程序升温反应法由纳米氧化铁制备纳米氮化铁

先以廉价的无机铁盐为主要原料,采用沉淀法和溶胶凝胶法制备纳米氧化铁粒子,由此得到粒径大小在10～20nm,20～40nm和40～60nm的氧化铁,在此基础上,以纳米氧化铁为前体,在氨气气氛下由程序升温反应法制备纳米氮化铁.研究发现,纳米氧化铁经程序升温反应氮化后,可以制备出纳米尺度的氮化铁.不同大小的氧化铁纳米粒子氮化后尺寸存在明显的差异,在一定范围内,小粒径的纳米氧化铁氮化后更容易长大;对于大小相近的γ相与α相纳米氧化铁粒子,γ氧化铁纳米粒子氮化后尺寸增大更为显著.制得的氮化铁的形貌与其氧化铁前体保持一致.

程序升温反应法制备氮化铁

研究了程序升温反应法由氧化铁制备氮化铁,考察了不同的制备条件对产物的影响.研究发现,不同温度下能够制备出不同晶相结构的氮化铁,随着制备温度的升高,氮化铁体相中氮含量逐渐降低.在氮化过程中,氧化铁的还原与氮化同时存在.氧化铁在氮化后比表面积减小,可能是由氮化过程中氧化铁的还原引起.提高前体氧化铁的比表面积可以提高氮化产物的比表面积,并可以降低制备温度.较高的制备空速在一定程度上有利于提高氮化铁的比表面积.

程序升温条件下甲醇转化反应及流化床催化剂SAPO-34的积碳

在流化床反应条件下进行了SAPO-34催化的甲醇转化的程序升温反应,并分析了不同反应温度阶段的积碳产物.结合对反应流出物的检测结果和热分析及色质联用分析确定的积碳物种变化,解释了程序升温反应过程中甲醇转化特殊的变化趋势.在程序升温甲醇转化的积碳产物中,除芳烃外,还有一种饱和的多环烷烃积碳物种,它的生成影响了烃池活性中心的形成并引起甲醇转化在低温反应阶段的失活.甲基取代苯和甲基取代金刚烷是低温条件下SAPO-34催化的甲醇转化产生的主要积碳产物,它们在升温过程中会向甲基取代萘以及稠环芳烃转变.积碳物种的演变对应了甲醇转化在起始反应阶段(300～325oC)的反应活性升高和此后(325～350oC)的失活以及在更高温度阶段(350～400oC)活性的恢复.在反应性能评价和积碳分析基础上,首次提出了一种与金刚烷类积碳物种生成相关的低温甲醇转化的失活机理.

程序升温技术研究Mo/HZSM-5催化剂上甲烷无氧芳构化反应积炭的化学特性

对经过程序升温表面甲烷无氧芳构化反应 (TPSR)后的 Mo/HZSM-5催化剂上的积炭进行了程序升温加氢反应 (TPH)和程序升温 CO2 反应 (TPCO2 ) ,并对相应催化剂上的积炭进行了程序升温氧化反应(TPO)和热重 (TG)实验 .TPH实验及 TPCO2 实验表明 ,H2 主要对高温烧炭峰发生作用 .CO2 则可同时对这两种烧炭峰产生影响 ,对低温峰积炭的影响尤其明显 .对不同 Mo含量的催化剂进行上述实验的结果表明 ,Mo担载量的变化及不同的实验过程都会影响催化剂上两种温峰的积炭在总积炭量中所占的比例 .由TG实验数据计算出的动力学结果说明 ,无论是 TPH还是 TPCO2 实验都可以降低烧炭过程的一级反应起始温度 ,并减少其活化能 .此外 ,催化剂中

N′-亚硝基去甲烟碱在沸石分子筛上的程序升温表面反应

使用程序升温表面反应技术 ,首次研究了沸石对于分子直径远大于其孔径的烟草特有亚硝胺代表物N′ 亚硝基去甲烟碱的 (NNN)催化裂解作用 .NNN依然能被沸石吸附和催化裂解 ;沸石孔径和表面酸位都是影响催化分解NNN的重要因素 .计算表明 :NNN很可能以N—NO官能团嵌入沸石孔道的形式进行吸附 .介孔分子筛被首次用于催化裂解NNN 。

程序升温表面反应技术研究氧化铈上H_2S的吸附和转化(英文)

采用程序升温表面反应技术研究了H2S在CeO2,TiO2和Al2O3三种载体上的吸附和反应行为.结果表明,CeO2具有最强的脱硫能力.系统研究了预处理气氛对H2S在CeO2上吸附和反应行为.发现CeO2的脱硫能力在惰性气氛、还原性气氛、氧化性气氛中依次增强.H2S首先吸附在经预处理的CeO2表面,进一步在Ar氛围下升温脱附时,一部分H2S在673K以下脱附,部分则与CeO2表面氧反应,在473K下产生硫和水,而在473～673K温度范围内,生成SO2.在673K以上,所生成的SO2进一步与晶格氧反应,转化成硫酸盐.后者在873K再次分解为SO2.因此,CeO2表面脱硫过程应控制在673K以下,可避免复杂的再生过程.

