溶胶-凝胶法负载型催化剂上糠醛加氢制备2-甲基呋喃

采用溶胶-凝胶法制备负载型Cu-Cr/SiO2催化剂,进行糠醛气相加氢合成2-甲基呋喃。在无梯度反应器中考察了Cu/Cr摩尔比、温度、氢醛摩尔比对催化加氢性能的影响。并通过X射线衍射探讨了催化剂的活性中心成分。     

不同方法负载钨钒钛催化剂对催化氧化邻二氯苯的影响

钨钒钛催化剂是消除钢铁冶炼废气中的二噁英最好的催化剂,为了降低工业生产成本,并获得良好的催化效果,将实验室筛选出的钨钒钛催化剂负载到不同载体上,研究催化剂负载量及不同负载方法对降解邻二氯苯催化效率的影响。采用溶胶-凝胶-浸渍法和直接浸渍法在堇青石蜂窝陶瓷上负载V_2O_5/WO_3/TiO_2催化剂,用X射线衍射、扫描电镜和X射线能量色散谱对制备的催化剂进行表征,结果表明,直接浸渍法在堇青石蜂窝陶瓷上负载的V_2O_5/WO_3/TiO_2催化剂含量比溶胶-凝胶-浸渍法负载的含量高,粒度较小,表面光滑无缝隙,活性成分V和W分散较好,催化活性高,在(250～350)℃邻二氯苯去除率大于95%,直接浸渍法负载的催化剂与堇青石的最佳质量比为1:100。     

制备方法对Co-Pd/TiO2催化剂催化CH4-CO2梯阶转化的影响

以钴、钯为活性金属, 分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法制备了Co-Pd/TiO₂催化剂, 考察了不同制备方法制备的Co-Pd/TiO₂催化剂对CH₄-CO₂梯阶转化直接合成C₂含氧化合物的影响。利用XRD、XPS和N₂-吸附-脱附对催化剂进行了表征。结果表明:两种方法制备的催化剂反应前与反应后表面织构都存在较大变化, 且催化剂中均存在CoTiO₃物种, 这是活性金属Co与载体TiO₂之间发生强相互作用, CO²⁺替代TiO₂晶格中的Ti⁴⁺的结果;CoO和金属Pd可能是该反应的活性中心;反应前与反应后溶胶-凝胶法制备的催化剂的表面Co含量均低于浸渍法制备的催化剂, 而表面Pd含量则均高于浸渍法制备的催化剂, 且溶胶-凝胶法制备的催化剂各种产物的生成速率均高于浸渍法制备的催化剂, 因此, 与浸渍法制备的催化剂相比, 溶胶-凝胶法制备的催化剂具有更好的催化活性。     

负载型杂多酸催化剂的制备及其对催化合成乙酸异丙酯的性能研究

采用热回流浸渍法将Keggin型12-磷钨杂多酸负载到改性高岭土上,并利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂进行了表征。考察了负载型磷钨杂多酸催化剂对乙酸、异丙醇催化合成乙酸异丙酯的最佳反应条件。结果表明:改性高岭土有助于磷钨酸更好的分散,负载后磷钨杂多酸的Keggin结构并未遭到破坏。所制备的催化剂对乙酸和异丙醇合成乙酸异丙酯的酯化反应具有很好的催化选择性。     

一维TiO2-Al2O3载体的制备及其在加氢脱氮中的应用

为提高现有负载型NiMoS催化剂的加氢活性,以碳纳米管为结构导向剂,分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法制备了2种一维TiO₂-Al₂O₃载体,并采用共浸渍法制备了相应的负载型NiMoS催化剂,探究了不同结构的载体对NiMoS/TiO₂-Al₂O₃催化剂加氢脱氮性能的影响。结果表明,当选择以溶胶-凝胶法制备的一维TiO₂-Al₂O₃为载体时,NiMoS/TiO₂-Al₂O₃催化剂上的加氢脱氮活性较高,在350℃、氢压为3 MPa、转速为400 r/min的条件下反应4 h,喹啉的转化率达到99%以上,脱氮率达到40.75%。     

