HPO法合成羟胺催化剂Pd+Pt/C的制备研究

本文对NO₃^－加氢还原制羟胺的Pd+Pt/C催化剂进行了研究,考察了载体活性炭来源、预处理条件、Pt添加量、助剂种类和用量等因素对催化剂性能的影响。研究表明选择大、中孔比例高(≥70％)的活性炭做载体,并进行适当的表面处理,可改善活性组份Pd、Pt的分散度和提高对产物羟胺的选择性。添加一定量Pt(≤20%)可显著提高催化剂活比。XRD物相分析表明还原反应活性中心可能是Pd-Pt合金。实验还确定了GeO₂为合适的助剂,其最佳添加范围为2-4mgGeO₂/g.cat     

纳米MOx/ZrO2催化剂上乙醇氧化合成乙醛性能研究

采用溶胶-凝胶法首先制备出Zr(OH)₄凝胶，再将凝胶用乙醇进行醇化处理，经烘干和焙烧制得ZrO₂纳米载体。载体颗粒粒径均匀，大小为20 nm左右。以ZrO₂为载体，采用浸渍法分别负载Fe₂O₃、CuO、NiO和Mo₂O₃等不同金属氧化物，制得负载型催化剂。通过XRD、TEM、SEM和IR等对催化剂进行表征。以乙醇氧化脱氢合成乙醛为探针反应，考察了催化剂的催化性能。实验结果表明，催化剂Fe₂O₃/ZrO₂在反应温度为573 K时，乙醇转化率为75.8%，乙醛选择性为97.3%。     

Pd/C催化剂制备条件优化及其在4-氨基二苯胺生产中的应用

采用浸渍法制备了Pd/C催化剂,考察了催化剂制备过程中加料方式、还原方法、载体种类、钯质量分数和浸渍液质量浓度对催化剂性能的影响,得到了制备Pd/C催化剂的优化工艺条件:载体为NH-03型活性炭,浸渍液质量浓度为20 g/L,采用滴加的方式将PdCl_2溶液加至活性炭浆液中,还原剂为(w)20%的次亚磷酸钠溶液,钯质量分数为5%。优化制备条件下制得的Pd/C催化剂用于催化加氢制备4-氨基二苯胺,表现出较好的活性,其中4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺转化率均可达到100%,4-氨基二苯胺选择性大于99%,加氢反应时间小于30 min。催化剂SEM表征结果表明:自制的Pd/C催化剂表面活性炭载体凸起部分与Pd粒子粒径相当,有利于Pd粒子在活性炭表面的负载,提高Pd粒子的吸附牢固度和分散性,进而提高了Pd/C催化剂的活性。     

硝酸浓度对水热处理活性炭制备Pd/AC催化剂性能的影响

采用水热硝酸氧化法对活性炭表面基团进行处理,考查了硝酸浓度对活性炭的孔结构、表面含氧基团的影响,对催化剂进行了N_2物理吸附、NH_3-TPD、FTIR、TEM等表征,并评价Pd/AC催化剂催化甲酸分解的性能。结果表明,随着硝酸浓度的提高,活性炭上含氧基团增加,浓度过高会破坏活性炭孔结构,使负载Pd粒子尺寸有所增大,催化剂活性降低。当活性炭在硝酸浓度为1.0 mol·L~(-1),150℃下水热处理4h,负载Pd催化剂的催化活性最好,在甲酸浓度为0.01 mol·L~(-1),90℃反应1 h情况下,甲酸分解率达到92.22%。     

SiO2负载壳聚糖和钯对三丁基烃基锡与酰氯偶联反应的催化活性

用SiO₂负载壳聚糖（CS），再负载PdCl₂，制得催化剂SiO₂-CS-PdCl₂。研究其对三丁基烃基锡与酰氯偶联反应的催化活性。结果表明，该催化剂对偶联反应具有较高的催化活性和化学选择性，活性基团在反应中不受影响。采用XPS分析对催化剂进行了表征，表明金属Pd为活性中心。考察了催化剂的重复使用性能。     

