含氧化铈铁铬系中变催化剂还原行为的研究

采用TPR,TG和DTA技术研究了铬铬系中变催化剂中Fe_2O_3的还原历程及CeO_2对其还原行为的影响。结果表明Fe_2O_3的基本还原历程为Fe_2O_3→Fe_3O_4→Fe,其还原模型为核化模型,还原活化能Er=55.53KJ/mol.CeO_2对铬铬系中变催化剂还原性能的改善,在CeO_2含量为3wt％时最为显著,它既起结构型促进作用,也起电子型促进作用。提出了CeO_2促进还原的机理。     

铜系低变催化剂的TPR研究

本文采用程序升温还原法(TPR),结合x—衍射图谱分析,对CuO/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂的还原动力学进行了研究。并同时与该催化剂具有可比相对组成的七种样品进行了考察,得出了有关催化剂各组元之间相互作用方面的重要信息。同时得知:在CuO/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂的正常还原条件下,可被还原的组元仅为CuO_0且Cuo被还原的能力随其分散程度的增大而加强。     

铁锰催化剂的还原

应用程序升温还原(TPR),x-射线行射(XRD)和热分析技术,对共沉淀铁锰催化剂的还原性能及不同还原阶段催化剂的体相组成进行了探讨,结果表明:锰对铁的还原性能有促进作用,铁锰在还原过程中发生了相互作用,形成尖晶石结构。     

程序升温还原和定温吸附法研究负载钯催化剂中的金属—载体强相互作用

以不同载体的钯催化剂来研究金属——载体之间的强相互作用(SMSI)。利用程序升温还原法(TPR)和定温吸附(TRS)相结合的技术来研究这些催化剂的还原情况和对氢的吸附情况。发现钯在低于200℃时就被还原。在较高温度下氢从Pd到载体有溢流,高温氢处理也会导致SMSI和熔结现象。这些溢流、熔结和SMSI的程度决定于载体。而SMSI也抑制着Pd对氢的大量吸附。在相同还原条件下,负载Pd催化剂有下列熔结趋势:Pd/C>Pd>TiO_2>Pd/Al_2O_3>Pd/SiO_2。     

定量解析TPR谱图的计算方法

本文从常用的气-固相还原反应速率模型出发,讨论了定量解析程序升温还原(FPR)谱图,求取还原动力学参数的若干方法.在均匀表面的假设下,采用已见报道及本文提出的方法对CuO-ZnO-Al_2O_3型低变催化剂的TPR谱图进行了解析,得到了相互印证的计算结果.并建立了由实验上易获取的参数估算还原活化能的经验公式.在非均匀表面的前提下,提出了解析了PR谱图的计算方法,并指出了均匀表面计算结果与非均匀表面计算结果之间的内在联系.     

超声波浸渍法制备MnOx/TiO2催化剂低温选择性催化还原NO

采用超声波浸渍法、传统浸渍法和溶胶凝胶法制备了一系列的MnOx/TiO2催化剂,采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、原位红外(in situ FT-IR)、高分辨率扫描电镜(HRTEM)程序升温还原(TPR)等技术进行表征,同时在模拟氨气选择性催化还原NO的反应条件下( NH3-SCR)对催化剂的低温反应...     

合成二甲醚催化剂C207-HZSM-5的研究

采用共沉淀沉积法制备了一种适用于富碳合成气一步法合成二甲醚(DME)的高活性催化剂C207-HZSM-5。考察了催化剂配比、还原条件、反应温度等对催化剂性能的影响,并采用程度升温还原(TPR)方法及XRD表征,对催化剂的还原性能及催化剂氧化态、还原态、反应后的物相结构进行了分析。结果表明,还原时,低升温速率有利于催化剂活性的提高。在p=3MPa、T=280℃、空速为3000mL/(g·h)条件下,CO转化率为66.03%,DME收率为45.5%,接近其热力学平衡值。结合活性评价结果及不同还原温度下的XRD结果得出,Cu+是催化剂的主要活性物种。TPR结果表明,还原分两步进行,即165℃处的Cu2+还原至Cu+过程,和175℃处的少量的Cu+还原至Cu0过程。     

富氧条件下NO_x的选择催化还原:载体与活性组分的影响

考察了不同载体 ,如微孔沸石 P、ZSM- 5和 Beta,中孔材料 MCM- 41以及 γ- Al2 O3 等负载Co催化剂在富氧条件下对丙烷选择性催化 NOx 还原的活性 .用 N2 吸附等温线、程序升温还原( TPR)及 X光光电子能谱 ( XPS)等方法表征了载体的孔结构和 Co的化学态并与反应活性关联 .结果表明 :载体的结构和孔道以及 Co组分的化学态决定了 NOx 选择催化还原活性 ,催化剂对 NOx催化转化活性次序如下 :Co/Beta>Co/ZSM- 5 Co/P≌ Co/γ- Al2 O3 >Co/MCM- 41 ,适宜的孔径以及保持 Co组分在孔道内为 Co2 + 结构是 Co/Beta活性最高的主要原因     

