球形Al_(2)O_(3)载体成型、表征及其对Pt系丙烷脱氢 催化剂性能的影响

以两种性能差异明显的拟薄水铝石PB-0104和P-DF-03-LS为原料,采用挤压制球法制备了系列球形Al_(2)O_(3)载体;再通过浸渍法将主活性组分Pt、助剂Sn/Na负载在球形Al_(2)O_(3)载体上制备了Pt系丙烷催化脱氢制丙烯(PDH)催化剂,并考察了各催化剂在PDH反应中的催化性能。采用颗粒机械强度测试、XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、TG等表征方法研究了球形Al_(2)O_(3)载体及Pt系催化剂的物理化学特性。实验结果表明,拟薄水铝石本身性质对球形Al_(2)O_(3)载体的结构特征影响显著;将60%(w)的拟薄水铝石PB-0104和40%(w)的拟薄水铝石P-DF-03-LS配合使用作为Al_(2)O_(3)载体的制备原料,得到的球形Al_(2)O_(3)载体试样平均颗粒强度为33.1 N,制备的Pt系催化剂试样CAT-P60L40在PDH反应中表现出了最优的催化性能,丙烷平均转化率可达42.5%,丙烯平均产率为39.1%,丙烯平均选择性为91.8%。

硫酸负载对Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3))催化剂性能的影响

采用共沉淀-浸渍法制备了系列硫酸负载催化剂Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)),利用X射线衍射仪、物理吸附仪、红外光谱仪等对其进行了表征,并在固定床微型反应装置上对其催化异丁烷正构化反应性能进行了评价。结果表明:硫酸单层分散于载体表面,硫酸负载不利于四方晶相ZrO_(2)长大;随着硫酸负载量的增加,催化剂介孔结构的有序性增强且孔径减小,孔径最小降为3.41 nm,孔容可提高至0.091 cm^(3)/g,比表面积增至100 m^(2)/g以上;在反应温度为250℃的条件下,硫酸负载量为15%时,异丁烷转化率高达41.74%;硫酸负载量为2%时,正丁烷选择性最高为93.91%。

紫外光促进电子迁移对Pt/TiO_(2)催化剂CO催化氧化性能的影响

为了提高CO催化氧化性能,将Pt/TiO_(2)催化剂在液相中进行紫外照射预处理以增加电子−空穴迁移速率,诱导Pt颗粒长大,然后制备不同UV照射时间的Pt/TiO_(2)催化剂,测试样品的催化性能和氧化能力,表征样品表面的活性颗粒直径、金属分散度和元素价态,并利用原位红外光谱研究CO催化反应机理的变化。研究结果表明,制备的Pt颗粒直径为1~2 nm,经过8 h UV预处理的Pt/TiO_(2)催化剂颗粒直径最大,Pt0含量增加,且具有最佳的CO催化性能,CO的完全转化温度降低了约45℃,活性位点的TOF提高15倍。通过对反应机理的分析发现,UV照射能减少副反应发生,提高CO转化率。

Pt/MoO3/ZrO2催化剂的制备及三效催化性能的研究

采用浸渍法制备了MoO_3/ZrO_2,用低温氮吸附-脱附法和NH_3-程序升温脱附法(TPD)分别对其比表面积和酸碱性进行了表征.结果表明,MoO_3/ZrO_2具有106.8m^2/g的比表面积和超强酸的性能.用等体积浸渍法制备了Pt/MoO_3/ZrO_2催化剂,在汽车尾气模拟气中考察了其对C_3H_8、CO和NO的催化活性.与传统三效催化剂Pt/La_2O_3/Al_2O_3相比较,Pt/MoO_3/ZrO_2具有更好的低温起燃性能和更宽的空燃比窗口,并显著地改善了C_3H_8在富氧状态下的转化效率.通过XRD、H_2-TPR对催化剂进行了表征,结果表明,Pt在催化剂载体上具有高度的分散性和优异的氧化还原性能.

