BiVO_4-MCM-41复合催化剂的制备及其对亚甲基蓝降解的光催化活性

将单斜白钨矿结构的BiVO4固载于中孔MCM-41分子筛上,制备了BiVO4-MCM-41复合催化剂,并对催化剂进行了表征,考察了催化剂在光催化亚甲基蓝降解反应中的催化活性.结果表明,BiVO4首先在MCM-41分子筛上形成锆石结构或四面体白钨矿结构的结晶,通过水热处理之后转变为单斜结构的结晶.BiVO4-MCM-41催化剂不仅保持了BiVO4较高的光催化活性,而且提高了对亚甲基蓝的吸附性能,从而提高了对亚甲基蓝降解反应的光催化活性.

硅烷化溶剂对TiO_2/Fe-MCM-41复合光催化剂吸附性能的影响

在不同条件下用KH-550硅烷偶联剂对介孔分子筛Fe-MCM-41表面进行化学修饰后,以Fe-MCM-41分子筛为载体负载TiO2纳米溶胶。实验发现在硅烷化处理时,选择不同极性的溶剂对复合光催化剂的吸附性能有显著影响。利用XRD,固体漫反射UV-Vis吸收光谱,FT-IR,低温N2吸附-脱附等对分子筛进行了表征。结果表明:在不同的溶剂中,Fe-MCM-41分子筛在KH-550化学修饰时硅烷化程度不同。与无水乙醇等极性较强的溶剂所制的样品相比,正己烷为溶剂的TiO2-Fe-MCM-41正己烷样品具有更强的吸附能力,对TiO2纳米粒子具有更好分散能力。

絮凝法制备TiO_2/MCM-41复合光催化剂及其性能的研究

以MCM-41分子筛为介孔材料,采用絮凝法制备复合光催化剂,通过XRD对复合光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征,以人工合成染料罗丹明B为降解对象,考察絮凝pH、煅烧时间、煅烧温度、光照时间、催化剂投加量对复合光催化剂活性的影响。实验结果表明:在絮凝pH值为4时所得絮凝污泥,经700℃煅烧2h后的复合光催化剂具有最佳的光催化活性,在紫外光下照射浓度为20mg/L的罗丹明B 40min可获得98%以上的降解效果。

包覆型Hβ和MCM-41复合分子筛作载体制备Pt加氢脱硫催化剂的研究

以Hβ为内核、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、偏硅酸钠为硅源,采用附晶生长法在Hβ表面包覆了一层MCM-41介孔相。分别以Hβ、MCM-41、包覆型复合分子筛(βM)以及Hβ和MCM-41机械混合物(β+M)作载体,采用等体积浸渍法制备了Pt催化剂。以二苯并噻吩(DBT)为模型含硫化合物,考察了催化剂的加氢脱硫(HDS)反应性能。结果表明,引入酸性Hβ载体不同程度地提高了催化剂的HDS活性,但也加剧了HDS产物的裂化反应。Pt/βM的HDS活性与Pt/Hβ接近,显著高于Pt/MCM-41和Pt/β+M。DBT在Pt/MCM-41上以直接脱硫路径为主,且不发生裂化反应。Pt/βM兼具很高的HDS活性和较低的裂化选择性,同时预加氢路径选择性也有所提高,说明包覆型βM复合分子筛是一种潜在的优异深度HDS催化剂载体。

絮凝污泥制备TiO_2/MCM-41复合光催化剂及降解罗丹明B

研究了以聚硅硫酸钛为絮凝剂,处理掺杂MCM-41型分子筛的长江水,将产生的大量絮体经抽滤、烘干和一定温度下煅烧,制备了具有光催化活性的TiO2/MCM-41复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)对其进行了表征。结果表明,在长江水浊度为86.7NTU,MCM-41分子筛掺杂量为0.7g/L时,经聚硅硫酸钛絮凝产生的絮凝污泥在700℃下煅烧2h后制备的复合光催化剂活性最高,光催化氧化浓度为20mg/L的罗丹明B 40m in后脱色率达97.6%。

