Pt-S2O2-8/ZrO2-Al2O3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

制备固体超强酸Pt-S2O2-8/ZrO2-Al2O3催化剂,采用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR、ICP等对催化剂进行表征;以正戊烷异构化为模型反应,在高压微反-色谱联合装置上,评价催化剂的活性,考察质量空速、反应温度、反应压力及氢与正戊烷物质的量比(n(氢)∶n(正戊烷))对正戊烷异构化反应的影响.结果表明:当反应温度为220℃、压力为2.0 MPa、n(氢)∶n(正戊烷)=4∶1、质量空速为1.5 h-1时,正戊烷转化率为76.7%,异戊烷产率为72.5%,异戊烷选择性为94.5%,液收率为96.5%.     

合成气直接制二甲醚的Cu基双功能催化剂研究

为对催化研究和二甲醚的实际生产提供参考,采用共沉淀沉积法制备了一系列CuO/ZnO/ZrO2/MnO2/HZSM-5比例不同的二甲醚合成催化剂,并在固定床高压流动反应装置上,以自制的含氮合成气(V(H2)∶V(CO)=2.13)为原料考察了催化剂制备条件和组分比例对催化剂性能的影响.结果表明,当共沉淀温度在75℃、pH值在10左右,n(CuO)∶n(ZnO)∶n(ZrO2)∶n(MnO2)=1∶1∶0.5∶0.01、m(MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)∶m(HZSM-5)=3∶1时,催化剂的活性和选择性最好,在反应压力为4.0 MPa,原料空速为1 000 h-1,反应温度为250℃时,CO转化率达到87.81%,二甲醚收率达到65.07%.TPR、XRD、XPS等测试结果表明,在MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)/HZSM-5催化剂中,ZnO能提高CuO组分的分散度,使活性中心增加,并与MnO2协同作用,促进电子传递,增强了催化剂的活性和选择性.     

不同原料在Pt/HZSM-5上芳构化研究

采用程序升温还原法(TPR)制备Pt/HZSM-5催化剂,并进行XRD表征。以不同催化裂化汽油馏分和正庚烷为原料,在小型连续固定床反应装置上考察了改性HZSM-5分子筛在一定条件下的芳构化性能。结果表明,当Pt的浸渍质量分数为0.5%,压力为1.5 MPa,温度450 ℃,氢油体积比为800∶1,体积空速为2.0 h^-1时,Pt/HZSM-5催化剂对正庚烷的芳构化活性和稳定性最佳;当压力为1.0 MPa,温度为450 ℃,氢油体积比为800∶1,体积空速为2.0 h^-1时,Pt/HZSM-5催化剂对催化裂化汽油50～100 ℃馏分和80～120 ℃馏分表现出较好的芳构化性能。     

二氧化碳加氢一步法制低碳烯烃催化剂的研究

采用水热合成法制备了CuO-ZnO/SAPO-34复合催化剂,以CuO-ZnO为甲醇合成催化剂,以SAPO-34分子筛为甲醇脱水催化剂,研究了催化二氧化碳加氢一步法制备低碳烯烃的方法。通过XRD、TEM、SEM、IR和固定床反应活性评价,系统地考察了复合催化剂的物化性质和催化反应性能。在反应温度270℃、压力3.5MPa、n(H2)∶n(CO2)=4∶1、体积空速为1 600h-1的反应条件下,该催化剂表现出较好的活性和选择性。CO2的转化率可达到18.71%,乙烯、丙烯的产率分别达到9.27%和4.76%。     

Ni-P/Hβ催化剂上FCC汽油加氢改质

采用Hβ沸石为载体,以非贵金属Ni为主剂,P为助剂合成了FCC汽油加氢改质双功能催化剂,并研究了P的质量分数对催化剂性能的影响。结果表明,加入少量的P,双功能催化剂弱酸中心下降比较明显,中等强酸中心略有增加,而强酸中心明显增多,P的引入使催化剂的金属加-脱氢活性增强,因而有效地调节了催化剂的金属加-脱氢活性中心与酸性活性中心的比例,使催化剂的加氢活性和异构化选择性明显提高。引入P的质量分数过高,催化剂的酸量大幅度减少,降低催化剂的加氢活性和异构化选择性。分析了反应温度、质量空速和氢油体积比对产品分布的影响,在反应温度为280℃、质量空速为3h-1、氢油体积比为300∶1和压力为2.5MPa的反应条件下Ni-P/Hβ催化剂具有很好的异构化和芳构化性能,使在降低催化裂化汽油烯烃的同时,能够保证汽油的辛烷值基本不下降。     