TiO_2/ACF复合材料的制备及表征

采用浸渍-提拉法和溶胶-凝胶法制备TiO2/ACF复合光催化材料,用BET、XRD和SEM等进行表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的复合材料由于负载了大量TiO2,其比表面积明显低于浸渍法;浸渍法制备的复合材料随着粘结剂添加量的增加,比表面积呈减小趋势。溶胶-凝胶法制备的复合材料的表面TiO2锐钛晶型较明显,浸渍-提拉法无明显的锐钛晶型。采用浸渍-提拉法制备的TiO2/ACF复合材料,TiO2以粒状负载于ACF表面;溶胶-凝胶法中TiO2在ACF表面形成一层薄膜,由于焙烧,薄膜产生裂隙,暴露出ACF,有利于吸附和催化作用的同时进行。     

实现NOx吸附分解的杂多化合物催化新体系研究

采用浸渍法、溶胶-凝胶法等不同途径制备了几种具有吸附分解NOx功能的多酸催化新体系,对其进行了IR、XRD表征,在固定床催化反应器中考察了体系对NOx的吸附与分解性能.结果表明磷钨酸与SiO2之间有较强的相互作用,催化剂的分散形态与负载量密切相关;负载型催化剂对NO2均有较好的吸附能力,其中Fe(Ⅲ)USY载体对体系有明显的增效作用;不同方法制备的负载型磷钨酸对NO2的吸附性能相近;钨系杂多化合物性能优于钼系,Keggin结构的活性优于Dawson结构;磷钨酸与磷钼酸具有复配增效作用;随着磷钨酸负载量的增加,体系对NO2的吸附能力显著提高,最高吸附率达90%;适宜的吸附温度和气速分别为180～200℃和0.1～0.2L/min.通过IR分析揭示了吸附质与催化剂的作用方式,通过GC-MS检测确认了吸附质催化分解为N2的有效性.     

HPW/Al2O3催化剂的制备、表征及催化四氢呋喃聚合的研究

采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备了Al2O3气凝胶载体,以浸渍法制得Al2O3气凝胶负载磷钨酸固体酸催化剂(HPW/Al2O3)。利用N2吸附-脱附、X射线粉末衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)等手段对HPW/Al2O3催化剂的织构、结构、表面性质等进行了表征,并考察了该催化剂在四氢呋喃聚合反应中的催化性能。结果表明,HPW/Al2O3催化剂负载量在50%~70%能较好地保留HPW的Keggin结构,具有强的Br nsted酸性特征,催化剂的酸量与酸强度随HPW负载量的提高呈递增趋势,而聚合物的收率及相对分子质量(以下简称分子量)与催化剂的酸量间存在线性关系,酸量越大,收率越高,分子量越低。     

负载型杂多酸的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了负载型杂多酸H3PW12O40/SiO2、H4SiW12O40/SiO2、H3PMo12O40/SiO2催化剂,利用X射线衍射（XRD）对其结构进行了表征;考察了负载型催化剂对甲基橙溶液的光催化降解,探究了催化剂的循环使用次数。结果表明,负载型杂多酸是一种非晶态复合物;H3PW12O40/SiO2对甲基橙溶液的降解有最高的活性,其经回收循环利用,第4次脱色率仍能达到60%左右。     

过渡金属氧化物催化剂对丙酮氧化的催化性能

以氧氯化锆和过渡金属硝酸盐为原料,溶胶-凝胶法制备氧化锆载体,采用溶液浸渍法制备出负载型纳米复合氧化物催化剂。对过渡金属氧化物(Mn、Ni、Cu、Fe和Co)催化剂进行初步筛选,其中Mn₂O₃/ZrO₂催化活性最佳。考察了活性组分含量、焙烧温度和焙烧时间等对催化剂催化活性的影响。催化剂的最佳制备条件：锰负载量为6%,450 ℃焙烧6 h。丙酮的转化率达62%。通过TEM、SEM、XRD和TG-DTA对催化剂结构进行了表征。结果显示,催化剂颗粒均匀,大小约为20 nm;无定形的Mn2O3是催化剂的活性中心。     

