Ni/MCM-41催化剂上CH_4-CO_2重整反应的初步研究

对Ni/MCM 4 1、Ni/SiO2 和Ni/γ Al2 O3 进行活性评价 ,结果表明 ,MCM 4 1是一种很好的载体 ,在低温高空速下具有较高的催化活性。短期稳定性试验以及XRD和TEM对Ni/MCM 4 1的表征结果表明 ,Ni/MCM 4 1催化剂在反应过程中所产生的微量水可能导致中孔分子筛骨架的倒塌 ,从而导致催化剂的失活。     

NiMoNx/MCM-41催化剂的制备及其加氢脱硫性能

以MCM-41分子筛为载体，硝酸镍、钼酸铵为前体活性相组元，通过浸渍和程序升温氨还原制备了负载型氮化镍钼双金属催化剂（NiMoNx／MCM-41）；对该催化剂进行了XRD、BET、XPS和TEM表征。结果表明，NiMoNx／MCM-41催化剂上的Mo存在着多种价态，Ni、Mo、N 3种元素以Ni3Mo3N和γ-Mo2N的形式存在；负载后MCM-41的比表面积和孔体积有所减小。在微型加氢反应装置上，以噻吩加氢脱硫为探针反应，考察了NiMoNx／MCM-41催化剂的加氢脱硫性能。结果表明，Ni含量（以NiO质量分数计）6％、Mo含量（以MoO3质量分数计）10％的催化剂的加氢脱硫活性最高。提高反应温度或反应压力、降低空速都有利于提高噻吩转化率，虽然NiMoNx／MCM-41催化剂在高硫含量（ωs=5．4％）时有部分γ-Mo2N转变成MoS2，但噻吩转化率保持稳定。     

等离子体增强Ni基催化剂制备及其催化正戊烷重整性能

低温等离子体技术在燃料重整方面有应用前景,但单独利用时能量效率不高,催化剂的引入可有所改善。利用介质阻挡放电反应器,研究了等离子体处理对催化剂Ni/Al₂O₃理化性质的影响,考察了等离子体催化正戊烷重整的不同反应条件对反应物活化和产物生成特性的影响。结果表明：经等离子体处理后的催化剂活性物种粒径更小,与载体相互作用更强,同时催化剂抗积炭性能得到提升,因而反应活性提高,在温度25℃、压力0.1 MPa、能量密度3.6 kJ/L的条件下,反应物转化率提高了50%以上;反应物转化受电子引发化学和热化学的共同影响,而产物生成则受热化学和原料气组分的影响。该研究为制备高效抗积炭催化剂提供了新思路,有助于深入理解等离子体协同催化重整过程,为开发车载重整器提供基础技术支持。     

Ni/La-BaTiO3催化剂的低温CH4/CO2重整性能研究

镧液相掺杂合成了不同镧含量的La-BaTiO3载体,再通过浸渍负载活性组分制备出Ni/La-BaTiO3催化剂。通过CH4/CO2连续重整制合成气反应,考察常压下、700℃和750℃温度的Ni/La-BaTiO3催化剂稳定性和积炭性能;采用CO2脉冲反应评价了700℃低温重整条件下各Ni/La-BaTiO3催化剂上一氧化碳的歧化反应程度。结果表明,一氧化碳的歧化反应程度对催化剂低温CH4/CO2重整的稳定性和积炭性能影响显著,Ni/1.05%La-BaTiO3是最佳的低温CH4/CO2重整催化剂。     

MCM-41负载MO-Ni-P催化剂的加氢性能

采用水热法合成了不同n(SiO2)／n(Al2O3)的MCM-41介孔分子筛。考察了分子筛中铝含量对分子筛结构和性质的影响。以MCM-41与γ-Al2O3混合作载体，浸渍Mo-Ni-P制备成催化剂，以萘(w=5％)的甲苯溶液为反应物，考察了分子筛中铝含量对催化剂加氢性能的影响。结果表明，随着配料n(SiO2)／n(Al2O3)的降低，MCM-41中铝含量增加，但相对结晶度下降。随着分子筛中铝含量的增加，以MCM-41和γ-Al2O3为载体的催化剂的萘加氢活性，尤其是开环活性得到提高；以MCM-41分子筛与HY分子筛以及γ-Al2O3为载体的催化剂的萘加氢活性更高，形成载体的不同分子筛之间存在着协同作用。提出了萘加氢反应历程，包括两条平行路线：一条为萘加氢饱和首先生成四氢萘，而后异构化，继而开环；另一条为萘的加氢饱和产物四氢萘进一步加氢饱和生成十氢萘，继而异构化和开环.     

