SiO2／HZSM-5对钴基催化剂费托合成汽油烃类的影响

以硅胶和HZSM-5分子筛为载体制备了钴基催化剂,在固定床上进行费托合成反应。考察了中孔硅胶和微孔HZSM-5的结合形式及载体和钴粒子间相互作用等对汽油类碳氢化合物合成的影响。结果表明催化剂具有一定的微孔和中孔结构对汽油类碳氢化合物合成有利,当硅胶中孔孔径适当时,HZSM-5均匀分布在大比表面硅胶上,使得催化剂同时具有中孔和微孔结构,具有较强的CO加氢反应能力和二次反应能力。实验中CO转换率达到83%,汽油类碳氢化合物选择性高达55%,其中异构烷烃选择性在10%以上。

铁助剂对纳米ZSM-5负载钴催化剂的费-托合成催化性能的影响

以蒸气转晶法制备的纳米ZSM-5为载体,采用共浸渍法负载钴,并通过不同方法引入铁助剂,制备了纳米ZSM-5负载钴基费-托合成催化剂.采用XRD、N2-物理吸附、H2-TPR、NH3-TPD、XPS、TEM等方法表征催化剂,并对催化剂的费-托合成(FTS)催化性能进行评价,研究了铁离子直接掺杂ZSM-5分子筛骨架、铁钴共浸渍、铁钴分步浸渍等三种铁助剂引入方式对钴基催化剂结构、性质及费-托合成催化性能的影响.结果表明:铁助剂引入方式影响了催化剂中钴物种的分散和还原性以及载体的酸性,由此影响催化剂的费-托合成催化性能.分步浸渍法所制备的催化剂的钴物种分散度最高,但是还原性最低,使其达到稳态后具有最高的CO转化率、最低的CH4选择性和最高的C5+产物选择性.此外,以浸渍法(共浸渍和分步浸渍)引入的铁助剂更有利于iso-C5的生成,而直接掺杂法引入的铁助剂不利于异构烃的生成.

Co/Zr/Al_(2)O_(3)-Pt/ZSM-5催化剂的制备及其合成气转化制液体燃料性能研究

以Co基催化剂耦合沸石分子筛催化剂应用于合成气催化转化可以有效改善催化剂的产物选择性。本研究通过浸渍法制备得到Zr/Al_(2)O_(3)载体和Pt/ZSM-5催化剂,再通过超声分散法制备了Co/Al_(2)O_(3)、Co/Zr/Al_(2)O_(3)和Co/Zr/Al_(2)O_(3)-Pt/ZSM-5催化剂。通过系列表征技术对载体和催化剂理化性质进行分析,评价了催化剂费-托合成反应性能。结果表明,Zr的引入有助于提升Co/Zr/Al_(2)O_(3)上Co物种的还原性,改善催化活性,增加C_(12+)重质烃的选择性。当Co/Zr/Al_(2)O_(3)与Pt/ZSM-5耦合后,由于贵金属Pt的助剂效应,进一步促进Co物种的还原,Co/Zr/Al_(2)O_(3)-Pt/ZSM-5催化剂的CTY值提高至8.3×10^(−5) mmol/(g·s),同时具有较低的CH_(4)、C_(2)−C_(4)产物选择性。此外,Pt/ZSM-5的酸性促进C_(12+)产物的部分裂解,使产物分布向C_(5)−C_(11)液态烃偏移,C_(5)−C_(11)产物选择性达到45.9%。本研究为设计和制备高效的费-托合成催化剂提供了参考。

改性HZSM-5催化剂上4-甲基联苯与甲醇的甲基化反应性能

采用浸渍法制备了一系列金属氧化物 (MgO ,CaO ,SrO ,BaO ,ZnO ,La2 O3 和CeO2 )改性的HZSM 5催化剂 ,以 4 甲基联苯与甲醇的烷基化为探针反应 ,在固定床反应器上考察了其催化性能 .结果表明 ,在MgO改性的HZSM 5催化剂上 ,目的产物 4 ,4′ 二甲基联苯的选择性最高 ,可达 80 % ,而在未改性的HZSM 5上仅为 13% .金属氧化物改性对 4 ,4′ 二甲基联苯的选择性均有提高 ,其大小顺序为 :MgO >SrO≈ZnO≈CaO≈La2 O3 >BaO >CeO2 .另外 ,还详细研究了MgO改性条件 (如MgO浸渍量 ,改性剂的阴离子种类 ,改性方法 )的影响 .结果表明 ,MgO浸渍量为 5 6 %时较为合适 .

