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.

二苯并噻吩和4-甲基二苯并噻吩在Mo和CoMo/γ-Al_2O_3催化剂上加氢脱硫的反应机理

研究了二苯并噻吩(DBT)和4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)在Mo/γ-Al_2O3和CoMo/γ-Al_2O_3上加氢脱硫反应的产物分布及其可能的反应网络,并通过反应压力和温度对产物分布的影响,揭示了加氢脱硫反应的可能机理。DBT在Mo/γ-Al_2O_3上的加氢脱硫反应主要通过直接氢解路径和加氢路径进行,两种途径的作用相近;在CoMo/γ-Al_2O_3催化剂上的加氢脱硫主要通过直接氢解路径进行。4-MDBT在Mo/γ-Al_2O_3和CoMo/γ-Al_2O_3上的加氢脱硫反应主要通过加氢路径进行。Co的加入有助于提高Mo/γ-Al_2O_3催化剂的加氢脱硫活性,尤其是直接氢解脱硫活性。4-MDBT加氢脱硫反应中加氢路径的相对作用显著大于DBT加氢脱硫反应的加氢路径,间接证明4-MDBT的加氢脱硫过程存在对“端连吸附”的空间位阻。4-MDBT分子中甲基的供电子作用有利于促进苯环的加氢反应,从而有助于缩小与DBT分子间加氢脱硫活性的差别。在DBT和4-MDBT加氢脱硫反应中,反应压力和温度对加氢路径的影响大于对氢解路径的影响。

NiMoN_x/γ-Al_2O_3催化剂用于油品重芳烃饱和加氢

以钼酸铵、硝酸镍为活性相前体 ,以γ -Al2 O3 为载体 ,采用等体积分步浸渍法和程序升温氨还原氮化法制备负载型双组分过渡金属氮化物NiMoNx/γ -Al2 O3 催化剂 ,采用 16 5 #溶剂油对催化剂进行重芳烃饱和加氢反应工艺参数的考察 ,并使用XPS方法对氮化物催化剂进行表征。

CuO/CeO_2-Al_2O_3催化剂中CuO物种的原位XRD、Raman和TPR表征

采用原位XRD、激光Raman光谱和TPR(程序升温还原)技术研究了CuO(w,%)/CeO2-Al2O3催化剂中CuO物种的存在形式及其CuO物种的迁移.低温焙烧(300℃)催化剂,CuO以高分散和晶相两种形式存在于CeO2-Al2O3载体表层.随着焙烧温度的升高,CuO开始从表层向CeO2内层迁移.处于内层的CuO部分以晶相形式存在,部分与Al2O3载体反应生成CuAl2O4.高温有利于表层CuO向CeO2内层迁移,同时促进CuAl2O4生成.结果表明结合原位XRD、激光Raman光谱和TPR技术可以有效地观察催化剂中CuO物种的存在形式和分布.

新型Cu-Mn/TiO_2和Cu-Mn/γ-Al_2O_3甲醛催化氧化催化剂的研制及活性

采用浸渍法制备了Cu-Mn/γ-Al2O3、Cu-Mn/Ti O2新型催化剂,研究了在不同温度、不同气体流速下对甲醛的催化活性以及50h下催化剂的稳定性,并与Cu-Mn复合氧化物催化剂进行对比。结果表明:γ-Al2O3、Ti O2与Cu-Mn之间的协同作用提高了催化剂对甲醛的催化活性,且Cu-Mn/γ-Al2O3在150℃可以实现甲醛的完全去除,比Cu-Mn/Ti O2和Cu-Mn复合氧化物催化剂分别低80℃和140℃。3种催化剂的甲醛去除率随气速的增加而下降,且变化大小顺序为Cu-Mn/Ti O2>Cu-Mn/γ-Al2O3>Cu-Mn复合氧化物。50h后Cu-Mn/γ-Al2O3和Cu-Mn复合氧化物催化剂去除率仍为100%,Cu-Mn/Ti O2去除率在94%以上。采用XRD、BET和SEM-EDS等技术手段对制备的Cu-Mn/Ti O2、Cu-Mn/γ-Al2O3和Cu-Mn复合氧化物进行了表征。