MCM-41分子筛载体在镍基催化反应中的研究进展

MCM-41介孔分子筛具有较高的比表面积、规整的孔道结构和可调的孔径等特性,可作为催化剂优良的载体,在镍基催化反应中应用广泛。介绍了MCM-41介孔分子筛在镍基催化加氢、加氢脱硫、CH4/CO2重整等反应中的研究进展,并展望了介孔分子筛MCM-41在催化领域中的研究方向。     

Ni-W/Si-MCM-41加氢脱硫催化剂中Ni的助剂作用

在中压固定床反应器上，以含质量分数0．2％～0．8％二苯并噻吩（DBT）的十氢萘溶液为模型化合物，考察了Ni—W／Si—MCM-41催化下的加氢脱硫反应（HDS）动力学。结果表明，HDS反应的表观活化能（EHDS）和氢解反应的表观活化能（EHYG）在Ni／W摩尔比为0．75时最小，而加氢反应的表观活化能（EHYD）则随Ni／W摩尔比的增加单调降低，表明在Ni—W／Si—MCM-41催化剂上加氢和氢解的活性中心不同。紫外／可见漫反射光谱（UV—Vis）和程序升温还原技术（TPR）表征的结果表明，Ni—W／Si—MCM-41的加氢活性中心可能与催化剂表面八面体配位的Ni物种有关，而氢解活性则与NiO-WO3混合物种的还原性能有一定对应关系。     

CO2重整甲烷用Ni／MgO催化剂的制备及性能研究

以六水氯化镁和不同的沉淀剂为原料,采用沉淀法制备MgO载体,并用浸渍法制备不同负载型Ni／MgO催化剂。用BET技术对载体和催化剂的比表面积进行测定,以CP2重整CH4制合成气反应为探针反应对其重整活性进行了研究。结果表明,以Na2CO3为沉淀剂,500℃焙烧制得MgO载体负载活性组分后比表面积最大,且在CO3重整CH4反应中表现出较高的活性和较好的稳定性,甲烷的转化率达91％以上。     

Ni/（ZSM-5/MCM-41）催化剂的制备及其催化庚烷异构性能

以ZSM-5为硅源、NaOH为碱源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛,并浸渍负载金属Ni,制得金属-酸中心双功能催化剂;利用X射线衍射光谱、N₂吸附-脱附、氨程序升温脱附和透射电镜等表征手段,考察碱溶条件及Ni负载量对催化剂结构和性能的影响;进而考察催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能。结果表明：制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛的最佳碱溶条件为NaOH浓度1.5 mol/L、碱溶温度为40℃、碱溶时间30 min;得到的复合分子筛的酸性适宜且具有典型的微孔/介孔复合结构;负载Ni后,金属Ni均匀地分散在复合分子筛表面;使用2%Ni/(ZSM-5/MCM-41)催化正庚烷异构化反应,在反应温度290℃下,正庚烷的转化率达65.44%,异庚烷的选择性达70.59%。     

第二金属组分对Ni/SiC催化剂CO_2甲烷化性能的影响

采用共浸渍法制备了Fe,Co,Cu或Mn促进的系列SiC担载的Ni基双金属催化剂,采用XRD、TEM、H_2-TPR对其进行表征,并在固定床微型反应器装置上考察第二金属组分对Ni/SiC在CO_2甲烷化反应中的催化性能的影响。结果表明,Mn的添加提高了Ni/SiC催化剂中Ni的分散度,增强了NiO与SiC之间的相互作用,从而提高了催化剂的活性和稳定性;而Fe,Co,Cu的添加降低了Ni/SiC催化剂的活性,其中添加Cu的催化剂活性最差。     

MCM-41/Y介孔-微孔复合分子筛的合成及其加氢裂化性能研究

以Y分子筛、水玻璃和硫酸铝为原料,采用二元混合表面活性剂,水热晶化合成了MCM-41/Y介孔-微孔复合分子筛,并用XRD,SEM,TEM,N2吸附-脱附和Py-IR等多种分析手段对其进行了分析表征。同时以MCM-41/Y复合分子筛和无定形硅铝为酸性组分,以W-Ni为活性金属组分,制备了加氢裂化催化剂MYC,并在200 mL加氢评价装置上进行了加氢性能评价。结果表明,MCM-41/Y复合分子筛中存在着复合的MCM-41六方介孔相和Y微孔相;加氢裂化催化剂MYC催化活性较好,在反应压力15 MPa、氢油体积比1 500∶1、体积空速1.5 h-1的条件下,中油选择性为74.82%,C5+液体收率为98.56%,65～165℃重石脑油的芳潜为43.6%,165～370℃柴油的十六烷值为62.2,大于370℃尾油BMCI值为7.1,分别可作为优质的重整装置进料、柴油调合组分及乙烯裂解原料。     

