稀土改性Pd/Al_2O_3催化剂的性能:甲醇分解的活性和选择性

用稀土金属氧化物CeO2 和La2 O3改性γ Al2 O3担载Pd制备了一系列甲醇分解催化剂 ,并考察了Pd盐前驱体 (氯盐或硝酸盐 )、稀土种类 (镧或 /和铈 )、稀土金属氧化物含量 ( 0 %～ 30 % )、浸渍方法 (顺序浸渍或共浸渍 )等对催化剂性能的影响。结果表明 :CeO2 能提高Pd/Al2 O3催化剂的甲醇分解活性 ,La2 O3能提高催化剂的CO和H2 选择性 ,而CeO2 和La2 O3在γ Al2 O3上对Pd的催化性能表现出一种协同作用。在10 %的La2 O3和 2 2 %的CeO2 共同改性的催化剂上 ,2 5 0℃、甲醇液体空速 1 8h- 1 条件下反应甲醇转化率达到 91 4% ,CO(H2 )的选择性几乎为 10 0 %。

NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿催化剂NH_(3)-SCR脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能研究

采用球磨、微波焙烧方法制备了不同质量分数NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿NH_(3)-SCR脱硝催化剂。通过BET、SEM-EDS、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR分析了催化剂脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能。结果表明:NH_(3)SO_(3)改性使催化剂脱硝活性得到了显著提高,10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂在300~350℃脱硝活性可达90%左右。SO_(2)/H_(2)O共同作用可将10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂脱硝活性提高至97%,其促进作用保持了良好的稳定性,且具有可逆性。NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿后,催化剂比表面积、酸性位点及强度增加,表面活性物质分散度更高,弱化了尾矿矿物晶型,提高了催化剂吸附能力和氧化还原能力,从而提高催化脱硝活性,同时具备优良的SO_(2)/H_(2)O耐受性。

La改性Al_2O_3载体负载Pd碳二馏分选择加氢催化剂的表征

通过氢吸附、程序升温还原、程序升温脱附、X射线衍射、X光电子能谱等表征手段,对以活性Al2O3为载体的Pd基碳二馏分选择加氢催化剂及以La改性Al2O3为载体的Pd基碳二馏分选择加氢催化剂进行了比较。实验结果表明,由于载体中的La与活性组分Pd发生了相互作用,对Pd起到了间隔作用,因而以La改性Al2O3为载体的催化剂具有Pd分散度高、热稳定性强、对反应物种的选择吸附性好等优点。

稀土(镧和铈)改性Pd/γ-Al_2O_3甲醇低温裂解催化剂的制备和性能

采用浸渍法制备稀土金属氧化物La2 O3和CeO2 改性的Pd/γ -Al2 O3甲醇低温裂解催化剂 ,考察了助剂镧和铈的加入顺序、活性组份Pd的含量以及焙烧温度等制备参数和预处理条件对催化剂性能的影响 ,并采用BET法测定催化剂的比表面积、用X射线光电子能谱研究催化剂的表面结构。在微反装置上对催化剂进行活性评价。结果表明 ,以硝酸镧和硝酸亚铈溶液顺序浸渍γ -Al2 O3载体、Pd负载量为 3% (质量分数 )、经 5 0 0～ 60

焙烧温度对CeO_2改性Pd/Al_2O_3甲醇分解催化剂性能的影响

考察了焙烧温度对Pd/Al2 O3 和CeO2 改性Pd/Al2 O3 甲醇分解催化剂反应性能的影响。在 30 0℃～ 70 0℃范围内焙烧 ,Pd/Al2 O3 和Pd/CeO2 /Al2 O3 催化剂的活性都呈现出先升高后降低的趋势。XRD结果表明高温焙烧时活性组分Pd在γ Al2 O3 载体表面发生聚集是Pd/Al2 O3 催化剂活性降低的原因 ,而XPS结果却表明 ,Pd在CeO2 改性γ Al2 O3 载体表面的浓度与Pd/CeO2 /Al2 O3 催化剂的活性变化并非呈现一致关系 ,TPR表明活性组分Pd和助剂CeO2在γ Al2 O3 上产生了一定的相互作用。从而认为Pd的分散度以及Pd和CeO2

