氧化铝载体对Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂上异丁烷脱氢性能的影响

采用盐酸回流法和氨水沉淀法合成了氧化铝载体,并通过络合真空浸渍法制备了不同来源氧化铝负载的Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂。利用N2物理吸附、CO脉冲吸附、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附、热重等手段对Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂进行了表征,以异丁烷脱氢为探针反应研究了氧化铝载体对该催化剂脱氢性能的影响。结果表明,与由盐酸回流法合成的载体制备的催化剂相比,采用氨水沉淀法合成的氧化铝载体制备的Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂表面具有较小的Pt颗粒和较弱的酸性分布,其脱氢活性及异丁烯选择性更优。14 d的连续运行数据显示,由氨水沉淀合成的载体制备的催化剂,其抗积炭能力更强,反应后催化剂的积炭石墨化程度更低,因而具有更好的稳定性;在该催化剂上,异丁烷初始转化率为56.67%,14 d后仍能达到34.71%,异丁烯初始选择性为80%,7 d后维持在94%左右。

NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿催化剂NH_(3)-SCR脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能研究

采用球磨、微波焙烧方法制备了不同质量分数NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿NH_(3)-SCR脱硝催化剂。通过BET、SEM-EDS、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR分析了催化剂脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能。结果表明:NH_(3)SO_(3)改性使催化剂脱硝活性得到了显著提高,10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂在300~350℃脱硝活性可达90%左右。SO_(2)/H_(2)O共同作用可将10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂脱硝活性提高至97%,其促进作用保持了良好的稳定性,且具有可逆性。NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿后,催化剂比表面积、酸性位点及强度增加,表面活性物质分散度更高,弱化了尾矿矿物晶型,提高了催化剂吸附能力和氧化还原能力,从而提高催化脱硝活性,同时具备优良的SO_(2)/H_(2)O耐受性。

催化剂中Rh含量对NH_(3)及N_(2)O生成量影响研究

研究了不同Rh含量的三效催化剂对CO和NO_(x)的起燃性能,并对反应过程中副产物NH_(3)以及N_(2)O的生成规律进行研究。实验通过浸渍法制备得到不同Rh含量的Rh-Pd/Ce_(x)Zr_(1-x)O_(2)+La-Al_(2)O_(3)催化剂,采用一套专用多路固定床连续流动模拟气反应器对其性能进行评价。研究结果表明:不同Rh负载量表现出不同的N_(2)选择性,随着Rh用量的增加NO_(x)的转化性能提升。总体来看,低Rh用量的催化剂产生更多的N_(2)O和NH_(3)副产物,而随着Rh用量的增加其N_(2)选择性也增加。当温度达到400℃时,Rh用量≥0.141 g/L的催化剂基本没有N_(2)O生成,Rh用量≥0.283 g/L基本没有N_(2)O和NH_(3)生成。该研究对于优化三效催化剂中Rh配比以提升N_(2)选择性具有借鉴意义,并对于设计满足未来国Ⅶ排放标准的三效催化剂具有重要的指导意义。

绿色催化剂Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O合成乙酸乙酯

酯化反应是高中非常重要的实验,但是浓硫酸作为催化剂存在危险性高、副产物多、环境污染性强等缺点,将常见、便宜、低毒性、具有高效催化效率的Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O作为催化剂,利用无水乙醇和冰醋酸合成乙酸乙酯,反应结束后,Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O通过简单过滤即可回收利用,适合应用于中学课堂实验中。

Ni-Cu-Mn-K/γ-Al_2O_3高温变换催化剂的结构和性能表征

以γ-Al2O3为载体,采用二步等体积浸渍法,制备了Ni-Cu-Mn-K/γ-Al2O3高温水煤气变换催化剂。采用低温氮吸附-脱附,DTA,XRD,H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,比较了载体、单组分、双组分、以及多组分浸渍的样品结构及各物种的存在形式,探讨了催化剂的活性相组成。结果表明,所制备的催化剂具有较大的比表面积,孔径呈介孔分布结构;低温时,催化剂活性相主要为高度分散的Cu、Ni、Ni-Cu-O、xCuO·yMnO2和xNiO·yMnO2复合氧化物;高温时,活性相可能为xCuO·yMnO2和xNiO·yMnO2等复合氧化物。经530℃耐热15h后催化活性测试结果分析认为,活性相xCuO·yMnO2和xNiO·yMnO2等复合氧化物提高了该催化剂的热稳定性。