Fe_3O_4-SiO_2负载型磷钼杂多酸催化制备生物柴油

利用共沉淀法制备分散性好、比表面积大和磁性强的Fe_3O_4磁粒颗粒。以正硅酸乙酯为前驱体,对Fe_3O_4磁粒子表面进行改性,制备了Fe_3O_4-SiO_2磁性粒子。以Fe_3O_4-SiO_2为磁性载体,利用溶胶-凝胶法将强酸性的磷钼杂多酸负载于磁性颗粒中,制得微米级磁载杂多酸催化剂。利用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电子显微镜和电子能谱等分析测试手段,对催化剂进行了结构表征。结果表明,磷钼酸包覆在SiO_2微孔孔壁中,保持了Keggin结构,确保其在催化反应中有较高活性。以酯转化率作为评价磁载杂多酸催化活性的指标,以餐饮业废油为原料,利用L_9(3~4)正交表进行正交实验,得出生物柴油的最佳制备条件:反应温度55℃,催化剂用量为废油质量的2%,反应5h,在此条件下,酯化率达85.11%。     

负载型杂多酸制备及对苯羟基化反应的活性研究

采用浸渍法和回流吸附法在γ-Al₂O₃、NaX型分子筛、TiO₂、SiO₂和椰壳活性炭载体上制备7种负载型杂多酸催化剂,并对催化苯羟基化制苯酚的反应活性进行研究。结果表明,制备的负载型杂多酸催化剂具有催化活性,且催化活性与负载方式和载体的种类有关,椰壳活性炭是硅钼钒杂多酸最好的载体,负载率达16.3%,苯酚收率7.4%,苯酚选择性97.1%。     

新型负载磷钨杂多酸的轻汽油醚化性能

用球磨共混法制备了磷钨杂多酸负载于HY、Hβ和HZSM-5上的双组元催化剂,分别考察了磷钨杂多酸(HPWA)、HY、Hβ和HZSM-5单组元催化剂及其HPWA与分子筛负载的双组元催化剂对轻汽油与甲醇醚化的反应性能。在自生压力反应釜进行反应的实验结果表明,负载质量分数40％HPWA的HPWA/Hβ具有优良的反应性能。对40％HPWA/Hβ催化剂进行反应条件优化实验结果表明,该催化剂的最优反应条件为：剂油质量比1∶12,反应温度90 ℃,醇油质量比1∶3,甲醇含水量4％,反应时间2 h。在此条件下,烯烃转化率55.78％,醚化选择性64.00％,醚收率35.69％。     

Catalytic oxidation of CO over Ag-Co/alumina catalysts

Low-loading silver cobalt catalysts on alumina for the catalytic oxidation of carbon monoxide were synthesized following different preparation methods: the single-step sol-gel method and the impregnation method. A catalyst synthesized by the single-step sol-gel method gave high surface area values. The activities of alumina-supported silver-cobalt catalysts were studied to obtain the effects of the calcination temperature, metal loading, and preparation methods on CO oxidation at low temperature. The catalysts prepared by impregnation metals on the alumina synthesized by the sol-gel method gave the best activity for the CO oxidation. Catalytic activity conversion of (5 wt% Ag-5 wt% Co)/Al 2 O 3 catalysts prepared by the sol-gel-impregnation method reached 100% at 200°C. Increasing silver loading over the catalysts gave rise to more active catalysts. The sol-gel catalysts had poor activity at low temperature.     

负载型Keggin杂多酸催化糠醛液相氧化制备顺酐

用不同比例的四水合钼酸铵、偏钒酸铵、钨酸、草酸和磷酸等合成了4种Keggin杂多酸,并以SiO_2为载体,采用浸渍法制备了负载型的Keggin杂多酸催化剂。采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和程序升温脱附(NH_3-TPD)等手段对催化剂进行表征。以合成的负载型杂多酸为催化剂,H_2O_2为氧化剂,二氯乙烷为溶剂,研究了催化剂催化糠醛液相氧化制备顺酐的性能,考察了催化剂种类和用量,溶剂、氧化剂用量,反应温度和反应时间对糠醛转化率和顺酐收率的影响。结果表明,以MoWP/SiO_2为催化剂,催化反应性能较好,较佳的工艺条件为反应温度60℃,反应时间3 h,催化剂与糠醛的质量比为0.09,二氯乙烷和糠醛物质的量之比为3,H_2O_2和糠醛物质的量之比为2.5,在此条件下糠醛的转化率为82.33%,顺酐的收率和选择性分别可达78.51%和95.36%。催化剂在使用5次后,顺酐的收率为64.18%,重复使用性能较好。     

