丁烷脱氢工艺及催化剂研究进展

C_(4)烯烃作为石油化工和聚合物行业的基础原料被广泛用于合成橡胶、塑料和特种燃料等的生产。由低碳烷烃向C 4烯烃的转化,不仅可以有效缓解我国低碳烯烃紧缺的难题,而且可以大大提升低碳烷烃的附加值。综述近年来国内外丁烷催化脱氢的技术现状与研究进展,重点论述正丁烷脱氢反应的机理、催化剂活性组分、载体及助剂对催化脱氢性能的影响,概述脱氢催化剂的失活原因,并对丁烷脱氢催化剂的研究前景进行展望。

基于本科生工程意识培养的教学实验设计与实践

为强化工科学生的工程意识,满足柴油超深度加氢脱硫催化剂载体的性能要求,作者系统设计了富B酸载体材料合成大学生创新实验,并进行教学实践。实践结果表明,市场调研与环境评估环节可以培养学生的实践意识,文献查阅与催化剂设计环节可以培养学生的创新能力,催化剂载体制备与表征环节可以培养学生的动手能力,团队协作过程可以培养学生的合作意识,实验风险评估环节可以培养学生的安全意识。从市场调研到催化剂设计,从实验设计、原料处理到材料制备和风险评估,一体化的实验教学过程增强了学生的工程意识,使学生在解决问题的过程中锻炼了创新能力。

超细Fe-ZSM-5分子筛的原位合成及其甲醇制丙烯性能

采用干凝胶法原位合成出颗粒粒径约为50~120 nm且含骨架杂原子的超细Fe-ZSM-5分子筛,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光光谱仪(UV-Vis)、氨的程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FT-IR)和N2吸附-脱附等手段对样品进行表征。结果表明:原位添加的Fe源不仅可以降低分子筛颗粒粒径,还能降低分子筛酸强度;原位合成的Fe-ZSM-5分子筛中Fe物种主要以四配位骨架Fe3+存在,其余以低聚的FeOx以及Fe2O3颗粒存在,而浸渍法制备的Fe/ZSM-5分子筛中Fe物种主要以后2种形式存在;Fe改性调变了ZSM-5分子筛的酸性质,从而提高了MTP反应产物丙烯的选择性;与负载型Fe/ZSM-5分子筛催化剂相比,原位改性的含骨架杂原子超细Fe-ZSM-5分子筛催化剂由于具有更小的晶粒粒径和适宜的酸性质,从而进一步提高了丙烯选择性。

Ag-Ga/ZSM-5催化剂对沙特中质原油的催化性能和产物中轻质芳烃的形成机制

以商业ZSM-5分子筛为载体,通过等体积浸渍法制备负载双金属Ag和Ga的重油改质催化剂,采用X-射线衍射、氮气吸附脱附、吡啶吸附红外和NH3程序升温脱附等手段对样品进行表征,考察所制备催化剂在不同反应温度(380~420℃)下甲烷和氮气气氛中对沙特中质原油改质效果和产物轻质芳烃的影响。结果表明,Ag-Ga/ZSM-5催化剂上Ag、Ga等负载金属高度分散,且B酸性位减少和L酸性位增加;高度分散的负载金属物种及其产生的L酸性位和载体上的B酸性位协同作用可以取得良好的原油改质效果;适度提升温度(380~400℃)有利于油品改质,但过高温度(410~420℃)会降低产物油液体收率并严重结焦;当反应温度为400℃时取得最佳改质效果,在此温度下产物油性质明显改善,轻质芳烃质量分数增加11.32%;催化剂上高度分散的Ag、Ga等负载金属物种及B酸性位减少和L酸性位增加能有效活化甲烷,同时参与汽油馏分共芳构化和烷基化及柴油馏分裂解并促进轻质芳烃的生成。

“双一流”建设下研究生导师队伍生态结构的优化——以中国石油大学(华东)为例

“双一流”建设方案提出一流师资队伍是一流大学建设的关键,如何提升研究生导师队伍水平成为国家高度关注和高校必须重视的问题。文章以“双一流”建设高校中国石油大学(华东)为例,通过调查分析,发现了研究生导师队伍生态结构存在的主要问题,并针对问题开展了深入的研究和实践,以期为国内高校提升研究生导师队伍建设水平提供指导和借鉴。

