锌铁氧化物催化剂的制备及在尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应中的催化性能

采用共沉淀法制备了一系列锌铁氧化物催化剂,考察了沉淀剂种类和加入方式、沉淀pH值、焙烧温度等制备条件对催化剂性能的影响,得到的最佳制备条件为:以硝酸锌和硝酸铁为前驱体,Zn/Fe摩尔比为2,以氨水为沉淀剂(沉淀终点pH值8),采用正加法,焙烧温度450℃,焙烧时间4 h。考察了锌铁氧化物催化剂上尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯的反应性能,优化了反应条件。最佳反应条件为:反应温度170℃,反应时间2 h,催化剂质量分数1.4%,1,2-丙二醇/尿素摩尔比为4。在最佳反应条件下,碳酸丙烯酯收率最高为78.4%。应用XRD、CO2-TPD和XPS等技术对催化剂进行了表征,发现该复合氧化物含有ZnO和ZnFe2O4两种晶相,其中ZnO为主活性组分,ZnO和ZnFe2O4的共同作用促进催化活性的提高。

γ-Al_2O_3负载铜锌氧化物催化剂的N2O催化分解性能

以γ-Al_2O_3为载体,采用共浸渍法合成了负载量为35%(以CuO与ZnO总质量计)的CuZn金属氧化物催化剂,分别考察了金属助刺(Co、Ni,、Mg、Fe、Mn、Ba和Ce)对催化剂的影响。采用:XRD、BET和H_2-TPR等方法对制备的催化剂进行表征,在微反装置上对催化剂的N_2O催化分解活性进行评价。结果表明,合成的(CuZn氧化物催化剂均具有Cu_xZn_1-xAl_2O_4的类Co_3O_4尖晶石结构;加入金属助剂使催化剂的比表面积不同程度得到提高,催化剂的N_2O催化分解反应活性不仅与Cu^(3+)还原为Cu^(2+)的温度有关,还与晶粒尺度大小和催化剂比表面积等有关;其中,含金属助剂Ni的催化剂具有相对较高的N_2O催化分解反应活性,其N_2O完全转化温度为567℃。除含金属助剂Ba催化剂以外,加入其他金属助剂有利于N_2O催化分解反应进行。

Au/ZnO催化剂的制备及常温常湿条件下CO氧化催化性能

用共沉淀法制备了 n( Au) / n( Zn O) =1 .3 / 1 0 0的催化剂 .考察了焙烧温度对 Au/ Zn O催化剂的化学组成及 CO氧化性能的影响 .结果表明 ,焙烧温度对催化剂的化学组成、活性和稳定性均有较大影响 ,其中2 4 0℃焙烧制得的 Au/ Zn O催化剂稳定性最好 ,在 2 5℃和进料中含有水分的条件下 ,可连续反应 60 0 h使CO完全转化 .XRD,FTIR,TG-DTA,TEM及 UV-Vis结果表明 ,金粒子高度分散在氧化锌或碳酸锌上 ,平均直径 2～ 5nm.催化剂的稳定性同锌物种有关 ,氧化锌较碳酸锌表现出较好的稳定性 ,且氧化锌粒子越小 ,比表面积越大 ,催化剂的稳定性越高 .

氧化锌催化菜籽油制生物柴油

氧化锌被用于菜籽油甲醇酯交换反应催化剂并制备生物柴油，从不同的锌盐得到的氧化锌在170-220℃都具有很好的活性。对氧化锌催化剂进行了活性评价和反应条件研究。结果表明，氧化锌催化剂具有很好的抗酸和抗水性能，在水质量分数高达20％和游离脂肪酸高达15％时，仍保持较高的反应转化率，可大幅度简化原料油的预处理和产品的分离纯化过程。

氧化锌的制备及其对碳酸二甲酯合成的催化作用

通过焙烧醋酸锌法、微波活化ZnO法、溶胶-凝胶法和沉淀法制备得到四种ZnO催化剂,并对其进行尿素与甲醇反应制碳酸二甲酯(DMC)活性测定以及XRD和SEM表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备得到的ZnO催化剂颗粒大小均匀,催化活性好,DMC收率为8.17%。还提出ZnO催化尿素与甲醇反应制DMC的反应机理。