铈和镧改性γ-Al_2O_3担载Pd催化剂的结构效应

分别以镧-铈、铈-镧顺序浸渍和镧铈共浸渍的方式在γ-Al2O3载体上引入助剂La2O3和CeO2,然后担载Pd制备了一系列催化剂.以甲醇分解为探针反应,采用XRD、EXAFS和XPS对催化剂的体相和表面结构进行表征,用BET法测定比表面积,并进行了吸附态CO的FTIR研究.结果表明,La2O3容易进入CeO2的晶格中,促进了CeO2在γ-Al2O3上的分散.但不同的La2O3、CeO2加入方式对活性组分Pd在改性载体上的分散度、优势暴露面及其与CeO2之间的相互作用产生不同的影响.关联甲醇分解性能测试结果说明,Pd在载体上的高度分散以及Pd和CeO2之间通过界面产生的强相互作用是催化剂具有高活性的关键.

铈改性Al_2O_3担载Pd催化剂的CO氧化性能研究

浸渍法制备了Al2O3+CeO2为载体的Pd催化剂,对制备中各因素对催化剂效果的影响作了初步研究。考察了活性组分含量与催化剂性能的关系以及焙烧温度、水蒸气对催化剂活性的影响。结果表明,稀土Ce元素的存在使催化剂的性能得到明显改善。制备过程中焙烧步骤对催化剂的活性影响很大,催化剂制备必须高于600℃焙烧。

碱金属改性Pd/γ-Al_2O_3催化剂三效性能的研究

考察了碱金属对氧化铝负载钯催化剂的改性作用,发现钾的作用最为明显,其三效起燃温度可降低50℃以上.在氧化还原数S=1.0和5=1.5两种条件下进行对比,表明碱金属的掺入可以拓宽催化剂的操作窗口.低电负性碱金属的掺入,一方面增强了电负性物种CO,NO和O2的吸附能力,同时减弱了电正性物种C3H6的吸附能力,另一方面,削弱了吸附态分子NO中N-O键的键能,促进其解离,抑制了N2O的生成.

C_5石油树脂加氢改性用Pd/Al_2O_3催化剂及其失活原因

研究了Pd/Al2O3催化C5石油树脂的加氢反应时催化剂失活的原因,采用物理吸附(BET)法、X射线衍射(XRD)法、高分辨透射电镜(HRTEM)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法等对加氢前后Pd/Al2O3催化C5石油树脂的性能进行了分析。研究结果表明:在加氢过程中,从原料中脱除的S杂质吸附在催化剂表面上,致使催化剂失活;高温氧化脱除催化剂上吸附的S杂质后,该催化剂可恢复加氢活性。

碱金属改性对Pd-Au/Al_2O_3催化剂上异戊二烯选择性加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了不同K2O、Li2O含量的Pd-Au/Al2O3催化剂,采用低温氮吸附法、吡啶吸附红外光谱、程序升温还原(H2-TPR)等方法进行了表征研究。吡啶吸附红外光谱表征结果表明,催化剂表面只有L酸,无B酸,K2O改性比Li2O改性催化剂的表面酸性弱。H2-TPR表征结果表明,催化剂表面形成了Pd-Au二元合金,加入碱金属改性后,催化剂的还原峰向高温方向移动。以异戊二烯的模型化合物为原料评价了自制的改性Pd-Au/Al2O3催化剂的选择加氢性能,结果表明:催化剂经过Li2O改性后,异戊二烯的转化率和单烯烃选择性提高,而用K2O改性时,异戊二烯的转化率降低,单烯烃选择性提高;采用K2O质量分数为1.2%的催化剂,在反应温度为70℃时异戊二烯的转化率为90.0%,单烯烃的选择性为86.0%。

