CuO/γ-Al_2O_3和CuO-CeO_2-Na_2O/γ-Al_2O_3催化吸附剂的脱硝性能

利用改进的溶胶凝胶法制备CuO／γ-Al2O3和CuO-CeO2-Na2o／γ-Al2O3催化吸附剂颗粒，在固定床上测试其催化脱硝活性。2类催化吸附剂250-400℃范围内脱硝效率稳定在70％以上。在350℃时效率稳定在最高值。利用程序升温方法研究了2类催化剂对NH3和NO的氧化性能，发现NH3在高于400℃下急剧氧化生成N2、NO和N2O，是脱硝效率下降的主要原因。CuO／γ-Al2O3催化剂能将NO氧化生成N02，NO在催化剂上的吸附对脱硝过程有重要作用。改进的CuO-CeO2-Na2o／γ-Al2O3催化剂能使NH3在高温400℃下不被氧化，也促进了NO在催化剂表面的吸附，从而提高了催化剂脱硝效率。催化反应的机理为NO吸附在催化剂表面，氧化生成吸附态的NO2，再与吸附催化剂上的NH3反应。

NiO在γ-Al_2O_3及 TiO_2/γ-Al_2O_3载体上的表面存在状态

本文采用 LRS， XRD， UV-DRS， TPR考查了γ-Al2O3上 TiO2的分散容量，分散态 Ti4＋离子的配位环境； NiO在经 TiO2改性后的γ-Al2O3载体上的分散容量。结果表明：（ 1） TiO2在γ-Al2O3表面的分散容量约为 0.62 mmol/100m2γ-Al2O3,当 TiO2含量低于该分散容量时 Ti4＋在γ-Al2O3载体表面以嵌入形式呈离子态分布；而含量高于分散容量时还有结晶态的 TiO2出现。（ 2） NiO在 TiO2/γ-Al2O3载体表面的分散容量约为 1.1 mmol/100m2γ-Al2O3,比之在γ-Al2O3载体表面的分散容量 (1.5mmol/100m2γ-Al2O3)要低，这是由于γ-Al2O3表面上部分空位被 Ti4＋离子占据。用表面相互作用的“嵌入模型” (Incorporation Model）讨论了这些结果。

P改性NiW/γ-Al_2O_3的低温焦油芳烃组分加氢性能研究

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了不同P添加量的负载型NiW加氢催化剂,采用固定床加氢装置,对模型化合物萘和低温焦油富集的芳烃组分进行了催化加氢。催化剂采用N2吸附、XRD、H2-TPR、XPS以及NH3-TPD的方法进行表征,加氢产物采用GC-MS和GC×GC-TOFMS进行分析。结果表明,P助剂能够扩大催化剂的孔径并促进活性金属组分在载体表面的分散;当P含量为1.0%1.5%时,能够促进Ni-W-O混合相生成,并提高催化剂表面弱酸的含量;萘加氢反应的转化率和十氢萘的选择性也在添加1.0%的P时达到最高,分别为80%和50%左右;低温焦油芳烃组分的催化加氢结果显示,芳烃饱和加氢反应占优,绝大部分芳烃转化为环烷烃,且催化剂具有显著的脱除杂原子效果。

SO_3/γ-Al_2O_3固体酸催化剂的制备、结构与酸性表征

用酸中和法制备了活性γ-Al2O3,并在其表面负载SO3得到固体酸催化剂SO3/γ-Al2O3,用XRD,TG-DTA,FT-IR,NMR,NH3-TPD等对其进行了结构和酸性研究.结果表明:在SO3/γ-Al2O3的制备过程中形成少量的Al2(SO4)3,同时SO3与γ-Al2O3表面上的羟基反应,形成强的Br?nsted酸位,根据H/27Al双共振(TRAPDOR)MASNMR与FT-IR实验1结果提出了Br?nsted酸结构模型.SO3/γ-Al2O3表面存在两种不同强度的酸中心,其酸强度大于分子筛HZSM-5,但弱于传统的固体超强酸SO24/γ-Al2O3.-

Ni^(2+)在γ-Al_2O_3上的分散状态及负载型Ni/γ-Al_2O_3催化剂的α-蒎烯加氢活性(英文)

用X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫散射光谱(UV-VisDRS)、程序升温还原(TPR)、CO化学吸附和微反测试等方法研究了Ni2+在γ-Al2O3上的分散状态和负载型Ni/γ-Al2O3催化剂的α-蒎烯加氢催化活性。结果表明,当Ni2+负载量远低于其在γ-Al2O3载体表面分散容量时,Ni2+优先嵌入载体表面四面体空位,随着Ni2+负载量的增加,嵌入载体表面八面体空位Ni2+的比例增大。由于八面体Ni2+易被还原为金属态Ni0,NiO/γ-Al2O3样品的还原度随Ni2+负载量的增加而大幅度地增加,经氢还原所得Ni/γ-Al2O3催化剂的CO吸附量和α-蒎烯加氢催化活性大幅度增加。对La2O3助剂的作用进行了研究,结果表明分散在γ-Al2O3上的La3+物种可阻止Ni2+嵌入γ-Al2O3表面四面体空位,增大了八面体Ni2+物种所占比例,提高了催化剂的还原度,故Ni-La2O3/γ-Al2O3催化剂催化活性高于Ni/γ-Al2O3催化剂。