氧化锌催化尿素醇解制备碳酸二甲酯的研究

研究了在600℃焙烧氧化锌、醋酸锌和沉淀法制得碳酸锌而得到的氧化锌催化剂对尿素醇解制备碳酸二甲酯的催化作用。实验表明,通过引入少量的甲醇钠,使中间产物氨基甲酸甲酯的产率有明显提高。由此证明尿素醇解是分两步进行。探讨了在甲醇钠作用下氧化锌催化尿素醇解的影响因素。

高活性Ag/SiO2-ZnO催化剂的制备及其催化甲醇脱氢制无水甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备Ag/SiO2-ZnO催化剂,并将其用于催化甲醇直接脱氢制无水甲醛的反应,考察银锌比和反应温度对甲醇直接脱氢制无水甲醛反应催化活性的影响,同时采用布鲁纳尔-埃梅特-泰勒过程、X射线衍射、扫描电镜方法对催化剂进行表征.实验结果表明,最佳的催化剂制备条件为:银的负载量(质量分数)20%时n(Ag):n(Zn)=10;固定空速为10 000 h-1,当反应温度为700℃时,催化剂的性能最佳,此时甲醇的转化率为82.3%,甲醛的选择性达88.9%.X射线衍射表征结果表明,银在反应前后均以金属银状态存在;扫描电镜表征结果进一步证明,银以3μm左右的颗粒分散于载体表面.

氧化锌催化尿素与乙二醇合成碳酸乙烯酯

分别以商用氧化锌(ZnO-1)、碱式碳酸锌焙烧制备的氧化锌(ZnO-2)和尿素均匀沉淀法制备的氧化锌(ZnO-3)为催化剂催化尿素与乙二醇合成碳酸乙烯酯(EC),采用XRD、SEM和粒度分析仪对催化剂进行了表征,考察了不同制备方法对催化剂活性的影响,并优化了ZnO-3催化剂的制备条件。表征结果显示,ZnO-3催化剂属于六方晶系纤锌矿结构氧化锌,晶相完整,其XRD谱图中峰形尖锐,无其他杂质的衍射峰,其形貌主要由球状结构组成,粒径基本呈正态分布。实验结果表明,ZnO-3催化剂具有较高的催化活性,当ZnO-3催化剂的制备条件为n(尿素)∶n(Zn(NO_3)_2·6H_2O)=4.0,溶于100℃水中加热回流4 h,500℃下焙烧2 h时,在n(乙二醇)∶n(尿素)=1.35、w(ZnO-3)=2%、170℃、0.07 MPa、2 h条件下催化尿素与乙二醇反应,EC收率可达93.6%。

水热法制备Cu-ZnO纳米催化剂用于乙酸乙酯加氢

以六水合硝酸锌、三水合硝酸铜、尿素为原料,采用水热法制备了不同铜锌物质的量比n(n=1/4、3/7、2/3、1和3/2,对应铜摩尔分数分别为20%、30%、40%、50%和60%)的铜-氧化锌催化剂,用SEM、XRD、H2-TPR、BET等方法对铜-氧化锌催化剂进行了结构表征。研究了铜摩尔分数对催化剂形貌及乙酸乙酯加氢反应的影响。结果表明,水热法制得的铜-氧化锌催化剂均为纳米片自组装成的开放型纳米花结构。当铜摩尔分数为40%时,纳米片厚度小于50 nm,纳米花直径约10μm,乙酸乙酯转化率最高,铜摩尔分数过低或过高时加氢活性下降。表征发现,铜摩尔分数为40%的催化剂中铜与氧化锌的结合强度适中,活性位分散均匀。考察了水热条件对催化性能的影响,在最优水热条件(130℃、10h)下合成的催化剂乙酸乙酯转化率达到94%[加氢反应条件为220℃、氢气压力3 MPa、氢气与乙酸乙酯物质的量比20、液时空速2.0 g酯/(g催化剂·h)]。在催化剂稳定性(300 h)测试中乙酸乙酯转化率保持在92%以上。