CFC-115加氢脱氯制HFC-125 Pd/C催化剂制备研究

以商品化活性炭为载体、贵金属Pd为活性组分,采用浸渍法制备了一系列Pd/C催化剂.在常压固定床微型反应器中,以CFC-115加氢脱氯生产臭氧消耗物质(ODS)替代品HFC-125为目标反应,评价了催化剂的性能.详细考察了载体预处理硝酸浓度、载体粒径、Pd源前驱体及溶剂等制备条件对其催化性能的影响.在研究的范围内,采用粉末活性炭为载体,Pd(NO_3)_2为Pd源,甲醇为溶剂制备的催化剂具有最好的催化性能.     

活性炭负载AlCl3固体酸催化甲基氯硅烷再分配反应性能与结构研究

以活性炭为载体,采用浸渍蒸发煅烧法制备了负载型AlCl₃固体酸催化剂,并以甲基三氯硅烷(M₁)和三甲基氯硅烷(M₃)的再分配反应为模型反应,在φ20 mm×800 mm的固定床反应器中,310℃、n (M₁/M₃)=1.0、液时空速1.5 h^-1下考察了催化剂的制备条件对其反应活性的影响,并对催化剂的稳定性进行了初步考察.运用N2等温吸附-脱附法、XRD、TG-DSC和吡啶吸附Raman光谱等手段对催化剂的结构和酸性进行了表征.结果表明,较佳的催化剂制备条件为：活性炭经过2.0 mol·L^-1盐酸溶液处理6 h,AlCl₃负载量为1.87 mmol·g^-1,450～500℃焙烧活化;催化剂在100 h内表现出良好的催化稳定性.催化剂的XRD和TG-DSC表征结果表明,AlCl₃负载到活性炭载体上经活化后不再以AlCl₃晶相存在,催化剂在485～600℃时活性组分出现分解;吡啶吸附Raman光谱分析表明催化剂的活性组分为Lewis酸.     

活性炭表面改性对钌基氨合成催化剂的影响

研究了活性炭经HNO₃进行表面改性后对Ru/AC催化剂的影响。利用表面官能团滴定、N₂物理吸附和CO化学吸附方法对催化剂进行表征,并对催化剂进行氨合成活性评价。结果表明,活性炭经适量的HNO₃改性处理后,中孔有所增加,更主要的是增加了表面羧基,使活性炭的亲水性得到提高,从而提高了以水溶液浸渍法制备的Ru/AC催化剂的活性以及Ru的分散度;但过量HNO₃的改性处理会使活性炭表面不稳定基团增加,这些不稳定基团会降低Ru/AC催化剂的活性以及Ru的分散度。用5 mol·L^-1的HNO₃进行改性处理可以达到最优的效果。     

氧化铈和铈锆固溶体对Pd催化剂抗硫性能影响的研究

采用等体积浸渍法制备了质量分数为1%Pd/γ－Al₂O₃、1%Pd/10%CeO₂/γ-Al₂O₃以及1% Pd/10%Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂,研究了CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 固溶体对Pd催化剂抗硫性能的影响。利用XRD和XPS技术表征了催化剂的固相结构、表面元素组成和反应后催化剂中硫物种（或表面硫酸盐）的存在形态。利用SO₂-TPD研究了SO₂在催化剂上的吸附和脱附行为。实验结果表明,在催化剂载体中引入CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 降低了催化剂起燃活性;SO₂ 在Pd/Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂表面上发生化学反应生成Zr(SO₄)₂,其热稳定性大于在Pd/γ－Al₂O₃和Pd/CeO₂/γ－Al₂O₃催化剂表面上的硫酸盐或硫酸盐物种。     

