ZSM-5负载Ni基杂多酸催化合成安息香甲醚

安息香缩合反应以氰化钠或氰化钾为催化剂,虽然产率较高,但催化剂毒性大,易造成环境污染,损害人体健康。采用分步浸渍法合成了以ZSM-5为载体的含Ni杂多酸催化剂,结果表明:用分步浸渍法能得到含Ni的系列杂多酸催化剂;所有的系列杂多酸催化剂均具有较高的反应选择性;Ni-H_4[SiO_4(W_2O_9)_4]/ZSM-5的反应转化率最佳。     

ZSM-5负载杂多酸催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以ZSM-5材料为载体,分别采用浸渍法、溶胶凝胶法、水热分散法将杂多酸（磷钼酸、磷钨酸）负载于ZSM-5上制备催化剂。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等方法对催化剂进行了表征,发现杂多酸能够高度分散在载体表面。以苯并噻吩为反应物进行氧化脱硫反应,考察了不同合成条件对反应效率的影响。结果表明：水热分散法合成负载磷钨酸催化剂的脱硫效果最好,在反应温度为60℃,负载量为10%,剂油等体积比的最佳反应条件下,脱硫率为73.2%。     

介孔ZSM-5分子筛材料的制备及催化应用研究进展

介孔沸石分子筛具有沸石优良的水热稳定性、酸性和择形性,并兼具介孔的传质优势,使反应物更易接触到催化剂内表面活性中心,从而提高材料的催化活性,所以,介孔沸石分子筛近年来得到大量研究.综述了介孔ZSM-5沸石分子筛的制备方法,主要评述了模板法和后处理改性法;介绍了该催化材料在裂化、芳构化、异构化及烷基化过程中的应用;指出了介孔ZSM-5分子筛的发展方向.     

TiO_2负载介孔材料的制备及性能

通过水热法一步合成了负载TiO_2的介孔吸附剂,并通过FTIR对材料的结构进行了分析,将所制备的介孔吸附剂应用于光催化染料废水中的罗丹明B和亚甲基蓝,结果表明:仅10min样品对罗丹明的最大吸附量可达20.54mg/g,对亚甲基蓝的最大吸附量可达23.85mg/g。对罗丹明需50min催化作用,降解率达99%以上,对亚甲基蓝只需25min催化作用,降解率达99%以上。     

介孔Ni/ZrO_2催化剂的制备及甲烷二氧化碳重整催化性能

分别使用氨水、氢氧化钠和碳酸钠作为沉淀剂,采用共沉淀回流法制备了Ni/ZrO_2催化剂,并利用氮气吸附脱附(BET)、X射线粉末衍射(XRD)、和透射电子显微镜(TEM)对催化剂的结构性质进行了表征,同时考察了不同沉淀剂制备的Ni/ZrO_2催化剂的甲烷二氧化碳重整催化性能。研究结果表明,三种催化剂都形成了介孔结构,具有较大的比表面积。但是沉淀剂的种类对催化剂的结构和Ni的分散度有显著的影响。采用氢氧化钠作为沉淀剂制备的的催化剂(Ni/ZrO_2-SH)具有较大的比表面积,且无定形的氧化锆形成了海绵状的介孔结构,促进了Ni的高度分散。在重整反应中Ni/ZrO_2-SH具有较高的催化活性和稳定性,750℃下甲烷的转化率达到84%,并且在10h时的反应过程只有轻微的失活。     

多级孔ZSM-5沸石的制备及其催化性能

采用干胶转化法,在晶种辅助下,制备出多级孔ZSM-5沸石,考察了晶种加入量、水加入量和晶化时间等因素对多级孔沸石结构和形貌的影响.结果表明:加入晶种,大大加快了沸石合成的晶化速率,无定形硅铝凝胶直接在晶种表面形成的水膜中溶解并就近快速生长为ZSM-5纳米沸石,纳米沸石相互聚集,并在纳米沸石间形成了介孔孔道.通过调节晶种...     

