Al含量对Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸催化正戊烷异构化性能的影响

通过向SO24-/ZrO2催化剂中同时引入适量的Pt和Al2O3,制备出了具有较高催化性能和稳定性的Pt-SO24-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂.以正戊烷异构化反应为探针,考察了Al含量对催化剂性能的影响;并采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、红外(IR)光谱、程序升温还原(TPR)、热重-差热分析(TG-DTA)和氨-程序升温脱附(NH3-TPD)手段对催化剂进行了表征.结果表明,Al能够提高ZrO2的晶化温度,抑制硫的分解,增加催化剂的比表面积,增强硫氧键的结合,提高催化剂的还原性能,增加催化剂的酸强度和酸总量.当Al2O3含量(质量分数,w)为5.0%时,Pt-SO24-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的催化活性最好,在100h内异戊烷收率可稳定在52.0%以上,选择性在98.2%以上.

制备及反应条件对Pt/Al_2O_3蜂窝状催化剂性能的影响

采用多次涂层 浸渍法制备了蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂 .并对焙烧温度和焙烧时间等不同制备条件和反应温度、O2 浓度和空速等不同反应条件下NOx 的选择性催化还原性能进行了研究 .实验表明 ,蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂上NOx 转化率在反应温度为 30 0℃左右时出现最高值 .而随反应温度的升高 ,达到最高转化率所需的O2 浓度不断减小 ,分别为 8% ,6 %和 4 % .这可能是由于在高温下O2 会与NO发生竞争吸附 ,从而阻碍了NO催化还原反应的进行 ;同时随着空速的依次增加 ,催化剂的活性逐渐下降 ,催化剂活性曲线的峰值依次向高温方向移动 .实验还说明 ,在过高的焙烧温度和较长的焙烧时间的制备条件下 ,蜂窝状Pt Al2 O3 的催化性能明显下降 .这是因为高的焙烧温度和较长的焙烧时间能够导致蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂的表面发生烧结现象 ,使得催化剂的比表面减小 ,从而导致活性降低 .

CO在Pd-Pt/Al_2O_3及其单金属催化剂上的吸附型式

采用红外光谱研究了CO在担载于Al_2O_3上的氧化态和还原态Pd与Pt及Pd-Pt双金属催化剂上的吸附态和吸脱附行为。吸附速度和升温脱附试验结果表明,CO在担载Pd上先出现桥式吸附态而后出现线式吸附态,前者不易脱附而后者极易脱附。CO在PdO上的吸附趋于饱和时,出现1995cm^(-1)的弱吸收带。CO在担载Pt上以线式吸附态为主而不易脱附。在Pd-Pt双金属催化剂上CO的吸脱附行为与Pd/Pt比有着密切关系。讨论了氧化作用、Pd/Pt比对CO吸脱附性质的影响。

Pt/Al_2O_3蜂窝状催化剂上NO选择性催化还原反应动力学研究

采用多次涂层和浸渍法制备了蜂窝状Pt Al2O3催化剂,并在高空速和大气体流量条件下对无梯度循环式反应器和积分反应器上催化剂的活性进行了比较。同时采用循环式反应器对动力学数据进行了测定。根据Langmuir Hinshelwood模型和实验结果,推测了NO C3H6 O2体系的SCR反应机理,并导出了NO和C3H6反应速率的数学表达式。据此所计算的理论模拟值能够与实验值很好地吻合。实验结果表明,氧气浓度对NO和C3H6的反应速率有明显的影响,二者均随着氧浓度c(O2)的增加达到峰值,再增加氧气浓度时,C3H6的反应速率r(C3H6)保持不变,而NO反应速率r(NO)却下降,而且下降的程度随着温度的升高而加剧。同时,随着氧气浓度增加,r(NO)达到最大值时的温度亦随之下降。

微乳法合成可控粒径纳米Pt/Al_2O_3电催化CO氧化的尺寸效应

采用微乳法室温下合成了粒径可控Pt/Al_2O_3催化剂(1～10nm),以CO电催化氧化为探针反应考察了Pt微粒尺寸与催化反应性能之间的关系.利用透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM),循环伏安法(CV)等手段对催化剂进行表征,结果表明催化剂性能与Pt粒径之间存在明显的尺寸效应,催化剂存在最佳活性尺寸.

