电解负载法制备Pt/Al_2O_3/Al催化剂

以铝板阳极氧化生成的多孔质氧化膜为载体,采用电解负载法将铂负载在载体上,制得挥发性有机物催化燃烧的催化剂。从催化剂的负载量和催化活性出发,对电解负载的实验条件进行了探讨。研究结果表明,低浓度、低电流密度及较短的电解负载时间是较适宜的催化剂制备条件。实验还表明,利用电解负载法负载的催化组分在催化剂中分布均匀。

氮掺杂碳改性Ni/Al2O3催化剂的甲烷干重整反应性能研究

在甲烷干重整反应(DRM)中,常规浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂常因过多积炭导致催化剂失活,因此研究如何提高Ni/Al2O3催化剂的抗积炭能力具有重要意义。通过浸渍法和高温碳化法制备的氮掺杂碳表面修饰的Ni/Al2O3催化剂Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5(3和5分别代表多巴胺聚合时间为3 h和5 h)在DRM中表现出了较强的抗积炭性能。使用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)等表征手段对催化剂的结构和电性质进行了分析,并探讨了氮掺杂碳的引入对催化剂稳定性和抗积炭性能的影响。XPS结果表明,Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5催化剂中金属Ni与氮掺杂碳发生了电子相互作用,形成了催化惰性的Ni+物种,由此减缓了CH_(4)的裂解速率,进而有效地减少了积炭的产生。在经8 h活性测试后,Ni/Al2O3@NC-3催化剂的CH_(4)转化率和CO_(2)转化率分别维持在52.2%和62.3%,且反应后Ni/Al2O3@NC-3催化剂的积炭量仅为7%(质量分数,下同),远远低于Ni/Al2O3催化剂的积炭量(25%)。

Al含量对Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3型固体超强酸催化剂异构化性能的影响

通过向S2O82-/ZrO2催化剂中同时引入适量的Pt和Al2O3,制备出了具有较高催化性能和高稳定性的Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂.以正戊烷异构化反应为探针,考察了Al含量对催化剂的异构化性能的影响,并采用XRD,BET,FTIR,TPR,TG-DTA,NH3-TPD和ICP手段对催化剂进行了表征.结果表明,Al能够延迟ZrO2的晶化温度,抑制硫的分解;Al能够增加催化剂的比表面积,增强硫氧键的结合,提高催化剂的还原性能,增加催化剂的酸强度和酸总量.当Al2O3质量分数为2.5%时,Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的催化活性最高,正戊烷异构化收率可达60.02%,选择性在98.2%以上.

Cr对Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂丙烷脱氢性能的影响

通过H2-TPR、O2-脉冲等表征手段,结合丙烷脱氢催化性能考察了助剂Cr对Pt-Sn/γ-A l2O3催化剂反应性能的影响。结果表明,添加少量Cr可显著改善Pt-Sn/γ-A l2O3催化剂的脱氢稳定性,可提高丙烯选择性,降低催化剂表面积炭量。这是由Cr和Pt-Sn之间存在的协同作用引起的,一方面,Pt促进了Cr的还原,生成了可提高丙烯选择性的+3价Cr;另一方面,Cr使Sn变得难于还原,在强还原气氛下保持了活性氧化态价态,进而改善了催化剂的脱氢稳定性。

钾对Pt-Sn/Al_2O_3催化剂表面酸性及异丁烷脱氢性能的影响

考察了不同K含量对Pt-Sn/Al2O3催化剂异丁烷脱氢制异丁烯的影响,并通过比表面-孔分布测定、扫描电镜、吡啶吸附-红外等一系列表征手段探讨了K对Pt-Sn/Al2O3催化剂物理结构及表面酸性的影响。结果表明,加入K能有效降低催化剂表面的酸量,且主要表现在强L酸量的降低;随着K含量的增多,催化剂表面酸量减少,异丁烯选择性有显著提高;但当K质量分数超过0.8%时,反而会降低催化剂的脱氢活性;综合考虑脱氢活性和选择性,适宜K质量分数为0.4%~0.8%。