活性炭改性对松香歧化用Pd/C催化剂性能的影响

采用沉积-沉淀法制备了4% Pd/C催化剂（Pd质量分数4%）,分别以硝酸、盐酸、双氧水和氨水4种溶剂对Pd/C的载体活性炭进行改性,并对载体活性炭的比表面积和孔结构、零电荷点（PZC）以及活性组分Pd的分散度进行了表征,研究了活性炭改性对Pd催化剂在松香歧化反应中催化性能的影响。结果表明：经氨水改性后活性炭比表面积孔径增大且活性炭PZC值升高,有利于活性组分Pd在载体表面的分散,以氨水改性活性炭为载体制备得到的Pd/C催化剂活性最高,在催化剂投料量为0.03%,280℃反应2 h条件下,脱氢枞酸质量分数高达81.7%。     

催化剂制备与研究 预处理对钯炭催化剂及其在肉桂醛加氢中性能的影响

采用不同预处理方式对活性炭表面进行改性,并制备钯炭催化剂。对活性炭的比表面积、孔结构等物理性质和含氧官能团种类以及钯炭催化剂进行表征,探究预处理对活性炭表面物化性能产生的变化和对钯炭催化剂在肉桂醛加氢反应中催化活性的影响。结果表明,氧化预处理使活性炭的比表面积和孔容下降,使钯炭催化剂上的钯粒子尺寸相对更小;碱预处理有一定的扩孔作用,使钯炭催化剂上的钯粒子尺寸更大。在肉桂醛加氢反应中,钯粒子尺寸越小的催化剂催化活性更高,而钯粒子尺寸更大的催化剂上肉桂醇选择性更高。     

负载型铁基高温变换催化剂的制备和性能研究

分别以镁铝尖晶石和活性炭作为载体制备了负载型铁基高温变换催化剂，通过XRD、TEM和活性评价测试，考察了催化剂的结构和催化反应性能。以镁铝尖晶石负载γ-Fe₂O₃制得的催化剂，其催化活性明显高于负载α-Fe₂O₃催化剂，当催化剂组成为：Fe₂O₃ 26%，K2O 2%，MgO 0.05%，Cr₂O₃ 0.7%时，400℃下CO转化率为92%，350℃为84%（汽/气=1， 空速=2000 h^-1）；经氧化处理的活性炭作为催化剂载体时，低铬条件下也具有较好的催化活性，当负载量为40%时，相同变换反应条件下CO的转化率在400℃和350℃下分别为88%和80%。两种催化剂在低Cr₂O₃含量时都保持了与传统铁铬系变换催化剂(B117型)相当的催化活性，对于改善环境具有很大意义。     

含CO2合成气低温合成甲醇的研究

以含CO₂的合成气为原料,Cu-Zn基催化剂,醇溶剂,低温、低压（443 K、3.0 MPa）下合成甲醇。考察了时间、溶剂和催化剂对反应的影响。结果表明,随着反应时间的增加,碳的总转化率、甲醇选择性及收率均逐渐增加;醇溶剂参与反应,但并不被消耗,起到助催化作用,且2-丁醇溶剂表现出较高的反应活性;ZnO、Y₂O₃、La₂O₃、MgO和Al₂O₃作为载体制得的Cu/M_xO_y催化剂,Cu/ZnO呈现出较高的反应活性;稀土元素La作为助剂,能提高Cu-Zn基催化剂的活性,当使用n(Cu)∶n(Zn+La)=1∶1,且n(Zn)∶n(La)=3∶2的Cu/ZnO/La2O3催化剂进行甲醇合成反应时,碳总转化率、甲醇的选择性和收率均高于Cu/ZnO催化剂。     