多级孔ZSM-5负载PtNi催化木质素衍生物选择性加氢脱氧制备环烷烃的研究

通过改变微、介孔模板剂的摩尔比合成不同孔分布的多级孔ZSM-5分子筛,并采用等体积共浸渍法制备了多级孔ZSM-5分子筛负载Pt-Ni双金属催化剂,系统研究了分子筛载体中不同微、介孔分布对愈创木酚和二苯并呋喃二元混合物加氢脱氧制备环烷烃的影响。利用X射线晶体衍射（XRD）、氮气吸脱附（N₂-BET）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和场发射透射电子显微镜（TEM）对Pt-Ni催化剂的形貌和结构进行了表征。结果表明,不加入微孔模板剂时,合成的分子筛为无定形形貌,随着微孔模板剂摩尔分数的增加,分子筛的结晶度逐渐提高且介孔体积逐渐减小;当微、介孔模板剂摩尔比为15∶5时,Pt-Ni催化剂表现出最佳的联环己烷选择性。     

大孔树脂支载CBS催化剂的制备及催化性能

以1,1-二苯基-1-[(2S,4R)-4-(4-乙烯基-苄氧基)-2-吡咯烷基]-甲醇(Ⅱ)为功能性单体,经苯乙烯共聚、二乙烯苯交联后与甲基硼酸进行缩合反应,制备了大孔树脂支载的CBS(手性口恶唑硼烷类化合物)催化剂(Ⅳ),并应用于催化苯乙酮不对称还原反应。利用红外光谱对催化剂Ⅳ进行了表征,并考察了交联度、功能性单体摩尔分数及催化剂的循环使用性能对催化反应的影响。还原产物(R)-1-苯乙醇(Ⅵ)采用红外、核磁共振(1HNMR、13CNMR)进行了结构表征。对催化剂在自建的连续反应装置上的催化性能进行了评价。结果表明:当支载催化剂的交联度为8%,功能性单体摩尔分数为9.67%时,连续催化苯乙酮不对称还原为(R)-1-苯乙醇的转化率接近100%,ee(对映体过量)值接近90%。催化剂连续使用25 h后,ee值没有降低的趋势。     

硅灰基介孔ZSM-5分子筛合成及催化裂解性能研究

采用工业废弃物硅灰为原料，淀粉为模板剂通过两步法制备出介孔ZSM-5分子筛，采用XRD，SEM，氮气吸脱附以及NH3-TPD对催化剂的晶型、形貌、孔道结构以及酸性特征进行了表征。发现合成的分子筛相对结晶度为73.4%，微观形貌是一个长轴在3 μm左右的柱状晶粒，它的孔径分布在3 ~ 5nm之间，总酸量为1.15 mmol/g。进一步将催化剂用于低密度聚乙烯（LDPE）和木质素（AL）的共裂解研究，结果表明，当对LDPE与AL（质量比1:1）进行共裂解时，BTEX选择性为91.86%，高于CZ（86.31%），也高于单独裂解LDPE与AL时的BTEX选择性。并且，共裂解时获得的BTEX产率（22.94%）也明显高于BTEX的理论产率（19.79%），说明催化共裂解过程中两种原料之间对提高BTEX生产有协同效应。     

CoMnO_x/ZSM-5催化剂制备及其甲苯催化氧化性能

挥发性有机化合物(VOCs)的催化氧化去除被认为是有效且节能的工艺方法,而高性能非贵金属催化剂的开发是该方法有效推广的重要前提。基于双金属物种间氧化还原法,通过制备条件控制在多级孔沸石分子筛ZSM-5上负载非贵金属复合金属氧化物CoMnO_x,制备得到CMZ-R1、CMZ-R2和CMZ-R3催化剂。利用XRD、N_2吸附-脱附、SEM、TEM和XPS等对催化剂进行表征,考察3种催化剂催化氧化甲苯性能。结果表明,CMZ-R1催化剂具有最好的甲苯催化氧化活性,甲苯浓度400×10~(-6)和空速80 000 m L·(g·h)~(-1)时,T_(90)为258℃,表观活化能120. 3 kJ·mol~(-1),远优于CMZ-R2和CMZ-R3催化剂。催化剂结构及表面分析结果显示,CMZ-R1催化剂负载的CoMnOx具有片状结构和相对更多的高氧化态Co物种和低氧化态Mn物种,促进甲苯催化氧化性能的提高。     