Al_(2)O_(3)晶型对Pt/Al_(2)O_(3)-Cl催化剂物化性质及其催化C_(5)/C_(6)异构化性能的影响

以拟薄水铝石粉和湃水铝石粉为前驱体,通过挤条成型和焙烧制备了3种不同晶型(γ、θ、η)Al_(2)O_(3)载体,并分别经负载Pt和氯化制备了3种Pt/Al_(2)O_(3)-Cl催化剂(Pt/γ-Al_(2)O_(3)-Cl、Pt/θ-Al_(2)O_(3)-Cl和Pt/η-Al_(2)O_(3)-Cl);采用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附(BET)、吡啶红外(Py-IR)、透射电镜(TEM)、NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)等手段表征了3种Al_(2)O_(3)载体及Pt/Al_(2)O_(3)-Cl催化剂,并通过固定床微反装置考察了Pt/Al_(2)O_(3)-Cl催化剂的C_(5)/C_(6)异构化性能。结果表明:γ、θ、η型Al_(2)O_(3)载体经负载Pt和氯化后,晶型不发生改变,Cl含量和酸量均大幅度提高,Lewis酸酸性显著增强,比表面积和孔体积明显下降;Pt/η-Al_(2)O_(3)-Cl催化剂的比表面积和酸量最大,C_(5)/C_(6)异构化活性最高,Pt/γ-Al_(2)O_(3)-Cl次之,Pt/θ-Al_(2)O_(3)-Cl最低;在温度为150℃、压力为3.2 MPa、进料质量空速为1.5 h^(-1)、氢/烃摩尔比为1.0的条件下,Pt/η-Al_(2)O_(3)-Cl催化剂作用下,C_(5)异构化率、C_(6)异构化率和C_(6)选择性分别为77.13%、88.68%和31.87%。

铈锆比对贵金属催化剂Pt/CeO_2-ZrO_2性能的影响

采用共沉淀法制备了不同比例的CeO2-ZrO2混合物,并以此作为载体用浸渍法制备了一系列Pt/CeO2-ZrO2催化剂。通过对催化剂样品的XRD、BET和OSC表征,最后用模拟汽车尾气对催化剂进行活性评价。结果表明当Ce/Zr=1时,催化剂的低温活性和热稳定性最好。

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.

焙烧温度对微乳液法负载铂制备的Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂异构化性能的影响

过微乳液法负载Pt制备了Pt-S2O28-/ZrO2-Al2O3(Pt-SZA-X)催化剂,并采用XRD、BET、FT-IR、TPR、TEM等手段对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,考察了焙烧温度对催化剂异构化性能的影响。结果表明,焙烧温度对Pt-SZA-X的还原温度影响不大,但催化剂表面S含量随着焙烧温度的升高而下降;焙烧温度为600～650℃时形成O=S=O结构,此时S与催化剂载体结合比较稳定;焙烧温度为650℃时,可得到单一的ZrO2四方晶相,焙烧温度高于650℃时,比表面积迅速降低,催化剂表面S6+流失严重。在不同温度下焙烧得到的催化剂中,经650℃焙烧的催化剂具有适宜的超强酸位和比表面积,异构化活性最高。在反应温度为230℃、反应压力2.0 MPa、氢烃物质的量比4∶1、质量空速1.0 h-1时,催化异戊烷产率达到60.8%。

柴油车DOC催化剂Pt/CeZrO_2载体的制备及影响

分别用氢氧化钠(NaOH)、草酸(H_2C_2O_4)和碳酸钠(Na_2CO_3)为沉淀剂制备CeZrO_2固溶体,并以此为载体制备了Pt/CeZrO_2柴油车DOC催化剂,通过XRD、BET、H_2-TPR和催化氧化反应等手段对催化剂物理化学特性进行研究。结果发现,以NaOH作为沉淀剂制备的CeZrO_2固溶体比表面积大(68.8 m^2·g^(-1))、氧活动性强[表面氧耗氢量达1143μmol·(g cat)^(-1)],同时贵金属Pt在其表面高度分散,因此制得的Pt/CeZrO_2柴油车DOC催化剂催化效果好,特别是催化氧化碳氢化合物(C_3H_6),T_(90)比H_2C_2O_4和Na_2CO_3为沉淀剂制备的Pt/CeZrO_2催化剂降低了将近40℃。另外载体制备方式对催化剂抗硫性影响也十分显著。故选择一种合适的载体沉淀剂可使制得的DOC催化剂具备良好的活性及抗硫性。

