制备条件对甲醇电氧化催化剂PtRu/CAs性能的影响

利用液相浸渍还原的方法,以炭气凝胶(CAs)为载体制备了担载型Pt-Ru催化剂,其中Pt质量分数为15%,Pt和Ru的原子比为2∶1.研究了金属前驱体于不同介质(CH3COOH,H2O及CH3COONa)中浸渍所制备的催化剂在组成、结构以及对甲醇催化活性方面的区别.催化剂的物化性质通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及能谱仪(EDS)表征,并采用循环伏安法测试其电化学性能.结果表明,以CAs为载体,均匀分散于异丙醇与水混合溶液后,先加入CH3COOH使金属前驱体在酸性介质中浸渍,再用NaOH调节pH值至碱性,同时生成CH3COONa作为稳定剂,最后用NaBH4还原所制得的催化剂具有更高的电催化活性,其峰电流密度达到38.24 mA/cm2,远高于其它条件下制备的催化剂.

载体制备工艺对Pt/CA催化剂甲醇氧化催化性能的影响

比较研究了炭气凝胶(CA)的制备工艺条件对其表面微观结构及以其为载体的催化剂Pt/CA甲醇氧化催化活性的影响。结果表明,常压干燥制得的CA表面以微孔为主,而超临界CO2干燥制得的CA表面主要以中孔为主,而且比表面积、表面孔容和平均孔径更大;超临界CO2干燥比常压干燥更适合制备高活性甲醇氧化Pt/CA催化剂的载体材料;CA制备过程中催化剂Na2CO3的用量(常用R/C表示,其中R代表制备CA的原料间苯二酚,C代表制备CA的催化剂Na2CO3)为200至1000的范围内,R/C的增大会引起超临界CO2干燥制得CA的表面平均孔径随之增加,R/C为300时制得的CA具有最大的BET比表面积和表面孔容,以其为载体制得的催化剂具有最好的甲醇氧化催化性能。

同轴式催化裂化装置催化剂Ca中毒现象分析及应对

同轴式催化裂化装置催化剂Ca中毒后,再生器出现流化异常、跑剂、产品收率变差等现象,原料、平衡催化剂中的Ca含量均明显上升,内部含块状物。通过加强原料性质监控,调整闪蒸系统原料种类,或及时调整闪蒸进料比例;控制沉降器、再生器压力,增加待生线路推动力,缓解沉降器汽提段波动情况;调整再生器藏量,提高实际催化剂的流化量,缓解再生器催化剂扬尘现象;控制再生器旋分器入口的再生风量,减少催化剂的跑损;三旋废剂罐每天安排一次卸剂,避免危及烟机安全运行;催化剂Ca中毒前期,及时对平衡剂进行较大量的置换,解决操作上的燃眉之急,待再生操作稳定后,逐步提高新鲜剂加注速度,提高催化剂活性中心数,同时每天加注重油裂解强化助剂,提高平衡剂活性,确保催化剂良好的裂化效果,力保轻液收率稳定。采取上述措施后,装置逐步趋于平稳,产品分布逐渐趋于正常,为相关装置快速、准确判断、解决催化剂Ca中毒问题提供经验参考。

制备方法对Pt/CA催化剂电化学性能的影响

以炭气凝胶为载体,分别以甲醛、硼氢化钠和乙二醇为还原剂制备了Pt/CA催化剂。采用XRD技术对催化剂上Pt的分散度和粒径大小进行了分析。结果表明,以乙二醇为还原剂制备的Pt/CA催化剂上Pt分布最均匀,粒径为2.2 nm。通过电化学性能测试,发现3种催化剂的活性大小顺序为Pt/CA-EG>Pt/CA-HCHO>Pt/CA-NaBH4,其中催化剂Pt/CA-EG的电化学活性比表面积达到74.1 m2/g,比质量活性达到248.8 A/g,并且其电化学性能远远好于商用催化剂。

炭气凝胶负载Pt基催化剂的制备及其甲醇氧化催化性能

以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料,制备R- F炭气凝胶(RF-CAs)。继以后者为载体采用浸渍还原法制备铂基催化剂Pt/CA,并比较其与由相同负载工艺制得的以Vulcan XC-72为载栽体的铂基催化剂Pt/ XC72的催化甲醇氧化反应的性能。结果表明,前者具明显高的甲醇氧化催化活性,显示CAs是一种极具潜在竞争力的燃料电池催化剂载体材料。