Ce_(0·67)Zr_(0·33)O_2对CH_4燃烧催化剂Fe_2O_3/Al_2O_3的改性作用

固定n(Ce)/n(Zr)比为0·67/0·33,用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体.采用这些固溶体作载体,以Fe2O3为活性组分,用浸渍法制备了一系列催化剂.BET结果显示,将适量Ce0·67Zr0·33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂保持较高的比表面积.TPR结果显示,载体中引入适量的Ce0·67Zr0·33O2可以改善催化剂的氧化还原性能.XRD结果表明,Fe2O3在CeO2-ZrO2-Al2O3载体上呈现出良好的分散状况,老化前后催化剂的晶相结构基本无明显变化.特别是当载体中m(Ce0·67Zr0·33O2)∶m(Al2O3)的值为1∶2时,Fe2O3/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂在甲烷催化燃烧中显示出最佳的催化性能和抗高温老化性能.

模板-聚合法Pd/Al_2O_3催化剂制备及其蒽醌加氢性能研究

以丙烯酸铵为模板剂,由油柱成型法制备了系列球形Al2O3载体,采用XRD、BET等分析测试手段对其晶体结构、比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,结果表明,600℃焙烧的球形γ-Al2O3载体具有介孔结构,并且比表面较不使用模板剂的样品有大幅度增加。焙烧温度升至960℃得到δ-Al2O3,介孔结构消失,但由于结构记忆效应,载体的大表面特性得以保持。以δ-Al2O3为载体制备Pd/Al2O3催化剂,采用氢-氧滴定(HOT)方法测定发现,比表面的增加显著提高了Pd金属的分散度,从而大幅度提高了催化剂的蒽醌加氢活性,氢化效率最高可达10.5 g.L-1。

Pd/Ce_xZr_(1-x)O_2/Al_2O_3催化剂上甲烷燃烧及TPR/TPO性能研究

考察了Ce-Zr复合氧化物的添加对Al2O3负载Pd催化剂的甲烷燃烧性能的影响,并利用XRD,TPR,TPO技术对Pd/CexZr1-xO2/Al2O3体系催化剂的物相结构及氧化还原性能进行了研究。结果表明,Ce-Zr复合氧化物的添加抑制了氧化铝载体的α相变并提高了PdO的分解温度,从而提高了催化剂的耐热稳定性。催化剂经高温1100℃焙烧老化后,由于Ce-Zr复合氧化物的存在促进了表面PdO物种的还原,从而提高了甲烷的催化燃烧活性(T20%和T90%值降低),其中Pd/Ce0.2Zr0.8O2/Al2O3催化剂具有最好的催化活性及热稳定性。

Pd/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的甲烷催化燃烧性能

用共沉淀法制备不同摩尔配比的ZrO_2和Al_2O_3混合载体,负载贵金属Pd后,对该催化剂系列进行甲烷燃烧反应的活性表征。利用XRD,BET,BJH孔分布,CO脉冲吸附Pd分散度测定法等技术考察了ZrO_2和Al_2O_3不同配比对混合载体的结构和催化剂性能的影响。结果表明,ZrO_2和Al_2O_3的摩尔比为1:5.8的负载Pd催化剂活性最好,载体中单斜晶相氧化锆和较大孔径分布的催化剂都有助于催化剂活性的改善。

Pd/Al_2O_3液相选择加氢催化剂抗硫性能研究

研究了助剂对Pd/Al2O3催化剂裂化汽油液相选择加氢活性及其抗硫性能的影响。着重探讨了Co助剂的作用规律。结果表明,助剂对Pd/Al2O3催化剂的加氢活性有不同影响,其中加入Ag、Cu和Co助剂时,可以提高催化剂加氢活性,而Co助剂的提高最为明显。通过对催化剂进行XPS和反应后催化剂硫含量的分析,表明Co助剂改善Pd/Al2O3催化剂液相加氢活性的作用有两方面,一是与Pd金属产生电子相互作用,改变其电子状态,减弱对硫化物的吸附;二是Co具有吸硫作用,使部分硫化物吸附在助剂Co上,从而减少了在活性中心Pd上的吸附,导致Pd-Co/Al2O3催化剂具有良好的液相选择加氢活性。

