有序介孔Sn-SBA-15负载铂催化剂上丙烷脱氢性能的提高

丙烷脱氢制丙烯能够将低级烷烃转变成烯烃,是有效扩大丙烯来源的生产工艺.铂锡催化剂用于丙烷催化脱氢的主要缺点是稳定性差、选择性低,通过稳定锡的氧化态可以大大改善催化剂的脱氢性能及稳定性.本文采用一锅水热合成法制备了一系列高比表面积具有高度有序介孔结构的Sn掺杂的Sn-SBA-15材料,并作为载体负载铂催化剂用于丙烷脱氢反应.同时利用传统浸渍法(IM)合成了Sn/SBA-15-IM材料作为对比.结合X射线衍射(XRD)、BET比表面积和孔体积测试、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱、H2程序升温脱附(H2-TPD)、热重分析(TGA)、扫描电镜和透射电镜等多种物理化学表征手段研究了Sn-SBA-15材料和催化剂的结构性质及其丙烷脱氢反应性能.XRD和BET比表面积和孔体积测试结果表明,水热合成法原位引入助剂Sn不影响载体SBA-15的有序孔道结构,同时能够保持较大的比表面积.传统浸渍法引入Sn会堵塞载体孔道,载体比表面积及孔道有序度下降.Sn掺杂进入SBA-15骨架能够增强Sn物种与载体的相互作用,有利于Sn物种在反应过程中保持氧化态,提高催化剂丙烷脱氢反应的活性及选择性.当Sn掺杂量增至2.0 wt％时,Pt,Sn组分与载体之间的相互作用减弱,催化剂中Sn0物种所占比例增多,导致催化剂丙烷脱氢性能下降.在丙烷脱氢反应过程中,一锅法引入Sn的催化剂上反应活性和稳定性明显优于浸渍法引入Sn的催化剂.其中,Pt/0.5 Sn-SBA-15催化剂表现出最优的丙烷脱氢性能,丙烷转化率为43.8％,丙烯选择性为98.5％.     

碳纳米管负载镍基催化剂对甘油水蒸气重整的性能研究

以硝酸盐为前驱体，CNTs为载体，采用简单浸渍法制备了一系列不同NiO含量的催化剂3Ni-CNTs、 5Ni-CNTs、 10Ni-CNTs和15Ni-CNTs（NiO含量分别为3.0%、 5.0%、 10.0%和15.0%），通过X-射线衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H₂TPR）、氢气程序升温脱附（H₂TPD）、 X-射线光电子能谱（XPS）和透射电镜（TEM）对其物理化学性质进行了分析，并考察其对甘油水蒸气重整反应的影响。结果表明：15Ni-CNTs的催化性能最好，在375 ℃条件下，甘油转化率和氢气选择性分别为100%和72.9%。     

CeO2对CuCl/活性炭吸附剂C2H4/C2H6吸附分离性能促进作用

通过等体积浸渍方法制备了添加CeO₂助剂的用于C₂H₄/C₂H₆吸附分离的CuCl/活性炭(AC)吸附剂,使用氮气吸附-脱附曲线、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱(EDX)等分析方法对吸附剂进行了表征.结果表明,吸附剂表面Cu(II)在氮气气氛焙烧过程中被部分还原成Cu(I).重点研究了Ce元素的添加对于吸附剂的C₂H₄/C₂H₆吸附分离性能的影响,等温吸附曲线结果表明添加了CeO₂的吸附剂通过降低乙烷的吸附容量从而显著提高了吸附分离性能. XRD及XPS结果表明,和未添加助剂样品相比,其表面晶体团簇较小,分散性更好, Cu(II)还原程度更高.添加CeO₂的吸附剂样品5Ce50Cu(CeO₂和CuCl2的质量分数(w)分别为5%和50%)获得了最好的吸附分离效果,相对于未添加CeO₂的样品50Cu,其在660 kPa下的吸附选择性由4.2提升到8.7.     

不同助剂掺杂的铬基催化剂的制备及其对乙烷氧化脱氢的催化性能

以硝酸盐作为前驱体,Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备了系列不同助剂（Mn, Co, Ce）及不同助剂含量（1%, 3%, 5%, 7%, 10%）掺杂的铬基催化剂,其结构经X-射线粉末衍射(XRD)、 H₂程序升温还原(H₂-TPR)和CO₂程序升温脱附（CO₂-TPD）表征。并考察了催化剂对乙烷氧化脱氢反应的催化性能。结果表明：添加Co助剂有利于活性组分铬的分散,10Cr₃Co/γ-Al₂O₃催化剂表现出最佳催化性能,在反应温度为650 ℃, V(CO₂) ：V(C₂H₆)=3 ：1,空速(GHSV)为3 600 mL·（g·h）^-1条件下,在该催化剂上乙烯产率为36.5%。     

Fe改性Silicalite-1分子筛铂基催化剂的制备及其丙烷脱氢的催化性能

通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、低温氮气吸附-脱附(BET)和X射线光电子能谱(XPS)分析及催化反应性能评价,研究了助剂Fe含量对PtSn/xFe-S1催化剂丙烷脱氢性能的影响。结果表明：Fe的加入可以改变Silicalite-1分子筛的孔径分布,适量的Fe(1 wt%)会提高催化剂的初始转化率,还可促使催化剂中的Sn更多以氧化态的形式存在,从而有利于Pt分散度的提高,而加入过量的Fe(2 wt%)导致制备出的催化剂失活较快。本课题制得的PtSn/1Fe-S1催化剂的比表面积最大,反应过程中表现出的稳定性和性能最佳。     

负载型SBA-15铬基催化剂的制备及其 催化CO2氧化乙烷脱氢性能

采用水热法制得具有不同孔径的SBA 15材料;采用浸渍法制备了负载型铬基SBA 15催化剂,其结构和性能经XRD、低温氮气吸附脱附、氢气程序升温还原和X 射线光电子能谱表征。并研究了催化剂的CO2氧化乙烷催化脱氢性能。结果表明：孔径对活性组分在SBA 15孔道内外的分布有影响,进而影响其催化性能。孔径为8.14 nm时,乙烷转化率25.8%,乙烯选择性81.0%。