钡改性的Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于甲烷部分氧化的研究

800℃、80 000h-1、CH4/O2/N2=14/7/79下比较了质量分数20%的N i/-γA l2O3和Ba改性的N i/-γA l2O3催化剂,用于甲烷部分氧化反应的活性和选择性。结果表明,Ba的添加提高了镍基催化剂的活性和稳定性。BET和XRD表明,Ba的加入有利于高温焙烧下抑制大颗粒的N iA l2O4的形成,保持了高比例的活性镍组分,提高了催化剂催化活性。常压下,xCH4接近100%,sCO、sH2达到92.2%和98.1%,催化剂15h内活性稍微下降。Ba的加入使A l2O3的晶型转化温度由800℃提高到900℃,提高了载体的稳定性。

氧化铝载体对Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂上异丁烷脱氢性能的影响

采用盐酸回流法和氨水沉淀法合成了氧化铝载体,并通过络合真空浸渍法制备了不同来源氧化铝负载的Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂。利用N2物理吸附、CO脉冲吸附、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附、热重等手段对Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂进行了表征,以异丁烷脱氢为探针反应研究了氧化铝载体对该催化剂脱氢性能的影响。结果表明,与由盐酸回流法合成的载体制备的催化剂相比,采用氨水沉淀法合成的氧化铝载体制备的Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂表面具有较小的Pt颗粒和较弱的酸性分布,其脱氢活性及异丁烯选择性更优。14 d的连续运行数据显示,由氨水沉淀合成的载体制备的催化剂,其抗积炭能力更强,反应后催化剂的积炭石墨化程度更低,因而具有更好的稳定性;在该催化剂上,异丁烷初始转化率为56.67%,14 d后仍能达到34.71%,异丁烯初始选择性为80%,7 d后维持在94%左右。

CuO-CeO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂选择性催化还原NO

利用溶胶凝胶法制备CuO-CeO2-MnOx/γ-Al2O3催化剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。CuO-CeO2-MnOx/γ-Al2O3催化剂在250℃～400℃脱硝效率保持在90%以上。活性组分氧化铈负载量的增多提高了催化剂在低温区脱硝活性。同时利用程序升温方法研究了催化剂对NH3和NO的氧化性能,随着温度升高NH3被过度氧化生成了NO和N2O。催化剂能将NO氧化生成NO2,但转化程度较低。脱附实验表明,NH3和NO在催化剂表面存在明显的吸附现象。较少的NH3吸附量和NH3过度氧化是高温下脱硝效率降低的主要原因。暂态实验显示,NH3以吸附态参与反应,而NO以气态或弱吸附态参与反应。

喹啉、吲哚对二苯并噻吩在NiMoS／γ-Al2O3上加氢脱硫反应的影响

在固定床高压微反装置中考察了喹啉和吲哚对二苯并噻吩(DBT)在NiMoS/γ-Al2O3催化剂上加氢脱硫(HDS)反应活性及反应路径的影响。结果表明,喹啉和吲哚均对DBT的加氢脱硫反应具有抑制作用。少量的喹啉和吲哚即可强烈抑制DBT加氢脱硫反应的加氢路径;而当含氮化合物加入量高时,才能较为显著地抑制DBT加氢脱硫反应的氢解路径。在相同的条件下,喹啉对加氢脱硫反应的抑制能力比吲哚强。产物分析结果表明,氮化物对DBT加氢脱硫反应的抑制作用与其分子结构和加氢脱氮反应中间产物的种类紧密相关。

浆态床中Cu/ZnO/Al_2O_3/ZrO_2+γ-Al_2O_3双功能催化剂一步法合成二甲醚

采用共沉淀法,制备了纤维状CD501甲醇合成催化剂,采用SEM、TEM、XRD和BET等手段对催化剂进行了表征;并将其进一步和γ-Al2O3进行混合,获得了Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2+γ-Al2O3双功能催化剂,考察了其在浆态床中一步法合成二甲醚过程的催化特性。结果表明,相比商业催化剂(COM)和LP201催化剂,新型的CD501催化剂具有更大的比表面积和Cu/Zn分散性。对于浆态床中一步法合成二甲醚过程,采用CD501与γ-Al2O3双功能催化剂,相比采用COM或LP201与γ-Al2O3双功能催化剂,CO转化率提高了一倍,且经过270 h测试,CO转化率从61%降至57%,二甲醚时空产率从0.54 g/(g.h)降至0.48 g/(g.h),稳定性显著优于COM催化剂。当反应温度为250℃,压力为4.0 MPa,空速为3 000 mL/(g.h),氢碳比为1.0时,该催化剂应用在浆态床一步法合成二甲醚时,CO转化率为61%,DME时空产率达到0.54 g/(g.h)。