担载型铂催化剂上甲烷活化的TPSR研究

用程序升温表面反应手段，系统地考察了甲烷在Ｐｔ催化剂上的吸附活化特征及甲烷分解后产生的表面碳物种．结果表明，ＣＨ４确能在ＳｉＯ２担载型Ｐｔ催化剂表面发生解离吸附，生成复杂的碳物种．其中Ｃα（３７９Ｋ）是以原子状态存在的碳化物型物种，它具有较高的配位不饱和度，因而具有较强的Ｃ－Ｃ成键能力；Ｃβ（５７２Ｋ）是以Ｍ－ＣＨｘ（ｘ≤３）形式存在的无定形碳物种，对不同金属Ｍ，其特征亦不相同；Ｃγ（８１３Ｋ）是以石墨型存在的非活性碳物种，高温有利于Ｃγ的生成，它是催化剂失活的重要因素．

担载型贵金属催化剂上甲烷直接羰基化反应

利用程序升温脉冲反应、恒温脉冲反应及探针分子表面反应技术较系统地考察了担载型贵金属催化剂上甲烷直接羰基化制乙醛的反应，研究发现通过采用总反应分解法操作后，能够克服甲烷直接羰基化反应的热力学限制，将总反应转化为两个可在较温和条件发生的反应，首次实现了CH4＋CO→CH3CHO的反应即首先进行甲烷的分解，然后引入CO与甲烷分解所产生的表面物种直接反应生成乙醛．本文还探讨了甲烷吸附条件，CO与甲烷分解所产生的表丙碳物种间的作用等反应的影响因素。

低碳烯烃齐聚反应的研究进展

低碳烯烃的齐聚反应一方面它是探索Ｍ—Ｃ键作用，揭示催化作用本质的很好模型，同时其反应产物又是诸多工业过程的重要化工原料，因而近年受到广泛重视。其催化剂种类很多，数目庞大。本文不仅从催化剂的种类、活性中心的种类、价态及其配位状态、迁移规律、助催化剂作用，以至于反应中间体的形成、结构与性能等方面进行系统研究，还对整个反应机理也进行了有益的讨论，提出了这类反应催化剂开发、催化剂活性中心结构表征及反应机理研究的方向。

丙烯齐聚催化剂活性中心的电子顺磁共振考察

硅酸铝担载的镍催化剂是一类性能十分优越的丙烯齐聚催化剂。应用ＥＰＲ技术系统地考察了这种催化剂在抽空、氢还原及丙烯活化等预处理条件下活性组分、价态及配位方式的变化。发现在该催化剂上丙烯齐聚反应是一个复杂过程，存在诸多反应中间体（物种Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ等）；Ｎｉ＋与丙烯分子作用形成的物种［Ｎｉ（Ｃ３Ｈ６）］＋导致丙烯齐聚反应诱导期的消失。

担载型过渡金属催化剂上甲烷直接转化为低碳烃的研究

担载型过渡金属催化剂上甲烷直接转化为低碳烃的研究阎子峰＊薛锦珍沈师孔＊＊王弘立（中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室，兰州７３００００）关键词甲烷，同系化反应，低碳烃，过渡金属，担载型催化剂，瞬变应答反应近十年来，甲烷氧化偶联...

担载型过渡金属催化剂上甲烷活化的TPSR研究

采用程序升温表面反应（ＴＰＳＲ）手段，系统地探讨了甲烷在过渡金属催化剂上的吸附活化特征，并对甲烷分解后产生的表面碳物种进行了考察。研究表明，ＣＨ４确能在ＳｉＯ２担载的过渡金属（Ｃｏ、Ｎｉ）催化剂表面发生解离吸附，生成复杂的表面碳物种，其中低温（〈４００Ｋ）下的Ｃα是以原子态存在的碳化物型表面物种，它具有较高的配位不饱和度，因而具有较强的Ｃ－Ｃ成键能力。

担载型过渡金属催化剂上CH_4+CO生成CH_3CHO反应的初步研究

利用程序升温脉冲反应、恒温脉冲反应及探针分子的表面反应技术,较系统地考察了担载型过渡金属催化剂上甲烷直接羰基化制乙醛的反应.研究发现,通过采用总反应分解法操作,即首先使甲烷在过渡金属表面分解.然后引入CO使其与甲烷分解产生的表面碳物种反应,实现甲烷的直接羰基化.这种操作能够克服甲烷直接羰基化反应的热力学限制,将总反应转化为两个可在较温和条件下发生的反应,首次实现了CH_4 +CO→CH_3CHO的反应.本文还探讨了不同催化剂上甲烷的吸附条件以及CO与甲烷分解所产生的表面碳物种间的反应行为.结果表明,Pd、Ni基金属催化剂表现出较为优越的催化性能.探针分子CH_3I的表面反应结果显示甲烷分解产生的CH(?)(ad)(x≤3)物种可能是该反应的活性中间体.