HPWA/HY-SBA-15催化氧化脱除FCC汽油中含硫化合物

采用浸渍合成法,将磷钨酸负载到微孔-介孔复合分子筛上制备HPWA/HY-SBA-15催化剂。以四丁基溴化铵为相转移催化剂,二甲基亚砜为萃取剂,H2O2为氧化剂,考察HPWA/HY-SBA-15催化氧化脱除FCC汽油含硫化合物的工艺条件。结果表明,反应温度40℃,反应时间90min,HY分子筛占复合分子筛的质量分数为40%,脱硫率可达86.3%。在相同条件下,对比考察了HY、HPWA/HY、HPWA/HY-SBA-15和HPWA/SBA-15催化氧化脱硫的效果,实验证明HPWA/HY-SBA-15催化氧化脱硫的效果最好。     

V205／Si02催化氧化乙二醛制备乙醛酸的研究

以SiO2为载体,采用等体积浸渍法合成V205／SiO2催化剂,用XRD对催化剂进行了表征,并考察了不同条件对催化氧化乙二醛制备乙醛酸的影响。结果表明,当负载量为1％、焙烧温度为550℃、反应温度为55℃、催化剂用量为0．20g时,催化效果最好,乙二醛的转化率可达12．02％,乙醛酸的得率为9．01％。     

TiSi复合氧化物性质对NiMo基催化剂加氢脱氧性能的影响

分别以机械混合法与溶胶凝胶法所得的钛硅氧化物TiO_2SiO_2与TiO_2-SiO_2为载体制备了NiMo基催化剂,以含20%小桐子油的正辛烷溶液为原料,在连续流动固定床反应器中考察了催化剂的加氢脱氧性能,并采用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和NH3程序升温脱附(NH_3-TPD)等技术对催化剂和TiSi复合氧化物载体进行了表征。结果表明,与TiO_2-SiO_2相比,机械混合法制得的TiO_2SiO_2具有双介孔结构特征、较规则的表面形貌和较多的L酸性中心;溶胶凝胶法制得的TiO_2-SiO_2的表面形貌规则性则较差,负载Ni、Mo的孔道堵塞导致所得催化剂的比表面积和孔容急剧减小,在高温反应条件下TiO_2-SiO_2中的Ti—OH—Si键结构形成的B酸中心对催化剂HDO性能的促进作用较小。催化剂性能的评价结果表明NiMo/TiO_2SiO_2催化剂的加氢脱氧活性优于NiMo/TiO_2-SiO_2催化剂的加氢脱氧性能。     

负载型MoO3催化剂结构与催化酯化性能研究

以SiO2和Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备了MoO3质量分数为1%～30%的负载型MoO3催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、程序升温脱附(NH3-TPD)等对催化剂的结构和性能进行了表征,以乙酸乙酯的合成为模型反应评价了催化剂的催化酯化性能。结果表明,MoO3/SiO2和MoO3/Al2O3催化剂对酯化反应具有较好的催化活性和选择性,对于MoO3/SiO2催化剂,适宜的MoO3负载量为5%。催化剂的多孔结构和弱酸中心有利于酯化反应的进行。     

溶胶-凝胶法制备草酸二甲酯加氢Cu/SiO2催化剂及性能

以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法制备草酸二甲酯加氢合成乙二醇的Cu/SiO₂催化剂,并考察老化时间对Cu/SiO₂催化剂活性与结构的影响。用N2物理吸附、XRD、FT-IR和H₂-TPR等技术对Cu/SiO₂催化剂性能与结构进行表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的Cu/SiO₂催化剂中有层状硅酸铜形成,铜物种均匀分布在载体SiO₂上,易被还原,活性较高。合理的老化时间可抑制SiO₂对催化剂表面活性位的包覆,提高活性。在200 ℃、2.0 MPa、氢酯物质的量比60∶1、草酸二甲酯空速1.0 h^-1和老化时间1.5 h的条件下,草酸二甲酯转化率达99.51%,乙二醇选择性93.60%。