载体硅铝比及助剂对Co/HZSM-5催化剂CH_4/CO_2重整反应性能的影响

采用TPO、TPD、连续及脉冲微反技术 ,研究了Co/HZSM 5催化剂上甲烷二氧化碳重整反应的积炭机理 ,并考察了载体硅铝比及助剂Na2 O、La2 O3 和MgO对该催化剂反应活性及抗积炭性能的影响。结果表明 :积炭主要来源于CH4 的解离 ;提高载体Si/Al比和添加助剂可有效地抑制积炭。助剂抑制积炭能力的强弱为 :Na2 O >La2 O3 >MgO。其中 ,La2 O3 和MgO对催化剂活性影响不大 ,但Na2 O使催化剂活性明显降低。关联反应性能和表征结果 ,认为催化剂表面酸碱性是影响催化活性和抗积炭性能的重要因素。

NiO改性HZSM-5分子筛催化剂催化1-丁烯芳构化反应

以N iO改性的HZSM-5分子筛为催化剂,在固定床微反装置上考察了N iO负载量、焙烧温度、焙烧时间等对1-丁烯芳构化反应性能的影响。用X射线衍射、N2吸附脱附、红外光谱表征催化剂的物化性质,研究了高温焙烧和负载N iO前后催化剂的结构、表面酸性质及其变化规律,并与反应性能相关联,得出1-丁烯在催化剂上的反应历程。研究结果表明,N iO的最佳负载量(质量分数)为2.0%,适宜的预处理条件为在空气中675℃下焙烧4h,此时催化剂的催化活性和芳烃选择性都最高,1-丁烯转化率达到84%,芳烃选择性达到59%。

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 。

Co/HZSM-5催化剂中Co相态和价态的表征

The phase and valency state of cobalt species on Co/HZSM 5 catalysts containing 1 0% to 10 0% cobalt were characterized by XRD, TPR and DRS technique. It was found that cobalt species on Co/HZSM 5 may exist in the phases of Co 3O 4, CoO, CoAl 2O 4 spinel, exchanged Co or metal Co at different calcination and reduction temperature, and CoAl 2O 4 spinel is difficult to be reduced.

Fe_2O_3-La_2O_3/HZSM-5苯羟基化为苯酚催化剂研究

苯酚是制备树脂、表面活性剂、塑料等的重要原料。目前工业上以间接生产方式由苯合成苯酚，其生产工艺复杂，生产流程长，生产成本高，由苯直接羟化制苯酚引起人们的浓厚兴趣。在该领域的研究工作已从多方面取得明显进展［１～５］。本研究工作以ＨＺＳＭ－５分子筛为载体...

Cu-ZnO-Al_2O_3-ZrO_2/HZSM-5催化剂上CO_2加氢合成二甲醚

采用共沉淀法和机械混合法合成了Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,研究了该催化剂催化CO2加氢合成二甲醚反应的性能,考察了HZSM-5分子筛的硅铝比、反应温度和反应压力对CO2转化率、二甲醚选择性和收率的影响。实验结果表明,随硅铝比的增大,二甲醚选择性和收率呈峰形变化特性;随反应温度的升高,CO2转化率增加,二甲醚选择性降低;而随反应压力的升高,二甲醚选择性增加。当硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))为50、反应温度和压力为250℃和3.0 MPa时,CO2转化率达到19.6%,二甲醚的选择性和收率分别为47.0%和9.2%。H2-TPR,NH3-TPD,XRD表征结果显示,Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂中HZSM-5分子筛的结构没有明显变化,但硅铝比的变化影响双功能催化剂的酸性,HZSM-5分子筛的加入使Cu的还原温度降低。