Low-temperature complete oxidation of BTX on Pt/activated carbon catalysts

The catalytic destruction of volatile organic compound (VOC) benefits from a low oxidation temperature due to less energy consumption. In this study, activated carbon-supported Pt catalysts were prepared for benzene, toluene and xylene (BTX) deep oxidation at below 200°C. Activated carbon can serve as a media for concentrating VOC. The carbon supports were heated to 400 or 800°C under N₂ flow and washed with HF acid to remove surface impurities and/or minerals. The 0.3 wt.% Pt/activated carbon catalysts were prepared by the incipient wetness method, followed by H₂ reduction at 300°C for 2 h. The catalytic oxidation was conducted with a BTX concentration ranging from 640 to 2000 ppmv in air at volume hour space velocity (VHSV) of approximately 21 000 h⁻¹. The light-off curves were very steep and the light-off temperatures ranged between 130 and 150°C, well below those of the Pt/Al₂O₃ catalyst. The oxidation activity was promoted because of a higher surface BTX concentration due to the adsorption capability of activated carbons. Moisture reduces the activity only slightly due to the hydrophobicity of activated carbon. Generally, the Pt catalysts with thermally-treated activated carbon had lower ignition temperatures. Experimental results indicated that high-temperature pretreatment of activated carbon could effectively increase the catalyst activity. Meanwhile, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)/secondary ion mass spectroscopy (SIMS) investigation revealed that the graphitized surface might play a role in catalytic activity. Finally, this work suggested a reaction mechanism based on the adsorption-migration of hydrocarbons to reveal the enhanced activity of activated carbon support.     

Pd/Na2O/K2O/γ-Al2O3三元催化活性分析与评价

本文以浸渍法制备了活性γ-Al₂O₃涂层及Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃三元催化剂。考察了γ-Al₂O₃涂层比表面积随高温老化时间变化的规律。在实验室模拟尾气配气系统上，对Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃三元催化剂的起燃温度、抗高温老化及抗SO₂中毒能力进行了分析与评价。本文的γ-Al2O3涂层能经受1050℃的高温老化。Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃三元催化剂经900℃高温老化两次共13h后，其最大催化活性几乎不变，其老化样经600℃硫中毒1h后对CO和HC的催化转化率仍在75％以上。Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃新鲜样的起燃温度为280℃，二次老化样的起燃温度为320～350℃，具有很高三元催化活性。     

Pd-Ba/Ce-Zr-La-Al2O3/堇青石催化剂对甲基丙烯酸尾气的催化燃烧

采用浸渍法制备Pd-Ba/Ce-Zr-La/堇青石催化剂,以甲基丙烯酸尾气为模型,考察Ba的引入对Pd催化剂催化燃烧活性的影响。并用XRD、BET、SEM和TPD等对催化剂进行了表征。研究表明,Ba的引入提高了催化剂的催化活性和热稳定性,经500 ℃焙烧的Pd-Ba/Ce-Zr-La/堇青石催化剂（Pd和Ba质量比为1∶7.5）具有很好的催化活性,起燃温度为130 ℃,完全燃烧温度仅为153 ℃,经1 000 ℃焙烧后,催化剂仍保持较高催化活性。     

单分散Co/SiO2催化剂的制备及其F-T合成性能

以Co(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·7C₆H₁₃OH为前驱体,采用热分解法制得Co/SiO₂催化剂,通过BET、TEM、HRTEM、XPS和TPR等手段进行表征,并对F-T合成反应性能进行了评价。结果表明,浸渍法制备的Co₃O₄颗粒团聚严重,而热分解法制备的Co₃O₄颗粒呈球形,单分散状态。与浸渍法制备的催化剂相比,热分解法制备的催化剂孔容较小,表面钴硅原子比较高,钴硅相互作用较强。评价结果表明,热分解法制备的催化剂反应活性低于浸渍法制备的催化剂,但汽油（C₅～C₁₁）选择性高,且选择性在前驱体去结晶水后有所增大.     

超临界二氧化碳改性活性炭及其对载体性能的影响

以氯化钌为活性前驱体,活性炭为载体,采用超临界CO2处理制备钌/炭催化剂。以超临界二氧化碳流体对活性炭进行预处理,并使用联碱中和法、XPS等手段表征活性炭表面官能团数量,发现处理后活性炭表面羧基和酚羟基的数量明显减少,内酯基的数量增多,这是由于在超临界二氧化碳条件下活性炭表面的羧基和酚羟基发生酯化反应生成内酯基造成的。活性炭表面官能团的改变,改善了它的负载性能。结果表明,使用超临界CO2预处理活性炭作催化剂载体,能提高葡萄糖加氢制备山梨醇的反应催化活性。