等离子体技术在催化剂制备中的应用

等离子体作为一种新技术,在诸多领域有着广阔的应用.综述了等离子体技术在催化剂制备方面的应用,介绍了等离子体技术制备催化剂的方法、装置以及利用等离子体技术制备和再生回收金属、金属氧化物催化剂的研究进展,分析展示了等离子体技术在催化剂制备方面的应用前景.     

用废镍催化剂制备氧化镍的研究

以废雷尼镍催化剂为原料制备出合格的氧化亚镍。确定了合适的工艺条件，镍的回收率达９３％以上。     

Raney-Ni催化剂的制备

Raney-Ni催化剂是一种十分重要的骨架型催化剂,由于其具有的高活性及高选择性,被广泛应用于有机反应,本文将介绍雷尼镍催化剂的比较新的制备方法及其主要的加工剂型.     

冷等离子体强化制备镍催化剂及应用

Ni催化剂因资源丰富、价格低廉、高活性和高选择性已被广泛应用于各类催化反应(如水汽转化反应)中。但是Ni催化剂常因积碳、烧结和中毒而失活。冷等离子体技术具有简捷高效、经济节能、绿色低碳的特点,制备催化剂时会影响无机盐的分解,使晶体成核与生长过程中具有与热分解非常不同的特性。等离子体用于催化剂制备对于解决Ni催化剂的应用短板有一定的促进作用。等离子体制备的催化剂Ni颗粒尺度小,分散度高,因此具有较高的活性;等离子体制备的催化剂具有单一的表面结构,抑制了积碳的形成和H2S的吸附,具有比较优异的抗积碳和耐硫性能;等离子体还会增强Ni金属与载体的相互作用,抑制了Ni颗粒的迁移,因此具有优异的抗烧结性能。     

工业催化剂制备新技术的研究进展

综述了溶胶凝胶法和等离子体技术在催化剂制备中的研究进展。指出制备性能优异的新型催化剂已经成为化学工业可持续发展的关键。     

镍基海泡石催化剂制备方法与表面性质的研究

本文研究了不同的制备方法对镍基海泡石催化剂苯加氢活性的影响并用TPR、Ｈ２-ＴＰＤ、ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＴＥＭ等方法表征了催化剂的表面性质。结果表明,焙烧温度及浸渍方式对催化剂活性的影响较大,其中以先浸Ｓｍ后浸Nｉ并在573K焙烧5ｈ所制得的催化剂效果最佳。海泡石及钐能提高镍的分散度,增加活性镍的比表面,同时具有给电子作用,使镍的电子云密度升高。     

以骨架镍为催化剂制备氢化松香的研究

采用均匀设计的实验方法,确定松香在骨架镍上催化剂加氢制备氢化松香的最佳工艺条件是：温度为170℃,压力为5．0MPa,催化剂用量为占松香质量的5．0％,溶剂质量分数为50％,反应时间为100mi ,搅拌转速为600r/min。在消除外扩散影响的情况下,骨架镍显示出与贵金属钯／炭催化剂相似的活性,而且寿命长,重复使用10次催化活性基本保持不变。文中还介绍了间歇法生产氢松香具有投资少、生产灵活多变等优点。     

煤焦油裂解催化剂制备及催化裂解特性

煤快速热解/循环流化床燃烧/催化反应器耦合分级转化工艺易于操作维护,经济效益显著,是实现煤炭资源清洁、高效利用的有效途径之一。但由于煤快速热解工艺产生的焦油油质偏重、污染元素含量较高,造成催化剂频繁失活及再生,因此制备了一种廉价高效的非再生性催化剂。在固定床催化反应装置上,以低温煤焦油为原料,以天然白云石为研究对象,考察催化剂煅烧温度及改性方式对煤焦油催化裂解特性的影响。在催化剂最佳制备条件下制备了1%Ni/2%Fe-白云石催化剂,考察了反应温度对煤焦油催化裂解的影响。结果表明,随煅烧温度升高,促进白云石主要组分CaCO₃和MgCO₃转化为CaO和MgO活性物质,天然白云石催化剂活性逐渐升高后趋于稳定,最佳煅烧温度为750℃;单独引入Fe后并未促进焦油裂解,同时引入Ni和Fe,明显改善了天然白云石催化剂的催化活性,最佳改性方式为1%Ni/2%Fe-白云石;助剂Fe的引入保护了活性组分Ni的硫中毒失活,同时引入Ni和Fe缓解了催化剂的烧结现象,且Fe作为助剂可减缓催化过程中积碳的产生,Ni改性后白云石催化剂促进了脂肪族化合物及含硫化合物的裂解,...     