Ni-Fe/γ-Al_2O_3双金属催化剂的制备及其CO甲烷化性能研究

采用等体积浸渍法制备了Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂和Ni/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3单金属催化剂,在连续流动微反装置上考察了催化剂的CO甲烷化催化活性,采用XRD、N2物理吸附、H2-TPR、H2-TPD和TPSR等手段对催化剂进行表征。结果表明,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂中Ni、Fe之间产生了明显的相互作用,还原后催化剂中形成Ni-Fe合金,对氢气吸附量显著增加。在CO体积分数为0.5%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂表现出高的甲烷化活性,220℃时将CO完全转化为甲烷。

二苯并噻吩和吲哚在NiMoS/γ-Al2O3上加氢脱硫和加氢脱氮反应的相互影响

在固定床高压微反装置上考察了预硫化型NiMoS/γ-Al2O3催化剂上二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应和吲哚加氢脱氮(HDN)反应之间的相互影响。结果表明,吲哚对DBT的加氢脱硫反应具有抑制作用,其中对加氢路径(HYD)比对氢解路径(DDS)的抑制作用强,温度升高后,吲哚的抑制作用减弱。吲哚对DBT加氢脱硫反应的抑制作用源于吲哚及其HDN反应的中间产物在活性位上的竞争吸附。DBT和原位生成的H2S促进了催化剂表面硫阴离子空穴(CUS)向B酸位的转化,从而提高1,2-二氢吲哚(HIN)分子中C(sp3)—N键的断裂能力,使得吲哚的转化率和产物中邻乙基苯胺(OEA)的相对含量增大。HDN活性相的形成虽然需要硫原子的参与,但是活性相的保持并不需要大量的硫原子,较高含量硫化物存在时加氢活性位减少,不利于脱氮反应。

硼掺杂的γ-Al_2O_3催化膜的制备及其热稳定性的研究

在勃姆石Ａ１ＯＯＨ溶胶中引入一定量的Ｈ２ＢＯ３溶液，经不同温度的热处理，制成不同硼掺杂含量的无支撑的γ－Ａｌ２Ｏ３催化膜．用ＸＲＤ、ＢＥＴ分别对膜的晶相和膜的微孔结构，包括比表面积、孔径和孔容进行了研究，结果发现：随着硼含量的增加，在低温下，膜的比表面积和孔容都不断增加，而对孔径的影响不大；经１２００℃处理后，未掺杂硼的膜的比表面积，孔径和孔容分别为 ５．４ｍ２／ｇ， ４９ｎｍ和 ０．０６３ｃｍ３／ｇ，而经掺杂 １６％摩尔硼的膜的比表面积，孔径和孔容分别为 ３５ｍ２／ｇ， １３ｎｍ和 ０．２２５ｃｍ２／ｇ，这说明硼的掺杂对 γ－Ａｌ２Ｏ３膜的热稳定性有很好的改善作用．

K/γ-Al_2O_3催化丙酸甲酯合成甲基丙烯酸甲酯

以K/γ-Al2O3作催化剂,丙酸甲酯(MP)为原料高效合成了甲基丙烯酸甲酯(MMA),考察了反应温度、MP质量分数、甲醛来源、K负载量、原料摩尔比及催化剂煅烧温度对反应的影响。结果表明,反应的最佳工艺条件为:反应温度320℃,MP质量分数20%,三聚甲醛作甲醛来源,催化剂K负载量为12.5%,MP与甲醛的摩尔比为1∶1,催化剂煅烧温度为1100℃。在此条件下,MMA收率为39.2%,选择性为76.1%。进一步研究表明,随着焙烧温度的升高,Al2O3的晶型也发生转变,γ-Al2O3比α-Al2O3的活性高,K—O—Al键的生成有利于催化剂性能的提高。

γ-Al_2O_3催化剂上乙醇脱水制乙烯的实验研究

考察了低浓度乙醇在固定床管式反应器中活性氧化铝上催化脱水生成乙烯的反应行为.研究了反应温度、进料流率、乙醇浓度等因素对反应行为的影响规律.结果表明,在410～440℃范围内催化剂对主反应的选择性随着温度的升高而升高,在达到一定的温度后趋于稳定.乙醇转化率对温度并不敏感,而随空速的增大而降低.催化剂选择性随着进料流率增大而增大,之后稳定在99.5%以上.在进料流率小于1mL/min时乙醇转化率高于85%,乙烯收率均在80%以上.当利用低浓度乙醇作原料时,乙醇转化率随乙醇浓度增大而增大,催化剂选择性维持稳定.最终选定的适宜工艺条件：温度420℃左右,进料流率1.0mL/min左右.

