噻吩模拟油对炭改性Co-Mo催化剂的硫化

采用Co(Ac)2、(NH4)6Mo7O24.4 H2O和乙二胺的浓氨水溶液共浸渍γ-Al2O3载体,制备适合于含硫原料油硫化活化的炭改性Co-Mo催化剂。炭改性Co-Mo催化剂用噻吩模拟原料油硫化后脱硫活性与对照Co-Mo催化剂用DMDS硫化的脱硫活性相当。由于添加物乙二胺和Co2+形成络合物,推迟了Co2+的硫化,使活性金属Mo在Co之前完成硫化,这有利于助剂Co2+迁移到已形成的MoS2活性相的侧边形成Co-Mo-S活性结构。在硫化过程中,醋酸和乙二胺的碳化,减弱了载体与活性金属的相互作用,使活性金属Mo更容易硫化。醋酸和乙二胺的共同作用,促成了对催化剂的碳改性,改善了催化剂噻吩模拟油硫化的效果。

磷酸银光催化剂改性及应用研究进展

磷酸银(Ag_(3)PO_(4))因其窄带隙、较强的氧化能力和可见光响应性等优点,成为光催化研究领域的研究热点。针对Ag_(3)PO_(4)光催化材料的改性方法和机理进行综述和总结,介绍了形貌调控、元素掺杂、碳基材料复合以及构建异质结等改性措施,阐述了Ag_(3)PO_(4)光催化材料在降解有机污染物和光催化制氢方面的应用现状,指出了Ag_(3)PO_(4)光催化材料目前存在的问题,同时对今后的发展提出了前景展望。

NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿催化剂NH_(3)-SCR脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能研究

采用球磨、微波焙烧方法制备了不同质量分数NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿NH_(3)-SCR脱硝催化剂。通过BET、SEM-EDS、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR分析了催化剂脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能。结果表明:NH_(3)SO_(3)改性使催化剂脱硝活性得到了显著提高,10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂在300~350℃脱硝活性可达90%左右。SO_(2)/H_(2)O共同作用可将10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂脱硝活性提高至97%,其促进作用保持了良好的稳定性,且具有可逆性。NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿后,催化剂比表面积、酸性位点及强度增加,表面活性物质分散度更高,弱化了尾矿矿物晶型,提高了催化剂吸附能力和氧化还原能力,从而提高催化脱硝活性,同时具备优良的SO_(2)/H_(2)O耐受性。

稀土金属改性对负载型Ni_(2)P/M41催化剂加氢脱硫活性的影响

开发高效加氢脱硫催化剂是实现油品深度脱硫的重要途径。采用浸渍-程序升温法制备不同稀土金属(La、Ce、Pr、Nd、Y)改性的Ni_(2)P/M41催化剂。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、CO吸附和X射线光电子能谱技术分析催化剂的结构以及化学组成,并以二苯并噻吩为模型化合物,考察稀土金属对Ni_(2)P/M41催化剂加氢脱硫性能的影响。结果表明:稀土金属可以不同程度地影响催化剂的尺寸以及活性相Ni_(2)P在载体表面的分散性;稀土金属La、Pr能够显著提高负载型Ni_(2)P/M41催化剂的HDS(加氢脱硫)活性,加入稀土金属Nd、Ce和Y反而使催化剂活性略有降低;Pr-Ni_(2)P/M41表现出最优的加氢脱硫能力,反应6 h后,脱硫率达到92.6%,与未改性的Ni_(2)P/M41催化剂的转化率相比,提高15.1%。

TiO_(2)基光催化剂的负载改性方法研究进展

TiO_(2)由于比表面积大、化学性质稳定、具有较高光催化活性等优点,在环境治理保护、光催化降解污染物等方面广泛应用。但其禁带宽度较大,只能吸收紫外光,且光生电子-空穴对再复合率较高,使其对太阳光的利用率大大降低,从而限制了其大规模的工业化应用。因此,如何进一步提高TiO_(2)半导体材料的光催化效果以及对太阳光的利用率备受研究者关注。对TiO_(2)的负载改性方法如非金属元素负载、金属元素负载、半导体复合改性以及染料敏化改性等方面的研究进展进行了综述。