ICP-AES测定废Al_2O_3基催化剂中Pt、Pd

研究了废Al2 O3基催化剂中Pt、Pd的ICP AES测定新方法。以王水溶解样品 ,在HCl( 5 + 95 )介质中 ,用工作曲线法对废Al2 O3基催化剂中的Pt、Pd直接进行测定 ,不需进行基体匹配。方法的检出限分别为 :Pt 0 .1 μg/mL ,Pd 0 .0 4 5μg/mL;样品的加标回收率为Pt 95 .2 %～ 1 0 5 5 % ,Pd 95 .3%～ 1 0 0 .6% ;RSD(n=6)均 <9%。

稀土氧化物对Pt/Al_2O_3催化剂的助催化效应

研究了十几种稀土氧化物(REO)对Pt/Al_2O_3的重整反应的助催化作用。结果表明,它们对脱氢环化反应都有促进作用,而对氢解反应有抑制作用。为了探明REO对Pt/Al_2O_3的助催化作用机理,采用了TEM、IRS、TPR、TPD、HOT及竞争加氢法等进行综合研究,证明REO促进了Pt在η-Al_2O_3表面的分散,使按分立原子态分散的Pt原子的数目增多,同时REO对Pt具有以给电子为特征的电子配位体效应。这两种效应使得Pt的脱氢环化活性提离,氢解活性下降。

基于Pt/CZO/Al_2O_3催化剂的PRF93水蒸气重整制氢

模拟内燃机尾气余热对PRF93燃料(体积分数93%的异辛烷和7%的正庚烷)进行水蒸气催化重整制氢试验.采用自行设计的催化重整制氢装置,调整催化重整参数以提高产氢率,同时利用正交试验法优化试验设计.结果表明,当催化重整温度为650℃、载气体积空速(GHSV)为196 h-1、去离子水与PRF93的体积流量比(水PRF93比)为0.30∶0.12时效果最佳,此时重整气中氢气的体积分数可以达到54.23%,一氧化碳的体积分数可以达到19.44%.

Re/Pt比对Pt-Re/Al_2O_3重整催化剂性能的影响

利用纯烃反应,TPR、AEM等手段考察了Pt-Re/Al_2O_3催化剂的不同铼铂比对反应性能、硫吸附量,以及铂和铼组元的还原状态及相互作用诸因素的影响。实验结果表明,催化剂不经硫化,铼铂比的提高主要使氢解和开环裂解活性增加;预硫化后,氢解和开环裂解活性受到抑制,MCP芳构化活性增加,n-C_7芳构化活性降低。随着铼铂比的提高,催化剂积炭量减少,稳定性提高,但对硫中毒更敏感。铼铂比的提高,还使催化剂的不可逆吸附硫量增加,而S/Re比为一定值。高铼铂比催化剂的优异稳定性,主要由于其抗积炭能力的提高,而铼铂比的提高并不能改善催化剂抗金属聚结和抗中毒能力。

Pt、Pd对Co-B/γ-Al_2O_3催化噻吩加氢脱硫性能的影响

采用化学还原法制备Co-M-B/γ-Al2O3(M=Pt、Pd)催化剂,以噻吩加氢脱硫反应为探针,考察了Pt、Pd的添加对Co-B/Al2O3合金催化性能的影响;采用差热分析技术(DTA)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)等手段对催化剂进行了表征。研究结果表明,Co-Pt-B/Al2O3、Co-Pd-B/Al2O3的催化性能均优于Co-B/γ-Al2O3。其原因为Pt、Pd的存在改变了Co-B的合金组成,提高了催化剂的热稳定性;降低了Co-B/Al2O3的还原温度和H2的吸附强度,并增加了活性表面积及吸附中心的数量,从而有利于反应的进行。

