还原温度对Co/ZnO催化剂的F-T合成反应性能影响

采用沉淀-浸渍法制备Co/ZnO催化剂,研究还原温度对Co/ZnO催化剂F-T合成反应性能影响。结果表明,催化剂Co/ZnO适宜在较低温度还原,Co负载质量分数5%和10%的催化剂最佳还原温度分别为260 ℃和250 ℃。还原温度与催化剂活性之间的关系取决于Co/ZnO催化剂上Co的分布状态,氧化态Co以约50 nm的颗粒存在于ZnO表面,容易被氢还原。低温还原的Co基催化剂是浆态床F-T合成的良好催化剂。     

F-T合成Co基催化剂研究进展

由于日趋严重的石油危机,寻找一种石油替代品显得尤其重要。F-T合成反应是将含碳资源转化成液体燃料的核心技术,关键是开发活性高、选择性高和稳定性好的催化剂。而Co基催化剂被认为是F-T合成最有前途的催化剂。综述了近年来Co基催化剂F-T合成反应的研究进展,重点介绍Co基催化剂的载体、助剂、制备方法和前驱体等方面对催化剂活性和选择性的影响,认为未来Co基催化剂的发展方向是增加催化剂活性和对重质烃的选择性,减少甲烷和 CO₂ 排放,研究趋势将是催化剂的复合化和多功能化。     

载体对钴基F-T合成催化剂反应性能的影响研究

采用浸渍法制备了负载型钴基催化剂,Co的质量分数为16.7%.考察了载体活性炭、活性氧化铝、硅胶和γ-Al2O3对催化剂性能的影响.催化剂的催化活性依Co/γ-Al2O3、Co/硅胶、Co/活性炭和Co/活性氧化铝下降,烃产物的链增长能力按Co/γ-Al2O3、Co/硅胶、Co/活性氧化铝和Co/活性炭的次序减弱.Co/活性炭催化剂有利于低碳烃的生成,Co/γ-Al2O3利于重质烃的生成.随着反应温度的提高,副产物CH4、CO2的选择性增加,链增长能力下降,低碳烃含量增加.     

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.     

Co/AC催化剂对F-T合成醇产物的影响

以活性炭为载体,采用真空浸渍法制备Co/AC催化剂,在浆态床反应器中考察反应温度、反应压力和空速等条件对F-T合成醇产物的影响。结果表明,升高反应温度对长链烃和醇的生成有利,醇类的选择性随着反应压力的增大而提高,但反应压力增至3.0 MPa后,继续增加反应压力对醇类选择性变化不大;随着空速的增大,液相产物中醇含量虽然增加,但醇的分布无变化。     

负载型Co基F-T合成催化剂中贵金属助剂促进作用的研究进展

在负载型Co基催化剂中添加少量贵金属助剂能显著影响催化剂活性、选择性与稳定性。贵金属助剂的添加提高了Co活性组分的还原度与分散度,增加了催化剂表面的活性位数目,改变了催化剂的几何结构和电子结构,影响CO、H₂或中间产物的吸附活化行为,抑制催化剂积炭和金属Co小粒子的再氧化。综述贵金属助剂对催化剂活性中心性质、反应物的吸附活化行为和催化剂反应稳定性的影响。     

载体焙烧温度对Co/Al2O3催化剂F-T合成反应催化性能的影响

采用等体积浸渍法,以不同温度焙烧的Al2O3为载体制备Co/Al₂O₃催化剂,通过N₂物理吸附、X射线衍射和程序升温还原等方法对催化剂进行表征,并在固定床反应器中评价催化剂的F-T合成反应性能。结果表明,低温焙烧可获得较大比表面积的Al₂O₃载体,有利于提高活性组分的分散度,但增强了钴与载体之间的相互作用,降低催化剂活性和选择性。高温焙烧的Al2O3载体有利于提高C⁺₅选择性,尤其是柴油组分的选择性。     

助剂Co对硫化氢与甲烷重整制氢Mo/Al2O3催化剂稳定性的影响

H2S与CH4重整制氢反应是一条新型的制氢技术路线,但目前用于该过程的高活性Mo/Al2O3催化剂存在着稳定性不佳的问题.以商业γ-Al2O3 (Al2O3)为载体,通过共浸渍方式在20％Mo/Al2O3催化剂中添加不同含量(质量分数为1％～20％)的Co助剂,在常压、反应温度为800℃、H2S和CH4体积比为1∶5、...     

酸活化蒙脱土负载钴催化剂的F-T合成性能及ZrO_2的助剂效应

考察ZrO_2助剂对酸活化蒙脱土(Acid-MMT)负载钴催化剂(Co/Acid-MMT)的F-T合成性能的影响。结果表明,ZrO_2的加入改变了Co的还原行为和产物分布,明显提高催化剂的分散度、还原度、CO转化率和C_(5+)选择性。随着ZrO_2含量增加,Co和Acid-MMT载体的相互作用逐渐减弱,同时Co和ZrO_2物种的相互作用逐渐增强,CO转化率和C_(5+)选择性逐渐降低。     

助剂在钴基催化剂F-T合成重质烃反应中的应用

煤 /天然气经合成气生产洁净二次能源和化学品将在本世纪初成为重要的能源化过程 .在新的过程观念 ( SMDS法 )中 ,新型钴基催化剂的制备是 F- T合成重质烃反应中的关键问题 ,其中助剂可以对催化剂的活性和选择性进行调变 .概述了专利中常用的助剂如金属钌、氧化锆、氧化镧对钴基催化剂 F- T反应性能的影响及作用机制 ,指出添加适当的助剂可以在不影响催化剂的F- T反应活性的前提下 ,提高产物的长链烃 ( C5 )选择性 .     