雷尼镍催化剂活性简易测定及改性方法

我国生产的金属催化剂主要是Al-Ni二元合金的雷尼镍催化剂,它广泛用于加氢过程。Al-Ni二元合金通常含有4种金属化合物,雷尼镍催化剂的活性常受浸取温度、碱浓度,时间及洗涤过程的影响,甘露糖法是测定雷尼镍催化剂活性简易而准确的方法。雷尼镍催化剂改性方法包括合金熔合法与雷尼镍反应法。     

蒸气浸渍法制备完全无氯CuY催化剂及其氧化羰基化性能

以具有升华性质且易分解的乙酰丙酮铜为铜源,NH₄Y分子筛为载体,采用蒸气浸渍法制备了CuY催化剂,考察了其对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化性能,并采用XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD等表征手段研究了催化剂上铜物种的分散状态、催化活性中心的含量及催化剂的酸强度和浓度,发现铜物种在Y分子筛载体上高度分散,且Y分子筛载体的晶体结构保持完好。在N₂∶H₂=12∶1的气氛中,250℃还原得到的催化剂CuY/250催化活性中心含量最高,催化活性也达到了最佳,其甲醇转化率为11.1%,碳酸二甲酯的时空收率和选择性分别为200.5mg/(g·h)和60.3%。     

C4馏分中丁二烯选择性加氢镍基催化剂制备和应用

催化裂化装置产生的C4馏分中含有微量丁二烯,在后续加工过程中为有害杂质,需要除去,采用选择性加氢脱除二烯烃是一种有效的方法。研究了一种非负载型非贵金属镍基催化剂的制备方法,采用XRD、TEM、FT-IR和TG-DTG-DTA等考察催化剂制备条件对晶相结构及形貌特征的影响,并在高压固定床反应装置上考察催化剂对C₄馏分中丁二烯选择性加氢脱除的催化反应性能。结果表明,采用碱镍物质的量比为1.05和温度120 ℃条件下合成的镍催化剂前驱体,在90 ℃制备的催化剂性能最优。在氢压1.0 MPa、反应温度60 ℃、氢油体积比20和液时空速2.0 h^-1条件下,制备的镍基选择性加氢催化剂能将C₄馏分中低含量丁二烯烃完全脱除,具有良好的二烯烃选择性加氢活性。     

Poisoning of nickel-based catalysts in fat hydrogenation

The influence of various poisoning compounds on the hydrogenation of fat is reviewed. Sulfur-containing compounds, present in both vegetable and marine oils, create serious catalyst deactivation problems. In this paper, the poisoning efffect of sulfur and its role on the reactant adsorption in different hydrogenation reactions are discussed. Several factors affecting the sulfur resistance of the catalyst metal are summarized. Other inhibitors influencing the fat hydrogenation, such as phosphorus compounds, free fatty acids, sodium soaps, chlorophyll, halogen compounds and products of lipid oxidation, are also considered.     

CeO2助剂对Ni基催化剂甲烷化性能的影响

甲烷化工艺是煤制天然气的关键技术,甲烷化催化剂则是甲烷化技术的核心。Ni基催化剂具有活性高、选择性好和价格低廉等优点,但易积炭,积炭堵塞催化剂孔道,覆盖表面金属活性位,导致催化剂失活。稀土类金属氧化物（如CeO₂、La₂O₃等）对Ni基催化剂的活性、稳定性、抗积炭性能以及活性组分的分散有明显的促进作用。采用共沉淀法制备了CeO₂-La₂O₃复合氧化物载体,负载Ni后用于CO甲烷化反应,利用N2物理吸附、XRD、H₂-TPR、XPS和TG等对催化剂结构进行表征。结果表明,Ni/CeO₂-La₂O₃中CeO₂的添加主要发挥了电子助剂的作用,CeO₂的存在提高了催化剂表面Ni0周围的电子密度,促进Ni物种的还原,同时还能提高催化剂的抗积炭能力,使催化剂表现出更好的甲烷化活性与稳定性。在V（H₂）∶V（CO）=1、反应温度450 ℃、空速24 000 h^-1和常压下,Ni/CeO₂-La₂O₃催化剂的CO转化率达82.7%。     