MCM-41负载钨磷杂多酸催化剂的性能研究

制备并表征了MCM-41负载H_3PW_(12)O_(40)(PW)催化剂.PW杂多酸在MCM-41上负载量高达70%(质量分数)时,XRD中仍未检测到其晶相峰.PW杂多酸与MCM-41载体的相互作用要比与SiO_2载体的强.PW杂多酸中的质子位是非常强的酸中心,它们对NH_3的微分吸附热在160～180kJ/mol的范围.与PW杂多酸相比,PW/MCM-41催化剂的酸中心强度变弱并且分布不均匀,其酸量和酸中心分布可以通过改变PW杂多酸的负载量来调节.PW/MCM-41是一类适合于中强酸和弱酸催化反应的新型固体酸催化剂.

钌卟啉/MCM-41催化剂的制备、表征及性质

应用３氨丙基三乙氧基硅烷对ＭＣＭ４１ 介孔分子筛进行了改性． 改性产物（ 记为ＭＣＭ４１（ｍ））具有较强的装载钌卟啉［Ｒｕ（ Ⅱ）Ｌ（ＣＯ）（ＥｔＯＨ）］ （Ｌ＝ ｍｅｓｏｔｅｔｒａｋｉｓ（４ｃｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ） 的能力． 制备了裹载０－１％ ～８－３ ％ 钌卟啉的产物（ 记为Ｒｕ／ ＭＣＭ４１（ｍ）） ． 应用Ｘ 射线衍射、差热热失重分析和紫外可见光谱等方法对裹载产物进行了表征． 结果表明，钌卟啉在ＭＣＭ４１（ｍ） 孔道中是以单分子态存在，而不是以晶态存在． 装载后钌卟啉仍保持其基本结构，并且热稳定性增加． 轴向配体取代反应使钌卟啉固定在ＭＣＭ４１（ｍ） 孔道表面上． 低钌含量的Ｒｕ／ＭＣＭ４１（ｍ） 具有高催化活性，这是有效的位置分离和扩散孔道通畅的结果． 以０－１ ％ Ｒｕ／ＭＣＭ４１（ｍ） 和自由的钌卟啉为催化剂进行的６ 种烯烃的氧化反应结果表明，前者的催化转换数是后者的２０ ～４０倍．Ｒｕ／ ＭＣＭ４１（ｍ） 催化剂具有特殊的形状选择性，较长的寿命， 并且容易过滤回收．

以MCM-41为载体担载Co-Mo硫化物制备柴油深度加氢脱硫催化剂

用全硅MCM 4 1共浸渍法担载Co Mo制备的催化剂 ,其金属担载量w(MoO3 ) =2 0 %。考察了该催化剂对二苯并噻吩 (DBT)、 4 甲基二苯并噻吩 (4 MDBT)、 4 ,6 二甲基二苯并噻吩 (4,6 DMDBT)和高硫直馏柴油加氢脱硫反应的活性 ,并与日本某深度加氢脱硫催化剂 (DHDS)作了比较。结果表明 ,所研制的催化剂对DBT、4 MDBT、 4 ,6 DMDBT和高硫直馏柴油 (wS=2 83% )均具有很高的加氢脱硫活性 ,高于DHDS催化剂的活性。MCM 4 1担载的催化剂最佳Co/Mo原子比为 0 75 ,高于以γ Al2 O3 作载体的市场上广泛应用的Co Mo催化剂 ,这可能是活性组分在表面高度分散的结果。在DBT的加氢脱硫反应中 ,联苯 (BP)的选择性远高于环己烷基苯(CHB)的选择性 ,说明Co Mo/MCM 4 1催化的加氢脱硫反应中 ,氢解脱硫反应占主导地位。与Ni Mo/MCM 4 1催化的加氢脱硫反应过程相似 ,加氢脱硫反应中生成的CHB稳定性较低 ,会进一步分解为苯和环己烷。由TPR谱图可知 ,表面的Mo和Co活性组分存在相互作用 ,活性高的Co Mo/MCM 4 1催化剂的TPR谱在 6 0 0℃左右出现一个新的特征峰。

