固定床用大孔Ni/SiO2催化剂的研究

固定床用雷尼镍催化剂具有装填和取出时容易失活,热稳定性较差,寿命较短等缺点。本文采用有机模板法制备大孔SiO2,并以此为载体制备固定床用大孔Ni/SiO2催化剂,制备的催化剂具有较高的活性、良好热稳定性,使用寿命更长,且催化剂的装填及取出没有失活风险。

ZrO_2助剂对Ni/SiO_2催化剂CO甲烷化催化活性及其吸附性能的影响

采用连续流动微反装置和原位漫反射红外光谱法考察了Ni/SiO2及添加ZrO2助剂的Ni/ZrO2-SiO2催化剂CO甲烷化催化活性和吸附性能。结果表明,在CO体积分数1%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,200℃时Ni/ZrO2-SiO2催化剂可将CO完全转化。而相同反应条件下Ni/SiO2催化剂上CO的转化率仅为35%,直至270℃时方可将CO完全转化。由此可见,ZrO2助剂的添加明显提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性。同时,ZrO2助剂的添加显著提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂对CO的吸附能力,H2存在时可通过在较低温度时形成较多的桥式羰基氢化物来提高Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性;CO甲烷化反应条件下,Ni/SiO2和Ni/ZrO2-SiO2催化剂上C—O键的削弱和断裂是经由羰基氢化物-多氢羰基氢化物的途径,而不是经由C—O键的直接断裂途径。

Ni/SiO_2催化剂上间二硝基苯液相加氢制间苯二胺

将等体积浸渍法制备的Ni SiO2 催化剂应用于间二硝基苯液相加氢制间苯二胺反应中 ,通过BET ,XRD ,TEM ,TPR ,H2 TPD和活性评价等方法对催化剂的物化性质及催化性能进行了研究 ,考察了镍含量对催化剂活性的影响 .结果表明 ,Ni SiO2 催化剂不仅具有很高的催化活性 ,而且对间苯二胺表现出很高的选择性 ;催化剂的活性随着镍含量的不同而有所变化 .当w(Ni) <2 0 %时 ,随着镍负载量的增加 ,催化剂的活性逐渐升高 ,而当w(Ni) ≥ 2 0 %时 ,催化剂的活性和选择性基本趋于稳定 .

等离子体技术对CO_2甲烷化用Ni/SiO_2催化剂的改性作用

采用浸渍法制备了Ni/SiO2催化剂,应用等离子体技术对催化剂进行改性处理。以CO2甲烷化为模型反应对催化剂进行活性评价,通过H2程序升温还原(H2-TPR)和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)技术对催化剂进行表征。研究了等离子体技术强化处理对催化剂吸附性能和还原性能的影响。结果表明,与常规焙烧的催化剂相比,等离子体技术改性处理提高了催化剂活性组分的分散度,增加反应活性位并调变了活性位对吸附物种的吸附强度,改进了催化剂的还原性能,CO2甲烷化反应活性和甲烷的时空产率显著提高。

助剂对Ni/SiO_2催化剂结构和间二硝基苯加氢性能的影响

采用等体积分步浸渍法,制备了添加Mg、Cu、Co、Ce、La助剂的Ni/SiO2催化剂,用于间二硝基苯加氢制间苯二胺反应,并采用XRD和TPR等手段表征了催化剂的物理化学性质。结果表明,助剂Mg、Cu、Co、Ce的加入均不同程度地抑制了催化剂的加氢活性;La的加入显著提高了催化剂的活性和选择性,在反应压力2.6MPa、反应温度373K时,反应1h,间二硝基苯转化率和间苯二胺产率分别为97.1%和93.5%。XRD和TPR的结果表明,稀土氧化物La2O3可使催化剂中Ni晶粒度变小,分散度增加,且能大大削弱载体与Ni物种之间的相互作用,从而增加催化剂中活性Ni物种的数目,增大催化剂的活性和选择性。