整体式V2O5-WO3/TiO2-ZrO2催化剂用于NH3选择性催化还原NOx

通过共沉淀法制备不同锆掺杂量的钛锆复合载体,用分步浸渍法先后浸渍WO3和V2O5得到一系列V2O5-WO3/TiO2-ZrO2催化剂样品,采用X线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM),程序升温还原(TPR)等表征技术进行相关的表征分析,同时在模拟氨气选择性催化还原NOx(NH3-SCR)的反应条件下对催化剂的脱硝反应活性进行考察.研究结果表明:ZrO2含量为50％(摩尔分数)的催化剂具有较好的热稳定性和较宽的活性窗口.模拟烟气中含有0.08％(体积分数)的SO2时,SO2对所研究催化剂的NO脱除具有一定的促进作用.复合载体Ti05Zr0.5O2呈无定形态,具有较大的比表面积和孔容,微粒大小均匀,表面分散性良好;WO3和V2O5高度分散在载体的表面;ZrO2的掺入有利于提高催化剂的还原性能.     

F-T合成Fe/Cu/K催化剂的还原性能

用TG-DTA热分析技术,研究了F-T合成用Fe/Cu/K催化剂的还原性能,发现在H_2气氛下还原时,催化剂的物相变化为: α-Fe_2O_3→FeO_4→α-FeK助剂对还原起抑制作用,Cu助剂可使还原温度下降,起了促进还原的作用,助剂的加入及配比变化对第一步还原的影响尤为显著。TPR曲线的定量解析,得到了还原动力学参数v,E和n,并发现E是还原度α的线性函数,证明催化剂表面为非均匀表面,还从助剂Cu/K含量比发现了助剂对还原性能的影响规律。     

浸渍法制备的Cu/Al2O3催化剂上仲丁醇的催化脱氢

采用浸渍法制备Cu/Al₂O₃催化剂. 研究了Al₂O_{3< /sub>晶形对催化剂结构和性能的 影响, 考察了催化剂对仲丁醇脱氢活性和选择性的影响. 借助BET, XRD和TPR对催化剂进 行 表征, 结果表明, 载体影响催化剂表面铜物种的存在状态. 对载体进行处理, 可 获得性能较佳的仲丁醇脱氢催化剂.}     

母体相态对铜基低碳醇催化剂性能的影响

采用活性评价装置，XRD，TPR，SEM和TPD－MS等技术研究了Cu基催化剂的母体相态对其催化性能的影响，结果表明，母体为FC相的催化剂热稳定性好，母体为ML相的选择性好，碱金属的助剂（K）在不同母体催化剂中的作用机理不同，在母体为FC相态的催化剂中，K与载体Al2O3作用，使被Al2O3分散的CuO离析出来，而母体为HZ相或ML相K的存在改变了表面Cu的状态，添加稀土助剂（La)使催化剂表面形成网络结构，提高了热稳定性。     

Zr-Mn-Fe/Al_2O_3的低温脱硝性能

采用浸渍法用ZrOCl2.8H2O,Mn(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O制备了Zr-Mn-Fe/Al2O3复合催化剂.通过调节质量分数分别为2%,5%和10%金属元素锰和锆的负载量制备了不同的催化剂,测试了其在NH3条件下的低温脱硝活性,研究了不同组分配比和氧气含量对催化剂脱硝性能的影响.通过在载体上分别单独负载Mn,Fe和Zr来探究脱硝过程中起主要作用的催化活性组分.实验结果表明,在体积分数φ(NO)=0.05%,摩尔比n(NH3)∶n(NO)=1∶1和φ(O2)=3.6%的条件下,制备的催化剂5Zr-5Mn-10Fe/Al2O3表现出很高的催化活性,在180℃时脱除效率超过了98%,是一种良好的低温SCR催化剂.Mn在脱硝过程中是主要的活性组分,而Zr和Fe是助催化组分.此外,在反应过程中通入一定的氧气,可以明显提高NO的脱除效率,能促进NO的转化.     

复合结晶银催化剂的制备及催化性能

应用超声波电解法制备了La2O3/Ag复合银催化剂.利用SEM,XRD等手段对负载不同氧化镧含量的催化剂研究结果表明:电解过程中嵌入少量氧化镧,结晶银的晶体结构得到保持,催化剂的抗烧结性能得到显著提高.以丙二醇选择性催化氧化为反应体系,比较了1%La2O3/Ag复合结晶银和工业结晶银催化剂的催化活性和稳定性,实验结果表明:复合结晶银催化剂的低温氧化活性受到部分抑制,但是催化剂稳定性和反应选择性得到显著提高.     