Cr对Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂丙烷脱氢性能的影响

通过H2-TPR、O2-脉冲等表征手段,结合丙烷脱氢催化性能考察了助剂Cr对Pt-Sn/γ-A l2O3催化剂反应性能的影响。结果表明,添加少量Cr可显著改善Pt-Sn/γ-A l2O3催化剂的脱氢稳定性,可提高丙烯选择性,降低催化剂表面积炭量。这是由Cr和Pt-Sn之间存在的协同作用引起的,一方面,Pt促进了Cr的还原,生成了可提高丙烯选择性的+3价Cr;另一方面,Cr使Sn变得难于还原,在强还原气氛下保持了活性氧化态价态,进而改善了催化剂的脱氢稳定性。

硝酸镁在γ-Al_2O_3上的热分解及MgO/γ-Al_2O_3的碱性

研究了不同载量时Mg(NO3)2 在γ Al2O3 上存在状态和热分解行为差异.考察了Mg含量不同时MgO/γ Al2O3 的碱性变化情况 ,并与水滑石焙烧产物Mg(Al)O的碱性进行了对比.结果表明,Mg(NO3)2 可单层分散于γ Al2O3 表面 ,Mg(NO3)2 的分散决定了MgO的分散阈值 ;单层态的Mg(NO3)2 比晶态的分解温度低 ;MgO/γ Al2O3 在阈值附近具有单位表面最高碱量 ,碱位分布与Mg(Al)O相似 ,单位表面碱量高于Mg(Al)O.由于γ Al2O3 的织构可以方便地调节 ,且MgO/γ Al2O3很容易制备 ,MgO/γ Al2O3 是一个很有应用前景的固体碱.

超声辐射制备Fe^(3+)/γ-Al_2O_3催化剂催化降解含酚废水

应用超声辐射法和浸渍法制备了Fe3+/-γA l2O3催化剂,并进行了非均相Fenton试剂反应以降解含酚废水;比较了两种不同方法制备的非均相催化剂的催化性能,并用XRD和XPS技术对Fe3+/-γA l2O3催化剂进行了表征.研究结果表明:超声辐射法制备的Fe3+/-γA l2O3催化剂具有较高的催化活性,其对苯酚的降解率和降解速率大约为浸渍法的两倍;XRD测定结果表明,催化剂催化降解活性的高低与Fe3+在-γA l2O3表面上的分散状态有关;XPS分析结果表明,超声辐射法制备的催化剂其Fe3O4的衍射峰略低且弥散,半峰宽也较宽,这表明此时Fe3O4在载体上主要以小颗粒高分散状态存在,或是以非晶态的不定形状态存在,这有利于催化剂活性的提高.

稀土等碱性助剂对甲烷部分氧化制合成气整体式Ni/-γAl_2O_3催化剂性能的影响

制备了整体式Ni/-γAl2O3和添加稀土等碱性助剂的整体式Ni/-γAl2O3催化剂。研究了温度、烷氧比、空速和助剂等因素对甲烷部分氧化反应性能的影响,并利用XRD和TPR对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂活性随着温度的升高而增加;CH4转化率随着烷氧比的增加而降低;当空速为1×105h-1时,整体式催化剂的催化性能最佳。添加碱性助剂Ce,La,Na,Sr均有利于改善催化剂的还原性能,提高催化剂的活性。其中添加稀土Ce,La可使副反应CH4+2 O2→CO2+2H2O完全被抑制,从而使H2选择性达到100%。

硫中毒对Cu/γ-Al_2O_3催化含硫低浓度甲烷燃烧特性的影响

采用浸渍法制备了质量分数11.32%Cu/γ-Al2O3催化剂,采用固定床反应器,考察了SO2浓度（0-0.02%）对低浓度甲烷（体积分数,3%）催化燃烧特性的影响,通过反应前后催化剂的微观结构及化学成分检测,结合理论分析,探讨了催化反应的硫中毒原因。研究表明,SO2的通入导致了Cu/γ-Al2O3催化剂活性及稳定性的降低,在同一反应温度下,甲烷转化率随着SO2浓度的增加而下降。SEM、EDS、FT-IR、XRD表征结果表明,SO2会导致Cu/γ-Al2O3催化剂表面出现结块现象,催化剂表面有硫元素的累积,且以硫酸盐的形式存在,其主要成分为硫酸铜（CuSO4）。在富氧条件下,SO2分子及氧离子在Cu^2＋上吸附所形成的硫酸铜,附着在催化剂表面,形成一层坚硬的外壳,是产生硫中毒现象的根本原因。