ZSM-5固载复盐离子液体催化剂的制备与性能

首先制备了复盐离子液体[BMIM]Zn_2Br_5,并将其与ZSM-5反应制备固载化离子液体催化剂ZSM-5-[BMIM]Zn_2Br_5。利用红外光谱仪和X-射线衍射仪对其化学结构和结晶结构进行表征,利用热重分析仪和扫描电子显微镜对其热性能和表观形貌进行测试。同时考察了ZSM-5-[BMIM]Zn_2Br_5固定床连续催化环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯的反应性能。结果表明,ZSM-5固载复盐离子液体催化剂实现了相态转变且热稳定性较好,在压力为3. 0 MPa、温度为130℃、空速为0. 25 h~(-1)的反应条件下,反应10 h原料转化率最高可达88. 3%,产物选择性为97. 1%,并且连续使用60 h后仍保持良好的催化性能。     

高效介孔镍基催化剂的制备及其催化性能

采用原位化学反应法制备高效介孔镍基催化剂,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP),X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)以及N_2吸附-脱附等手段对催化剂进行表征分析。结果表明,几乎接近100%的Ni元素全部负载在白炭黑载体上,该负载金属的方法原料利用率高,比较符合原子经济理念;得到的催化剂中含有大量介孔,孔径集中分布在10～50 nm;当金属含量高达30.2%时,金属Ni纳米粒子仍然分散均匀,粒径小且分布范围窄,尺寸为(4.3±0.6)nm。得到的介孔镍基催化剂SiO_2@Ni在催化间二硝基苯加氢制间苯二胺的反应中表现出较高的活性以及良好的循环使用性。     

MCM-41介孔分子筛催化剂的制备及催化性能的研究

文章采用碱性水热晶化法制备MCM-41介孔分子筛为载体,用浸渍法将非贵金属Ni和12-硅钨杂多酸(HSi W)固载于分子筛上,制备得Ni-HSi W/MCM-41金属-酸双功能催化剂作为新型的长链烷烃异构化催化剂。研究了Ni-HSi W/MCM-41双功能催化剂在常压固定床反应器上,以正庚烷异构化反应为探针反应,催化剂在不同制备条件下的催化性能。结果表明催化剂在一定还原条件和反应条件下当Ni固载量为4 wt.%、HSi W固载量为30%,催化剂的焙烧温度为400℃时是最佳制备条件。     

改性介微孔ZSM-5分子筛催化剂制备及催化甲苯甲醇烷基化反应性能

将微孔ZSM-5分子筛通过不同浓度的氢氧化钠溶液处理不同的时间制备不同的介微孔ZSM-5分子筛,然后负载五氧化二磷制备介微孔ZSM-5分子筛催化剂,对介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂进行甲苯甲醇烷基化反应评价。其中氢氧化钠溶液浓度为1.0 mol/L、处理时间为30 min得到的介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂催化甲苯甲醇烷基化反应的活性较高。对介微孔ZSM-5分子筛负载五氧化二磷催化剂进一步采用铂进行改性,将制备的催化剂用于甲苯甲醇烷基化反应,在460 ℃条件下连续反应505 h,甲苯转化率保持在10.9%,二甲苯中对二甲苯的选择性保持在96%以上。研究结果表明,五氧化二磷、铂改性的介微孔ZSM-5分子筛催化剂具有优异的甲苯甲醇烷基化反应性能。     

介孔氧化铝钇负载磷钨酸催化剂制备及其催化性能

以尿素为沉淀剂,十二烷基硫酸钠为模板剂,采用均相沉淀法制备介孔氧化铝钇(Al_2O_3Y),并用浸渍法将磷钨酸(HPW)负载到Al_2O_3Y上。通过SEM、XRD、FT-IR和N_2吸附等手段对Al_2O_3Y及负载催化剂(Al_2O_3Y/HPW)进行表征。将普通Al_2O_3、介孔Al_2O_3Y和Al_2O_3Y/HPW分别催化合成十七烯基咪唑啉,结果表明,制备的介孔Al_2O_3Y为无定型,粒径(1～5)μm,平均孔径5.08 nm,最可几孔径2.25 nm,比表面积627.43 m~2·g~(-1)。磷钨酸的负载率为93.3%,热稳定性较好。在合成十七烯基咪唑啉的验证实验中,催化剂用量为反应物质量的1%,与普通Al_2O_3催化反应相比,合成反应时间缩短,反应温度降低,合成收率高出30%,可达98.2%。     

