Ni基催化剂对苯乙酮选择加氢性能的影响

以六水合硝酸镍和九水合硝酸铝为前驱体,采用共沉淀法制备了以氧化铝为载体、Ni为活性组分的催化剂粉末;经过催化剂挤条、干燥、焙烧得到相应的固体催化剂。同时采用固定床反应器对该催化剂性能进行了评价。考察了催化剂焙烧温度、反应液体空速、反应压力、反应温度对苯乙酮选择加氢的影响,并利用XRD、BET、H_(2)-TPR、压汞仪对催化剂进行表征。结果表明,催化剂焙烧温度为400℃、反应温度为70℃、反应液体空速为2.5 h^(-1)、反应压力为5 MPa时,苯乙酮转化率和α-苯乙醇的选择性均高于95%。

裂解汽油二段加氢催化剂LY-9802的抗CO性能及工业应用

针对某裂解汽油加氢装置氢气中CO体积分数(1000×10^(-6)以上)较高的情况,分析了CO对裂解汽油二段加氢催化剂LY-9802加氢性能的影响,考察了催化剂LY-9802的工业应用效果。结果表明:催化剂LY-9802能使氢气中的CO部分加氢生成CH_(4),随着反应温度升高,CO转化率和CH_(4)生成率均提高,但CO转化率不超过60%;在氢气中CO体积分数为1400×10^(-6),反应器入口温度为245~260℃的小试加氢反应条件下,产物溴价为0.005~0.008 g/g,含硫量为0.5~0.8μg/g,当入口温度分别为265,275℃时,产物溴价分别小于0.005,0.001 g/g,含硫量分别小于0.5,0.1μg/g,提高入口温度能有效恢复并提升催化剂活性;在加氢反应器二段入口温度为280~320℃的工业生产条件下,床层温升在40~60℃波动,加氢产品溴价不大于0.001 g/g,含硫量不大于0.5μg/g。

金属-有机骨架衍生的Ni-CNT/ZnIn_(2)S_(4)异质结用于光催化产氢及其电荷转移途径的确定

氢气是缓解环境污染和能源短缺的零污染绿色能源,利用太阳能诱导半导体裂解水制氢是最环保的方法之一。本文以MOFs衍生的Ni-CNT(Ni修饰的碳纳米管)作为非贵金属助催化剂,通过简单的油浴法原位生长ZnIn_(2)S_(4)纳米片合成了Ni-CNT/ZnIn_(2)S_(4)。在Ni-CNT/ZnIn_(2)S_(4)中,Ni纳米颗粒包裹在CNT的顶部和横截面上,有效地阻止了Ni纳米颗粒的团聚。Ni-CNT/ZnIn_(2)S_(4)异质结构具有紧密的接触界面,有利于电荷转移,可作为高效的析氢光催化剂。38Ni-CNT/ZnIn_(2)S_(4)样品具有最佳的产氢性能(12267μmol·h^(−1)·g^(−1)),约为纯ZnIn_(2)S_(4)的6.4倍,且在420 nm单色光下其表观量子效率达到11.3%。X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)结果证实了Ni-CNT/ZnIn_(2)S_(4)异质结构的存在。电化学测试表明,Ni-CNT与ZnIn_(2)S_(4)的结合促进了光生电荷的转移,有效地阻止了光生载流子的快速复合,从而增强了ZnIn_(2)S_(4)的析氢性能。电子自旋共振(ESR)结果进一步证明了Ni-CNT助催化剂的存在延长了ZnIn_(2)S_(4)光生电荷的寿命,促进了光生电荷和空穴的分离效率。通过密度泛函理论计算探索并确定了异质结界面中的电荷转移途径。Ni、CNT和ZnIn_(2)S_(4)费米能级的差异导致界面处电荷发生迁移从而形成内嵌电场,ZnIn_(2)S_(4)的能带向下弯曲,促进光生电子从ZnIn_(2)S_(4)流向NiCNT电子受体。平面平均电子密度差结果证实了热电子从Ni转移至CNT再转移至ZnIn_(2)S_(4),表明光生电子转移途径为ZnIn_(2)S_(4)→CNT→Ni。此外,吸附H*吉布斯自由能(ΔGH*)和晶体轨道哈密顿布居(COHP)结果表明Ni纳米颗粒可作为析氢反应的活性位点,促进了产氢效率。本工作将为开发低成本、高效的非贵金属光催化制氢催化剂提供新的策略。

