甲醇直接脱氢制甲醛催化剂研究进展

简要叙述了甲醇直接脱氢制甲醛催化剂的研究进展情况,介绍了甲醇脱氢反应所用3类催化剂:金属及其氧化物、碱金属盐和分子筛催化剂。讨论了各类催化剂对甲醇直接脱氢制甲醛的选择性及转化率的影响,并从催化剂的活性、寿命和经济性等方面分析了其优缺点及应用前景。

甲醇催化脱氢制无水甲醛催化体系研究进展

综述了近年来甲醇催化脱氢制无水甲醛的研究，讨论了该领域中催化剂研制和反应机理。负载型过渡金属铜、锌催化剂，含钠难熔盐及分子筛等多种催化体系都表现出较好的催化性能，催化剂的活性及稳定性还有待进一步提高。对无氧参与的反应机理的研究还较肤浅，活性中心的状态及催化剂的表面性质对选择性的影响有待进一步研究。

Zn-ZrO_2/SiO_2非氧化脱氢制无水甲醛的研究

在微型固定床反应器中对Zn-ZrO2/SiO2催化甲醇直接非氧化脱氢制备无水甲醛进行了研究。实验中考察了催化剂组成、反应温度及质量空速对脱氢反应的影响。结果显示,在进料气中φ(CH3OH)为35%,反应温度为800K,质量空速为35mL/(g.s)的优化反应条件下,甲醇的转化率达到100%,甲醛的选择性为63%。结合催化剂的活性评价及X射线光电子能谱、电子扫描电镜、热重等技术显示,采用均匀沉淀法制备的Zn-ZrO2/SiO2催化剂,活性组分能均匀分散在载体上,且对甲醇的非氧化脱氢具有高效的催化作用。助剂ZnO的引入可以有效抑制反应过程中催化剂的烧结,极大程度的增强催化剂的稳定性。

Zn-ZrO_2/SiO_2非氧化脱氢制无水甲醛的研究

以Zn-ZrO2/SiO2为催化剂,在微型固定床反应器中用甲醇直接非氧化脱氢制备无水甲醛,考察了催化剂组成、反应温度及质量空速对脱氢反应的影响。结果表明,在进料的甲醇体积分数为35%、反应温度为800 K、质量空速为35 mL/(g.s)的反应条件下,甲醇的转化率达到100%,甲醛的选择性达到63%。结合催化剂的活性评价及X射线光电子能谱、热重等技术显示,采用均匀沉淀法制备的Zn-ZrO2/SiO2催化剂,活性组分能均匀分散在载体上,且对甲醇的非氧化脱氢具有高效的催化作用。助剂ZnO的引入可以有效抑制反应过程中催化剂的烧结,极大程度地增强催化剂的稳定性。

甲醇脱氢制无水甲醛的研究进展

甲醇直接脱氢制无水甲醛是具有工业化前景的新工艺。介绍了该领域催化剂及相关工艺的研究现状。利用金属、金属氧化物、金属难熔盐和分子筛催化剂以及相关工艺技术制得定量的无水甲醛,该技术目前处于研发阶段,离工业化尚有一定距离,在催化剂的选择性、稳定性及使用寿命等方面有待于改进。

甲醇脱氢制甲醛反应中碱金属难熔盐的催化性能研究

在16 mm陶瓷管固定床反应器中考察了甲醇脱氢制无水甲醛反应中几种含钠化合物及碱金属难熔盐的催化活性,表明陶瓷管也可做甲醇脱氢反应器;碱金属碳酸盐大都具有一定的催化活性,催化性能排序为:Na2CO3>K2CO3>Cs2CO3>Li2CO3,即含钠盐的催化活性较其它碱金属要高;钠的卤化物及硫化物的催化活性很低;钠的含氧酸盐在反应中的催化性能表现各异,其中Na2CO3、Na2B4O7和Na2MoO4的催化性能最好。

甲醇脱氢制甲醛反应碳酸钠催化性能的研究

在一个内径为16mm的固定床陶瓷管反应器中,研究了用不同方法制备的碳酸钠催化剂催化甲醇脱氢制无水甲醛反应的工艺条件。结果表明,在523K煅烧NaHCO390min得到的Na2CO3催化剂具有最佳的催化活性。在最佳的反应条件:温度953K、常压、空速1.4ml/(g.s)、甲醇/N2进料气中φ(CH3OH)=10%条件下,甲醛最高产率达44%,相应的甲醇转化率和甲醛选择性分别为66%和67%。在55h的稳定性试验中,该催化剂有4 h的高活性期,稳定后活性基本保持不变。