担载型过渡金属催化剂上甲烷同系聚合反应的研究

本文利用瞬变应答反应技术较系统地考察了担载型过渡金属催化剂上甲烷同系聚合制C_2以上烃的反应,研究发现通过采用总反应分解法操作,可以克服甲烷同系聚合反应的热力学限制,使该反应能在较为温和的条件下得以进行.本文还系统地探讨了影响该反应的各种因素.523K 5wt%Pt/SiO_2上甲烷的最佳转化可达9.91%.Pt,Co催化剂表现出较为优越的催化性能.甲烷在催化剂表面分解产生的CH_x(ad)(0≤x≤3)物种可能是该反应的活性中间体.

担载型过渡金属催化剂上甲烷和乙烯的同系化反应

利用程序升温脉冲反应技术较系统地考察了担载型过渡金属催化剂上甲烷与乙烯同系聚合制丙烯和丙烷的反应．通过分步反应，即首先进行甲烷分解，然后引入乙烯与甲烷分解产生的表面碳物种反应，可以克服甲烷与乙烯同系聚合反应的动力学限制，使该反应能在较为温和的条件下进行．还系统地探讨了影响该反应的各种因素．结果表明，Ｐｔ，Ｃｏ．催化剂表现出较为优越的催化性能．

Pd／SiO_2催化剂上甲烷直接羰基化反应

利用程序升温脉冲反应、恒温脉冲反应技术较系统地考察了Ｐｔ／ＳｉＯ２催化剂上甲烷直接羰基化制乙醛的反应，研究发现通过采用总反应分解法操作后，能够克服甲烷直接羰基化反应的热力学限制，将总反应转化为两个可在较温和条件发生的反应，实现了ＣＨ４＋ＣＯ→ＣＨ３ＣＨＯ的反应。即首先进行甲烷的分解，然后引入ＣＯ使其与甲烷分解产生的表面物种直接反应生成乙醛。还探讨了甲烷吸附条件，ＣＯ与甲烷分解所产生的表面碳物种间的作用等反应的影响因素。

Pd/SiO_2催化剂上甲烷活化的TPSR研究

采用程序升温表面反应（ＴＰＳＲ）手段，系统地探讨了甲烷在贵金属催化剂上的吸附活化特征，并对甲烷分解后产生的表面碳物种进行了考察。研究表明，ＣＨ４确能在ＳｉＯ２担载的贵金属Ｐｄ催化剂表面发生解离吸附，生成复杂的表面碳物种。其中低温（＜４００Ｋ）下的Ｃα是以原子状存在的碳化物型表面物种，它具有较高的配位不饱和度及可移动性，因而具有较强的Ｃ－Ｃ成键能力。Ｃβ（５００～７００Ｋ）是与表面金属原子直接相联的部分脱氢的无定型表面碳物种，在催化剂上分解为Ｃβ１（５７２Ｋ）和Ｃβ２（６７５Ｋ）。Ｃβ的Ｃ－Ｃ成键反应活性低于Ｃα。Ｃγ（＞８００Ｋ）是以石墨型存在的非活性表面碳物种。

第七届亚太能源与环境可持续发展国际会议简讯

2009年10月15-18日，由中国石油大学主办、中国科学院生态环境研究中心协办的第七届“亚太能源与环境可持续发展国际会议”在青岛召开。来自中国、日本、美国、澳大利亚、韩国、英国、新西兰、马来西亚、中国香港等国家和地区的近300名专家和学者围绕“能源与环境的可持续发展”广泛交流最新科研进展，展开深入研讨。

第十一届全国青年催化会议在青岛召开

第十一届全国青年催化会议于2007年8月19—23日在中国石油大学青岛校区召开。本届大会由中国化学会催化委员会主办，中国石油大学和重质油国家重点实验室承办，中国石油石化研究院大庆研究中心、中国石化洛阳石化工程公司研究院和中国石化齐鲁石化研究院协办。会议的主题是“能源挑战与催化机遇”。