CO和氢在Pt/Al_2O_3和Pt/TiO_2催化剂上的吸附态特征

通过对室温氢助CO吸附效应和高温氢助CO吸附效应的研究,发现在Pt/Al_2O_3和Pt/TiO_2催化剂中有两类不同性质的金属担体相互作用,提出了CO的“两位吸附”模型,并从电子因素的角度进行了讨论,表明处于SMSI态的Pt中心带有较多的负电荷。

四氯化碳气相催化加氢脱氯反应Pt-Co/Al_2O_3催化剂研究

采用浸渍法制备了w(Pt)为0.1%的Pt-Co/Al2O3催化剂,考察了其在四氯化碳气相催化加氢中的催化性能,结果表明其在最佳反应温度和空速分别为200℃和1500h-1时表现出很高的催化活性;同时,通过对不同Co前驱体制备的w(Pt)为0.1%的Pt-Co/Al2O3催化剂的催化性能考察,表明以C℃l2·6H2O作为Co前驱体最佳,最适宜的w(Co)为15%;而不同掺杂方法的研究结果显示,V的掺杂量w(V)=0.024%对提高Pt-Co/Al2O3催化剂的催化稳定性有很大帮助。

活性组分对Pd-Pt/Al_2O_3混合芳烃选择加氢脱烯烃催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法,通过改变Pd/Pt质量比和负载量,制备了一系列Pd-Pt/Al_2O_3催化剂,研究了Pd/Pt质量比和活性组分负载量对催化剂性能的影响。采用TEM和H_2-TPR技术对活性组分的分散情况及还原性质进行了表征。实验结果表明,Pd/Pt质量比和负载量均影响金属粒子的分散度和粒径大小以及烯烃加氢活性;小粒径和高金属分散性的催化剂具有较高的烯烃双键加氢反应活性;在所考察的Pd-Pt负载量范围内,随活性金属负载量的增加,催化剂的烯烃加氢活性逐渐增加;Pd-Pt负载量对催化剂烯烃加氢活性的影响大于Pd/Pt质量比。

C_5/C_6烷烃异构化Pt/Al_2O_3-Cl催化剂的性能

采用浸渍法制备了Pt/Al2O3,在300℃、CCl4氯化1h,制备出Pt/Al2O3-Cl催化剂。采用FT-IR、XRD、TEM、CO-IR、Py-IR和TPD等方法表征了催化剂,并与中温型RISO催化剂的催化性能进行比较。结果表明,在氯化处理过程中氯取代了氧化铝的表面羟基,导致3000∽3800cm-1红外吸收峰强度大幅度减小,但催化剂的晶相不发生改变;氯化使Pt粒子的平均粒径增大,粒径分布变宽,金属分散度降低;氯化后金属Pt主要以＋2价的Pt Cl2的形式出现,其中一部分生成了易升华的Pt Cl2？2Al Cl3,从而导致Pt含量降低;氯化后的催化剂上只有L酸,评价后既有L酸,又有B酸;氯化后的催化剂热稳定不高,随着温度升高,3种类型的氯化物相继脱出;Pt/Al2O3-Cl相对于中温型RISO催化剂表现出较好的异构化性能,正己烷转化率达88.17%,2,2-二甲基丁烷选择性达29.68%,裂化和氢解几乎没有发生。

在Pt/Al_2O_3催化剂上内扩散对异丁醇完全氧化动力学的影响

用外循环无梯度反应器研究了内扩散对异丁醇完全氧化动力学的影响。当催化剂颗粒在30～40目时反应在动力学区域进行。异丁醇完全氧化的动力学方程服从异丁醇及O_2吸附,CO_2吸附阻碍的L-H模型。当催化剂颗粒增大到4mm时,异丁醇完全氧化发生在内扩散区域。催化剂有效因子在0.47～0.75之间。它表明反应受内扩散控制。内扩散区域的表观活化能为动力学表观活化能及O_2分子扩散活化能之和的一半。用常微分方程的试射法及梯形法标出O_2在催化剂孔内的压力分布。