助催化剂Mg、Sr对Co/AC催化剂CO加氢制备高碳混合醇反应性能的影响

采用共浸渍法制备了不同Mg和Sr含量的15%Co-x%M/AC催化剂,考察其CO加氢制高碳混合醇的性能。结果表明,添加适量Mg,使催化剂的CO转化率由39.8%提高至47.4%,甲烷选择性由26.2%降至16.9%,同时醇中高碳混合醇由42.6%提高至53.5%;添加Sr明显抑制高碳混合醇的生成。通过CO化学吸附、XRD和TPR等表征发现,少量Mg能提高Co分散度,促进Co2C生成,使催化剂CO转化率增加,高碳混合醇选择性增加,甲烷选择性减少。     

改进的二步共沉淀法制备Cu/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂

采用改进的二步共沉淀法制备了Cu/ZnO/Al₂O₃甲醇合成催化剂。用XRD、SEM和BET等手段对催化剂结构和形貌进行了表征。采用流动固定床微型反应器在5.0 MPa和空速5 000 h^-1条件下,考察了其催化合成气合成甲醇的活性,并在同一条件下用一种工业催化剂做对比测试。结果表明,改进的二步法制备的甲醇合成催化剂结晶度较低,基本以无定形状态的固溶体形式存在,铜锌之间的协同作用大,催化剂粒度较小,尺寸分布较均匀,比表面积较大,催化剂单位面积活性达98.54 mg·m^-2。     

Al、K和Ca助剂对FeSi催化剂的CO2加氢反应性能影响

对于CO₂合成烃,采用SiO₂作Fe基催化剂强度增强剂,利用Al、K和Ca促进催化剂的CO₂加氢反应性能。Al可以增加Fe基催化剂的强酸性位,提高C₅⁺烃选择性,K能增加Fe基催化剂表面碱性,增强CO₂吸附和加氢反应,Ca助剂可以提高Fe基催化剂碱性,采用共沉淀法制备FeSi催化剂母体,利用浸渍法添加Al、K和Ca助剂,考察Al、K和Ca助剂对FeSi 催化剂的CO₂加氢性能影响。结果表明,3种助剂被单独添加时,均引起催化剂比表面积减小和CO₂转化率降低,Ca助剂具有扩孔作用;同时添加3种助剂时,每种助剂的含量变化均引起催化剂性能改变,Al、K和Ca助剂添加质量分数分别为7%、5%和0.25%时,催化剂合成烃的性能较佳,通过配合调整Al和K的添加量,可以进一步提高催化剂的CO₂加氢性能。在提高烃收率方面,Ca的促进作用优于K。     

Co/RPSA系列催化剂在N2O分解中的应用

采用正交试验设计方法设计和浸渍法制备分子筛RPSA负载Co、K、Ba和Sr催化剂,使用微型反应器评价催化剂用于直接分解N₂O的催化活性,考察活性组分对催化剂活性的影响。采用XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD等方法对催化剂进行表征。结果表明,金属Co和K对催化剂活性影响显著,Co对提高催化剂活性有促进作用,Co含量增加,催化剂活性提高,而K对催化剂活性有抑制作用。催化剂表征结果显示,Co物种主要以Co₃O₄形式存在于载体表面,催化剂的组成和配比影响催化剂活性、氧化还原性能和酸性,催化剂强酸的存在有利于催化剂活性的提高。
     

Fischer–Tropsch synthesis: effect of water on Co/Al2O3 catalysts and XAFS characterization of reoxidation phenomena

Both low loaded 15% Co/Al₂O₃ and more highly loaded 25% Co/Al₂O₃ catalysts are studied, in order to explore the impact of cluster size on the stability of the cobalt cluster to support-influenced reoxidation processes at high H₂O/CO ratios. XAFS and activity data suggest that there are two regions for the water effect: at lower H₂O/CO ratios water influences CO conversion by reversible kinetic effects while at higher H₂O/CO ratios cobalt re-oxidation processes occur. The latter regime where water was added at and above 25% are examined. Synthesis conditions were maintained constant while argon balancing gas was replaced by added water. Catalyst samples were withdrawn from the reactor during synthesis at different partial pressures of added water and cooled in the wax product under inert gas. The EXAFS results suggest that, unlike the smaller clusters on unpromoted and, especially noble-metal promoted, 15% Co/Al₂O₃ catalysts, the larger crystallites (>10 nm by chemisorption and XRD) on 25% Co/Al₂O₃ undergo oxidation by H₂O to CoO, most likely confined to the surface. The clusters are re-reduced when H₂O was switched off, and the activity displayed an important recovery.     

氧化铝负载镍催化剂催化丙酮胺化选择性合成异丙胺

通过XRD、XRF和BET分析表征浙江省低碳脂肪胺工程技术研究中心提供的氧化铝负载镍催化剂a和催化剂b的结构,将催化剂用于催化丙酮胺化反应合成异丙胺,考察原料配比、反应温度、反应压力和丙酮空速对合成异丙胺反应的影响。结果表明,催化剂的比表面积和装填方式影响催化剂活性。丙酮胺化合成异丙胺的最佳合成条件为:反应压力(0.3~0.4)MPa,反应温度(383.15~393.15)K,n(丙酮)∶n(氨气)∶n(氢气)=1∶3∶(3~4),空速(0.30~0.35)h-1,在最佳条件下,异丙胺选择性100%,异丙胺产率最高达97.22%,催化剂连续使用4个月仍保持较好的催化活性。氧化铝负载镍催化剂上丙酮胺化反应机理主要是加成-消除-还原反应机理,而还原-取代反应机理是次要形式。