Ni助剂FeMnK/SiO_2费托合成催化剂的结构性质及还原碳化行为研究

研究了N i助剂对共沉淀型FeMnK/S iO2催化剂的结构性质和还原炭化行为的影响。结果表明,添加少量N i助剂提高了催化剂的比表面积,降低了平均孔径,促进了催化剂中铁氧化物的分散。在H2-TPR中,N i助剂降低了催化剂的还原温度;在CO-TPR中,N i助剂使催化剂的还原和炭化峰前移,提高了氧的移除速率,增加了碳的引入量;在合成气等温还原中,N i助剂提高了催化剂的活化速率,在相同的还原时间内可获得更高的F-T合成反应活性。

Ni/SiO_2催化剂的制备条件对催化间二硝基苯加氢反应性能的影响

将Ni/SiO2 催化剂应用于间二硝基苯加氢反应中 ,考察了该催化剂制备过程中焙烧温度和还原温度对其催化性能的影响 ,并通过BET、XRD、TEM、TPR等方法对催化剂进行了表征 .结果表明 ,在实验研究范围内 ,随着焙烧温度的提高 ,Ni/SiO2 催化剂比表面积降低 ,NiO与载体SiO2 之间的相互作用逐渐增强 ,催化剂的还原温度明显提高 ,活性组分Ni的晶粒度增大 ,焙烧温度为 773K时催化剂具有最佳的催化反应性能 ,此时活性组分Ni以高分散状态存在 .催化剂的还原温度对Ni/SiO2 催化剂的结构和催化性能影响显著 ,当还原温度较低时 ,活性组分还原不完全 ,催化剂活性较低 ;而还原温度太高会使活性组分烧结 ,导致催化剂活性明显降低 ;还原温度为 72 3K时催化剂表现出最佳的活性和选择性 .

SiO_2和Al_2O_3负载的Ni基催化剂在甲烷干重整中的催化性能差异（英文）

CH4与CO_2干重整反应对于环境保护和天然气资源的合理利用具有重要意义。SiO_2和Al_2O_3是适用于甲烷干重整反应的两种典型的催化剂载体。为了阐明这两种载体对催化剂性能的影响,本研究采用等体积浸渍法制备了Ni/Al_2O_3和Ni/SiO_2催化剂,并利用BET、TEM、H2-TPR、XRD、TG和Raman等技术对还原和反应后的催化剂进行了表征。结果表明,由于载体的性质不同,Ni基催化剂在甲烷干重整中的催化性能也不同。Ni/SiO_2催化剂的初始活性较高,但由于其金属-载体相互作用较弱,催化稳定性较差,在800℃下反应15 h其催化活性急剧下降;较弱的金属-载体相互作用使得Ni/SiO_2催化剂上的Ni颗粒较大,有利于积炭前驱物种的生成,导致催化剂快速失活。而对于Ni/Al_2O_3催化剂,金属-载体相互作用较强,Ni颗粒较小,但由于Ni与Al_2O_3生成了NiAlxOy物种,有效活性位减少,其催化活性相对较低,但催化稳定性较好,干重整反应进行50 h其活性保持稳定; Ni与Al_2O_3之间较强的相互作用有利于形成小且稳定的Ni粒子,能减少积炭,因而具有优异的催化稳定性。

新型油脂加氢催化剂Ni-B/SiO_2非晶态合金的研究

用化学还原法制备了Ni-B/SiO_2非晶态合金催化剂,应用于大豆油加氢制备硬化油脂。研究了制备过程中镍含量、还原剂KBH_4用量及浓度对催化剂加氢活性的影响。研究表明:镍含量在20%,KBH_4:Ni^(2+)=1.5:1(摩尔比),KBH_4浓度为2mol/L的条件下制备的催化剂活性最高;催化剂最佳用量为0.5％。