K-MnO/γ-Al_2O_3和Cu/SiO_2催化剂应用于苯甲酸甲酯连续加氢合成无氯苯甲醇

以K-MnO/γ-Al2O3和Cu/SiO2为催化剂,利用固定床串联反应器实现了苯甲酸甲酯连续加氢合成无氯苯甲醇反应过程.K-MnO/γ-Al2O3和Cu/SiO2催化剂对于苯甲酸甲酯连续加氢合成苯甲醇具有良好的加氢活性,反应转化率可达89.2%,苯甲醇的选择性为84.1%.在苯甲酸甲酯加氢连续步骤中的氢醛比得到提高,有效地抑制了副产物甲苯的生成.XRD,SEM和TPR表征结果表明:采用吸附沉淀法制备的Cu/SiO2-C15.2催化剂,氧化铜在载体上具有良好的分散性能,并且易于还原,表现出最佳的苯甲醛加氢活性.

Na-KOH/γ-Al_2O_3型固体超强碱催化剂的制备及其性能研究

通过工艺条件的优化对Na KOH/γ Al2 O3 型固体超强碱催化剂的制备方法进行了研究 ,制备出产品碱强度H-≥ 43 ;碱强度H-≥ 35以上的总碱量达 9.0 0mmol·g-1的目标产品 ,并且以此超强碱为催化剂进行了VNB向ENB异构化的实验 ,其转化率接近 10 0 %

负载型固体碱催化剂K_2O/γ-Al_2O_3的新型合成法及微量吸附量热研究

用浸渍法制备 KNO3/Al2 O3样品。所得样品于 973 K下焙烧并抽空 2 h便制得负载型固体碱 K2 O/γ-Al2 O3。拉曼光谱显示 973 K抽空的样品 KNO3已完全分解成 K2 O。用 CO2 作探针分子 ,微量吸附量热结果表明 973 K抽空的样品碱性比纯 Mg O的还强。这种强碱性应为 KNO3完全分解成 K2 O物种所致 ,而 γ-Al2 O3载体的存在可增强 KNO3的分解。

Fe掺杂对Pt-Sn-K/γ-Al_2O_3异丁烷脱氢催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备不同Fe含量的Fe(x)-γ-Al_2O_3复合氧化物载体,并采用真空浸渍法制备了Pt-Sn-K/Fe(x)-γ-Al_2O_3催化剂。对制备的催化剂进行XRD、N_2物理吸附-脱附和NH_3-TPD表征,研究Fe的掺杂对Pt-Sn-K/Fe(x)-γ-Al_2O_3催化剂的结构及其催化异丁烷脱氢反应性能的影响。结果表明,Fe的引入可以改变催化剂的反应活性和产物选择性,当Fe_2O_3掺杂质量分数为4%时,催化剂具有最高的异丁烯收率,50 h的平均收率达到42.9%。

异丁烷脱氢制异丁烯反应过程Pt-Sn-K/γ-Al_2O_3催化剂的失活分析

研究了Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂在异丁烷脱氢-器内再生循环过程中脱氢反应性能,采用N2物理吸附、CO脉冲吸附、NH3-TPD和TG对催化剂进行表征,提出了催化剂的失活原因。结果表明,新鲜Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂上异丁烯初始收率为39.5%,脱氢反应24 h后异丁烯收率降至20.6%。经2次脱氢-再生循环后,催化剂上异丁烯收率降至11.1%,72 h反应结束时异丁烯收率降至7.9%。积炭覆盖催化剂的活性位是导致催化剂失活的主要原因。Pt烧结及Pt-Sn合金形成使催化剂上Pt分散度降低,导致再生后催化剂活性明显下降。

Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的制备及其N_(2)O催化分解性能

以MMT为载体,采用原位聚合-配位沉积法制备3种不同Co负载量的Co_(3)O_(4)-MMT催化剂。采用N 2物理吸附、XRD和TEM对载体和催化剂进行表征,并在连续流动微反装置上考察其N_(2)O催化分解性能。结果表明,与Co_(3)O_(4)催化剂相比,Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的比表面积显著增大,且活性组分Co_(3)O_(4)具有较高的分散状态。Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的催化活性随着Co含量的增加先升后降,其中0.015Co-MMT表现出最佳的催化活性,其活性远高于Co_(3)O_(4)催化剂,同时,该催化剂还表现出良好的催化稳定性和较好的杂质气体耐受性。

