浆态床F-T合成Fe／Cu／K／SiO2催化剂中K助剂作用的研究

采用低温N2吸附、H2-TPR、CO2-TPD、MES、XRD,考察了K的加入顺序对两组微球状费托(F-T)合成Fe/Cu/K/SiO2催化剂的织构性质、还原行为、碳化行为、物相变化以及反应性能的影响。结果表明,K的加入顺序对催化剂的织构性质影响很小。先加Si后加K的催化剂具有较强的表面碱性,抑制催化剂在H2气氛下的初始还原,但促进了催化剂的碳化,且在浆态床F-T反应中表现出良好的反应稳定性,较高的FTS反应活性,较低的甲烷选择性以及较高的重质烃和烯烃选择性,表现出良好的工业应用前景。

络合法制备的F-T催化剂中K助剂的作用

采用多种表征手段研究了柠檬酸络合法制备的Fe-K催化剂的性能,着重考察了助剂K的作用。研究结果表明,该法所制备的催化剂中K起着分散和稳定铁晶粒的作用;此外,Fe与K之间形成了新的铁钾混合氧化物(K_xFe_yO_z),从而导致催化剂物化性能不同于沉淀型Fe-K催化剂。Mossbauer谱的研究还表明K的存在能促进铁碳化物的生成,因而可在F-T合成反应中起促进作用。

K助剂不同形态在MoP(101)表面吸附的理论研究

采用密度泛函理论研究了MoP催化剂中K助剂的不同形态,即K原子和K 2O分子吸附于MoP(101)表面的稳定构型、功函数和态密度.计算结果表明,在K/MoP(101)和K 2O/MoP(101)2种表面模型中,K原子和K 2O均会将电子转移到MoP(101)表面上,使其功函数明显降低.态密度分析表明,K原子和K 2O与MoP(101)表面均存在较强的相互作用.整体来看,K助剂的不同形态对表面电子性质的影响是相近的.

助剂Cu、K对F-T合成铁基催化剂作用的表征研究

采用连续共沉淀和喷雾干燥技术相结合的方法制备了一组Cu、K助剂单独或同时加入的微球状Fischer-Tropsch(F-T)合成铁基催化剂,借助低温N2 吸附、MES、XRD、H2 -TPR、CO-TPR研究了Cu和K助剂对催化剂织构、还原性能以及还原和炭化过程中的物相变化的影响。结果表明,K助剂的加入能明显提高催化剂的比表面积和铁物相在催化剂中的分散程度,增加了Fe2O3 与SiO2 间的相互作用;当催化剂在H2 和合成气中还原时,Cu助剂的加入有利于催化剂的还原和Fe3O4 的生成,在CO中还原时,Cu助剂的加入则有利于α-Fe的生成和稳定化。在H2 和合成气中,单独K助剂的加入会抑制催化剂的还原或炭化,而Cu和K助剂的同时加入在H2、CO和合成气下均可使催化剂的还原或炭化能力明显提高,表明Cu和K助剂间存在一定的协同作用。

K助剂对催化剂Cu-Fe-Zn二氧化碳加氢反应产物分布的调整(英文)

用共沉淀法和浸渍法制备了一系列过渡金属复合物催化剂Kx/Cu-Fe-Zn,通过对催化剂进行了BET,H2-TPR,XRD,XPS,TEM等一系列物理化学性质的表征来探究了助剂K对催化剂的比表面积、还原行为、结构特性以及形貌等方面的影响.在固定床反应器上研究了碱金属助剂K的浸渍量以及温度对CO2加氢反应的催化活性,稳定性以及对产物分布的影响.研究发现,当温度为350℃,助剂K的浸渍量为K0.1/Cu-Fe-Zn时,催化剂的催化活性达到最高,CO2的转化率可以达到68.7%,进一步增加催化剂中K的含量时,催化剂的催化活性出现缓慢下降趋势.研究还发现随着助剂K的浸渍量的增加,CO2加氢反应中大分子量化合物增加,碳链增长,并且有大量高级醇和含氧化合物的形成.我们还讨论了在助剂K存在下催化剂上CO2加氢反应机理.

K/Zr助剂对Fe基催化剂CO加氢性能的影响

考察了K和Zr助剂对沉淀铁基催化剂在颗粒形貌、晶相组成、还原和碳化方面的影响,利用XRD、SEM、拉曼光谱、H2-TPR和CO-TPR对催化剂进行了表征,并考察了催化剂对CO加氢的催化性能。结果表明：K助剂有利于α-Fe2O3生成粒径为100-150 nm的多面体颗粒,Zr助剂有利于α-Fe2O3颗粒分散生成粒径为10-50 nm的不规则颗粒,K和Zr助剂协同有利于生成粒径为20-30 nm的规则球形颗粒;K和Zr助剂的加入提高了催化剂的H2低温还原峰温度和CO低温还原/碳化峰温度;反应过程中,与Fe催化剂相比,K有助于生成活性Fe5C2物相,使CO转化率提高了24.7%,CH4含量（气相色谱检测）降低了10.37%,烯烷比（烯烃与烷烃物质的量比,O/P）提高了2.24,而Zr对Fe5C2活性物相和费托合成制低碳烯烃（FTO）反应无显著影响;K和Zr助剂存在显著的协同效应,FTO反应过程中Fe3O4晶粒尺寸由反应前的26.4 nm减小至反应后的21.2 nm,且晶体趋向于无定形态,CO转化率达90%以上,产物分布中C2=-C4=摩尔分数为30.51%,O/P=3.59,C2=-C4=收率可达28.65%。