H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41催化剂的制备、表征及其催化合成乙酰水杨酸

采用浸渍法将Dawson结构的磷钨酸H6P2W18O62(简写为P2W18)负载在MCM-41分子筛上,制备出新型P2W18/MCM-41催化剂;采用FTIR,XRD,SEM,EDS等方法对催化剂进行了表征。表征结果显示,P2W18/MCM-41催化剂既保持了MCM-41分子筛的孔道结构,又保持了P2W18的Dawson结构。同时研究了P2W18/MCM-41催化剂对乙酰水杨酸合成反应的活性,通过正交实验确定了优化工艺条件:n(水杨酸)∶n(乙酸酐)=1.0∶1.5、P2W18/MCM-41催化剂用量2.7%(基于反应物的质量)、反应温度80℃、反应时间10 min。在此优化条件下,乙酰水杨酸收率为88.1%。P2W18/MCM-41催化剂重复使用5次,乙酰水杨酸收率仍可达76.7%。

以全硅MCM-41为载体制备W系深度加氢脱硫催化剂

用全硅MCM 41担载Ni W和Co W制备了深度加氢脱硫催化剂 ,并在中压固定床反应器上分别考察了对二苯并噻吩 (DBT)和高硫直馏柴油的加氢脱硫性能。结果表明 ,全硅MCM 41担载制成的W系催化剂表现出很高的加氢脱硫活性 ,其中Ni W /MCM 41活性高于Co W /MCM 41,但两类催化剂的最佳Ni(Co) /W原子比均为 0 75。从加氢脱硫产物分布看 ,两类催化剂的脱硫反应路径不同 ,在Co W /MCM 41上主要通过氢解脱硫 ,而在Ni W /MCM 41上则是通过氢解以及先经芳环加氢后脱硫的两条路径来进行。对Ni W /MCM 41来说 ,加氢活性随温度升高而升高。

MCM-41负载磷钨酸催化剂的制备及其对乙酰化反应的催化性能

采用水热合成法制备了介孔分子筛 MCM-41,并利用浸渍方法将磷钨酸负载在 MCM-41分子筛上,经煅烧得到 PW/MCM-41催化剂;利用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、N_2吸附-脱附和 NH_3程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征;考察了 PW/MCM-41催化剂对苯甲醚及1,4-二甲氧基苯的乙酰化反应的催化性能。表征结果显示,磷钨酸负载到 MCM-41分子筛上后,保持了 Keggin 结构,MCM-41分子筛保持了介孔结构。实验结果表明,PW/MCM-41催化剂的活性随磷钨酸负载量的增大而降低;磷钨酸质量分数为30%的 PW/MCM-41催化剂上反应底物的转化率最高,使用该催化剂0.8 g,以10 mL 二氯甲烷为溶剂,在苯甲醚用量0.01 mol、乙酸酐用量0.02 mol、反应温度140℃、反应时间4 h 的条件下,苯甲醚转化率可达77.0%,对甲氧基苯乙酮的选择性为96.5%。