甲醇/二甲醚制烯烃催化剂改性的研究进展

甲醇制烯烃(MTO)工艺已经在工业中得到广泛应用,但此工艺使用的分子筛催化剂还存在丁烯、丁烷等C_(4+)产物选择性偏高和分子筛催化剂易积碳失活的问题。因此,有必要进一步探索提高低碳烯烃选择性和抑制催化剂积碳过程的方案。综述了ZSM-5和SAPO-34的晶粒尺寸调节、孔道调节和酸性质调控的研究进展,以及分子筛催化剂体系内的二甲醚制烯烃(DTO)反应特征,总结了烃池机理中的烯烃反应机理,简述了丝光沸石(MOR)在MTO、DTO反应体系中的研发潜力,如MOR有望进一步调节低碳烯烃在产物中的比例。MTO、DTO的反应机理尚未得出定论,目前的催化剂改性方案能小幅度提升低碳烯烃的产物选择性并利用介微孔结构延缓积碳。今后,构建复合型催化剂是解决工业化中低乙烯和丙烯选择性比和易积碳问题的直接方案。

磷酸改性CeO_(2)纳米棒负载Pt催化剂催化丙烷燃烧性能的研究

机动车和石油化工等污染源排放造成的环境污染日益严重,其中以丙烷为代表的低碳烷烃结构稳定,难以实现低温完全氧化,亟需开发高效低碳烷烃低温催化氧化催化剂。以氧化铈纳米棒为载体,通过酸改性合成不同量磷酸改性的1%Pt/CeO_(2)-y POx催化剂,发现磷酸改性之后丙烷催化燃烧T_(50)降低了60℃。通过XRD、TEM、EDS mapping等表征发现Pt和P均匀分布在氧化铈表面,且在磷酸改性和Pt负载过程后,氧化铈结构保持稳定。XPS和原位CO-DRIFTs表征结果表明磷酸改性之后,Pt在催化剂表面颗粒大小随磷酸改性程度增加而逐渐变大,并存在最优的Pt^(2+)和Pt^(4+)比,有利于丙烷在催化剂表面吸附和反应。H_(2)-TPR和NH_(3)-TPD表征结果表明,磷酸改性之后,催化剂表面产生了大量的酸性位,而磷酸改性并未大幅降低催化剂的氧化还原能力,从而提高了铈基催化剂的丙烷燃烧活性。

费托合成中亲疏改性催化剂的研究进展

合成气(CO,H_(2))经费托合成转化为清洁液体燃料和化学品的工艺过程,符合我国能源发展战略,但该反应存在目标产物选择性低,CO_(2)等副产物选择性高的问题。调节催化剂表面的亲疏性是常用的催化剂改性方法,对调节产物分布具有重要意义。简述了亲疏改性催化剂在费托合成反应中的反应行为,系统总结了H_(2)O对反应活性、产物选择性以及催化剂稳定性等的影响,并对费托合成催化剂表面亲疏水调变策略研究进行了展望。

用于常温氢氧复合的新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂

常温氢氧复合反应由于安全性高且能耗低,在核工业除氚、消氢等领域有重要应用,其得以实现的关键为制得性能优异的疏水催化剂。为获得稳定性优且兼具高催化活性的疏水催化剂,本研究制备了新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂。陶瓷载体通过构筑CeO2表面粗糙结构,结合涂覆低表面能十三氟辛基三甲氧基硅烷(PFOTMS)进行疏水改性,而后经浸渍-气相还原制得疏水催化剂。结果表明,与常规仅涂覆低表面能材料对陶瓷载体进行疏水改性相比,新型疏水结构的构筑不仅可使疏水催化剂获得更优的疏水性,还可进一步提升催化剂的催化活性及稳定性。制得的新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂在480 min反应时长内,氢氧复合效率可维持在99.5%。

1,4-丁炔二醇选择性加氢催化剂:Pd/ZrO_(2)及其碱金属改性

以Zr(OH)_(4)焙烧得到的ZrO_(2)为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型Pd/ZrO_(2)和碱金属(M)改性的催化剂(Pd/M/ZrO_(2)),通过XRD、BET、TEM及HRTEM、CO_(2)-TPD、XPS对催化剂进行了表征,并评价了其在1,4-丁炔二醇(BYD)选择性加氢制1,4-丁烯二醇(BED)反应中的活性、选择性和稳定性,探究了反应气氛及碱金属改性对其活性和稳定性的影响。结果表明,1.0%Pd/ZrO_(2)(1.0%为Pd的质量分数)在50℃,2.40 MPa H_(2)下,能够催化BYD选择性加氢生成BED,有较高的催化活性[0.048 molBYD/(g Pd·s)],在BYD完全转化的条件下,BED的选择性为91.2%。氨的引入能够显著抑制催化剂加氢活性,提高BED的选择性。在BYD接近完全转化时,BED的选择性可达95.6%。向ZrO_(2)载体中引入少量碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs),能够提高BED的选择性,其中,Rb的影响最为显著,BED的选择性可达94.1%。