不同Pt分布的Pt-K/γ-Al_2O_3催化剂制备及在邻苯基苯酚制备中的催化性能

采用分布浸渍法制备了以Pt为活性组分,K2SO4为助剂的Pt-K/γ-Al2O3催化剂,通过调节浸渍液中HCl浓度改变活性组分Pt在载体中的分布并用于环己烯基环己酮(Dimer)脱氢合成邻苯基苯酚(OPP),并利用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和电子探针微量分析(EPMA)等手段对催化剂进行了表征。结果表明,通过调节浸渍液中HCl浓度的方法可有效调节催化剂的结构性质,活性组分与γ-Al2O3载体之间的相互作用以及Pt在载体上的分布。当浸渍液中HCl浓度为0.50%时,催化剂存在较高的比表面积,Pt在载体上存在最适宜的浸渍深度以及较弱的与载体之间的相互作用,从而调整了中间产物、OPP在催化剂表面的停留时间,抑制了副反应,可显著提高生成OPP的选择性。在液相空速LHSV 0.12g·g-1.h-1、H2空速33ml.g-1.h-1、温度380℃的反应条件下,环己烯基环己酮转化率为100%,OPP选择性达90%以上。

纳米催化剂KF/γ-Al_2O_3的制备及催化乌桕籽油制备生物柴油

以γ-Al2O3为载体负载KF，制备纳米KF／γ-Al2O3酯交换催化剂，用于催化乌桕籽油制备生物柴油，研究了不同制备条件下纳米催化剂KF／γ-Al2O3的催化性能。结果表明，当KF·2H2O的用量为18g，共混反应温度为65℃，煅烧温度为300℃，煅烧时间为2．5h时，酯化率可达90％以上。TG—DSC热分析表明，催化剂具有较好的热稳定性，温度高于400℃时，会产生晶相转移现象使催化剂活性点有所减少；通过SEM、TEM表征，催化剂表面呈多孔状，颗粒大小在50—100nm，是一类纳米固体碱催化剂。

双功能催化剂γ-Al_2O_3-MgO-K_2CO_3中MgO的负载方法及协调作用

研究了用于环戊二烯 ( CPD)和甲醇制备甲基环戊二烯 ( MCPD)的双功能催化剂。制备的催化剂是在 γ- Al2 O3 上分别用混合、沉淀、浸渍法负载 Mg O,焙烧后再负载 1 6% K2 CO3 (摩尔分数 ,下同 )。研究 Mg O负载方法及含量对催化剂活性的影响 ,进行了比表面、XRD和程序升温脱附( TPD)测定。结果表明三种方法形成的催化剂均在含 1 5 %～ 30 % Mg O时呈现高活性。从活性和比表面结果看 ,沉淀法最好 ,混合法次之 ,而浸渍法最差。性能最优化的催化剂是用沉淀法负载 2 5 %Mg O,其 MCPD产率达 76% ,比表面为 1 1 0 .4m2 /g。 XRD分析表明浸渍法的多次焙烧使催化剂表面烧结并形成镁铝尖晶石 ( Mg Al2 O4)。 TPD测定表明在 γ- Al2 O3 - K2 CO3 中负载 Mg O使催化剂表面酸中心强度增强 ,碱中心数量明显增多 ,由此使催化剂酸碱催化功能很有效地“匹配”。

热分解法制备负载型固体碱催化剂—K_2O/γ-Al_2O_3

用浸渍法制备 KNO3 /Al2 O3 样品。所得样品于 973 K下焙烧并抽空 2 h便制得负载型固体碱 K2 O/γ- Al2 O3 。拉曼光谱显示 973 K抽空的样品 KNO3 已完全分解成 K2 O。而 γ- Al2 O3 载体的存在可增强 KNO3 的分解 ,表明了 KNO3 与 Al2 O3