Ni/CeO_(2)@ZIF-8核壳结构催化剂的制备及其RWGS反应性能研究

利用液相浓度控制成核法制备了ZIF-8包覆的Ni/CeO_(2)核壳结构催化剂,通过一系列表征技术,研究了ZIF-8壳层对催化剂物理化学性质的影响,并进一步探究引入ZIF-8对于催化剂上的RWGS反应性能与路径的影响。结果表明,ZIF-8壳层能够增大催化剂的比表面积,减弱加氢能力和对CO的吸附强度,在300℃,0.1 MPa,GHSV=6 L/(g·h)和CO_(2)∶H_(2)=1∶3的反应条件下,核壳结构催化剂上的CO选择性提升了60.3%。ZIF-8包覆前后的Ni基催化剂上的反应中间物种不同,生成CO的主要中间体为羧酸盐而CH_(4)则为甲酸盐,ZIF-8壳层的存在抑制了羧酸盐进一步加氢转化为甲酸盐,从而抑制了甲烷化副反应进行,提高了RWGS反应的CO选择性。

NiS和Pt双助催化剂增强BaTiO_(3)纳米纤维光催化制氢性能

采用静电纺丝、水热和光沉积的方法制备了一种以Pt和NiS为助催化剂的BaTiO_(3)/Pt/NiS双异质结光催化剂。优化后的BaTiO_(3)/Pt/NiS样品的制氢速率最高为489μmol·h^(-1)·g^(-1),是纯物质BaTiO_(3)的2.5倍。这主要归因于BaTiO_(3)与Pt之间形成的肖特基结促进了光生电子的快速转移,以及BaTiO_(3)与NiS之间构建的p-n结实现了对光生空穴的高效捕获。光电化学测试结果进一步证实了BaTiO_(3)/Pt/NiS异质结光催化剂中的光生电子和空穴被高效分离,从而具有更高的分解水制氢性能。

溶剂化金属原子浸渍法制备高分散负载型催化剂——Ⅱ,Fe,Co,Ni催化剂的分散度和催化性能研究

本文利用一种新的方法-溶剂化金属原子浸渍法制备了Fe/γ-Al_2O_3,Fe/SiO_2,Co/γ-Al_2O_3,Co/SiO_2,Ni/γ-Al_2O_3和Ni/SiO_2六种催化剂。H_2化学吸附,TEM和XRD测定结果表明这些催化剂中Fe,Co,Ni金属颗粒平均直径都小于30A,金属分散度均大于50%。作者研究了Fe/γ-Al_2O_3,Co/γ-Al_2O_3和Ni/γ-Al_2O_3三种催化剂在CO+H_2反应中的催化行为,测定了碳氢产物分布和比催化活性,表明随着H_2/CO比增大和反应温度升高。较高分子量物种产量减少,有利于生成甲烷。催化剂的活性大小次序为Fe>Ni>Co。

生物质与烟煤共热解特性研究

选取稻壳和松木屑等生物质,按不同比例与两种煤化程度不同的烟煤进行混合,采用热重分析的方法,研究不同生物质与烟煤单独热解和共热解的特性,研究了在自制复合型镍基催化剂条件下烟煤和松木屑的共热解特性及催化剂对焦油成分的影响。研究表明:在该实验条件下,烟煤与生物质的热解不存在重叠,烟煤的最大热解量仅为生物质的1/3～1/2;生物质的添加在共热解过程中对烟煤的热解起到一定的促进作用,在原料比例为50:50时,共热解的两个失重峰逐渐变为一个;在自制镍基催化剂条件下,共热解碳转化率提高3%～17%,焦油得到充分裂解,极大提高了原料利用率。

BaTiO_3负载Ni-Co双金属催化剂催化CH_4/CO_2重整反应

采用等体积浸渍法制备了一系列不同Co添加量的Ni-Co／BaTiO3双金属催化剂，并在固定床反应装置上考察了在973～1073K温度范围内这些催化剂对CO2重整CH4反应的催化活性。实验结果表明，Ni、Co质量负载均为5．0％的Ni-Co／BaTiO3催化剂活性最好。11PR、TPD和XPS表征发现，与单金属催化剂Ni／BaTiO3相比，Ni-Co／BaTiO3双金属催化剂具有更高的催化活性，更好的脱附和抗积炭性能，而且更容易还原。

乙醇水蒸气重整制氢双金属催化剂Ni-Co/La_2O_2CO_3的研究

以La2O2CO3作为载体,采用浸渍法制备了负载型Ni-Co/La2O2CO3双金属催化剂,通过XRD检测金属及载体的晶相,采用自制的升温系统研究催化剂的综合性能。结果表明,催化乙醇水蒸气重整制氢反应中,Ni比Co断裂C—C键的能力强,而Co能提高H2的选择性,Ni-Co质量比为3∶1的双金属催化剂,在400℃时,乙醇转化率可达100%,在500℃时,CO的选择性低至0.28%,而H2的选择性则达到94.11%。与单一金属负载的催化剂相比,Ni-Co双金属催化剂的综合催化性能得到了较好的改善。