新型Pt/Al_2O_3苯加氢催化剂的研制

开发了一种新型的苯气相加氢制环己烷的Pt/A l2O3催化剂,并在模拟苯加氢制环己烷工业装置建成的催化剂原粒度活性评价装置上评价催化剂的性能。考察了催化剂的制备方法、A l2O3载体物性、催化剂制备时竞争吸附剂对催化剂性能的影响。确定了适用于该新型催化剂的最佳的工艺操作条件。本催化剂具有与参比的工业催化剂类似的催化性能,但侧压强度明显高于参比催化剂。

Pt-Sn-K/Al_2O_3催化剂上长链烷烃(C_(17)～C_(20))脱氢反应工艺条件

以C_(17)～C_(20)重蜡脱氢为探针反应,考察反应温度、反应压力、氢烃体积比及空速等工艺参数对Pt-Sn-K/γ-Al_2O_3催化剂脱氢反应性能的影响。结果表明,C_(17)～C_(20)脱氢反应适宜的工艺条件为:反应压力0.14 MPa,氢烃体积比600:1,空速20 h^(-1)和反应温度高于440℃,此条件下,转化率达14%以上。

Pt与Fe的加入对NSR催化剂Ba/Al_2O_3结构和性能的影响

本文通过制备一系列Ba/Al2O3催化剂,探讨进一步加入Pt、Fe对催化剂结构、NOx储存能力及耐硫中毒能力的影响。结果表明:Ba/Al2O3催化剂存在着两种不同的Ba物种,即与载体紧密接触的高分散的Ba物种以及体相BaAl2O4尖晶石相。Fe的加入抑制Ba物种的分散,加剧BaAl2O4晶粒的聚集长大,而Pt的加入促进Ba物种的分散,其原因可能是负载Pt时体相BaAl2O4发生水解,使得焙烧后Ba物种再度分散。Pt及Fe的加入均使得NOx储存量有所增加,但二者增加的机制不同,Fe可能促进NOx向Ba位的传递与转移;而Pt则主要由于其对NO具有较强的氧化能力而促进样品对NO的捕获,Pt较Fe更有效地提高样品对NOx的储存量。Fe的加入一定程度上降低Pt与Ba物种的接触几率并削弱其相互作用,使PtFe共存样品的NOx储存量较仅含Pt不含Fe的样品要小。此外,Pt的加入促进SO2的吸附,硫化样品中BaSO4颗粒也较大,与之相反,Fe的加入明显地抑制硫化样品中BaSO4晶粒的聚集和长大,抗硫作用明显。

Pt/Al_2O_3和Pt-Cu/Al_2O_3催化CCl_4氢化脱氯反应

制备了Al2O3负载Pt单金属催化剂和负载Pt-Cu双金属催化剂,比较了二者不同还原温度对其催化CCl4氢化脱氯反应性能的影响。单金属Pt催化剂上主要生成CHCl3,而双金属Pt-Cu催化剂上产物随催化剂制备时的还原温度不同而异,当催化剂经400℃用H2还原后产物主要为CHCl3,而当催化剂经800℃用H2还原后产物主要为CCl2CCl2。由于CCl4氢化反应是强放热反应,催化剂表面局部过热使得在反应中生成的C2等产物聚合结焦,覆盖了催化剂的活性中心,导致催化剂失活。因此,通过加入甲醇作为稀释剂以带走部分反应热可提高催化剂的稳定性。同时也降低了CHCl3的选择性,提高了CCl2CCl2的选择性。

新型Pt/Al_2O_3苯加氢催化剂研制

在模拟苯加氢制环己烷工业装置建成的催化剂原粒度活性评价装置上,研究气相苯加氢制环己烷的Pt/Al2O3催化剂,主要考察催化剂制备方法、Al2O3载体物化性能和不同竞争吸附剂对催化剂性能的影响,提出了苯加氢制环己烷最佳的催化剂推荐工艺操作条件。与参比样对比表明,研制的Pt/Al2O3苯加氢催化剂性能达到参比催化剂的水平,催化剂侧压强度明显高于参比催化剂。