程序升温表面反应技术在固体催化剂上的应用(上)

简要介绍了程序升温表面反应(TPSR)技术的基本原理、TPSR的装置及实验条件的选择,重点综述了近十年来TPSR技术在烯烃和烷烃的重整氧化、费托合成、NO_x的催化还原、醇醛的氧化还原、CO的氧化、硫氮氯化合物的分解等催化研究中的应用情况,并探讨了TPSR技术的发展趋势。

氮化钼催化剂上丁二烯吸附物种的程序升温表面反应

使用程序升温表面反应的方法对氮化钼催化剂上的丁二烯吸附物种进行了考察 .结果表明 ,当用氢气对吸附丁二烯后的氮化钼进行吹扫时 ,表面大量脱附的是可逆吸附的σ π配位的C4物种 ;1 2 0℃脱附的产物可能是丁川物种 ;32 0℃ (钝化态为 360℃ )出现了丁二烯的加氢和裂解产物 ,为强吸附的碳氢物种 ;聚合物的脱附出现在1 2 0～ 360℃ ,其脱附温度随反应条件或催化剂的不同而变化 .新鲜态和钝化态催化剂在不同温度区域的脱附物种有所不同 ,根据催化剂表面上活性位的差异对此进行了讨论 .

程序升温表面反应技术在固体催化剂上的应用(下)

简要介绍了程序升温表面反应(TPSR)技术的基本原理、TPSR的装置及实验条件的选择,重点综述了近十年来TPSR技术在烯烃和烷烃的重整氧化、费托合成、NOx的催化还原、醇醛的氧化还原、CO的氧化、硫氮氯化合物的分解等催化研究中的应用情况,并探讨了TPSR技术的发展趋势。

振荡天平结合微反研究程序升温条件下SAPO-34催化的甲醇转化

利用结合振荡天平的固定床微反装置,对甲醇转化的气相产物和催化剂相的有机物种沉积进行实时在线监测,由此建立程序升温过程中多相催化甲醇转化完整的碳资源走向图谱.

U与O2，CO2的升温反应行为

采和程序升温分析技术研究了铀与O2，CO2(氩气为惰性介质)的程序升温反应动力学行为，通过XRD对动力学中间过程及最终的物相进行了阶段性分析。

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷无氧芳构化反应中积炭的研究

对经过程序升温表面甲烷无氧芳构化反应后的Mo/HZSM 5催化剂上的积炭进行程序升温加氢反应和程序升温二氧化碳反应 ,并对相应的催化剂上的积炭进行程序升温氧化反应和热重实验 ,以研究催化剂上的不同积炭物种 .结果表明 ,甲烷无氧芳构化反应后有两类烧炭峰 ,一类是低温烧炭峰 ,另一类是高温烧炭峰 ;H2 主要对高温烧炭峰发生作用 ,对低温烧炭峰几乎没有影响 ;CO2 可同时对两种烧炭峰产生影响 .由此推论 ,甲烷在无氧条件下直接转化生成芳烃的反应过程中 ,沉积在Mo/HZSM 5催化剂上的积炭有三种形式 ,即 :能够与H2 反应的积炭 ,能够与CO2 反应的积炭和可能以Mo2 C形式存在的物种 .

TPR法研究煤焦—CO_2气化反应──（Ⅰ）碳化条件和掺加金属催化剂对气化反应性的影响

改变碳化条件和掺加金属催化剂，制备了十几个煤焦样品。用ＸＲＤ测定了未载金属煤焦的碳微晶尺寸。用ＴＰＲ法测定了上述煤焦的ＣＯ_２气化反应性，用Ｆｒｅｅｍａｎ－Ｃａｒｒｏｌｌ方法计算得到了反应活化能Ｅ和指前因子Ａ。结果表明：碳化条件越剧烈，煤焦的气化活性越低。掺加不同量的钙催化剂，煤焦的气化活性得到不同程度的提高，同时ＤＴＧ曲线有明显的变化。这些现象可从碳化条件对煤焦气化活性的影响，以及钙对煤焦ＣＯ_２气化的催化作用等方面来解释。

β-Mo_2N_(0.78)的合成及其对噻吩加氢脱硫反应的催化性能

以N2 H2 混合气为反应气 ,与三氧化钼进行多段程序升温反应制得了氮化钼 .考察了反应气组成和氮化温度等条件对氮化钼结构组成的影响 .结果表明 ,在n(N2 ) /n(H2 ) =0 2 5～ 1,θ =6 5 0～ 75 0℃的条件下 ,生成的氮化钼结构组成为 β Mo2 N0 78.其生成机理与γ Mo2 N有类似之处 .β Mo2 N0 78催化噻吩加氢脱硫反应的结果表明 ,β Mo2 N0 78催化剂对该反应有较高的催化活性 ,在 36 0℃下 ,其活性比硫化钼催化剂高一倍左右 .