混合法制备Co-Mo/MgO-Al_2O_3变换催化剂的XRD和TPR表征

用混合煅烧法制备的Co Mo/MgO Al2O3一氧化碳变换催化剂,在2.0MPa及多种汽气比条件下与同类型催化剂进行活性评价比较,达到德国催化剂K8 11的活性水平.对催化剂及参比样MoO3/Al2O3、MoO3/MgO Al2O3和MgO Al2O3等进行XRD或TPR表征,结果显示Co Mo/MgO Al2O3催化剂存在MoO3、CoMoO4、MgMoO4和MgAl2O4等物种,单纯的Mo在MgO Al2O3载体上分散度比在γ Al2O3载体上低,MoO3的结晶度较高,其还原温度提高;添加Co后,MoO3的分散度得到提高.在Co Mo/MgO Al2O3催化剂的TPR谱中出现属于MoO3(624℃)和CoMoO4(805℃)的两个还原峰,该催化剂对CO变换活性的提高与CoMoO4相的生成密切相关.

CuO-CeO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂选择性催化还原NO

利用溶胶凝胶法制备CuO-CeO2-MnOx/γ-Al2O3催化剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。CuO-CeO2-MnOx/γ-Al2O3催化剂在250℃～400℃脱硝效率保持在90%以上。活性组分氧化铈负载量的增多提高了催化剂在低温区脱硝活性。同时利用程序升温方法研究了催化剂对NH3和NO的氧化性能,随着温度升高NH3被过度氧化生成了NO和N2O。催化剂能将NO氧化生成NO2,但转化程度较低。脱附实验表明,NH3和NO在催化剂表面存在明显的吸附现象。较少的NH3吸附量和NH3过度氧化是高温下脱硝效率降低的主要原因。暂态实验显示,NH3以吸附态参与反应,而NO以气态或弱吸附态参与反应。

MgO/γ-Al_2O_3烷氧基化催化剂制备及结构与性能研究

在γ Al2 O3 载体上浸渍Mg (NO3 ) 2 ·6H2 O ,然后分别经 40 0、45 0和 5 0 0℃焙烧制成MgO/γ Al2 O3 固体碱催化剂。结果表明 ,MgO在γ Al2 O3 载体表面具有单层分散性质 ,当MgO的负载量低于某一数值 (阈值 )时 ,从样品的X光粉末衍射谱图上观察不到MgO的特征衍射峰 ,负载量超过阈值时开始出现MgO的晶相 ,且MgO的XRD衍射峰强度随MgO的负载量的增加而增加 ,其单分散阈值为 0 0 80 gMgO/ 10 0m2 γ Al2 O3 。应用CO2 TPD技术测定了样品的碱性 ,结果表明 ,样品在接近阈值时其碱量大幅度增加 ,碱强度提高。样品的比表面最初随着MgO负载量的增加而下降 ,但达阈值后基本保持不变。

TiO_2-Al_2O_3复合载体的制备及Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的研究

通过改进的溶胶-凝胶法(SG)、共沉淀法(CP)、表面沉淀法(PR)及混捏法(ME)制备TiO_2-Al_2O_3复合载体,考察了不同制备方法对复合载体物理性质的影响。采用浸渍法制备Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3-X加氢脱硫催化剂,研究了Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3-X加氢脱硫催化剂的脱硫性能。利用XRD、BET、SEM等表征手段对复合载体及催化剂进行表征分析。结果表明,SG法制备的复合载体粒径均一,具有较大的比表面积、孔径和孔体积;CP法制备复合载体时TiO_2以单层或亚单层的分散状态高度分散于γ-Al_2O_3中。在氢气压力3.0 MPa、反应温度280℃、反应时间4 h、液时空速1.4 h-1和氢油比600的条件下,SG法制备的Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂具有较高加氢脱硫活性,噻吩转化率达到96.6%。

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。

Li_2O对Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂表面酸性与MCH脱氢性能的影响

利用吡啶吸附 IR、NH3吸附 脱附、原位热重积碳等技术并结合MCH的脱氢活性试验 ,研究了Li2 O对工业Pt Sn/γ Al2 O3催化剂的表面酸性及MCH脱氢性能的影响。结果表明 ,Li2 O能有效地调变催化剂的表面酸性 ,降低其表面酸中心特别是强酸中心的数目 ;MCH脱氢反应的积炭量随Li2 O含量的增加而减少 ,当Li2 O含量为 0 .4w