制备及反应条件对Pt/Al_2O_3蜂窝状催化剂性能的影响

采用多次涂层 浸渍法制备了蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂 .并对焙烧温度和焙烧时间等不同制备条件和反应温度、O2 浓度和空速等不同反应条件下NOx 的选择性催化还原性能进行了研究 .实验表明 ,蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂上NOx 转化率在反应温度为 30 0℃左右时出现最高值 .而随反应温度的升高 ,达到最高转化率所需的O2 浓度不断减小 ,分别为 8% ,6 %和 4 % .这可能是由于在高温下O2 会与NO发生竞争吸附 ,从而阻碍了NO催化还原反应的进行 ;同时随着空速的依次增加 ,催化剂的活性逐渐下降 ,催化剂活性曲线的峰值依次向高温方向移动 .实验还说明 ,在过高的焙烧温度和较长的焙烧时间的制备条件下 ,蜂窝状Pt Al2 O3 的催化性能明显下降 .这是因为高的焙烧温度和较长的焙烧时间能够导致蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂的表面发生烧结现象 ,使得催化剂的比表面减小 ,从而导致活性降低 .

NO_x储存催化剂Pt/BaAl_2O_4-A1_2O_3的XAFS研究

采用共沉淀－浸渍法在不同载体焙烧温度下，制备了不同Ａｌ／Ｂａ原子比的Ｐｔ／ＢａＡｌ２Ｏ４－Ａ１２Ｏ３系列样品。用ＸＲＤ，ＸＡＮＥＳ，ＥＸＡＦＳ，以及ＮＳＣ（ＮＯ_ｘ ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ）测定等手段对样品的微观结构和ＮＯ_ｘ储存性能进行了详细的表征．样品中Ｂａ物种是以ＢａＡｌ２Ｏ４和ＢａＣＯ３两种混合物相的形式存在，且伴随着载体焙烧温度和Ｂａ含量的降低，ＢａＡｌ２Ｏ４物相的分散度变高，ＮＯ_ｘ储存活性也随之提高，这表明ＢａＡｌ２Ｏ４相的分散度与样品的ＮＯ_ｘ储存性能密切相关，小颗粒的ＢａＡｌ２Ｏ４相是ＮＯ_ｘ的主要储存活性中心．在样品中，Ｐｔ物种以金属原子簇形式存在．分散度很高，其Ｐｔ—Ｐｔ壳层配位数较标样Ｐｔ粉有显著下降，Ｐｔ—Ｐｔ键长变短，出现了纳米收缩现象．高分散的小颗粒金属Ｐｔ原于簇为捕获和氧化ＮＯ_ｘ的主要活性中心．

Pt-Sn-Li/Al_2O_3/FeCrAl催化剂的制备、表征和长链烷烃脱氢催化性能

以FeCrAl合金薄片为基体,Pt-Sn-Li/γ-Al2O3为活性涂层,制备了Pt-Sn-Li/Al2O3/FeCrAl金属基复合载体负载型催化剂。采用XRD、SEM、TPR等手段对催化剂进行了表征,并在微型固定床反应器中考察了不同反应温度、液时空速和氢/烃摩尔比下对长链烷烃脱氢的催化性能。结果表明,将活性浆料直接涂覆于焙烧后的金属薄片上制得的催化剂有良好的结合性能,经超声波振荡后涂层脱落率小于2%。当Pt-Sn-Li/γ-Al2O3活性涂层涂覆到FeCrAl金属基体后复合载体Al2O3/FeCrAl与活性成分的相互作用明显增强。催化反应性能评价表明,较高的反应温度有利于长链烷烃脱氢过程,但温度过高时将加速催化剂积炭失活。较低的空速有利于十二烷的转化,但进一步减小空速将造成十二烯的选择性明显降低。减小氢/烃摩尔比虽然有利于提高十二烷的转化率,但进一步减小氢/烃摩尔比也将加速催化剂积炭失活。

Pt/Al_2O_3蜂窝状催化剂上NO选择性催化还原反应动力学研究

采用多次涂层和浸渍法制备了蜂窝状Pt Al2O3催化剂,并在高空速和大气体流量条件下对无梯度循环式反应器和积分反应器上催化剂的活性进行了比较。同时采用循环式反应器对动力学数据进行了测定。根据Langmuir Hinshelwood模型和实验结果,推测了NO C3H6 O2体系的SCR反应机理,并导出了NO和C3H6反应速率的数学表达式。据此所计算的理论模拟值能够与实验值很好地吻合。实验结果表明,氧气浓度对NO和C3H6的反应速率有明显的影响,二者均随着氧浓度c(O2)的增加达到峰值,再增加氧气浓度时,C3H6的反应速率r(C3H6)保持不变,而NO反应速率r(NO)却下降,而且下降的程度随着温度的升高而加剧。同时,随着氧气浓度增加,r(NO)达到最大值时的温度亦随之下降。