正戊烷异构化催化剂低温酸性改性

通过酸性改性制备正戊烷异构化低温非贵金属催化剂。结果表明正戊烷异构化遵循典型的双功能催化反应机理。金属含量一定时,通过酸性改性,催化剂活性、选择性均有明显提高,最佳反应温度从300℃降低到250℃。Ni-F/HM催化剂在Ni,F质量分数分别为4%,5%时,反应性能最佳,催化剂比表面积为327.63 m2/g,总孔容为0.238 2 mL/g,平面孔半径为1.088 4 nm。在温度为250℃,压力为2.0 MPa,空速为1.0 h-1,氢烃摩尔比为4∶1,正戊烷转化率为70.49%,异戊烷收率为68.27%,异戊烷选择性为96.85%,液体收率为97.78%。该结果优于目前国内外同类催化剂的应用结果。     

1·丙二烯膦酸选择性催化加氢新工艺研究

顺丙烯膦酸是新型广谱抗菌药磷霉素合成的关键中间体.研究了Lindlar催化剂作用下丙二烯膦酸选择加氢新工艺.重点考察了溶剂、反应温度、H2压和Lindlar催化剂用量等对选择加氢的影响.在溶剂V(乙醇)∶V(苯)=1∶1,反应温度为45℃,压力为0.05 MPa,催化剂用量为底物的0.8%时,丙二烯膦酸转化率大于99%,顺丙烯膦酸选择性达95%.Lindlar催化加氢新工艺的选择性明显优于Pd/C催化工艺.     

苯胺连续合成二苯胺催化剂的研制及应用

研究了不同硅铝比的 β沸石担体及引入的金属助剂对苯胺合成二苯胺的影响。试验结果表明 :适宜硅铝比的 β沸石显示出独特的催化活性及反应稳定性 ,引入的金属助剂明显改善了催化剂的反应性能。改性 β沸石制备的FD - 2 0催化剂 ,在反应压力为 4.0MPa ;体积空速为 0 .2h-1;V(H2 ) /V(苯胺 )为 2 5 0 ;在反应温度 30 0～35 0℃范围内 ,苯胺单程转化率大于 2 5 % ,二苯胺选择性大于 95 % ,催化剂一次周期寿命大于 15 0 0h ,并可多次再生 ,催化剂无腐蚀性 ,具有良好的活性稳定性及可再生性 ,实现了二苯胺合成的连续化。催化剂经逐级放大 ,具有良好的重复性 ,其反应性能优于国外同类催化剂水平 ,已投入工业应用 ,创造了良好的经济效益和社会效益     

Mn-Ce/AC催化剂低温NH3选择性催化还原NO的性能

采用浸渍法制备了一系列Mn-Ce/AC催化剂,以NH3为还原剂,通过程序升温反应考察其选择性催化还原NO的催化性能.结果表明,氨氮比和空速对Mn-Ce/AC催化剂的催化活性有一定的影响.n(NH3)∶ n(NO)=1∶1,空速为2000h-1时活性最佳,在反应温度接近90℃时NO脱除率达到90％,在120～250℃温度范围内,能保持99％以上的高脱除率.Mn-Ce/AC催化剂抗水和抗硫性能良好,在相对较高的温度下,催化剂仍能保持高的脱硝性能;低浓度的SO2对催化剂脱硝性能影响不大,但当SO2浓度上升到1 500 μL/L时,NO的最高脱除率只有70％.     