β-Mo_2N_(0.78)/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其噻吩加氢脱硫活性的研究

以γ Al2O3为载体,钼酸铵为氧化钼前驱体,采用在N2 H2气氛下的程序升温还原氮化反应,制备β Mo2N0 78/γ Al2O3催化剂,以噻吩为模型化合物,考察了该催化剂的加氢脱硫反应性能,以及反应温度、氢还原预处理和钴、镍助剂的引入等因素对催化剂活性的影响。结果表明,在320℃～400℃之间,随着反应温度的升高,催化剂的活性逐渐增加;预还原则降低了催化剂的活性;添加钴、镍均在一定负载量范围内可以改善β Mo2N0 78/γ Al2O3催化剂的加氢脱硫活性,但镍对催化剂活性的影响要小于钴。

非热等离子体协同Mn-Ce/La/γ-Al_2O_3催化剂去除甲苯

采用自制线管式介质阻挡放电反应器,针对非热等离子体协同Mn-Ce/La/γ-Al_2O_3催化剂对低浓度甲苯的去除开展研究。研究中制备了Mn/γ-Al_2O_3、Mn-Ce/γ-Al_2O_3、Mn-La/γ-Al_2O_3催化剂,从甲苯去除率、产物O_3生成、CO_x选择性及其他副产物生成情况考察比较了空管放电、协同催化剂放电时催化降解甲苯性能,并对催化剂进行了BET、SEM、H2-TPR和ICP-OES表征研究。结果表明:稀土助剂的加入有助于提高甲苯去除率及降低程度,且La催化性能优于Ce.,当外加电压22 k V、气量6 L·min-1、甲苯初始浓度600 mg·m-3时,Mn-La/γ-Al_2O_3催化剂对甲苯去除率达到72.74%。H2-TPR结果表明,稀土助剂的加入提高了催化剂低温活性及储氧能力,添加La的效果优于Ce。催化剂有助于抑制副产物O_3生成,提高CO_2和COx选择性。

Co-Mo/γ-Al_2O_3催化剂的原位红外光谱表征研究

采用CO和NO作为探针分子,应用原位红外光谱法(in-situ FT-IR)和程序升温还原(H2-TPR)对Mo/γ-Al2O3和Co-Mo/γ-Al2O3加氢催化剂进行表征,并对催化剂进行了加氢脱硫(HDS)活性评价。实验结果表明,在Co-Mo/γ-Al2O3催化剂表面存在三个吸附位;在Mo/γ-Al2O3催化剂中加入助剂钴对钼吸附位起到显著的改性作用,并且引入新的活性中心,提高了催化剂的催化活性;随着钼含量的增加,活性中心数目逐渐增多;用CO-NO共吸附原位红外光谱研究了Co-Mo/γ-Al2O3催化剂表面活性中心的信息,证明不同的Mo中心分别吸附CO和NO,并将它们区分开来,解决了不同活性中心的光谱互相重叠的问题。

MoNi/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其催化乙酸临氢酯化反应性能

采用等体积浸渍的方法制备了MoNi/γ-Al2O3系列催化剂,利用XRD和TPR手段表征了其结构随Mo助剂的添加量和催化剂还原温度的变化,并考察了在3 MPa的氢气压力下,乙酸催化酯化的反应性能。结果表明,添加助剂Mo有利于Ni均匀地分散,减弱了Ni与Al之间的相互作用,抑制了NiAl2O4尖晶石结构的形成,降低了催化剂的还原温度。催化剂经600℃还原后,NiO被还原为Ni0。当加入经过600℃还原的催化剂MoNi/γ-Al2O3后,乙酸临氢反应转化率显著提高,可达33.2%。在3 MPa的氢气压力下,乙酸反应的途径可能为一部分乙酸被还原得到乙醇,乙醇与未还原的乙酸发生酯化,以乙酸乙酯和水为反应产物。