锰负载量对NSR催化剂Mn-K_2CO_3/γ-Al_2O_3催化性能的影响

采用等体积浸渍法制备了一系列非贵金属NO_x储存还原(NSR)催化剂Mn-K_2CO_3/γ-Al_2O_3,考察了不同锰的负载量对NSR催化剂的结构和催化活性的影响,同时考察了水和CO_2对NO_x储存量的影响。应用X射线衍射分析(XRD)、X射线吸收精细结构(EXAFS)、H_2程序升温还原(H2-TPR)、CO_2程序升温脱附测试(CO_2-TPD)等技术,对催化剂的结构进行表征。结果表明,锰主要是以MnO_2和Mn_3O_4的形式存在,还有少量的Mn_2O_3。随着锰负载量的增加,催化剂对NO_x的氧化还原能力增强,但催化剂的比表面积降低,使K_2CO_3的分散性降低,逐渐由表相K_2CO_3向体相K_2CO_3转变。NO_x的储存量受到催化剂氧化还原能力和K_2CO_3的分散性两方面因素的影响。当Mn/Al_2O_3的质量比为0.10的时候,NO_x的储存量最大,达到1.30 mmol·g^(-1),稀燃/富燃条件下,10个循环后,对NO_x的还原效率达到99%以上。向反应气中加入水和CO_2后,储存能力下降,其中CO_2对储存量的影响比水更大。

水蒸气对Pt-Sn-K-La/γ-Al_2O_3异丁烷脱氢催化剂再生性能的影响

分别在氧气-氮气和氧气-氮气-水蒸气的气氛下,将失活的Pt-Sn-K-La/γ-Al2O3异丁烷脱氢催化剂进行烧炭再生(以下简称试样1和试样2)。采用X射线荧光光谱分析法、NH3-程序升温脱附、H2-程序升温还原等方法分析了催化剂的物理化学性质,并在微反装置上对其催化性能进行了评价。结果表明,再生过程中通入水蒸气可以有效降低催化剂床层的温升;烧炭再生后,催化剂的Pt分散度下降,氯元素质量分数及表面酸量降低。在反应15 h后,试样2的异丁烷转化率由51.8%降至43.6%,略低于新鲜催化剂,选择性则高于后者。

载体γ-Al_2O_3的改性对担载型催化剂La_(0.8)K_(0.2)-Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/γ-Al_2O_3碳烟催化燃烧性能的影响

采用混合法制备La0.8K0.2Mn0.95Cu0.05O3/γ-Al2O3担载型钙钛矿型催化剂,担载前载体于0.5 mol/L的H2SO4溶液中进行浸渍改性。运用程序升温氧化对各担载型催化剂进行活性评价,考察载体改性时间对催化剂活性的影响。采用XRD和FTIR对催化剂进行了表征,结果显示,改性后的担载型催化剂能够保持良好的钙钛矿结构;与6 h和24 h的相比较,发现载体γ-Al2O3经过12 h浸渍改性后,混合法制备的担载量为20%的担载型催化剂表现出较好的催化活性,将碳烟的起燃温度降至389℃,该温度在柴油车排气温度范围内。

K2O对V2O5-WO3／TiO2催化剂的中毒作用

实验室制备了V2O5-WO3/TiO2的脱硝催化剂,采用模拟中毒法,在此催化剂上负载碱金属氧化物K2O,通过BET,XRD,SEM等方法对微观结构进行表征.在SCR活性试验台上研究不同含量K2O对催化剂脱硝活性,N2O生成率和SO2氧化率的影响.结果发现:K2O对于催化剂的毒性较强,随着添加量的增大,NO脱除率急剧下降,SO2的氧化率大大提高;较大含量的K2O(nK/nV=1,摩尔比)使催化剂比表面积有所减少,催化剂颗粒发生轻微团聚,微观结构变化不大,但NO的脱除率小于50%(380℃),N2O的生成率和SO2的氧化率均增加;K2O通过与V2O5的活性酸性位结合,使催化剂中有效活性位数量大为降低,导致脱硝活性下降.

VOCs催化燃烧催化剂Mn/γ-Al_2O_3和CuMn/γ-Al_2O_3的性能研究

用浸渍法制备了两种负载型的Mn/y-Al2O3和Cu-Mn/γ-Al2O3复合氧化物催化剂,同时用共沉淀法制备了Cu-Mn-O复合氧化物催化剂.以气相色谱为检测手段,用常压气体流动评价装置考察了这三种催化剂对苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物VOCs的催化燃烧性能.发现负载型的催化剂转化率达到99%时的反应温度比非负载型的降低30～40℃C,其中Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂具有更好的低温活性,催化燃烧反应的速率明显提高.负载型催化剂表面的活性组分以高度分散状态存在和催化剂高的比表面积是性能好的主要原因.