FCC汽油加氢异构化催化剂的制备及降烯烃反应研究

制备了不同Pt质量分数的Pt/HZSM-55双功能FCC汽油加氢异构化催化剂，在活性趋于稳定的双功能催化剂上，利用连续流动微反—色谱装置，进行了催化裂化汽油加氢异构化反应的研究。在250—330℃，1．0—3．0MPa反应条件下，考察了催化汽油加氢异构化反应产物分布，按单分子反应机理，建立了催化裂化汽油中烯烃加氢异构化反应网络。结果表明，当w(Pt)＞0．33％时，Pt/HZSM—5双功能催化剂具有较好的加氢和异构活性，在保证辛烷值不下降的条件下，可使催化裂化汽油中烯烃加氢饱和，达到降低汽油烯烃和提高安定性的目的。     

基于Cu和Pt基催化剂的乙醇水蒸气重整制氢试验研究

乙醇水蒸气重整制氢的车载应用不但可在线产生富氢气体,解决氢气的储运问题,还可实现混富氢气燃烧,降低排放.为得到较优的重整制氢方案,模拟内燃机尾气温度条件,在燃料重整试验台上实现乙醇的水蒸气催化重整制氢过程.在不同催化剂Cu49Zn21Al18Zr12和Pt/CZO/Al2O3条件下,考察了反应温度、水醇摩尔比和空速对重整气中φ(H2)的影响.研究表明:当反应温度为723～973 K、空速为720 h-1、水醇摩尔比分别为6∶1和4∶1时,二者φ(H2)的平均值分别为47.78%和40.26%.催化剂Pt/CZO/Al2O3重整制氢的产量高于Cu49Zn21Al18Zr12,尤其是在823 K以上的高温区域.但是与Pt/CZO/Al2O3相比,Cu49Zn21Al18Zr12成本低廉,在873 K以上的温度区域,重整气中φ(H2)也相当高.因此,基于Cu49Zn21Al18Zr12催化剂的乙醇水蒸气重整对于车载制氢更加具有可行性.     

超支化铂纳米晶的制备及其电化学性能研究

在含有分散剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的水溶液体系中,L-抗坏血酸（L-ascorbic acid）还原氯铂酸（H2PtCl6·6H2O）制备出高度分散、超支化结构的铂纳米晶。通过TEM、XRD对试样的形貌与结构进行表征。并且采用循环伏安法对其电化学性能进行研究。结果表明：制备的铂纳米催化剂在酸性条件下的甲醇氧化催化性能是商业Pt/C催化剂的1.6倍,同时在0.6V,计时1 000s时的计时电流曲线表明其稳定性比商业Pt/C催化剂好。     

正己烷芳构化催化剂研究新进展

在传统的双功能重整催化剂上，由于双功能的脱氢环化机理和加氢裂化副反应，正己烷芳构化生成苯的选择性低。已发现的对该反应活性和选择性均高的新型催化剂为Ｐｔ／ＫＬ沸石和Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ，它们的载体都是固体碱。在Ｐｔ／ＫＬ沸石上发现金属－载体的强相互作用，它对正己烷的芳构化性能可以用铂的高分散度和高电子密度及Ｌ沸石特殊孔道对反应物分子的约束和闭环预组织作用来解释。烯烃在固体碱上顺反异构化产物中，高的顺式异构体对反式异构体比率有利于形成适合闭环的分子构型，可以用来解释Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ的芳构化性能。固体碱是值得进一步研究的链烷烃芳构化催化剂载体。     

ZrO2/Al2O3复合载体中ZrO2的晶相和晶粒尺寸对Ni基催化剂性能的影响

用沉积-沉淀和溶胶-凝胶等法在扩孔后的Al2O3基载体上分别制备了不同ZrO2晶相和品粒尺寸的负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体，并用浸渍法制备了Ni／ZrO2／Al2O3．考察了纳米ZrO2品型结构和品粒尺寸对CO2重整CH4催化剂Ni／ZrO2／Al2O3的性能影响．结果表明，四方相ZrO2（t—ZrO2）有利于提高催化剂的表面吸附性能和催化剂的稳定性，同时t-ZrO2晶粒尺寸越小，活性物种的分散度越高，催化剂的活性好．     