MCM-41负载Mo-Ni-P催化剂的加氢性能

采用水热法合成了不同n(SiO2)/n(Al2O3)的MCM-41介孔分子筛。考察了分子筛中铝含量对分子筛结构和性质的影响。以MCM-41与γ-Al2O3混合作载体,浸渍Mo-Ni-P制备成催化剂,以萘(w=5％)的甲苯溶液为反应物,考察了分子筛中铝含量对催化剂加氢性能的影响。结果表明,随着配料n(SiO2)/n(Al2O3)的降低,MCM-41中铝含量增加,但相对结晶度下降。随着分子筛中铝含量的增加,以MCM-41和γ-Al2O3为载体的催化剂的萘加氢活性,尤其是开环活性得到提高;以MCM-41分子筛与HY分子筛以及γ-Al2O3为载体的催化剂的萘加氢活性更高,形成载体的不同分子筛之间存在着协同作用。提出了萘加氢反应历程,包括两条平行路线:一条为萘加氢饱和首先生成四氢萘,而后异构化,继而开环;另一条为萘的加氢饱和产物四氢萘进一步加氢饱和生成十氢萘,继而异构化和开环。

HY/MCM-41/γ-Al_2O_3负载的硫化态Ni-Mo-P催化剂上萘的加氢

采用水热法合成了不同SiO2 /Al2 O3 比的MCM 4 1介孔分子筛 .并分别以HY/MCM 4 1 /γ Al2 O3 ,HY/γ Al2 O3 和γ Al2 O3 为载体 ,用浸渍法制备了Mo Ni P催化剂 .以萘为模型化合物 ,考察了硫化态Mo Ni P催化剂的加氢活性 .结果表明 ,不同载体负载的催化剂催化活性均随着活性组分负载量的增大而提高 ,其中掺杂大比表面MCM 4 1的HY/MCM 4 1 /γ Al2 O3所负载的催化剂催化活性提高幅度最大 .由于MCM 4 1与HY分子筛在酸性和孔结构上存在互补性 ,因而催化剂对萘加氢存在协同作用 .提出了萘加氢的反应机理 ,认为反应网络包括两个平行路径 :一是萘加氢生成四氢萘后发生异构化或开环反应 ;二是萘加氢生成四氢萘后进一步加氢生成十氢萘 。

Cr/MCM-41催化剂上的乙烯聚合行为

以纯硅ＭＣＭ４１为载体，负载Ｐｈｉｌｉｐｓ烯烃聚合催化剂活性组分Ｃｒ．ＸＲＤ及ＴＥＭ表征结果表明，所得到的Ｃｒ／ＭＣＭ４１催化剂具有良好的晶体结构和较理想的长程有序一维孔道．ＦＴＩＲ和Ｒａｍａｎ光谱表征结果表明，Ｃｒ／ＭＣＭ４１上不仅可发生乙烯聚合过程，而且形成的聚乙烯以结晶和无定形两种形态存在．乙烯聚合活性不仅与反应参数有关，而且与Ｃｒ的负载量密切相关．用于乙烯聚合后，Ｃｒ／ＭＣＭ４１催化剂仍保持其特征的晶体结构和一维孔道结构．

微波固相法制备ZnCl_2/MCM-41催化剂及其催化性能

采用微波固相法、普通加热法和溶剂分散法等不同方法制备了ZnCl2/MCM-41催化剂,以XRD、FT-IR和TG-DSC等表征手段,比较了不同方法制备的催化剂中ZnCl2在分子筛表面的存在状态.XRD测定结果表明,微波固相法和溶剂分散法制备的样品可使ZnCl2完全分散于MCM-41分子筛表面,而加热法制备的样品中仍存在ZnCl2的晶相衍射峰.FT-IR、DSC和原子吸收光谱的测定结果表明,微波辐射可使ZnCl2与分子筛表面羟基发生固态相互作用形成O-Zn-Cl活性位,具有更加温和的Lewis酸性.考察了不同方法制备和不同ZnCl2负载量的催化剂在月桂烯与丙烯醛Diels-Alder反应中的催化性能,与普通加热法制备的催化剂相比,微波固相法与溶剂分散法制备的催化剂具有更好的催化活性和选择性,但微波固相法制备催化剂更为简单.