过渡金属对Pd/γ-Al_2O_3催化剂活性的影响

利用分步等体积浸渍的方法 ,从蒽醌法生产双氧水的角度 ,制备了系列氢化催化剂 .同时 ,利用TPR ,XRD和TEM等技术 ,考察了第 4周期过渡金属对Pd/γ Al2 O3 催化剂活性的影响 .结果表明 ,铁系元素和锌助剂有利于钯在载体上的分散 ,提高了Pd的催化活性 ,使氢化效率提高 5 %～ 16 % 。

ZrO2-Al2O3复合载体的制备方法对Pd基催化剂加氢脱硫性能的影响

采用连续流动微反装置考察了ZrO2-Al2O3复合载体制备方法对Pd基催化剂加氢脱硫性能的影响,并采用XRD,TPR,H2-TPD,NH3-TPD和H2吸附等技术对催化剂进行了表征。结果表明,复合载体的制备方法对Pd基催化剂加氢脱硫性能有较大的影响,与浸渍法相比,溶胶-凝胶法制备的复合载体增强了活性组分与载体的相互作用,有利于Pd分散度的增大和催化剂酸量的增加,从而有利于Pd基催化剂活性的提高。

纳米Pd/Al_2O_3催化剂的表征及其选择性加氢反应性能

采用氢电弧等离子体法制备的纳米钯粉制备了纳米Pd/Al2O3催化剂,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等物理化学手段对其进行了表征,并在裂解汽油一段加氢反应中考察了其催化活性和选择性。结果表明,纳米Pd/Al2O3催化剂表面的Pd原子排列有序,表面呈蜂窝状,其载体的内部没有Pd元素,而浸渍法所得的Pd/Al2O3催化剂载体内部有Pd元素;纳米Pd/Al2O3的Pd3d5/2结合能比壳型Pd/Al2O3的Pd3d5/2结合能高;前者XRD谱图中未发现Pd和PdO的特征峰。2种样品的程序升温还原研究表明,纳米Pd和载体Al2O3发生了强相互作用。在裂解汽油一段加氢选择性反应中,纳米Pd/Al2O3催化剂显示出较高的催化活性和优异的选择加氢性能。

超声改性的CuO/Al_2O_3-MgO催化剂结构及其超低浓度甲烷催化燃烧性能

采用普通浸渍和超声改性的方法分别制备了CuO/Al2O3-MgO催化剂,用于超低浓度甲烷的催化燃烧,并利用SEM、XRD、XPS、H2-TPR等技术对催化剂进行表征,研究了超声改性作用对催化剂的结构和性能的影响。结果表明,与普通浸渍法制备的催化剂相比,在超声改性的CuO/Al2O3-MgO催化剂上,甲烷的转化率得到提高,燃烧特征温度降低。随着超声时间的延长和超声功率的增加,催化剂的催化活性均呈现先增大后减小的趋势;催化剂制备的最佳超声工况为功率150 W、时间20 min。超声改性可使催化剂的比表面积和孔容积增大,表面催化活性较高的Cu+浓度增加,活性组分CuO由晶相向非晶相转变、分散度增大,晶粒粒径变小、分布更均匀;这使得甲烷催化燃烧的表观活化能下降、催化剂活性得到增强。

CeO_2和Pd在Ni/γ-Al_2O_3催化剂中的助剂作用

采用脉冲微反技术研究了添加n型半导体氧化物CeO2及贵金属Pd对Ni/γ-Al2O3催化剂上CH4积炭/CO2消炭反应性能的影响,并运用BET、TPR、CO2-TPSR及氢吸附等技术对催化剂进行了表征.结果表明,n型半导体氧化物CeO2的添加可以降低Ni/γ-Al2O3催化剂上CH4裂解积炭活性,提高CO2消炭活性,添加少量贵金属Pd可以进一步改变载体Al2O3、助剂CeO2和活性组分Ni之间的相互作用,从而改善Ni/γ-Al2O3催化剂的抗积炭性能.通过Ni-Ce-Pd/γ-Al2O3催化剂上CH4积炭/CO2消炭模型对上述作用机制作出了新的解释.