Cu-Ag/碳气凝胶催化剂在草酸二甲酯加氢反应中的性能

DMO(草酸二甲酯)加氢定向转化为MG(乙醇酸甲酯)对于工业生产具有重要意义,采用浸渍法制备25Cu-wAg/CA催化剂,通过添加Ag改变催化剂表面Cu^(0)和Cu^(+)分布,提高MG选择性。当Ag质量分数为7%、反应温度为220℃、压力为2.5 MPa、氢酯比(摩尔比)为120、液相空速[vLHS(DMO)]=0.5 h^(-1)时,25Cu-7Ag/CA催化剂表现出最好的加氢性能,此时DMO转化率为89.5%,MG选择性为94%。此外,催化剂在上述条件下连续反应200 h,DMO转化率和MG选择性基本保持不变。

碳气凝胶负载Cu催化剂在DMO加氢反应中的性能研究

以间苯二酚、甲醛为原料,无水碳酸钠为催化剂,经溶胶-凝胶、干燥、焙烧后制备出碳气凝胶(CA)载体,随后通过浸渍法制备出Cu/CA催化剂。通过优化一系列实验条件得出:催化剂中Cu质量分数为20%、反应温度为190℃、压力为2.5 MPa、氢酯比为150、LHSVDMO=0.6 h-1时,催化剂表现出最好的催化性能,此时MG收率高达42.0%。催化剂在上述条件下连续运行200 h后,DMO转化率和MG选择性仅略有下降,催化剂表现出了良好的稳定性。

工艺条件对Pt/CA甲醇电氧化催化性能的影响

以炭气凝胶(CA)为载体,采用液相浸渍还原法制备了Pt/CA催化剂,对比研究了各种制备工艺条件包括还原温度、热处理和还原剂种类对Pt/CA催化剂甲醇电氧化催化性能的影响。结果表明:当以HCHO为还原剂时,80℃比60℃更有利于制得结晶完好、电化学活性表面积大的高活性甲醇电氧化催化剂,热处理不仅不能改善该催化剂的甲醇电氧化催化性能,反而使其中的Pt颗粒团聚长大、电化学活性表面积降低、甲醇电氧化催化性能下降;与HCHO相比,乙二醇作为还原剂更有利于制得电化学活性表面积大、甲醇电氧化催化活性高的Pt/CA催化剂。

Pd-M(Ce、Ca、Fe)/γ-Al2O3催化2,5-二氢呋喃加氢性能

通过分步浸渍法制备了Pd含量为0.3%,M含量为3.0%的Pd-M(M=Ce、Ca、Fe)/γ-Al2O3催化剂,采用XRD、N2物理吸附-脱附、H2-TPR、H2-TPD和Py-IR等对催化剂进行表征,并研究了助剂对Pd/γ-Al2O3催化剂催化2,5-二氢呋喃加氢性能的影响。结果表明,在Pd/γ-Al2O3催化剂中引入助剂,降低了Pd与金属相互作用,同时减少了表面暴露L酸位点;促进了2,5-二氢呋喃加氢转化为四氢呋喃,抑制了异构化产物2,3-二氢呋喃的产生。特别是Fe的引入,与Pd之间的协同作用,使CC双键在Pd表面吸附增强,2,5-二氢呋喃转化率大幅提高。该催化剂在反应温度30℃,氢压0.5 MPa和反应时间1 h的加氢条件下,2,5-二氢呋喃转化率达到94.25%,目标产物四氢呋喃选择性达到99.97%。

碱性介质中铂/碳气凝胶电催化氧化甲醇

以间苯二酚和甲醛为原料,采用溶胶-凝胶法制备了碳气凝胶(CAs);以CAs为载体,利用乙二醇还原法制备了Pt/CAs催化剂;在碱性条件下,采用循环伏安法测定了Pt/CAs催化剂电催化氧化甲醇的活性,结果表明,Pt/CAs显示出高的甲醇氧化催化活性,在1.0mol.L-1 NaOH和1.0mol.L-1 CH3OH溶液中,其峰电流密度是商品Vulcan XC-72R负载Pt催化剂Pt/C的3.9倍,甲醇起始氧化电位比Pt/C的负移约100mV.

MCl_2-TiO_2-SnO_2(M=Mg,Ca,Sr,Ba)催化剂甲烷氧化偶联反应性能的研究

选用不同的碱土金属氯化物为原料,采用共研磨的方法制备出了具有不同表面碱性的MCl2-TiO2-SnO2(M=Mg,Ca,Sr,Ba)催化剂,并考察了催化剂的甲烷氧化偶联反应性能.通过N2吸脱附(BET)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等技术对催化剂进行了表征.结果表明,随碱土金属元素的不同,催化剂呈现出了强弱不同的碱性吸附位.催化剂表面的碱性对活化甲烷具有促进作用,同时也带来乙烯深度氧化副反应的发生.碱量越大的弱碱性吸附位对甲烷的活化越有利,而强碱性吸附位则能导致催化剂活性降低,甚至是催化剂失活.乙烯的选择性与催化剂表面晶格氧的相对浓度密切相关.表面晶格氧的相对浓度较高的催化剂,其乙烯选择性也较大.