甲醇催化脱氢反应的研究

Effects of various factors on the reaction conversion were calculated by theapplication of self-progranund software and thermodyntalc data; Activities and selectiv-ities of various ZnO/silica-based catalysts were compared; Reaction mechhasm based onthermodyntalc equilibrium and products distribution of the reactions was also

甲烷部分催化氧化合成甲醇和甲醛

本文综述了由甲烷部分催化氧化制甲醇和甲醛研究中所用催化剂的制备条件及催化反应条件，并对用于该反应的催化剂开发和最佳合成工艺条件的选择指出了方向。

甲醇脱氢制甲醛负载型铜基催化剂的制备及性能

用硝酸铜氨溶液浸渍硅胶制备了甲醇脱氢制甲醛催化剂ＣｕＯ／ＳｉＯ２，考察了铜源、ｐＨ值、铜负载量和助剂Ｃｒ对催化活性的影响．ＴＰＲ和ＸＲＤ研究表明，ＣｕＯ／ＳｉＯ２中起催化活性作用的主要是分散态ＣｕＯ，而聚集态ＣｕＯ增多会导致甲醛选择性下降，助剂Ｃｒ能明显提高ＣｕＯ／ＳｉＯ２的催化活性和抗还原能力．

B_2O_3改性Na_2CO_3催化剂用于甲醇脱氢制无水甲醛

以B2 O3为助催化剂,采用研磨混合法改性Na2CO3催化剂,在固定床反应器中催化甲醇脱氢制备无水甲醛,考察催化剂的组成和反应条件等对催化反应的影响,采用XRD、TG-DTG、N2吸附-脱附、SEM和CO2-TPD等对催化剂进行表征.结果表明,以B2O3为助催化剂采用机械研磨混合法改性的Na2CO3催化剂,增加了催化剂的比表面积,在（10～30） nm增加了大量的孔道,平均孔径达18.44 nm,比表面积为1.65 m2·g-1,且B2O3分布均匀,改性后的催化剂碱性降低,在催化甲醇脱氢制备无水甲醛的反应中,催化活性明显高于Na2CO3催化剂,表明B2O3改性Na2CO3催化剂能提高甲醇转化率和甲醛选择性.在B2O3/Na2CO3催化剂中B2O3质量分数为30％、甲醇进料质量分数为26％、反应温度为650℃和甲醇重时空速为2.94h-1条件下,甲醇转化率达59.97％,甲醛选择性达83.28％.

甲醇催化脱氢新型催化剂的研究

研究甲醇催化脱氢ＺｎＯ／ＳｉＯ＿２催化剂及其添加剂的助催效应，并用ＥＤＡＸ和ＴＰＤ─ＭＳ法表征催化剂表面性质．结果表明：添加剂对甲醛产率的影响次序为Ｎｉ＞＞Ｍｇ＞Ｌｉ；不同制备方法改变表面Ｚｎ：Ｓｉ比．根据热力学平衡和主付反应产物的分布讨论了反应推理．

甲醇脱氢制甲醛Cu/SiO_2催化剂的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Cu/SiO2负载型催化剂,测定其对甲醇脱氢制甲醛反应的活性,并详细考察反应温度、进料浓度、空速等因素对催化剂催化性能的影响,同时应用TPR、XRD等分析技术对催化剂的结构特征进行研究.实验结果表明,采用溶胶-凝胶法制备的Cu/SiO2催化剂对甲醇脱氢制甲醛具有良好的活性和选择性,活性组分与载体、助剂Cr之间存在较强的相互作用.添加助剂Cr可使Cu高度分散于非晶态SiO2载体上.在反应温度650℃,甲醇进料比为16.7%,空速为1.5×104h-1左右时,催化剂具有最佳的催化性能.

Pt/WC催化剂甲醇脱氢反应机理的研究

采用密度泛函理论(DFT)和周期平板模型,研究了甲醇在PtML/WC(0001)催化剂表面上的脱氢反应机理。通过对甲醇分解过程中反应物、中间体及产物的结构优化和对可能基元反应的过渡态搜索,得到了各吸附物种在最稳定吸附构型下的吸附能和各基元反应的活化能垒。通过对三条可能反应路径的比较,即甲醇分子中O—H键断裂生成甲氧基(CH3O*)和氢(H*)、C—H键断裂生成羟甲基(CH2OH*)和氢(H*)、C—O键断裂生成甲基(CH3*)和羟基(OH*),发现O—H键的断裂所需活化能最低。因此,在PtML/WC(0001)表面上,甲醇分子中的O—H键断裂生成CH3O*为整个反应的速控步骤。