介孔分子筛固载催化剂的制备研究

实验制备了介孔分子筛固载催化剂Co-MCM-41,并通过XRD、SEM、TEM分析,表征了介孔分子筛颗粒的粒径、晶型、光谱特征等情况。通过实验数据证明,摩尔比为Co：Si=0.05：1时微波水热法合成的分子筛粉体具有最优的比表面积和平均孔径,可作为催化剂材料。     

不同硅铝比ZSM-5负载铁基催化剂二氧化碳加氢性能

CO₂加氢在铁基催化剂上直接制取高附加值化学品是实现其资源化利用的重要途径。通过等体积浸渍法制备了不同硅铝比（25,70,150）的ZSM-5负载的铁基催化剂,考察硅铝比对铁基催化剂上CO₂加氢性能的影响。结果表明,随着硅铝比的升高,催化剂活性先升高后降低,最优化硅铝比为70。CO₂-DRIFTS和CO₂-TPD结果显示,硅铝比为70的ZSM-5载体制备的催化剂具有较多且较强的表面碱性位,促进CO₂分子的活化解离。通过H₂-TPR、XRD、Raman等表征揭示了催化剂结构的演变过程。还原后催化剂的活性金属以单质Fe形式存在,反应过程中单质Fe向Fe₃O₄和FeC_x物种转化。不同硅铝比配位环境影响Fe与C的相互作用,影响FeC_x的生成,从而影响CO₂加氢的活性和选择性。     

不同硅铝比ZSM-5负载铁基催化剂二氧化碳加氢性能

CO_2加氢在铁基催化剂上直接制取高附加值化学品是实现其资源化利用的重要途径。通过等体积浸渍法制备了不同硅铝比(25,70,150)的ZSM-5负载的铁基催化剂,考察硅铝比对铁基催化剂上CO_2加氢性能的影响。结果表明,随着硅铝比的升高,催化剂活性先升高后降低,最优化硅铝比为70。CO_2-DRIFTS和CO_2-TPD结果显示,硅铝比为70的ZSM-5载体制备的催化剂具有较多且较强的表面碱性位,促进CO_2分子的活化解离。通过H2-TPR、XRD、Raman等表征揭示了催化剂结构的演变过程。还原后催化剂的活性金属以单质Fe形式存在,反应过程中单质Fe向Fe3O4和Fe Cx物种转化。不同硅铝比配位环境影响Fe与C的相互作用,影响FeC_x的生成,从而影响CO_2加氢的活性和选择性。     

新型铁系催化剂催化乙烯齐聚的研究

合成了新型配合物氯化2-乙酰基-6-(2-甲基苯亚胺基)乙基吡啶铁,研究了它与甲基铝氧烷(MAO)、促进剂(1,1,2,2-四氯乙烷)共同组成的三元催化体系催化乙烯齐聚的性能。在40°C、3.0 MPa、n(Al)/n(Fe)=1200、反应时间为30 min,主催化剂浓度为18μmol/L,促进剂用量为0.4ml的条件下,催化剂活性高达3.8×106g/mol.h,而且丁烯-1选择性小于10%,己烯-1选择性大于22%,辛烯-1选择性大于23%。     

介孔磷酸锆固体酸催化剂的制备及其催化性能

采用水热法制备了介孔磷酸锆固体酸催化剂,通过X射线衍射、傅里叶红外光谱、氮气吸附法、氨气程序升温等表征方法对该催化剂进行了表征,结果表明该催化剂具有介孔结构、较高的比表面积及较多的Brönsted酸性位,将该催化剂应用于纤维素水解制葡萄糖反应体系中,较适宜的反应条件为反应温度160℃、反应时间4h、催化剂用量与微晶纤维素原料比1∶3,单次反应纤维素转化率和葡萄糖选择性可达到50%,5次循环反应后纤维素累积转化率达到80%,在整个过程中催化剂并未发生明显失活,这表明该催化剂的纯单一磷酸锆（ZrPO）结构有利于提高其热稳定性,介孔磷酸锆固体酸催化剂在纤维素水解实验中表现出很大的潜力,可作为非均相固体酸催化剂用于葡萄糖生产以减少无机酸的应用。