苯加氢反应中助剂K对Ni_2Mo_3N催化剂耐硫性能的影响

为提高Ni2M o3N在芳烃加氢过程中的耐硫性,采用络合物分解法制备以碱金属K为助剂的K-Ni2M o3N催化剂,并应用于0.01%(质量分数)噻吩存在下的苯加氢反应体系。研究表明,电子型助剂K的添加对于Ni2M o3N晶体结构无影响,但可以提高催化剂噻吩初始耐硫性至85%(苯转化率)。分析原因发现,碱金属助剂K改变了催化剂表面Ni物种电子状态,增加Ni原子表面电子密度,使得表面Ni呈富电子状态,削弱噻吩与Ni间相互作用。

碱性助剂K对CuZrO_(2)催化剂上乙醇缩合制2-戊酮反应性能的影响

为了提升乙醇转化制2-戊酮催化剂的活性,采用碱性助剂K对CuZrO_(2)催化剂进行了改性,考察了K含量对催化剂催化乙醇缩合反应性能的影响,并结合不同的表征手段对催化剂的结构和表面酸碱性等进行了分析。结果表明,随着K含量的增加,催化剂的比表面积和表面Cu含量逐渐降低,此时,由于K的引入阻碍了CuO的还原,抑制了乙醇脱氢形成乙醛过程,导致乙醇转化率也逐渐减低。K的引入明显促进了酮类产物的形成,且在K质量分数为2.2%时,总酮选择性达到72.9%,其中2-戊酮选择性为36.0%。K提高了催化剂表面中强碱性位的碱性,对缩合反应有利。

K对Pt／γ-Al2O3催化剂制备邻苯基苯酚催化性能的影响

通过加入不同K助剂对0.5%Pt/γ-Al2O3催化剂进行改性,考察了其在由环己烯基环己酮脱氢制邻苯基苯酚(OPP)的催化反应中的催化性能,利用XRD、H2-TPD、NH3-TPD、CO2-TPD等手段对催化剂进行表征,并与反应结果关联。研究表明,Pt/γ-Al2O3催化剂加入K助剂后不同程度地减少了催化剂表面的酸、碱量和对氢的吸附量;采用6.00%K2SO4作为助剂,明显地弱化了催化剂表面的强酸和强碱中心,减少了酸、碱量,调整了催化剂表面对中间产物、OPP和氢吸附量,抑制了副反应,可显著提高生成OPP的选择性,在LHSV0.12h-1、H2空速33ml.g-1.h-1、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。

钾助剂对Co/SiO2费-托合成催化剂性质及反应性能的影响

考察了钾(K)助剂(质量分数0.17%～4.98%)对Co/SiO2催化剂结构及其费-托合成(F-T)反应性能的影响。结果表明,K助剂趋向于存在催化剂的外表面,K助剂的添加显著降低了催化剂的比表面积。在H2气氛下对催化剂还原处理,添加K助剂不会降低催化剂的还原能力,反而会促进Co3O4的还原。在CO+H2气氛中,K助剂会促进金属Co的氧化,使催化剂活性降低。少量的K助剂使催化剂的催化活性有所下降,但使产物中的C1～C4含量降低,烯/烷比增加。

Ni-K/SiO_(2)催化剂逆水煤气变换反应性能研究

逆水煤气变换反应能够将CO_(2)加氢转化为更有价值的CO,被认为是最有大规模应用前景的二氧化碳转化途径之一。通过浸渍法制备了不同K含量的5%Ni-K/SiO_(2)催化剂,研究了K助剂对催化剂逆水煤气变换反应性能的影响。研究结果表明,5%Ni/SiO_(2)催化剂中添加金属K作为助剂,能够有效地抑制反应过程中副产物CH_(4)的产生,并且K含量为3 wt%时,催化剂有着最好的催化性能。5%Ni-3%K/SiO_(2)催化剂在600℃的高温中反应无CH_(4)产生且反应10 h性能稳定。催化剂表征结果表明,加入K助剂减弱了催化剂对CO的吸附强度,使得CO更容易从催化剂表面脱附,进而阻碍了CO进一步加氢生成CH_(4)。同时K助剂能够增强载体与NiO之间的相互作用,提高了催化剂的稳定性。

K_2SO_4的添加对V_2O_5/AC催化/脱硫剂脱硫活性的促进作用

将K2SO4以等体积浸渍法担载在1wt%的V2O5/AC(V1/AC)催化/脱硫剂上,制备了K担载量分别为0.5wt%和1.0wt%的K2SO4-V1/AC催化剂.结果表明,K2SO4的担载显著促进了V1/AC催化/脱硫剂的脱硫活性,延长了SO2的穿透时间,增加了有效硫容;再生后二次脱硫活性基本得以恢复,促进作用继续保持,因此是该催化/脱硫剂的有效助剂.对于较高的K担载量(1.0%),适度升高再生温度至350oC有助于其二次活性的恢复.另外,在K2SO4担载的V1/AC催化剂上,脱硫过程中有K2S2O7的形成,但只是中间产物而不是最终稳定产物,其对V1/AC催化/脱硫剂脱硫活性的促进作用,体现在中间物K2S2O7作为一个运输载体,促进了SO2的氧化产物SO3从催化剂氧化活性中心位置向周围孔道、储存位转移的过程,从而使得SO的高转化率得以更长时间的保持.