TPR方法研究煤焦－CO_2气化反应（Ⅱ）不同方法计算动力学参数和补偿效应

采用三种升温速率，ＴＰＲ方法研究了不同碳化条件下得到的八个煤焦样品的ＣＯ２气化动力学规律。用Ｆｒｅｅｍａｎ－Ｃａｒｒｏｌ、Ｏｚａｗａ和Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ方法计算分别得到了动力学参数。结果表明：尽管由不同方法求得的活化能有较大差异，但都能较好地验证碳化条件对煤焦气化反应性的影响。研究还发现，对所有煤焦样品。用Ｆｒｅｅｍａｎ－Ｃａｒｒｏｌ方法计算得到的活化能Ｅ和指前因子Ａ之间，都存在着动力学补偿效应。

甲烷氧化偶联催化反应的特征

应用程序升温反应(TPR)及质谱分析表征了CaO,Sm_2O_3,0.5—10 ％Sm/CaO催化剂上的甲烷氧化偶联反应特性。谱图分析表明,在400—1000℃范围内,甲烷氧化偶联反应产物的变化呈现三个反应温度区域:(1)完全氧化区,反应主要为CH_3·在催化剂表面完全氧化形成COx和H_2;(2)偶联区,主要为CH_3·的氧化和偶联竞争反应,H_2谱线出现明显的低温峰;(3)氧耗尽区,反应为高温气相反应,产物主要为CO与H_2。在Sm/CaO催化剂上随Sm含量的增加,H_2峰温度与氧耗尽温度具有相似的变化规律。

甲烷无氧芳构化反应中Co助剂对Mo/HZSM-5催化剂积炭行为的影响

甲烷在Co Mo/HZSM 5催化剂上进行无氧芳构化反应的评价结果表明 ,Co的添加大大提高了Mo/HZSM 5催化剂在反应过程中的稳定性 .BET实验证明 ,反应后的积炭对Co Mo/HZSM 5催化剂孔道堵塞的程度较小 .对积炭催化剂进行的一系列程序升温表面反应 (如TPH ,TPCO2 和TPO)结果表明 ,TPO谱上有两个峰温明显不同的烧炭峰 ,Co的添加明显抑制了高温积炭的生成 .H2 主要与高温积炭发生反应 ,这部分积炭是催化剂失活的主要原因 ;CO2 对低温积炭的影响则尤为明显 .TEM结果表明 ,积炭催化剂上存在丝状积炭物种 .碳丝不能与H2 反应 ,但能被CO2 除去 .Co的添加促进了丝状积炭物种的生成 。

制备Mo_2C催化剂的最佳工艺条件及其反应机理

钼酸铵焙烧制备碳化钼前驱体MoO3,以MoO3为钼源、V(H2)/V(CH4)混合气体为碳化介质采用程序升温反应法制备Mo2C催化剂;考察钼酸铵制备MoO3适宜的温度,以及程序升温反应法制备Mo2C的最适V(H2)/V(CH4)比和碳化终温,用XRD表征分析产物。得出制备Mo2C催化剂的最佳工艺条件是:钼酸铵焙烧温度为450℃、V(H2)/V(CH4)为2︰1～4︰1、碳化终温为700℃;其反应机理是:MoO3先被还原为MoO2,MoO2需经历过渡态的单质Mo才能碳化生成Mo2C。

HZSM-5分子筛上苯、甲醇脱附规律及烷基化反应

对不同n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛进行了程序升温表面反应-质谱(TPSR-MS)表征,并采用程序升温脱附(TPD)法考察了苯、或甲醇2种物质在HZSM-5上的吸附脱附性能。结果表明,随HZSM-5分子筛n(SiO_2)/n(Al_2O_3)增加,酸强度降低,酸量减少;苯于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到乙烯,随n(SiO_2)/n(Al_2O_3)增高,检测到的乙烯越少,苯脱附量越高;甲醇于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到甲苯,但未检测到苯,n(SiO_2)/n(Al_2O_3)越高,检测到的甲苯量越小,甲醇脱附量越多。这表明HZSM-5分子筛n(SiO_2)/n(Al_2O_3)越高,越有利于苯、甲醇的单分子吸附。烷基化评价结果表明,高n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛烷基化活性较好,低n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛易失活,HZSM-5分子筛酸性质是影响苯-甲醇烷基化反应的主要因素之一。

用MS-TPSR技术研究甲烷部分氧化反应的引发过程

借助质谱-程序升温表面反应 (MS-TPSR)技术研究了 NiO/γ-Al2O3、 700℃ H2还原后的 Ni0/γ-Al2O3和添加 Pt的 NiO/γ-Al2O3催化剂 (分别记为 NiO、 Ni0和 Pt-NiO)上甲烷部分氧化反应 (POM)的引发行为 .结果表明，在 CH4＋ O2气氛下 NiO和 Ni0具有相同的引发行为， Ni0在反应气氛下首先被氧化为 NiO.在低于 760℃时， CH4和 O2在 NiO上发生深度氧化反应生成 H2O和 CO2，在 770℃开始逐渐引发 POM反应 . Pt-NiO在 520 ℃左右就能引发 POM反应 .在流化床反应器中 Pt-NiO催化剂 500℃左右引发 POM反应，并且具有与 Ni0基本相同的反应性能，因此添加 Pt有利于氧化镍还原为 Ni0，从而降低了 POM反应的引发温度 .