固定床反应器中丙酮酸乙酯在Pt/γ-Al_2O_3催化剂上的不对称加氢反应

采用固定床反应器对辛可尼定修饰的 Pt/γ-Al2 O3 催化剂上丙酮酸乙酯的多相不对称加氢体系进行了研究 ,同时用高压釜反应器进行了对比 ,分别取得 60 %和 90 %的 e.e.值 .在两种不同的反应器中 ,溶剂对反应结果的影响不同 ,在高压釜反应器中乙酸的效果好于乙醇 ,而在固定床反应器中则相反 ,推测在固定床反应器中催化表面反应机理与所用溶剂的介电常数或其极性有关 .以 CO探针分子对辛可尼定在催化剂表面的吸附行为进行了红外光谱研究 。

Pt/CeO_2-ZrO_2/Al_2O_3催化剂的光谱表征

利用拉曼光谱表征了不同方法添加CeO2 ZrO2 混合氧化物对Pt/Al2 O3 催化剂的影响 ,并采用了XRD ,H2 化学吸附 ,BET表征了相应的分散度影响。结果表明 :Ce、Zr、与金属Pt存在着强的相互作用 ,而CeO2 ZrO2 以盐的形式加入时 ,高度分散在Al2 O3 载体上 ,提高贵金属Pt的分散度 ,进而提高了反应的活性。

CO在Pd-Pt/Al_2O_3及其单金属催化剂上的吸附型式

采用红外光谱研究了CO在担载于Al_2O_3上的氧化态和还原态Pd与Pt及Pd-Pt双金属催化剂上的吸附态和吸脱附行为。吸附速度和升温脱附试验结果表明,CO在担载Pd上先出现桥式吸附态而后出现线式吸附态,前者不易脱附而后者极易脱附。CO在PdO上的吸附趋于饱和时,出现1995cm^(-1)的弱吸收带。CO在担载Pt上以线式吸附态为主而不易脱附。在Pd-Pt双金属催化剂上CO的吸脱附行为与Pd/Pt比有着密切关系。讨论了氧化作用、Pd/Pt比对CO吸脱附性质的影响。

ICP-AES测定废Al_2O_3基催化剂中Pt、Pd

研究了废Al2 O3基催化剂中Pt、Pd的ICP AES测定新方法。以王水溶解样品 ,在HCl( 5 + 95 )介质中 ,用工作曲线法对废Al2 O3基催化剂中的Pt、Pd直接进行测定 ,不需进行基体匹配。方法的检出限分别为 :Pt 0 .1 μg/mL ,Pd 0 .0 4 5μg/mL;样品的加标回收率为Pt 95 .2 %～ 1 0 5 5 % ,Pd 95 .3%～ 1 0 0 .6% ;RSD(n=6)均 <9%。

富氢气氛下CO选择性氧化催化剂Pt/γ-Al_2O_3中添加钴的作用

研究了Pt/γAl2O3催化剂上添加Co对降低Pt负载量的效应,同时通过XRD,COTPD,H2TPR和FTIR等手段对Co助催的Pt/γAl2O3催化剂进行了表征,藉此探讨了Co的改性作用.实验结果表明,在Pt/γAl2O3催化剂中添加Co可显著降低Pt的用量和改善低温活性.在Pt负载量为wPt=0.01,Co添加量为wCo=0.015～0.03时,在φO2/φCO=1.0和120℃的较低温度下,CO转化率和O2选择性分别高达99%和47%以上.在Pt/γAl2O3催化剂中添加的Co以不完全还原的CoOx形态存在,不仅可以提供活泼氧与CO反应生成CO2,而且影响Pt的电子性能,使之较难还原.Co的引入还削弱了CO在Pt上的吸附,使CO线式吸附物种消失,同时使碳酸氢盐和甲酸盐吸附物种增加.随温度升高,Co/Pt/γAl2O3催化剂上碳酸氢盐物种消失并转化成CO2.

基于Pt/CZO/Al_2O_3催化剂的PRF93水蒸气重整制氢

模拟内燃机尾气余热对PRF93燃料(体积分数93%的异辛烷和7%的正庚烷)进行水蒸气催化重整制氢试验.采用自行设计的催化重整制氢装置,调整催化重整参数以提高产氢率,同时利用正交试验法优化试验设计.结果表明,当催化重整温度为650℃、载气体积空速(GHSV)为196 h-1、去离子水与PRF93的体积流量比(水PRF93比)为0.30∶0.12时效果最佳,此时重整气中氢气的体积分数可以达到54.23%,一氧化碳的体积分数可以达到19.44%.

