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。

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-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。

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。

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.

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 %。

NiCu/ZnO催化剂的甲醇裂解制氢研究

系统地研究了各种助剂对 Cu/ Zn O催化剂催化甲醇裂解反应性能的影响 .发现助剂的添加 ,对催化剂的甲醇裂解反应活性及稳定性均有不同程度地改善 ,其中添加 Ni的效果最为明显 .活性考察的结果表明 ,Ni Cu/Zn O催化剂 ,对于甲醇的转化率及稳定性均较高 ,且甲烷的选择性低 .稳定性考察结果显示 ,在同样条件下 ,Ni Cu/ Zn O催化剂具有较高的稳定性 .催化剂结构分析表明 ,Ni的添加 ,明显地抑制了 Cu Zn合金的形成 ,保证了活性组分

焙烧条件对Cu/ZnO/Al_2O_3甲醇催化剂的影响

介绍了用草酸盐胶态共沉淀法制备纳米Cu/ZnO/Al2 O3 催化剂过程中焙烧条件对催化剂结构性质及其二氧化碳加氢制甲醇催化活性的影响 .结合多种现代表征手段 ,研究了焙烧气氛、焙烧温度和焙烧过程不同升温速率对催化剂晶粒大小、结构及各组分间相互作用的影响 .在此基础上 ,将该催化剂用于二氧化碳加氢制甲醇反应 .催化反应结果表明 ,纳米金属铜催化剂显示出优良的二氧化碳加氢反应性能 ,焙烧条件对催化剂性质影响显著 .

异丁醛缩合加氢合成2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇

由异丁醛缩合加氢合成了 2 ,2 ,4-三甲基 - 1 ,3-戊二醇 ( TMPD) ,对其合成工艺进行了研究。结果表明 :缩合反应采用异丁醛为原料 ,氢氧化钠为催化剂 ,反应温度 60℃ ,中间体三甲基羟戊醛 ( HPA)的收率为 80 %以上 ;加氢反应采用自制的 Cu- Zn O为催化剂 ,乙醇为溶剂 ,在 1 5 0℃将 HPA加氢生成 TMPD,HPA转化率为 98% ,TMPD收率在 95 %以上。

Cu／ZnO甲醇合成催化剂的瞬变行为

对铜-氧化锌催化剂下的甲醇合成反应进行时间分辨测定时，发现一种取决于预处理气体组成的瞬间甲醇生产。确切地说，该甲醇产品的首次产量极大值，出现在对氢气和CO的中间混合气体进行预处理的时候（CO中H2比例为20％-80％）。其活性测量结果在可比较的反应条件时，与环境透射电子显微镜（ETEM）中在ZnO载体上的铜纳米粒子的观察结果具有可比性。在气体混合物组成为H2：CO=1：1时，环境透射电子显微镜的图像揭示了具有明显扁平形状的一种铜纳米粒子的气体依附形态。这种铜纳米粒子的气体依附形态为在瞬间甲醇生产和在由Ovesen等人提出的动态微动力学模型的框架内所观察到的预处理条件之间的偶合提供了一致性的解释。

基于双催化作用的低温合成甲醇新方法

在Cu/ZnO固体催化剂存在的条件下,某些醇特别是2-醇对CO加氢合成甲醇的反应具有显著的催化促进作用.在固体催化和溶剂催化的协同作用下,由CO/CO2/H2合成甲醇反应可以在443K的低温和5MPa的压力条件下高效进行.初步研究表明,在443K以2-butanol为溶剂时,连续反应40h的甲醇平均单程产率和选择性分别达到46.51％和98.94％,并且催化活性稳定、该反应温度比当今一般工业合成的反应温度降低80℃左右.因此,这种新过程的最终开发成功必将对甲醇合成工业产生重要影响.