5%的镍-铝合金粉与拟薄水铝石按质量比为1∶1的比例,经成型、焙烧、浸取活化制备了负载型Raney-Ni-Mo/Al2O3加氢催化剂,通过XRD、BET、TG-DTA及SEM等手段对催化剂进行分析表征,并以茚加氢生成茚满的反应为探针,采用连续固定床加氢反应装置对所制备的催化剂加氢性能进行了评价.结果表明:成型合金A lloy-Ni-Mo/Al2O3的焙烧温度对于浸取活化后的Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂的抗压强度至关重要,比较适宜的焙烧温度为860℃,在该温度下合金中富铝相NiAl3向贫铝相Ni2Al3转变不仅有利于提高催化剂的加氢活性,而且金属铝被氧化生成α-Al2O3,使得制备的Raney-Ni-Mo/Al2O3加氢催化剂的强度能满足固定床装填要求.在反应压力2.0 MPa、温度180℃、WHSV=2 h-1、氢油比(V/V)为300∶1条件下,Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂催化茚加氢生成茚满的转化率在所考察的1 000 h周期内均高于90%,表明该催化剂具有较好的加氢活性及其活性稳定性.     

CeO2-La2O3/γ-Al2O3催化还原SO2反应机理的研究

 采用浸渍法制备了负载型CeO2/γ-Al2O3,La2O3/γ-Al2O3和CeO2-La2O3/γ-Al2O3催化剂,并用XRD和XPS对催化剂进行了表征,在n(SO2)/n(CO)=1/3,载流气体为N2,气体流量为1 L/min,催化剂用量为15 g的条件下,考察了催化剂催化CO还原SO2反应的性能,研究了催化剂的活化过程、催化活性和反应物配比对活性的影响. 结果表明,CeO2-La2O3/γ-Al2O3在催化还原SO2反应中的活化温度比单组分催化剂CeO2/γ-Al2O3或La2O3/γ-Al2O3下降了50~100 ℃,而且具有更高的活性. 这可以解释为由CeO2的redox反应与La2O3的COS中间物反应之间的协同作用所致. 还对SO2还原反应机理进行了探讨,发现CeO2的redox反应所生成的单质硫是整个过程中COS中间物反应的重要来源. 在此基础上,对CeO2-La2O3/γ-Al2O3催化CO还原SO2反应提出了redox-COS叠加反应机理.     

La2O3助剂对Au/TiO2催化肉桂醛选择性加氢性能的影响

以溶胶-凝胶法制得的TiO2和La2O3-TiO2为载体,采用沉积-沉淀法制备了一系列Au催化剂,用于肉桂醛选择性加氢反应,并运用N2吸附-脱附、X射线衍射、高分辨率透射电镜、程序升温还原和X射线光电子能谱等方法对催化剂进行了表征,系统考察了La2O3含量对Au/TiO2催化剂物化性质和催化性能的影响.结果表明,适量L...     

手性二胺修饰的Ru-TPP/γ-Al2O3催化苄叉丙酮不对称加氢反应

在温和条件下制备了三苯基膦(TPP)作保护剂的负载钌催化剂Ru-TPP/γ-Al2O3,以(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺,(S)-1,1-二(对甲氧苯基)-2-异丙基乙二胺,(8S,9S)-9-氨基(9-脱氧)二氢辛可尼定和(1S,2S)-环己二胺为手性修饰剂,考察了Ru-TPP/γ-Al2O3在苄叉丙酮不对称加氢反应中的催化性能.结果表明,以(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺作为修饰剂时,催化剂具有较高的活性和选择性.在有K2CO3存在的异丙醇和水的混合溶液中,在氢气压力4MPa,40℃和8h的条件下,苄叉丙酮的转化率达到了99%,对羰基加氢的选择性大于98%,不饱和醇的光学纯度ee值为47%.     

糠酸加氢负载型催化剂的制备及催化性能

选用不同的贵金属钌、铑、钯、铂，不同的金属担载量，不同的催化剂载体氧化硅、活性炭（AC）、γ-三氧化二铝等，制备了多种负载型催化剂，采用连续操作的固定床微型反应器评价了它们的糠酸加氢催化性能．研究表明，金属钯的性价比最好，钯的最佳担载量为0．8％，最适宜的催化剂载体是γ-三氧化二铝．催化剂0．8％Pd／γ-Al2O3，具有良好的催化活性和选择性．优化了该催化剂上糠酸加氢的反应条件，结果表明，在1．0MPa、150oC、氢气空速2000h^-1、糠酸的乙酸乙酯溶液的空速4．0h^-1的条件下，糠酸转化率达100％，四氢糠酸选择性为99．0％．     