Al_2O_3的引入方法对Pt-WO_3/ZrO_2/Al_2O_3催化剂正庚烷异构化性能的影响

采用浸渍、浸渍挤条成型、共沉淀和挤条成型等方法引入Al_2O_3,制备了一系列Pt-WO_3/ZrO2/Al_2O_3(PtWZA)催化剂,以正庚烷异构化为探针反应,采用微型固定床装置评价了PtWZA的异构化性能,考察了Al_2O_3的引入方法对PtWZA催化剂异构化性能和机械强度的影响,并采用XRD、氮气吸附-脱附、Py-FTIR和颗粒强度测定仪对催化剂进行了表征。结果表明,和其他引入方法相比,采用浸渍挤条成型法引入Al_2O_3制备的Pt20WZ10A-IS催化剂具有较好的异构化性能和较高的机械强度。Al_2O_3含量对PtWZA-IS催化剂的异构化性能和机械强度有显著影响,WO_3含量对PtWZA-IS催化剂的异构化性能的影响与Al_2O_3含量有关。较为合适的WO_3和Al_2O_3含量(质量分数)为25%和10%,Pt25WZ10A-IS催化正庚烷异构化的转化率为87.93%、异庚烷选择性为92.01%,异庚烷收率为80.90%;催化剂的机械强度达到175.46N/cm。

PtSnLa/Ca-Al_2O_3作为异丁烷脱氢催化剂的研究

采用海藻酸铵辅助法制备了Ca掺杂Al_2O_3小球(粒径为(1.8±0.1),mm),并通过顺序浸渍法获得PtSnLa/Ca-Al_2O_3催化剂,采用XRD、XRF、氮吸附-脱附与NH_3-TPD等方法研究了载体及催化剂的性质,并探讨了Ca掺杂含量与La含量对异丁烷催化脱氢性能的影响.研究表明:载体中Ca的引入可增加催化剂的热稳定性,从而在催化剂制备过程中保留较高的比表面积,同时还可降低催化剂的表面酸性;随着Ca含量的增加,催化活性先升高后降低,以Ca0.89-Al_2O_3为载体制备的催化剂的催化性能最佳;添加适量La可提高催化脱氢性能,最佳负载量为1.1%(质量分数).

Pt/Ce_xZr_(1-x)O_2/γ-Al_2O_3整体式催化剂上的氢气燃烧性能研究

研究了添加CexZr1-xO2对Pt/γ-Al2O3/堇青石整体式催化剂氢气催化燃烧性能的影响。结果表明,CexZr1-xO2的添加明显提高了催化剂的活性,并且随着Ce/Zr比的增大,催化剂活性逐渐增强。XRD结果显示,随着Ce/Zr比的增大,CexZr1-xO2立方相固溶体的衍射峰越来越明显,这表明Ce/Zr比的增大有利于CexZr1-xO2立方相固溶体的形成。N2吸附-脱附测试结果表明,添加10%质量分数的CexZr1-xO2对γ-Al2O3的比表面积影响不大,而使其孔径和孔容明显减小。当氢气浓度较低时,空速和湿度对氢气的转化率影响较大;而当氢气浓度较高时,空速和湿度对氢气的转化率影响不大。

甲醇重整反应中Pt/γ-Al_2O_3催化剂纳米Pt粒径与催化性能关系研究

利用硝基甲烷还原法在室温条件下得到了纳米Pt粒径可控的担载Pt/γ-Al2O3催化剂,并利用甲醇重整反应为反应探针考察了Pt粒径与催化反应性能之间的关系,发现催化反应的性能与担载贵金属颗粒粒径之间存在明显的相关性.通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)等测试手段对催化剂进行表征,发现钠米Pt的粒径大小不但影响甲醇重整反应的活性,同时也影响反应的选择性,即催化剂的催化性能与担载贵金属粒径之间存在明显的尺度效应.

负载型催化剂Pt-γ-Al_2O_3-CeO_2的合成和活性研究

模拟贫燃机车尾气条件下 ,比较浸渍法和共沉淀法制备的 Pt-γ- Al2 O3- Ce O2 纳米催化剂对 NO的催化还原活性 .结果表明 ,采用浸渍法所得的样品催化活性最高 ,使 NO的转化率达83% ;而共沉淀法所得的样品抗烧结性能好 ,活性温度范围宽 .利用 XRD,BET,TEM等手段对活性好的样品进行了一系列分析和比较 .