助剂对Ni/SiO2催化剂微观结构及二硝基甲苯催化加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了负载型Ni/SiO2催化剂,研究了Ce、Zr、La、Co和Fe助剂对催化剂微观结构及其催化二硝基甲苯(DNT,C6H3CH3(NO2)2)加氢制备甲苯二胺(TDA,C6H3CH3(NH2)2)性能的影响。通过XRD,BET,H2-TPD、H2-TPR和XPS技术对催化剂进行了表征。结果表明,助剂的引入促进了Ni物种在载体表面的分散,减小了Ni晶粒的尺寸,使得NiO晶粒更易还原。添加La、Fe和Zr助剂增加了有效的Ni活性中心数,有利于催化活性的提高,其中,添加La助剂制备的催化剂催化性能最优,DNT转化率和TDA选择性分别为98.1%和99.1%。但Co和Ce助剂的加入降低了化学氢吸附量,使得有效的Ni活性中心数降低,降低了催化剂的催化活性。

Ni/SiO_2催化剂上甲烷催化裂解制氢

研究了固定床反应器上甲烷在Ni SiO2催化剂上的裂解反应,并分别用O2、H2O进行催化剂失活 活化循环实验,并对催化剂用XRD进行分析。结果表明,Ni SiO2催化剂具有良好的催化性能,甲烷转化率～40%,并能在150min的时间内保持其活性,无论是用空气氧化还是水蒸气汽化,都能有效地活化已失活的催化剂。XRD实验显示,多次裂解-再生循环过程,对催化剂结构没有明显破坏。

Ni_2(OCH_3)_2/SiO_2催化剂上CO_2和CH_3OH的吸附和反应性能

采用表面改性和离子交换相结合的方法制备了Ni2 (OCH3 ) 2 /SiO2 负载型双核金属甲氧基配合物催化剂 ,利用红外光谱 (IR)、程序升温脱附 (TPD)、程序升温表面反应 (TPSR)和微反技术考察了催化剂的表面结构以及CO2 和CH3 OH的化学吸附和反应性能 .结果表明 :Ni2 (OCH3 ) 2 /SiO2 中Ni2 + 与载体SiO2 表面O2 -以双齿配位形式键合 ,甲氧基以桥基形式联结双金属离子形成双核物种Ni2 (OCH3 ) 2 ;CO2 在催化剂表面存在甲氧碳酸酯基物种和桥式两种吸附态 ,CH3 OH则只有一种分子吸附态 ;在 10 0～ 2 0 0℃条件下 ,CO2 和CH3 OH在催化剂上的反应产物主要是DMC和H2 O ;根据反应结果 ,讨论了催化反应机理 .

磁载光催化剂TiO_2/SiO_2/Ni_(0.5)Fe_(2.5)O_4的制备及其催化氧化性能

采用固相反应法制备磁载体(SiO2/Ni0.5Fe2.5O4),溶胶-凝胶法得到易于磁分离回收的磁载光催化剂TiO2/SiO2/Ni0.5Fe2.5O4。用XRD、SEM、IR和UV-Vis等进行表征。研究了太阳光下催化剂对亚甲基蓝溶液的脱色性能。结果表明,在太阳光下,磁载光催化剂TiO2/SiO2/Ni0.5Fe2.5O4可使亚甲基蓝溶液迅速脱色;3次循环使用后脱色率仍为95%以上,回收率为98.8%。

甲烷在Ni/SiO_2催化剂上裂解制碳纳米管和氢气

采用以单分散硅溶胶为前驱体合成的担载Ni/SiO2 催化剂 ,研究了甲烷裂解制碳纳米管和氢气的关联性 ,并对所制得的纳米管进行了纯化研究。结果表明 ,该催化剂催化甲烷裂解产生大量碳纳米管的同时 ,也得到不含CO的氢源。该方法结合了催化裂解合成碳纳米管和裂解制氢工艺 。

微波等离子体气相合成Ni/SiO_2超细颗粒催化剂

本文采用微波等离子体气相合成了Ni/SiO_2超细颗粒催化剂,粒度大小为8.8～18.8nm。研究了合成条件对粒子形态及尺寸分布、组成的影响,并对其CO甲烷化活性进行了初步考察,表明等离子体的反应性和高温度梯度是制备超细颗粒的有效手段。