V2O5-WO3/TiO2-ZrO2脱硝催化剂中 ZrO2和 WO3的促进作用：催化性能、形态及反应机理

商业选择性催化还原(SCR)催化剂成分主要有 V2O5, WO3和 TiO2,但适用温度窗口较窄(300?400℃),使得实际操作过程中活性较低.目前,过渡金属广泛应用于催化剂制备中以提高其催化活性.相比于纯 TiO2和 ZrO2载体, TiO2-ZrO2具有较高的热稳定性以及较多的酸位,虽然有关 TiO2-ZrO2为载体的催化剂研究较多,但未与商业催化剂进行对比研究.而针对 NH3-SCR脱硝机理的实验研究也存在一些争议,主要原因归为以下两方面：(1)多数催化剂不同会直接导致催化剂的活性酸位不同;(2)不同 NH3-SCR脱硝催化剂的起活温度不同.同时, NH3和 NO在反应温度的吸附情况仍需要进一步研究.因此,有必要深入探究 NH3-SCR脱硝机理,以解决现行研究中存在的问题.本文首先采用共沉淀法制备摩尔比为1：1的 TiO2-ZrO2固溶体,并分步浸渍不同质量比的 WO3和1%V2O5,最终得到一系列1%V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2.然后通过 X射线衍射(XRD)和比表面积测试(BET)、程序升温还原(TPR)、原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)研究了 WO3和 ZrO2对催化性能的影响以及 V2O5-WO3/TiO2-ZrO2催化剂的反应机理. N2物理吸附结果表明, WO3的添加使得催化剂孔结构的热稳定性有所提高,同时随着 WO3含量增加催化剂的比表面积逐渐减小,但仍高于 V2O5/TiO2-ZrO2催化剂; ZrO2对催化剂比表面积增大效果比较明显.结合 XRD结果表明, WO3能促进金属氧化物在载体上的分散;相比于 V2O5-WO3/TiO2催化剂, ZrO2有利于活性组分的分散负载.比较系列 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2的氨吸附情况,发现 WO3的添加增加了 Br?nsted酸的稳定性,其中以9%WO3的效果最显著.催化剂氨吸附中间物种(–NH2)的发现,证实了 WO3添加促进了 NH3的活化,有利于脱硝反应的进行. SCR反应结果显示, V2O5-9%WO3/TiO2-ZrO2催化剂在300–450oC时 NOx转化效率最优,并发现 O2的存在促进了 NOx的转化.采用in situ DRIFTS研究了 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2催化剂脱硝机理,300和350oC时 NH3, NO, NO + O2吸附情况表明,在真实的反应温度下,脱硝过程中的活性中心为 Lewis酸中心, Br?nsted酸中心的 NH4+极易从催化剂表面脱附,无法吸附在催化剂表面,且与 NH3相比, NO只能以 NO2的形式弱吸附在催化剂表面.因此,该催化剂遵循 Eley-Ridel脱硝机理.而 V2O5-9%WO3/TiO2-ZrO2催化剂具有相对较高的脱硝效率,因此用来着重研究 NH3-SCR机理.在 NH3吸附过程中, NH3(1204,1602,3156,3264,3347 cm?1)和活性中产物 NH2(1550 cm?1)在催化剂表面的吸附(恒温300oC)是稳定的;随后通入 NO + O2时, NH3吸附过程中的所有吸收峰(包括 NH2)均逐渐减小(NH3吸附态与 NO结合后分解为 N2和 H2O),同时出现 H2O的振动峰,这证明了 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2催化剂的脱硝反应过程.各类气体吸附情况表明, NO在商业催化剂的吸附状态与 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2催化剂相同;但 NH3吸附结果表明, Br?nsted酸中心和 Lewis酸中心都是催化剂的活性中心; NO + O2的通入使得催化剂表面的 NH3和 NH4+都逐渐消失.这两种催化剂脱硝反应过程差异主要在于催化剂表面活性中心的不同,导致了不同的 NOx脱除路径.通过in situ DRIFTS比较 O2的存在对脱硝反应产生的不同影响来确定 O2的作用.两类催化剂上 O2均参与了 H2O的形成,促进了催化反应的完成;当 O2不存在时, NO的还原受到了极大地抑制,同时也未出现 H2O;两者的脱硝效率大大降低. H2-TPR和 NH3-TPR结果进一步证实 O2的作用主要是氧化 NO及参与催化过程 H2O的形成.     

聚合物稳定的Ru-Pt/γ-Al2O3双金属催化剂催化2,5-二氯硝基苯选择性加氢

 制备了以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的 Ru-Pt/γ-Al2O3负载型双金属催化剂,用于2,5-二氯硝基苯中的硝基选择性加氢. 考察了催化剂还原方法,反应温度、压力、时间和添加金属离子对反应的影响. 结果表明,用乙醇还原的Ru-Pt/γ-Al2O3催化剂性能明显好于用其它方法还原的催化剂,在50 ℃和氢气压力1.0 MPa的条件下反应1 h,转化率为41.4%,生成2,5-二氯苯胺的选择性为63.5%. 如果在上述反应条件下向该催化体系中加入Sn4+离子,反应的活性和选择性则大幅度提高,转化率达100%,选择性为77.6%,延长反应时间至4 h,选择性可达99.3%,并且没有脱氯产物的生成.     

Fe3O4改性的Ru/γ-Al2O3催化剂的原位液相加氢性能

采用分步浸渍法制备负载型Ru-Fe₃O₄/γ-Al₂O₃ 催化剂, 并利用透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱与X射线光电子能谱(XPS)表征催化剂的纳米颗粒粒径分布、晶相组成、表面结构及吸附物种等性质. 将Ru-Fe₃O₄/γ-Al₂O₃催化剂用于3,4-二氯硝基苯选择性原位液相加氢反应, 考察了反应条件对催化活性的影响, 并讨论了不同制备条件下催化剂的稳定性能. 结果表明, 在473 K、液压3 MPa、原料质量分数2%, 乙醇/水体积比75:25 的反应条件下, 3,4-二氯硝基苯的转化率为100%, 3,4-二氯苯胺的选择性高达96.4%. Fe₃O₄含量对催化剂稳定性能有显著影响, 当Ru和Fe 的质量分数分别为2%和6%时, 催化剂可稳定200 h以上. 表面吸附CO与积碳是导致催化剂失活的主要原因, 以Fe₃O₄作为高效的助剂, 进行水汽转换(WGS)反应与费托合成(FTS)可移除CO, 而采用煅烧法去除表面积碳. 晶相变化与纳米颗粒的聚集可能导致催化剂部分失活, 其原因以及再生方法需进一步考察.