Zn改性Ni/Al_(2)O_(3)催化剂的苯乙炔选择加氢性能

采用浸渍法制备了一系列不同Zn质量分数的ZnNi/Al_(2)O_(3)催化剂,并通过X射线粉末衍射(XRD)、氢气程序升温吸附(H_(2)-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段和密度泛函理论(DFT)计算模拟等考察了Zn的引入对催化剂的结构、性质以及苯乙炔选择加氢制苯乙烯反应性能的影响。结果表明,适量Zn的添加显著提升了Ni/Al_(2)O_(3)催化剂的苯乙炔选择加氢性能,与Ni/Al_(2)O_(3)催化剂相比,3%Zn-Ni/Al_(2)O_(3)催化剂上苯乙炔转化率由92.2%提高至96.8%,而苯乙烯的损失率则由4.3%下降至1.8%。催化剂的XRD和H_(2)-TPR表征结果显示,Zn掺杂到NiO晶格中增强了活性金属Ni与载体间的相互作用,有利于提高Ni的分散度;XPS表征结果表明,Zn表面的电子会向Ni转移,使Ni表面更加富电子。理论计算结果证实引入Zn后的催化剂表面容易形成稳定的Zn7Ni结构,Zn的表面电子向Ni迁移形成了富电子的Ni活性中心,对苯乙烯过渡加氢能垒为1.42 eV,高于选择加氢制苯乙烯的脱附能垒(0.55 eV),提高了Zn改性Ni/Al_(2)O_(3)催化剂的苯乙炔选择性加氢性能。

K改性NiMoS/ZnAl氧化物负载型催化剂合成气制低碳醇性能研究

采用共沉淀法和浸渍法,以ZnAl混合金属氧化物为载体,制备了系列不同K/Mo物质的量比的高分散K改性NiMoS/ZnAl催化剂,并对其合成气转化制低碳醇性能进行了研究。结果表明,K的引入可以调变MoS_(2)片层的堆积程度和尺寸,提高NiS_(x)和NiMoS之间的协同作用,促进低碳醇合成(HAS)过程中CHx的插入和非解离CO的插入能力,有效抑制烃类和CO_(2)的生成。其中,K/Mo物质的量比为0.6的KNiMoS/ZnAl催化剂具有最多的双层MoS2结构(33.7%)和适宜的NiS_(x)与NiMoS协同作用,产物中总醇选择性达到69.8%,低碳醇空时产率为78.6 mg/(g·h)。

乙烯环氧化反应及催化剂改性研究进展

乙烯环氧化反应的性能决定了环氧乙烷装置的经济性,而银催化剂是乙烯环氧化反应的主要工业催化剂。介绍了乙烯环氧化反应的研究现状,分析了影响银催化剂乙烯环氧化反应性能的因素,综述了银催化剂的改性方法,包括载体改性、活性中心调控和助催化体系优化等对催化性能的影响,并对进一步研究提出了建议。

Al、Ti或Zr改性对包埋式Ni@SiO_(2)催化剂甲烷部分氧化制合成气性能的影响

包埋式结构催化剂能够有效地阻止活性组分的高温烧结,实现甲烷部分氧化(POM)反应高效制合成气。采用Stöber法制备了包埋式Ni@SiO_(2)催化剂,并引入Al、Ti或Zr对其进行改性制得相应的改性催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和N_(2)吸/脱附等对催化剂的晶相结构、形貌和织构性质等进行了表征,并研究了改性对催化剂在POM反应制合成气(原料气组成:V(CH4):V(O_(2)):V(N_(2))为2:1:3、流量为60mL/min、压力为0.1MPa、空速为7.2L/(g·h)和反应时间为22h)中催化性能的影响。结果表明,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Al-SiO_(2)可促进甲烷的活化,其催化性能明显提升,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)因活性位点的阻碍而催化性能降低。在700℃下,反应稳定后,Ni@SiO_(2)和Ni@Al-SiO_(2)的CH4转化率分别为86%和80%,CO选择性均为90%左右,H_(2)选择性分别为93%和88%。经8 h稳定性测试后,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)的CH4转化率、CO选择性和H_(2)选择性均明显降低。活性位点的减少和积炭是导致催化剂失活的主要原因,积炭未造成活性位点的完全覆盖,催化剂仍能保持稳定的POM催化性能。