铁、钴催化剂乙烯聚合原位紫外-可见光谱研究

利用乙烯常压聚合原位紫外 可见 (UV Vis)光谱技术 ,对 3个铁、钴络合物作为催化剂前体的催化剂体系进行了研究 .3个铁、钴络合物分别为 2 ,6 双 [1 (2 ,6 二甲基苯基亚胺 )乙基 ]吡啶二氯化铁 (a)、2 ,6 双 [1 (2 ,4,6 三甲基苯基亚胺 )乙基 ]吡啶二氯化铁 (b)和 2 ,6 双 [1 (2 ,6 二异丙基苯基亚胺 )乙基 ]吡啶二氯化钴(c) .实验结果表明 ,MAO对络合物催化剂前体的活化作用是一个快速过程 ;在聚合条件下分别观察到 5 6 0、6 30和 5 80nm的活性峰 ,考察了它们在聚合过程中的生长和在加入无水乙醇逐步使催化剂中毒时活性峰的消失规律 .

硅钨酸为前驱物的W(Si)/HZSM-5-基催化剂上甲烷脱氢芳构化

报道以硅钨酸H_8(Si(W_2O_7)_6)代替钨酸铵作为W组分的前驱物,制备一类HZMS-5负载W-基催化剂。在1073K、0.1MPa、原料气组成为CH_4+10％Ar、相应之GHSV=960h^(-1)的反应条件下,考察其对甲烷无氧条件下脱氢芳构化(DHAM)的催化活性。结果表明,W负载量以6％～9％(质量百分数)为佳;在6％W(Si)/HZSM-5催化剂上,甲烷转化率最高可达～20％,相应苯选择性为～60％。焙烧温度对催化剂表面W物种的存在形态及至对其DHAM催化活性有相当影响;以～773K焙烧制得催化剂的活性为佳。引入适量助剂Ni促使氧化前驱态催化剂的还原温度有所下降,并延长催化剂的寿命。

Co/HZSM-5催化剂中Co的相态和价态表征及其与一步法合成苯乙烯活性之间的关系

Ｃｏ／ＨＺＳＭ┐５催化剂中Ｃｏ的相态和价态表征及其与一步法合成苯乙烯活性之间的关系张强＊金日光（北京化工大学材料科学与工程学院北京１０００２９）关键词Ｃｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂，相态，价态，苯乙烯合成１９９７－０３－３１收稿，１９９７－０７－１８修回中...

ZSM-5分子筛中Na对钴基费-托合成催化剂的毒害作用

采用蒸气转晶法并通过改变H离子交换条件合成了不同Na含量的纳米ZSM-5分子筛,以此为载体负载钴纳米颗粒作为费-托合成催化剂.采用XRD、XPS、TEM等表征手段表征载体和催化剂,考察了催化剂中Na含量对费-托合成性能的影响.结果表明:改变离子交换条件制备了不同Na含量的ZSM-5分子筛,低Na含量时,催化剂具有较高活性和稳定性,C_(5)~C_(12)产物选择性达到52.6%;高Na含量时,在220℃、1.0 MPa的费-托合成反应条件下,Na转移到活性金属钴的表面,致使活性表面积碳,催化剂中毒,活性大大降低.

铁、钴或镍助剂促进的Ag/SiO_2催化剂上气相催化合成3-甲基吲哚

将铁、钴或镍促进的Ag/SiO2催化剂用于苯胺和1,2-丙二醇气相催化合成3-甲基吲哚的反应中,并采用X射线衍射、H2-程序升温还原和热重分析等技术对催化剂进行了表征.结果表明,铁或镍助剂的加入有助于提高Ag/SiO2催化剂的选择性.其中,铁的加入能增强活性组分银与载体间相互作用,大大促进了银在载体表面上的分散,使催化剂的初活性显著提高.而钴或镍的加入虽然能略微减少反应过程中Ag/SiO2催化剂表面的积炭,但加剧了银在反应过程中的烧结,导致催化剂稳定性下降.