ZnO-PbO催化剂上酯交换法合成碳酸二甲酯

采用共沉淀法制备了ZnO-PbO催化剂,并对该催化剂在碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)反应中的催化性能进行了研究。探讨了催化剂制备条件对ZnO-PbO催化剂性能的影响,得出最佳制备条件为:Pb(CH3COO)2.3H2O和Zn(NO3)2.6H2O为前体、m(Zn)∶m(Pb)=3.46、以n(NaOH)∶n(Na2CO3)=3∶1的混合溶液为沉淀剂、焙烧温度500℃。优化了ZnO-PbO催化剂上PC与甲醇酯交换合成DMC反应的条件,即反应温度110℃、反应时间2h、n(CH3OH)∶n(PC)=8.4、催化剂占体系的质量分数为3.0%。在此条件下,PC转化率为63.8%,DMC选择性为97.8%,产率为62.4%。此外还考察了催化剂重复使用的效果,并对其失活原因进行了分析。

助剂对CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂在CO_2加氢制甲醇反应中性能的影响

采用共沉淀法制备了CuO-ZnO-Al2O3催化剂,并以金属氧化物为助剂对其进行了改性,在固定床连续流动反应装置上考察了6种助剂改性的CuO-ZnO-Al2O3催化剂对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。采用N2静态吸附、X射线衍射、H2-程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,用ZrO2或Ag2O改性CuO-ZnO-Al2O3催化剂后,在240℃、2.0MPa、重时空速3600h-1、n(H2):n(CO2)=3:1的反应条件下,CO2转化率提高了约2个百分点,甲醇选择性提高了约4个百分点,甲醇收率提高了约1个百分点;ZrO2改性增大了CuO-ZnO-Al2O3催化剂的比表面积,提高了催化剂表面Cu物种的分散度;Ag2O改性可能使CuO-ZnO-Al2O3催化剂产生了新的活性中心Ag+。

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上仲丁醇脱氢反应动力学研究

采用管式连续流动固定床反应器,对仲丁醇在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上的脱氢反应本征动力学进行了研究,通过双曲线动力学模型和幂函数动力学模型两种模型计算了该反应的各项参数以及反应的表观活化能,将实验数据用SPSS统计分析软件对动力学模型进行非线性最小二乘法参数拟合,确定了反应机理并求出了表观活化能。实验结果表明,采用双曲线动力学模型时,仲丁醇在催化剂表面的脱氢反应为速率控制步骤,表观活化能为64.75 kJ/mol;采用幂函数动力学模型时表观活化能为81.89 kJ/mol。用相关指数R^2和F分布对两个速率方程进行了检验,两个速率方程的R^2均接近于1,F>10F_α,且用双曲线动力学模型时结果的相关度较高。

Cu-ZnO催化剂上水活化的第一性原理研究(英文)

采用密度泛函理论计算研究了水在Cu-ZnO催化剂表面上不同位点的解离过程. 结果发现, 水在纯Cu密堆积面和台阶面解离能垒都较高; 而在负载的ZnO薄膜上, 由于水解离过程能垒较低并且反应约为热中性, 水将会在表面上部分解离并达到动力学平衡. Cu-ZnO界面被确定为水解离的活性中心. 水解离后产生的H原子和羟基均可以较大吸附能吸附在界面处, 并且界面处的类似台阶结构大大降低了解离能垒, 从而使得水的解离可自发进行. 另外, H原子和羟基在ZnO薄膜表面可以较低的能垒扩散, 因此水解离活性位点可以持续催化后续解离过程. 该结果深化了对水在Cu-ZnO催化剂表面活化过程的认识.

Cu-ZnO-ZrO_2甲醇水蒸气重整催化剂的原位Raman表征

应用显微Raman光谱对Cu ZnO ZrO2 (Zr 2 4% ,w)催化剂催化甲醇水蒸气重整 (SRM)反应进行原位表征 ,并将结果与相同催化剂上的甲醇合成 (MS)反应进行对比 ,结果表明 :在SRM反应时 ,催化剂表面出现四个宽峰 ,其中 5 44 8和 65 2 8cm-1分别为CuO ZnO和ZrO2 的Raman吸收峰 ,而 13 61 8cm-1为HCOO—Cu对称伸缩振动吸收峰 ,在 15 90 3cm-1附近的谱峰归属于甲酸物种中OCO的不对称伸缩振动 .在由CO CO2 H2 合成气合成甲醇时 ,在 13 5 0cm-1和分别在 15 5 0 ,15 85 ,15 95cm-1出现两个甲酸根表面物种和甲酸盐的振动吸收谱带 .因此 ,在Cu ZnO ZrO2 催化剂上的甲醇合成和甲醇水蒸气重整存在相同的甲酸根中间体 ,这一结果将有助于对甲醇合成和甲醇水蒸气重整反应机理的理解 .