流化床上甲烷催化转化制合成气Ni/SiO_2催化剂性能研究

考察了流化床上Ni/SiO2催化剂对甲烷部分氧化和甲烷二氧化碳重整耦合反应的催化性能,研究了Ni负载量,反应温度、预还原温度对催化性能的影响.结果表明,镍基催化剂具有很高的初活性,但是在线反应6h后催化剂很快失活.TG、XRD和TEM分析结果显示高温下镍晶粒的聚集长大是催化剂活性显著下降的主要原因.

载体焙烧温度对Ni/SiO_2-Al_2O_3催化剂稳定性的影响

为了获得高水热稳定的负载Ni催化剂,延长催化剂在含水液相体系中的使用寿命,以不同温度焙烧的Si O2-Al2O3为载体,采用浸渍法制备Ni/Si O2-Al2O3催化剂,通过吡啶-原位傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、NH3-程序升温脱附和H2-程序升温还原等方法进行表征,以水相1,4-丁炔二醇加氢为探针反应,研究载体焙烧温度对Ni/Si O2-Al2O3催化剂催化加氢性能及含水体系中稳定性的影响。结果表明,在（400~800）℃,随着载体焙烧温度升高,活性组分Ni存在状态及催化剂加氢活性变化较小,但催化剂的水热稳定性下降,造成这一现象的原因是随着载体焙烧温度升高,载体表面Si O2聚集,暴露的Al3＋增加,载体水合程度增大。载体焙烧温度400℃时,Ni/Si O2-Al2O3催化剂表现出最佳的水热稳定性。

Al_2O_3掺杂的80TiO_2·20SiO_2介孔光催化剂的合成与表征

以钛酸异丙酯[Ti(OCHMe2)4],正硅酸四乙酯[Si(OEt)4],无水三氯化铝(AlCl3)为无机氧化物前驱体,无水乙醇为溶剂,非离子型三嵌段聚氧烯烃共聚物表面活性剂(P123)为模板剂,采用溶胶-凝胶法成功地合成了Al2O3掺杂的80TiO2.20SiO2介孔材料(1),其结构经UV和XRD表征。研究结果表明,1的介观结构具有良好的有序度;1骨架内的Al2O3为无定形;Al原子未进入锐钛矿晶格内。1对光的吸收主要在紫外区,带隙能2.95 eV～2.97 eV,且低于80TiO2.20SiO2的带隙能(3.22 eV)。在紫外光照射下,1分解H2S气体的活性得到了显著提高,且最高活性是80TiO2.20SiO2的3倍以上。

Ce含量对Ni/Ce1-xZrxO2/SiO2催化剂甲烷裂解制氢催化性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同Ni和Ce1-xZrxO2(x=0.1～0.9)含量的Ni/Ce1-xZrxO2/SiO2催化剂,考察了催化剂中Ce和Zr的摩尔比与甲烷裂解制氢反应性能的关系,并对不同Ce、Zr摩尔比的催化剂进行了XRD和SEM表征.结果表明,不同Ce、Zr摩尔比的Ni/Ce1-xZrxO2/SiO2催化剂对甲烷裂解制氢反应的活性和稳定性不一样,并且反应后在催化剂表面沉积的碳纤维的形貌也有区别.

Ni/CeO2/SiO2催化剂上甲烷催化裂解制氢的研究

采用分步浸渍法制备了不同Ni和CeO2含量的Ni/CeO2/SiO2催化剂,考察了催化剂中CeO2的含量与甲烷裂解制氢反应性能的关系,并对催化剂的结构进行了表征.催化活性评价结果表明,CeO2质量分数大于5%后能显著提高甲烷的转化率和催化剂的稳定性.XRD结果表明,CeO2对活性组分Ni具有很好的分散作用.