高镍负载量Ni/SiO_2和低镍负载量Ni-Ce/SiO_2催化CO甲烷化的比较研究(英文)

采用等体积浸渍法制备了高镍负载量的13%Ni/SiO2(13Ni/Si)催化剂和低镍负载量的7%Ni-2%Ce/SiO2(7Ni-2Ce/Si)催化剂。通过N2物理吸附、XRD、FT-IR、TEM、H2-TPR/TPD等技术对催化剂进行表征,在连续流动微反装置上考察了催化剂的CO甲烷化活性。结果表明,在7Ni-2Ce/Si催化剂中NiO、CeO2和SiO2之间产生的相互作用,改变了Ni-O-Si键的化学环境,促进了氧化镍物种的分散和还原,进而提高了催化剂的活性比表面积,同时在催化剂表面形成了新的中等强度的CO吸附中心。与高镍负载量的13Ni/Si催化剂相比,低镍负载量的7Ni-2Ce/Si表现出更高的CO吸附能力和甲烷化活性。常压下,在CO体积分数1%和空速7 000 h-1的反应条件下,低镍负载量的7Ni-2Ce/Si催化剂上CO完全甲烷化最低温度为230℃,比高镍负载量的13Ni/Si低了30℃。

Ce含量对Ni-Ce/Al_2O_3催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响

以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备了不同Ce含量的Ni-Ce/Al2O3催化剂,并考察了其浆态床CO甲烷化反应性能。借助XRD、BET、H2-TPR及CO-TPD等对催化剂进行了表征分析,研究了催化剂的微观结构与甲烷化性能之间的关系。结果表明,助剂Ce的引入能够加强Ni物种与载体之间的相互作用、增强活性组分Ni对CO的吸附能力。随着Ce含量的升高,Ni物种在载体表面的分散度提高、Ni晶粒粒径减小,催化剂的比表面积及与载体相互作用较强的β-NiO相对含量先升后降。催化剂的浆态床甲烷化活性随Ce含量的升高呈现规律性的变化,CO转化率和CH4时空收率先增加后略有下降,当Ce含量为4%(质量分数)时,催化剂甲烷化活性最佳。

Co-Ni/γ-Al_2O_3催化剂上乙醇催化氨化合成乙腈反应的本征动力学

引言乙腈是一种重要的溶剂和化工原料,广泛用于有机合成、农药、医药、石油化工、表面活性剂以及高分子材料等领域。此外,由于高纯乙腈对紫外线的吸收为零,并且具有独特的物理化学性质,因此,乙腈在高压液相色谱、电化学以及分光光度法分析中作为溶剂广泛使用[1]。目前。

预处理方法对Ni-Co双金属催化剂性能与结构的影响

浸渍法制备了Ni-Co/La2O3-γ-Al2O3双金属催化剂,经氢气还原预处理后,再分别由一氧化碳、甲烷和二氧化碳进行再次预处理,考察了预处理方法对该催化剂上沼气重整制氢性能的影响,并运用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂进行了表征.结果表明,与传统氢气还原预处理相比,经氢气与一氧化碳预处理后,催化剂性能无明显变化;经氢气与甲烷预处理后,催化剂性能明显变差;而经氢气和二氧化碳预处理后,催化剂性能明显变优,且能基本消除该催化剂上沼气重整反应的诱导期.分析结果表明,经氢气和二氧化碳预处理后,催化剂中金属颗粒较小,分布较均匀,粒径分布范围较窄,从而减少了催化剂表面碳的沉积,增强了催化剂的抗积炭性能,可延长催化剂的使用寿命.

磷对Ni(Co)Mo(W)/Al_2O_3加氢处理催化剂的影响研究进展

Ni(Co)Mo(W)/Al2O3催化剂是工业中最常用的加氢处理催化剂。磷作为Ni(Co)Mo(W)/Al2O3加氢处理催化剂中较为常用的添加剂,用于改善催化剂的物理化学性质。本文从磷对Ni(Co)Mo(W)/Al2O3加氢催化剂孔结构、酸性、活性组分分散度等理化性能以及磷对加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)催化性能两个方面的影响对文献研究结果进行了综述,对磷添加剂的研究结果、存在的分歧以及研究机会进行了分析讨论。

Ni-Co双金属催化剂在二氧化碳重整甲烷反应中的催化活性研究

采用等体积浸渍法制备了Ni/BaTiO3、Co/BaTiO3和Ni-Co/BaTiO3催化剂,并在固定床反应装置上考察了在973～1073 K这些催化剂对CO2重整CH4反应的催化活性,且采用程序升温还原技术对催化剂进行表征,发现与单金属催化剂相比,Ni-Co/BaTiO3双金属催化剂有更为优越的催化活性.结果表明在Ni-Co/BaTiO3催化剂中Ni和Co之间产生了一定的协同作用.同时研究了不同的制备方法对Ni-Co双金属催化剂催化活性的影响,用溶胶-凝胶法制备的催化剂具有更高的催化活性.