助剂Ni与载体的相互作用及其对NiMo/γ-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

以γ-Al_2O_3为载体,制备了一系列不同NiO负载量的NiMo/γ-Al_2O_3催化剂,利用XRD、^(27)Al-MAS NMR、Py-FTIR和HRTEM等技术对其进行了表征;在高压微反装置对该系列催化剂的加氢脱硫性能进行了评价,研究了助剂Ni与载体γ-Al_2O_3中不饱和铝间的相互作用及其对催化剂活性相结构形貌和催化活性的影响。结果表明,助剂Ni优先作用于γ-Al_2O_3表面的四配位不饱和铝原子位置;随着NiO负载量的增加,硫化态NiMo/γ-Al_2O_3催化剂中MoS_2活性相的长度变短、堆垛层数增加。Ni的引入能明显提高NiMo/γ-Al_2O_3催化剂的加氢脱硫活性,但其加氢选择性则有所降低。

CoMo/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的加氢脱硫活性

制备了CoMo/ZrO_2-Al_2O_3系列催化剂,用程序升温还原技术考察了ZrO_2对催化剂还原性的影响,发现ZrO_2的质量分数为12％时,ZrO_2与活性组分间存在较强的相互作用。以二苯并噻吩为探针化合物,考察了催化剂在不同温度下的加氢脱硫(HDS)活性。结果表明,以ZrO_2含量为12％的复合氧化物为载体,负载4％CoO和15％MoO_3的催化剂具有最佳的催化活性,优于广泛使用的进口工业HDS催化剂KF707。

TiO_2-Al_2O_3复合载体焙烧温度对Co-Mo加氢脱硫催化剂性能的影响

采用混捏法制备纳米介孔TiO2-Al2O3复合载体,考察载体焙烧温度对负载型Co-Mo双金属加氢脱硫催化剂性能的影响,并采用N2物理吸附、X射线衍射和吸附吡啶红外光谱技术对复合载体及催化剂进行表征。结果表明,不同温度焙烧的复合载体都具有介孔结构;随焙烧温度的升高,催化剂的比表面积和孔体积减小,平均孔径增大;催化剂中TiO2的平均晶粒尺寸属纳米级且随焙烧温度的升高而增大;复合载体中Al2O3的存在提高了TiO2的晶型转变温度;不同温度焙烧的复合载体表面均主要为L酸中心而几乎没有B酸中心。在微型固定床反应器上对制备的Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂进行了评价,结果表明,载体经适宜温度焙烧后所得催化剂具有良好的加氢脱硫活性和选择性。

钾对苯甲酸甲酯加氢催化剂MnO_x/γ-Al_2O_3的修饰作用

采用浸渍法引入不同含量的钾元素对MnOx/γ Al2 O3 催化剂进行了改性 ,在常压固定床反应器上研究了经不同含量修饰的催化剂对苯甲酸甲酯加氢生成苯甲醛反应的影响 .通过XRD ,XPS ,NH3 TPD ,BET ,IR等手段对催化剂进行了表征 ,结果表明 :修饰后的催化剂并没有改变锰的价态 ,引入的钾和Al2 O3 发生了作用 ,形成了新的晶相K2 Al2 O4 ,改性后的催化剂减弱了催化剂表面的酸强度 ,并且减少了酸中心数 .催化剂表面具有中等强度的L酸中心可以有效抑制副产物甲苯和苄基甲醚的生成 ,显著地提高了苯甲醛的选择性 .

二苯并噻吩在γ-Al_2O_3负载的β-Mo_2N_(0.78)催化剂上加氢脱硫的研究

采用以N2 -H2 混合气为反应气的程序升温还原氮化反应 ,以γ -Al2 O3 为载体 ,钼酸铵为氧化钼前体 ,合成了γ -Al2 O3 负载的 β -Mo2 N0 78催化剂。以二苯并噻吩 (DBT)为模型化合物 ,考察了催化剂的加氢脱硫 (HDS)催化性能。结果表明 ,DBT在催化剂上的HDS反应有直接氢解脱硫和加氢脱硫两种途径 ;DBT的转化率和产物中环己基苯(CHB)选择性在一定范围内随钼负载量的增大而提高 ;提高反应压力可同时提高HDS反应活性和CHB选择性 ;但升高反应温度 ,只提高HDS反应的活性 ,对选择性影响甚小 ;催化剂的氢气预还原处理使催化剂的活性有所下降 。