SO42-/ZrO2-Al2O3-Al固体酸催化合成乙酸己酯

采用铝阳极氧化法制备了Al2O3-Al一体型载体,通过浸渍的方法将固体超强酸SO42-/ZrO2引入到Al2O3-Al上,得到一种新型的固体酸催化剂SO42-/ZrO2-Al2O3-Al,用XRD和NH3-TPD等技术对其结构和表面酸性进行了表征,并研究了反应条件等因素对催化合成乙酸己酯催化性能的影响。结果表明,SO42-/ZrO2-Al2O3-Al固体酸对乙酸己酯合成反应具有很好的催化活性和选择性,催化剂不经处理,可循环使用多次,与一些常见的催化剂相比,具有明显的优点。     

新型铜基无铬高温变换催化剂的研究

研究铜基无铬高温变换催化剂的制备工艺。通过添加非铬助催化剂并采用压热反应工艺可制得热稳定性好、活性温区宽(250～480℃)的新型铜基变换催化剂。其性能明显优于传统的高变催化剂。该催化剂特别适合于低能耗合成氨工艺,如LCA工艺、AMV工艺。空速、热冲击和硫化氢对催化剂性能的影响也进行了考察。X-射线衍射实验结果表明,在所研制的铜基催化剂的体相结构中有CuMn_2O_4相存在。该相的存在是催化剂耐热性能好的主要原因。工业应用实验正在进行之中。     

用于邻苯基苯酚合成的Pt-K/Al2O3脱氢催化剂（Ⅰ）:钾物种的促进作用机制

基于未改性Pt/Al2O3催化剂探索环己酮二聚物脱氢反应体系,针对反应产物的分布特点使用多种钾助剂对催化剂性能进行调变,采用吡啶吸附红外(Py-IR)、氢氧滴定(H2-O2Titration,HOT)、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(TPR)等对Pt-K/Al2O3催化剂中钾助剂的促进作用机制进行研究。结果表明:在合适的条件下使用钾助剂可以大幅提高邻苯基苯酚(OPP)的选择性(最高可达94%);钾助剂对铂基脱氢催化剂的促进作用体现为2个方面,一是削弱氧化铝载体酸性,可以通过抑制酸中心导致的副产物生成而提高目的产物OPP的选择性,二是钾与铂中心存在较强的相互作用,特别是电性促进作用(EP);碱性较强的K2CO3改性效果最好。     

碱土金属氟化物／三氧化二钆催化剂的甲烷氧化偶联性能

考察碱土金属氟化物／三氧化二钆在甲烷氧化偶联反应中的催化性能．发现在Ｇｄ＿２Ｏ＿３中添加碱土金属氟化物，Ｃ＿２选择性和收率都有明显提高。当Ｇｄ＿２Ｏ＿３摩尔含量相同时，催化性能按Ｃａ－Ｓｒ－Ｂａ顺序递增，在８０％ＢａＦ＿２／Ｇｄ＿２Ｏ＿３催化剂上Ｃ＿２选择性和收率分别达５９．５％和１８．７％．ＸＲＤ分析结果表明，在含氟催化剂中出现了四方Ｇｄ＿４Ｏ＿３Ｆ＿６新相，其结构与立方ＣａＦ＿２，ＳｒＦ＿２和ＢａＦ＿２相似．可能有利于物相之间的匹配及载流子传递．ＸＰＳ测试发现，催化剂表面上存在着（或Ｏ￣－）物种．与Ｇｄ＿２Ｏ＿３相比，在含氟的催化剂中，Ｏ＿１ｓ结合能较高，表明该吸附氧物种所带电荷较少，对提高Ｃ＿２选择性有利。     

不同载体负载的钴基费-托合成催化剂性能研究

考察了碳纳米管与传统氧化物作为载体负载的钴基催化剂用于费-托合成反应的性能.采用等体积浸渍法制备了钴基催化剂,并对催化剂进行了TPR、TEM、H2-化学吸附等表征分析.结果表明,Co/SiO2和Co/CNTs催化剂具有较低的还原温度且Co/SiO2催化剂还原峰较狭窄.TEM的结果显示Co/γ-Al2O3催化剂和Co/CNTs催化剂中的钴颗粒粒径分布范围较宽,而Co/SiO2催化剂的钴颗粒粒径分布较为均匀,这是导致其还原峰温范围不同的原因之一.费-托合成反应结果显示Co/CNTs催化剂和Co/γ-Al2O3催化剂具有比Co/SiO2催化剂更高的一氧化碳转化率,而Co/γ-Al2O3和Co/SiO2催化剂具有比Co/CNTs催化剂更高的C5＋选择性和较高的α值.