ZrO_2助剂对Ni/SiO_2催化剂CO甲烷化催化活性及其吸附性能的影响

采用连续流动微反装置和原位漫反射红外光谱法考察了Ni/SiO2及添加ZrO2助剂的Ni/ZrO2-SiO2催化剂CO甲烷化催化活性和吸附性能。结果表明,在CO体积分数1%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,200℃时Ni/ZrO2-SiO2催化剂可将CO完全转化。而相同反应条件下Ni/SiO2催化剂上CO的转化率仅为35%,直至270℃时方可将CO完全转化。由此可见,ZrO2助剂的添加明显提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性。同时,ZrO2助剂的添加显著提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂对CO的吸附能力,H2存在时可通过在较低温度时形成较多的桥式羰基氢化物来提高Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性;CO甲烷化反应条件下,Ni/SiO2和Ni/ZrO2-SiO2催化剂上C—O键的削弱和断裂是经由羰基氢化物-多氢羰基氢化物的途径,而不是经由C—O键的直接断裂途径。

含膦及含膦氮配体Ni、Co、Pd催化剂的合成及对乙醇羰基化的催化活性

合成了含膦及含膦氮配体，并用它合成了一系列Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｄ化合物，对乙醇羰基化合成丙酸乙酯的催化活性进行了评价，其催化活性顺序：Ｎｉ～Ｃｏ＜Ｐｄ，含ＰＡＰ配体的络合物对乙醇羰基化生成丙酸乙酯的选择性高于ＰＰｈ＿３及ＰＮＰ。

镍盐前体对Ni-Fe/γ-Al_2O_3催化剂甲烷化性能的影响

以3种不同镍盐(硝酸镍、乙酸镍和氯化镍)为前体,采用等体积浸渍法制备了双金属Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂,分别记作Ni-Fe-N、Ni-Fe-Ac和Ni-Fe-Cl,在浆态床反应装置上对各催化剂CO甲烷化催化活性进行评价。结果表明,Ni-Fe-N甲烷化催化活性最高,CO转化率、CH4选择性分别为97.2%和87.3%;而Ni-Fe-Cl甲烷化催化活性最低,CO转化率、CH4选择性分别为47.3%和58.7%。通过XRD、H2-TPR和CO-TPD等表征技术探讨了催化剂的微观结构与甲烷化催化活性之间的关系,发现Ni-Fe-N甲烷化活性高的原因是NiO晶粒小、分散好,Ni与Fe之间具有较好的协同作用,并且CO吸附量大。

活性金属不同浸渍顺序对Mo-Ni/Al_2O_3催化剂硫醚化反应性能的影响

针对硫醚化反应过程使用的Mo-Ni/Al_2O_3催化剂,考察了不同浸渍方法对其催化性能和表面结构性质的影响。结果表明,通过同步浸渍和分步浸渍方法制得Mo-Ni/Al_2O_3催化剂的活性顺序为:先浸渍Mo后浸渍Ni的催化剂(SI-mn)≈Ni和Mo共同浸渍的催化剂(MN)>先浸渍Ni后浸渍Mo的催化剂(SI-nm)。对于SI-mn催化剂,先负载Mo后减弱了二次浸渍的Ni金属与载体间的相互作用,有利于负载金属的活化,并在二次浸渍后焙烧过程显现出显著的电子效应,形成新的Mo-Ni前体物种,有利于在预硫化过程形成适宜硫醚化和二烯烃选择性加氢的活性中心相,促进硫醚化反应和二烯烃选择性加氢。对于共同浸渍的MN催化剂也有类似的性质,因而也具有较好的催化性能。

Ni-Fe/γ-Al_2O_3双金属催化剂的制备及其CO甲烷化性能研究

采用等体积浸渍法制备了Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂和Ni/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3单金属催化剂,在连续流动微反装置上考察了催化剂的CO甲烷化催化活性,采用XRD、N2物理吸附、H2-TPR、H2-TPD和TPSR等手段对催化剂进行表征。结果表明,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂中Ni、Fe之间产生了明显的相互作用,还原后催化剂中形成Ni-Fe合金,对氢气吸附量显著增加。在CO体积分数为0.5%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂表现出高的甲烷化活性,220℃时将CO完全转化为甲烷。