多级孔ZSM-5负载的钴催化剂的费-托合成催化性能

采用水蒸气辅助转晶(SAC)法合成了粒径均一(180 nm)的纳米ZSM-5颗粒,颗粒间堆积形成大量的开放介孔,与ZSM-5的微孔共同形成多级孔结构。以该材料为载体采用满孔浸渍法制备了负载量为15%(质量分数)的钴催化剂。采用XRD、SEM、TEM、N_2物理吸附-脱附等表征技术对多级孔ZSM-5载体及其负载催化剂的形貌和结构进行了表征,并对催化剂的费-托合成催化性能进行了测试。结果表明,相比于大颗粒的ZSM-5和商业ZSM-5,多级孔ZSM-5负载的钴催化剂的费-托合成活性最高,CH_4选择性最低,C_(5-20)产物的选择性高达68.9%,这归因于多级孔ZSM-5的介孔孔道有效地促进反应过程中产物的传质扩散以及ZSM-5微孔骨架上的酸中心促进了长链烃产物的二次加氢裂解。

酰胺羰基化反应中可重复使用的Pd/HZSM-5催化剂(英文)

合成了非均相Pd/HZSM-5催化剂并将其用于酰胺羰基化反应.结果表明,文献报道的Pd/C催化剂重复使用时其活性降为原来的一半,而Pd/HZSM-5催化剂重复使用4次后活性基本不变.反应前后两种催化剂的TEM电镜照片表明,Pd/C上的金属钯粒子在反应后团聚并形成网络状结构,而Pd/HZSM-5上钯粒子在反应后仍保持与反应前相同的均匀分布状态.

Fe/MnO-ZnZSM-5双功能催化剂上合成气直接转化为芳烃的反应

探讨了Fe/MnO ZnZSM 5 (n(SiO2 ) /n(Al2 O3 ) =5 0 )双功能催化剂上合成气直接转化为芳烃的反应 ,考察了反应温度和Zn载量对CO转化率及芳烃选择性的影响 .结果表明 ,Fe/MnO ZnZSM 5具有良好的合成气芳构化性能 ,在V(CO) ∶V(H2 ) ∶V(Ar) =3∶6∶1,SV =16 0 0h-1,p =1 1MPa ,T =5 43K的条件下 ,CO转化率可达到 98 1%,芳烃产物选择性可高达 5 3 1%.催化剂经 6 0h运转后 ,CO转化率仅降低 0 5 %,显示了良好的稳定性和应用前景 .

Fe-Cu/ZSM-5催化剂及其胺化催化性能研究

制备了一种Fe-Cu/ZSM-5胺化催化剂,考察其在乙醇胺选择性合成哌嗪、三乙烯二胺反应中的催化活性。结果表明,随着Fe、Cu负载量的增加,催化剂表面酸性逐渐向强酸方向位移,总酸量增加,反应转化率提高;Cu负载量对反应转化率及乙二胺选择性的影响相对较弱,但对哌嗪的生成有明显的促进作用;催化反应性能不仅受催化剂酸性的影响,还与负载组分的性质及负载组分与载体间的相互作用有关。

铁、钴配合物乙烯聚合催化剂研究新进展

催化乙烯齐聚或聚合铁、钴配合物催化剂的研究,不仅在于探索乙烯配位聚合机理的催化剂模型,更为重要的是探讨不同催化剂模型下的催化剂活性和选择性,为工业界寻找具有潜在应用价值的高效催化剂奠定基础。本文针对近年来铁、钴配合物催化剂模型设计和催化行为的研究新进展,并结合笔者所在课题组的研究工作,集中讨论不同铁、钴催化剂模型的催化活性,从配位金属中心的数目以及参与配位的金属配位环境的角度,讨论铁、钴配合物对乙烯齐聚和聚合的催化性能,并特别强调了催化剂结构与催化性能之间的内在联系。