不同前驱体制备的Al/K碳烟燃烧催化剂的催化性能

以Al(NO3)3(或Al2O3)和KNO3(或KOH)为原料,采用直接涂抹法,制取不同比例的Al/K碳烟催化剂。通过程序升温氧化(TPO)研究了焙烧温度、老化时间对催化剂催化活性的影响,同时用XRD对催化剂的成分进行分析。结果表明,Al/K摩尔比为3∶1、1∶1和3∶1的Al2O3/KNO3,Al(NO3)3/KNO3和Al2O3/KOH催化活性都较高。但是,高温焙烧或老化时,由于降低催化剂的比表面积导致催化剂催化活性明显降低;Al2O3/KOH经过焙烧形成K2Al2O4,故表现出较好的催化活性,但是吸水能力较强。     

负载型复合载体对Ni基催化剂催化性能的影响

将ZrO2直接负载在MxOy（Al2O3,SiO2,CeO2）上组成负载型ZrO2/MxOy复合载体,并以此负载型复合载体制备Ni基催化剂,用BET、XRD、TPR和TPD等对催化剂的比表面积、晶相结构、还原性能等进行了表征,同时以CO2重整CH4为探针考察了催化剂的活性和稳定性。结果表明,复合载体对Ni基催化剂的性能有较大的影响：Ni/ZrO2/SiO2具有较好的初活性,但反应5 h后明显下降;Ni/ZrO2/Al2O3在反应50 h后CO2和CH4的转化率基本保持不变。     

基于Cu-Zn/Al_2O_3-ZrO_2催化剂的甲醇水蒸汽重整制氢试验

模拟内燃机尾气余热在非贵金属催化剂Cu-Zn/Al2O3-ZrO2的作用下,进行甲醇水蒸汽重整制氢试验.采用自行设计的燃料重整制氢装置,通过调整燃料重整的试验条件来提高产氢率,并得到较优的重整制氢方案.结果表明:反应温度是甲醇水蒸汽重整反应中最关键的因素,重整气中氢气的体积分数随着温度的升高而逐渐加大.空速会直接影响反应原料滞留在催化剂表面的时间,因此空速为最小值376 h-1时,重整制氢效果更好.最佳的水醇物质的量比和原料流量分别为6∶1和0.4 mL/min.在最佳的试验条件组合下,当反应温度为600℃时,重整气中氢气的体积分数可以达到56.61%.因此,基于Cu-Zn/Al2O3-ZrO2催化剂的车载甲醇水蒸汽重整制氢技术具有实际应用的可行性.     

溶剂浮选吸光光度法测定微量铂

本文拟定了以 Pt—SnCl_2—CPB 体系溶剂浮选吸光光度法测定微量铂的方案。表观摩尔吸光系数为4.5×10~(-5)Lmol~(-1)·cm~(-1),铂的回收率几乎达100%,可用于各种含铂废料中微量铂的测定。     

助剂对CuO-ZnO-ZrO2 催化剂CO2 加氢制甲醇性能的影响

采用燃烧法制备了Al₂O₃、CeO₂、NiO 金属氧化物改性的CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂,通过X 射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、H2-程序升温脱附(H2-TPD)、CO₂-程序升温脱附(CO₂-TPD)表征手段,探讨Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂对催化剂物相组成及微观结构的影响,且在固定床连续流动反应装置上考察了添加3种不同助剂对CO₂ 加氢合成甲醇性能的影响。结果表明,Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂均有助于提高CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂的活性,且添加适量CeO₂ 的催化剂催化效果最好;3种助剂都可以抑制CuO 晶粒的生长和提高CuO 的分散度,从而更利于催化剂的还原和H2 的吸附解离;3种金属氧化物助剂均可不同程度地调变催化剂表面碱强度和碱性位数目,较之NiO 改性的催化剂,Al₂O₃ 和CeO₂ 改性的催化剂表面碱强度更强,碱性位数目也更多,从而更利于CO₂ 的吸附活化。     

改性Pt／HY沸石重整催化性能研究

以正己烷、环己烷为原料，通过连续微反装置，考察了反应温度对Ｐｔ／ＨＹ催化剂反应产品的影响，同时探讨了阳离子改性Ｐｔ／ＨＹ以及ＨＹ与γ－Ａｌ２Ｏ３机械混合后载铂的重整催化性能．结果表明，ＨＹ沸石的活性和苯选择性都较低，适宜的反应温度有利于沸石催化性能的提高，ＨＹ与γ—Ａｌ２Ｏ３混合后，活性和芳构优选择性均明显提高．