镍盐应用及其浸渍方法研究进展

镍基催化剂由于高催化活性和低成本的特点,常作为贵金属催化剂替代品,工业应用前景广阔。以往研究主要集中于镍催化剂的改性方法和制备工艺。介绍近年来国内外无机镍盐及有机镍盐的基础应用及工艺特点,综述镍盐作为前驱体在催化剂上的应用及不同浸渍法制备的催化剂,指出不同前驱镍盐和浸渍方法对催化剂性能的影响。     

助剂对Ni/Al2O3催化剂芳烃加氢热稳定性和抗硫性能的影响

考察了助剂Mg、La、Mo、Ti和Th的加入对Ni/Al2O3催化剂芳烃加氢热稳定性和抗硫性能的影响。结果表明，除Mo以外，其他少量助剂的加入均有助于催化剂活性的提高，其中以Mg效果最好。Mg的加入使Ni原子的电子云密度升高，提高了活性组分Ni的分散度，从而提高了催化剂的催化活性和使用寿命；Mo对催化剂的加氢活性和抗硫性能没有帮助，可能是由于没有形成作为主要抗硫相的钼酸镍或钼镍合金。     

制备方法对镍基芳烃加氢催化剂抗硫性能的影响

用不同方法制备了一系列Ni/γ-Al₂O₃负载型催化剂。在压力1.0 MPa、温度200 ℃、空速2.0 h^－1条件下用固定床连续流动微反装置进行了抗硫性评价。模型反应物是质量分数为750×10^－6噻吩的甲苯-噻吩混合溶液。结果表明,制备方法明显影响催化剂加氢活性和抗硫性能;催化剂活性差异主要取决于活性组分Ni在载体上的结构特征。     

Ni含量对镍催化剂芳烃加氢抗硫性能的影响

采用浸渍法制备了一系列不同Ni含量的负载型Ni/Al₂O₃催化剂。以甲苯为探针分子,噻吩为毒物,在1.0 MPa、200 ℃、空速2.0 h^－1的反应条件下,用固定床连续流动微反装置进行了催化剂的抗硫性评价,并运用XRD、TPR、DSC和BET等手段研究了催化剂的物化性能和结构特征。结果表明,当Ni质量分数低于6.0%时,Ni几乎与γ-Al₂O₃形成NiAl₂O₄尖晶石结构,失去芳烃加氢活性和抗硫性能;Ni含量高有利于提高催化剂的还原度,从而提高了催化剂的抗硫性。     

碳包裹非贵金属催化剂的制备及其在催化加氢中的应用

实现非贵金属催化剂在加氢反应中的广泛应用对工业催化领域具有重要意义,新型碳包裹非贵金属催化剂因其优异的结构稳定性和催化加氢性能而备受关注。本文综述了近年来碳包裹非贵金属催化剂及其制备方法的研究进展,归纳总结了不同制备方法对碳包裹结构的影响以及其优缺点,并介绍了碳包裹非贵金属催化剂在硝基类芳烃、羰基类芳烃、苯酚、喹啉加氢以及费托合成等加氢反应中的催化性能以及稳定性表现。文中提出：目前该催化剂亟需解决的问题是实现金属粒子尺寸以及碳壳结构的可控调变,今后的一个研究方向是进一步探索能够简便调节催化剂结构并且经济可行的制备方法。     

载体对镍基催化剂顺酐液相加氢性能的影响

分别以ZrO₂、SiO₂与Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni质量分数为15%的催化剂,考察了其催化顺酐液相加氢性能,并利用BET、XRD、H₂-TPR以及TPO-MS等表征手段对催化剂进行了详细表征。结果表明,随载体不同各催化剂的加氢活性及选择性存在较大差异,Ni/Al₂O₃催化剂的C=C键加氢活性最高,但其几乎没有C=O加氢活性,催化顺酐加氢主产物为丁二酸酐。Ni/ZrO₂催化剂具有最高的C=O加氢活性,催化顺酐加氢主产物为γ-丁内酯,在反应温度为483 K,氢气压力为5 MPa的条件下反应8 h时,Ni/ZrO₂催化剂的γ-丁内酯选择性达79.20%。催化剂的套用实验表明,Ni/ZrO₂与Ni/SiO₂催化剂具有高的使用稳定性,Ni/Al₂O₃催化剂则在套用过程中快速失活。顺酐加氢至γ-丁内酯的中间产物--丁二酸酐与催化剂间的相互作用是影响催化剂加氢选择性及使用稳定性的主要原因。