CO-CO_(2)体系制备氘代甲醇催化剂的合成与改性

作为一种重要的化工原料和氘代中间体,氘代甲醇(CD3OD)广泛用于核磁共振试剂、氘代药物中间体和光电材料改性,但其在CO-CO_(2)体系的催化合成效率仍有待提高。本研究采用浸渍法掺杂稀土元素对CuO/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂进行改性,评价了其在CO-CO_(2)体系加D2制氘代甲醇的催化性能,并表征了催化剂。结果表明,稀土元素成功掺杂并均匀分散于CZA催化剂中,La和Ce的掺入能有效提高催化剂的比表面积和孔容,增加表面CuO的数量;而Pr的掺入降低了催化剂活性。其中,CZA-3%La催化剂具有最大的比表面积(46.69m^(2)/g)和最大的孔容(0.26cm^(3)/g),催化活性最好,其氘代甲醇时空产率相比CZA催化剂提高了7.96%。稀土掺杂改性的CZA催化剂对提升CO-CO_(2)体系合成氘代甲醇的反应效率有重要意义。

中国石化开发出聚乙烯用改性催化剂及其制备方法

中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)开发出一种聚乙烯用改性催化剂及其制备方法。该催化剂包括主催化剂和改性剂,两者质量比为100.0∶(0.1~30.0)。主催化剂为Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、后过渡金属催化剂、FI催化剂、铬基催化剂中的一种,改性剂为硅氧烷、苯乙烯基聚合物中的至少一种。该方法通过将改性剂引入主催化剂中,改变了主催化剂原有活性位点的分布和催化特性,进而可以改变聚乙烯活性链的生长和结晶行为,提高了聚乙烯的相对分子质量分布。

基于助剂改性的水热处理对加氢处理催化剂及其反应性能的影响

采用XRD、BET、NH3-TPD、H2-TPR、CO-IR、Raman等表征方法,详细考察了水热处理温度及助剂改性对加氢处理催化剂性质的影响,并以催化柴油为原料,评价了水热处理温度及助剂改性对加氢处理催化剂加氢脱硫、脱氮活性的影响。结果表明:基于助剂改性的水热处理可以有效地改善催化剂表面活性金属的存在状态,催化剂表面更容易形成八面体的Mo物种。评价结果表明,水热处理后的催化剂孔结构更为畅通,其加氢脱硫、脱氮活性显著提高;SRC-2和SRC-3的HDS活性明显提高,分别在93%和94%左右,较SRC-1的脱硫率提高了3~4个百分点。SRC-5的产物中,总芳烃质量分数最低为69.2%,总饱和烃质量分数最高为30.8%,其总饱和烃质量分数相比于原料和SRC-1的加氢产物分别提高11.3、7.3个百分点。

二氧化碳加氢制甲醇Cu基催化剂疏水改性研究进展

综述Cu基催化剂研究现状和二氧化碳加氢制甲醇的反应机理,分析在二氧化碳反应过程中水对催化剂的影响,从催化剂组分、微观结构以及反应装置设计等方面阐述Cu基催化剂耐水热稳定性的改性技术,并指出优化制备工艺、调控反应工艺、开发疏水改性技术、开发新型反应器等是解决Cu基催化剂失活的改进方向。

湿法制备Cu基Mn-Ce改性甲醇重整制氢催化剂及其催化性能研究

为了提升Cu基催化剂的高温稳定性和使用寿命,并研究过渡金属Mn及轻稀土金属Ce对Cu基甲醇重整催化剂的影响,本文采用新型湿法制备了Cu基Mn-Ce改性催化剂,并在气-固相固定床催化反应装置上评价了其甲醇重整制氢的性能。甲醇转化实验结果显示,Cu基Mn-Ce改性催化剂的甲醇转化率达到98.77%,产出的(H2+CO)含量达到92.5%。高温碳化性能对比实验结果表明,相比未改性的催化剂,Mn-Ce改性催化剂的高温稳定性更强,使用寿命更长。高温碳化后,205℃下的甲醇转化率均在40%以上,未改性催化剂的转化率仅为20%左右。催化剂性能评价实验结果表明,催化反应温度与其制氢性能呈正相关,高温下催化剂有更优异的制氢表现。Mn、Ce的加入可以有效提高Cu基催化剂甲醇重整制氢的性能。

氯乙烯合成用改性催化剂的研究

介绍了以盐酸、硝酸、氢氧化钠改性后的活性炭为载体,制备10%氯化亚锡-10%氯化铜-[Bmim]BF 4离子液体催化剂的工艺。讨论了乙炔和氯化氢在不同反应温度和不同反应时间条件下合成氯乙烯的收率。结果表明:用盐酸和硝酸处理活性炭制备的催化剂的稳定性和催化活性均有所提高,用氢氧化钠处理活性炭制备的催化剂的催化活性有所降低。