Cu-Zn/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其在选择加氢反应中的催化性能

通过浸渍法制备了不同Cu/Zn比的γ Al2 O3 和改性γ Al2 O3 负载的Cu Zn催化剂 ,并用XRD ,XPS和SEM等手段对催化剂进行了表征 .XRD表征结果表明 ,还原活化前催化剂中的Cu和Zn分别以CuO和ZnO的形式存在 ;还原活化后Cu以单质的形式存在 ;催化剂失活后 ,单质Cu又转变成CuO .XPS和SEM分析结果表明 ,催化剂中金属的价态及颗粒的形貌在反应前后发生了变化 .所制备的催化剂在糠醛加氢制糠醇反应中表现出较高的选择性 .用Co改性的γ Al2 O3 负载的Cu Zn催化剂不仅具有较高的催化活性和选择性 ,而且还呈现出较长的寿命 .催化剂中的Cu晶相是催化活性中心 ;

La_2O_3对Cu/ZnO催化剂性质和CO_2加氢反应性能的影响

运用活性评价、XRD、TPR、CO2 -TPD、CO -TPD等手段 ,探讨了La2 O3对Cu/ZnO催化剂性质和CO2 加氢反应性能的影响。试验结果表明 :催化剂经La2 O3改性后 ,CuO晶粒明显变细 ;CuO -ZnO催化剂还原难度略有增加 ;有利于CO歧化反应进行 ,使催化剂上积炭量增加 ;CO2 加氢生成甲醇的活性增加。

己二酸二甲酯加氢铜基催化剂放大工艺

在实验室小试基础上对催化剂制备工艺放大5倍,通过改变沉淀方法、沉淀温度、搅拌速度和进料速度等制备了一系列CuO/ZnO/Al_2O_3催化剂。在高温高压反应釜中,分别考察其对己二酸二甲酯加氢合成1,6-己二醇的催化活性,并采用XRD、SEM和BET进行表征。结果表明,采用并流共沉淀法,沉淀温度95℃,搅拌速度150r/min,进料速度30mL/min时,催化剂的催化活性最好,己二酸二甲酯转化率为100%,1,6-己二醇选择性为79.6%。

铜基催化剂的生产和催化苯胺N-甲基特性分析

N-甲基苯胺作为一种化工原材料,现阶段普遍使用在化工行业中,该试剂的基础原料为苯胺及甲醇,使用气相方法来制备N-甲基苯胺,该文探索的关键要点在于提升氧化铜-氧化锌-氧化铝催化剂的化学稳定性。经过深入研究氧化铜-氧化锌-氧化铝催化剂的生产条件及其辅助试剂的实际应用效果,为生产适当催化效果的催化剂带来参考价值,给从事相关技术领域的工程技术人员在其相关的工作中带来实际的学术价值。

Zn-Ca-Fe氧化物催化水解微晶纤维素

以尿素为沉淀剂制备了一系列复合金属沉淀物,将其在高温条件下煅烧获得一系列复合金属氧化物固体催化剂,并将其用于催化微晶纤维素的水解反应;考察了反应温度、反应时间、搅拌转速、催化剂用量和微晶纤维素用量对反应的影响。实验结果表明,在反应温度160℃、反应时间20 h、搅拌转速400 r/mnin、微晶纤维素2.0 g、Zn-Ca-Fe氧化物0.9 g和H_2O 200 mL的条件下,微晶纤维素的转化率高达42.56%,葡萄糖的收率为69.20%,且微晶纤维素水解液为中性溶液。在相同反应条件下,Zn-Ca-Fe氧化物可重复使用5次,其催化活性无明显降低。

一乙醇胺催化脱氢合成氨基乙酸钠反应动力学研究

探讨了以雷尼 (Raney) Cu为催化剂由一乙醇胺催化合成氨基乙酸钠反应的机理 ,推导了合成过程的动力学方程。实验结果表明 :该反应服从一级反应动力学规律 ,其反应速率方程为 r=kc A。根据线性化的Arrhenius方程拟合得到该反应的反应速率常数 k=6 .8111× 10 15exp(- 147.80× 10 3/ RT)。用所建立的动力学模型预测其他温度下的反应转化率 ,计算值与实验值比较平均误差小于 1.2 5 %。