全硅MCM-41担载的Ni-W催化剂上二苯并噻吩加氢脱硫反应动力学研究

以二苯并噻吩 (DBT)的质量分数为 0 .2 %～ 0 .8%的十氢萘溶液为模型化合物 ,在中压固定床反应器上 ,研究了全硅MCM 41担载的Ni W硫化物催化剂上的加氢脱硫反应 (HDS)动力学。理论分析和实验结果都表明 ,常用的Langmiur Hinshelwood方程不适用于气 液 固三相滴流床积分反应器。应用假 1级平推流反应模型 ,分别得到了各催化剂作用下的该反应的速率常数和表观活化能。催化剂的Ni/W摩尔比 (nNi/nW)为 0 .2 5、 0 .5、0 .75和 1.0时 ,该催化HDS反应的表观活化能分别为 117.3、 96.7、 64 .4和 72 .9kJ/mol。其中 ,nNi/nW =0 .75的反应表观活化能最低。将催化剂的HDS活性与表观活化能相关联可以发现 ,表观活化能和催化剂活性之间有对应关系 ,表观活化能越低 。

Ni-W/Si-MCM-41加氢脱硫催化剂中Ni的助剂作用

在中压固定床反应器上,以含质量分数0.2%～0.8%二苯并噻吩(DBT)的十氢萘溶液为模型化合物,考察了Ni-W/Si-MCM-41催化下的加氢脱硫反应(HDS)动力学.结果表明,HDS反应的表观活化能(EHDS)和氢解反应的表观活化能(EHYG)在Ni/W摩尔比为0.75时最小,而加氢反应的表观活化能(EHYD)则随Ni/W摩尔比的增加单调降低,表明在Ni-W/Si-MCM-41催化剂上加氢和氢解的活性中心不同.紫外/可见漫反射光谱(UV-Vis)和程序升温还原技术(TPR)表征的结果表明,Ni-W/Si-MCM-41的加氢活性中心可能与催化剂表面八面体配位的Ni物种有关,而氢解活性则与NiO-WO3混合物种的还原性能有一定对应关系.

Pt对Ni_2P/MCM-41催化剂加氢脱硫性能的影响

以MCM-41为载体,采用程序升温还原法制备了含有少量Pt的Ni-P/MCM-41催化剂,并用氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)、N2吸附比表面积、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对催化剂的结构和性能进行了表征.考察了P/Ni摩尔比及Pt含量对Ni-P/MCM-41催化剂催化二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)性能的影响.结果表明,Pt能降低Ni2P催化剂的还原温度,并有助于Ni2P相的生成,抑制团聚现象,提高催化剂的HDS活性.当Pt的质量分数为0.6%,P/Ni摩尔比为2时,催化剂具有最佳加氢脱硫活性,在340℃,3.0 MPa,氢油体积比为500,质量空速(WHSV)为2.0 h-1的条件下,二苯并噻吩转化率为100%,且催化剂加氢脱硫活性在120 h内基本保持稳定.

含MCM-41分子筛的FCC催化剂半工业应用试验

合成出了可用于催化裂化的MCM 41分子筛 ,并制成FCC催化剂。经半工业应用试验表明 :使用系统藏量中含有 5 0 %MCM 41分子筛的FCC催化剂具有较好的裂化重油的能力 ,与原用催化剂相比柴油收率可增加 1.85个百分点 ,轻质油收率增加 3.47个百分点 ,焦炭产率下降 0 .2 9个百分点。

MCM-41分子筛和催化剂的特殊吸附等温线

测定了MCM—41中孔分子筛和催化剂的吸附等温线,发现它们形状非常特殊,不仅可逆部分分两段,并且还存在两个滞后环.在相对压力0.4以前出现的第一个滞后环可归属于中孔孔道内的毛细凝聚,在饱和压力附近出现的第二个滞后环可归属于分子筛颗粒之间的毛细凝聚.利用吸附和XRD数据,可有效地表征MCM—41分子筛和催化剂的结构有序度和孔道畅通情况.