钾助剂对Co(311)面上碳吸附影响的理论研究

采用密度泛函理论计算了碳原子在Co(311)表面的吸附和沉积,并对钾(K)助剂的影响进行了研究。发现低覆盖度时,碳原子以分散吸附的构型稳定存在,随着碳覆盖度的增加,表面形成二聚体C 2。表面碳原子的最大饱和覆盖度为0.875 ML。二聚体C 2是最关键的基本单元。在K助剂掺杂后,表面碳物种的吸附均比在纯净钴表面的吸附更稳定。但是K助剂并不改变表面物种的结构及相对稳定性,此时应该是K助剂的电子效应起主导作用。这些结果将为碳沉积及钴的碳化提供有用的理论支持。

Effects of Potassium and Manganese Promoters on Nitrogen-Doped Carbon Nanotube-Supported Iron Catalysts for CO_2 Hydrogenation

氮掺杂碳纳米管(NCNTs)作为载体负载铁(Fe)纳米颗粒,可应用于CO_2多相催化加氢反应(633 K和25 bar)。当将钾(K)和锰(Mn)作为助催化剂时,Fe/NCNT展现出优异的CO_2加氢性能,在体积空速(GHSV)为3.1 L·g^(–1)·h^(–1)时转化率可达34.9%。当使用K作为助催化剂时,反应对烯烃和短链烷烃具有高的选择性。当K和Mn同时作为助催化剂时,其催化活性能够稳定地维持60 h。助催化剂Mn的结构效应通过X射线衍射、氢气程序升温还原以及近边X射线吸收精细结构进行表征。助催化剂Mn不仅能够稳定中间态FeO,且能降低程序升温还原的起始温度。通过探针反应NH3的催化分解来表征助催化剂效应。当K和Mn作为助催化剂时,Fe/NCNT具有最好的催化活性。在还原条件下,当K作为助催化剂时,Fe/NCNT具有最优异的热稳定性。

Cu-Ni/ZrSiO催化剂的制备及其对CO_2和CH_3OH合成DMC的反应性能

采用表面反应改性法制备了ZrO2 SiO2 (ZrSiO)复合载体 ,以等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu Ni及Cu Ni K2 O催化剂。用IR、TPSR MS和MRS 90 1微反技术考察了CO2 和CH3OH在催化剂上的化学吸附和反应性能。结果表明 ,CO2 在金属位 (M )和Lewis酸位Zrn + 的协同作用下形成卧式吸附态M CO O→Zrn + ,CH3OH在Zrn + 和Zr O 两类中心的协同作用下形成解离吸附态Zr OCH3 和Zr OH ;在适宜的反应条件 (温度 140℃、压力 0 6MPa、空速 144 0h 1、n(CH3OH) /n(CO2 ) =2下 ,反应的总碳转化率可达 8% ,生成DMC的选择性大于 87% ;适量引入助剂K2

钾和钴对微波法制备钼基催化剂的改性作用

在微波辐射下制备了Cox-MoS3-Ky/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂中K和Co的含量对其催化CO加氢合成低碳醇性能的影响。结果表明,添加适量的K和Co可以形成K-Mo-S相和Co-Mo-S相,改善催化剂性能的同时还可以避免活性组分的集聚及载体孔道的堵塞;K/Mo物质的量比为1.0,Co/Mo物质的量比为0.2时,有利于生成低碳混合醇,尤其是C2+醇。CO转化率为38.4%,总醇的收率为5.65%,C2+OH的选择性为80.5%。

助剂对合成邻苯基苯酚Pt/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响

以K2SO4、K2CO3、KOH和KH2PO4为助剂对用于环己酮二聚(Dimer)脱氢合成邻苯基苯酚(OPP)的0.5%Pt/γ-Al2O3催化剂进行改性,考察了4种钾盐对生成OPP的收率和稳定性的影响.试验结果表明以K2SO4作助剂的催化剂合成OPP收率最高,可达93.7%.XRD表征结果表明Pt粒子高度分散,钾盐未与γ-Al2O3形成新的晶相.以NH3-TPD和CO2-TPD对催化剂表面酸碱性的测定表明:在催化剂上K含量相同的情况下,以K2SO4作助剂的催化剂表面酸量最低,表面碱量最高.在连续240h的运转过程中,以K2SO4作助剂的催化剂的活性稳定,OPP平均收率可达92%.以K2SO4作助剂的催化剂的高OPP选择性和稳定性主要与其较低的表面酸量有关.