具有镁铝尖晶石壳层镍基甲烷化催化剂制备及性能

通过用葡萄糖络合镁溶液浸渍球磨为纳米颗粒的拟薄水铝石的方法制得具有镁铝尖晶石壳层的Mg Al2O4@γ-Al2O3复合载体,然后以硝酸镍作为催化活性组分,镧、钴、锰的硝酸盐作为助剂,采用浸渍法制备了一系列具有镁铝尖晶石壳层的镍基催化剂。利用XRD和BET对催化剂进行了表征,并在固定床反应器中评价了催化剂的合成气甲烷化反应性能和长期稳定性,考察了镍含量、不同助剂等对催化剂结构和性能的影响。结果表明,制备Mg Al2O4@γ-Al2O3复合载体中,一定的镁含量会在γ-Al2O3颗粒表面形成Mg Al2O4壳层,镁含量太高时还会出现Mg O物相。在Ni O质量分数为7.5%~44.8%的范围内,催化剂表现出了很好的催化性能,添加镧助剂的催化剂具有更高的催化活性,其中11.2%Ni O-2.6%La2O3/Mg Al2O4@γ-Al2O3催化剂在常压和240℃条件下,CO转化率为98.9%,CH4选择性为97.0%,并且在260℃~700℃反应温度范围内,经过多次升、降反应温度和1150h的长期稳定性测试,表现出了很好的稳定性和耐热冲击性能。     

Synthesis and characterization of MCM-41-supported nano zirconia catalysts

Series of MCM-41 supported sulfated Zirconia (SZ) catalysts with different loadings (2.5–7.5% wt.) were prepared using direct impregnation method. The acquired solid catalysts were characterized structurally and chemically using X-RD, HRTEM, BET, FT-IR, Raman spectroscopy and TPD analysis. The acidity of the solid catalysts was investigated through cumene cracking and isopropanol dehydration at different temperatures. As the SZ loading increases, the surface acidity of the mesoporous catalysts was enhanced, this was reflected by the higher catalytic activity toward cumene cracking and isopropanol dehydration.     

CaO-ZnO固体碱催化剂的制备及其催化大豆油酯交换反应的性能

采用溶胶凝胶法制备了CaO-ZnO固体碱催化剂,并将其用于大豆油与甲醇的酯交换反应,利用SEM,TG,XRD等手段对催化剂及其前体进行表征,考察了Ca/Zn摩尔比、焙烧温度、焙烧时间等对催化剂性能的影响,优化了大豆油与甲醇酯交换反应的条件。表征结果显示,催化剂中大孔隙的存在有利于油脂分子顺利进入孔道而使催化剂的表面活性位得以有效利用。实验结果表明,催化剂适宜的制备条件为:Ca/Zn摩尔比1.0、焙烧温度750℃、焙烧时间4 h;在醇油摩尔比30、催化剂与大豆油质量比为0.06,70℃,90 min条件下,制备的催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应的甘油收率达90%以上;催化剂重复使用5次后,催化效果未见下降,催化剂具有优异的稳定性。     

Cu(phen)_2L/MCM-41(L=丁二酸)催化环己烷合成环己酮的研究

采用水热合成法合成了分子筛MCM-41,以γ-氨丙基三乙氧基硅烷将其表面官能化,将合成的金属配合物固载于官能化的分子筛MCM-41之中制得负载型催化剂。XRD、BET、FT-IR等表征结果表明,配合物被固载于分子筛后,其结构仍保持完整。以双氧水氧化环己烷制备环己酮为特征反应,考察了负载催化材料的催化性能。结果表明该催化剂具有较高的活性,最佳反应条件为:乙腈为溶剂,反应时间10h～12h,反应温度在70℃～90℃,此时,环己烷的转化率达到33.7%,环己酮的选择性达85.3%。     

选择性吸附脱硫分子筛催化剂的制备及性能

采用酸性法与液相离子交换相结合的方法制得Ni（Ⅱ）HY和Ce（Ⅳ）Y分子筛,利用静态吸附脱硫法考察了吸附温度和时间对Ni（Ⅱ）HY分子筛吸附催化裂化（FCC）汽油脱硫效果的影响。结果表明,在吸附温度为80℃、吸附时间为8h的最优条件下,Ni（Ⅱ）HY分子筛的脱硫率达到92．6％。在动态条件下,采用具有2个串联反应器,并分别装填Ni（Ⅱ）HY,Ce（IV）Y分子筛的固定床处理后FCC汽油的硫含量低于10ug／g。