Pt/Beta、Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2和Pt/WO_3/ZrO_2催化剂上的正己烷异构化

通过引入钾(K)的方法调节Beta分子筛的酸性,考察了K负载量对Beta分子筛酸性的影响。制备了Pt/Beta、Pt/SO42-/ZrO2与Pt/WO3/ZrO23种不同类型的催化剂,考察了它们的正己烷异构化催化活性及酸性与孔道结构对其催化活性的影响。结果表明,催化剂的异构化催化活性与其酸强度和酸量有关,其中酸强度对异构化活性的影响更明显。而异构体产物的分布可能与催化剂的孔道结构及正己烷转化率有关,而与催化剂酸性无直接关联。具有合适孔径的催化剂对多支链烷烃的生成更有利,异构化反应可能是受动力学限制的择形反应。

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。

成型工艺条件对Pt/SO4^(2-)/ZrO2催化剂异构化性能的影响

采用挤条成型法制备Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2(Pt SZ)催化剂,考察黏结剂种类、黏结剂含量以及黏结剂引入方式对PtSZ催化剂异构化性能和机械强度的影响,并用XRD和TG手段对催化剂的晶相和硫含量进行表征。结果表明:对于Zr(OH)4粉末先硫酸化后加黏结剂制备的催化剂,以拟薄水铝石作为黏结剂制备的Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3[PtSZA(a)]催化剂较硅溶胶和铝溶胶为黏结剂制备的催化剂具有更高的异构化活性和机械强度;随着Al_2O_3质量分数从5%提高到30%,Pt SZA(a)的异构化活性明显降低;对于Zr(OH)4粉末先加拟薄水铝石后硫酸化制备的Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3[PtSZA(b)]催化剂,黏结剂的质量分数提高至20%时,异构化活性基本保持不变,进一步增加Al_2O_3质量分数至30%,异构化活性仅仅表现出轻微下降;无论采用哪种方式引入拟薄水铝石,催化剂上硫含量和机械强度均随Al含量的增加而提高,采用先加拟薄水铝石黏结剂后硫酸化的方法制备的PtSZA(b)催化剂同时具有良好的异构化性能和高的机械强度。

水热法改性氢氧化锆制备Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2固体酸催化剂Ⅰ.水热温度的影响

通过水热法改性氢氧化锆制备了Pt SO2 -4 ZrO2 固体酸催化剂 ,并用低温氮吸附、X射线衍射、扫描电镜和差热分析等技术考察了氢氧化锆水热处理时的温度对Pt SO2 -4 ZrO2 固体酸物化性能及催化性能的影响 ,对水热改性的作用机理进行了讨论 .在连续微反 色谱装置上评价了催化剂对正戊烷异构化反应的催化活性 .用水热法对氢氧化锆粒子进行处理 ,可以使其形成较稳固的孔结构 .这种孔结构具有较高的热稳定性 ,可有效阻止焙烧过程中氧化锆粒子的烧结长大 .与室温老化制备的催化剂相比 ,由在 90～ 110℃下水热改性氢氧化锆所制备的催化剂的比表面积、硫含量和孔体积均有显著的提高 ,但催化剂的TOF下降 ;水热温度高于 13 0℃时 ,催化剂的TOF升高 .实验结果表明 ,由水热法得到的晶态水合氧化锆也可以制备SO2 -4 ZrO2

Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

制备了Pt-SO42-/ZrO2-A l2O3固体超强酸催化剂,采用XRD,TG-DTA,FT-IR,TPR,SEM,BET,ICP等表征方法对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,在高压固定床-色谱联合装置上,评价了催化剂的活性,考察了空速v空、反应温度t、反应压力p和氢与正戊烷摩尔比对正戊烷异构化反应的影响。在t=200℃,p=2.0 MPa,v空=1.5 h-1,n(氢)/n(正戊烷)=4∶1的条件下反应时,正戊烷转化率为72.9%,异戊烷收率为67.6%,异戊烷选择性为92.8%,液收率为94.8%。

微乳液法制备Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3型固体超强酸催化剂及其异构化性能

采用微乳液法负载Pt制备了Pt-S2O28-/ZrO2-Al2O3(Pt-SZA-M)固体超强酸催化剂,以正戊烷异构化反应为探针,对比了微乳液法和浸渍法负载Pt制备的催化剂(Pt-SZA)的异构化性能,并采用XRD,FTIR,BET,TG-DTA,TPR和TEM对催化剂进行了表征.结果表明,与Pt-SZA催化剂相比,Pt-SZA-M催化剂中Pt粒子的粒径更小(4.5 nm)且尺寸更均一;Pt-SZA-M催化剂的比表面积(109.6 m2/g)比Pt-SZA催化剂(95.0m2/g)增加了15.4%.Pt-SZA-M催化剂的初始还原温度比Pt-SZA催化剂降低了10～20℃,表明微乳液法负载Pt可以提高催化剂的氧化活性,提高氢分子在催化剂上的吸附解离能力.异构化活性实验结果表明,与Pt-SZA催化剂相比,Pt-SZA-M催化剂的低温活性得到明显改善,在反应压力为2.0 MPa、氢烃摩尔比为4∶1、质量空速为1.0 h-1的条件下,Pt-SZA-M催化剂在反应温度为230℃时活性达到60.8%,在100 h内异戊烷的收率可稳定在58.0%左右,选择性在95.0%以上.

Pt/ZrO_2-Al_2O_3催化剂上CO表面反应性能研究

用ＴＰＤ、ＴＰＳＲ和ＣＯ氧化活性测定等技术研究了ＣＯ在Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３和含有ＺｒＯ２的样品上的吸脱附行为、表面反应及催化氧化活性。结果表明，在Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３中浸渍法添加ＺｒＯ２或掺杂ＺｒＯ２后，催化剂的氧化活性均明显提高；ＣＯ－ＴＰＳＲ的实验结果表明，程序升温脱附过程中ＣＯ在氧化态Ｐｔ催化剂上与催化剂的表面氧发生氧化反应，而在还原态Ｐｔ催化剂上主要发生歧化反应；并发现在ＣＯ－ＴＰＳＲ过程中程脱物ＣＯ２的脱附量及脱附峰温次序与对ＣＯ的催化氧化活性也有一致的对应关系。

Pt/TiO2催化剂催化氧化VOCs性能研究综述

挥发性有机化合物(VOCs)的绿色处理技术一直以来都是人们关注的重点,Pt/TiO2催化剂由于其优异的催化性能成为应用最广泛的催化剂之一。但随着工业的快速发展,人们对催化剂催化氧化VOCs的性能提出了更高的要求。本文分析总结了近年来对Pt/TiO2催化剂进行改进的部分方法,包括使用不同形貌和晶型的TiO2作载体、对TiO2载体进行预处理、改变Pt的负载量和分散度、对催化剂掺杂改性等。最后发现这些改性方法均对催化剂催化氧化VOCs的效率、热稳定性、抗毒性等性能均有显著影响。受这些改性方法的启发,本文对Pt/TiO2催化剂未来绿色、环保的改性方法提出了新的可能。

Pt-S_2O_(8-)~2/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

制备固体超强酸Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3催化剂,采用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR、ICP等对催化剂进行表征;以正戊烷异构化为模型反应,在高压微反-色谱联合装置上,评价催化剂的活性,考察质量空速、反应温度、反应压力及氢与正戊烷物质的量比(n(氢)∶n(正戊烷))对正戊烷异构化反应的影响.结果表明:当反应温度为220℃、压力为2.0MPa、n(氢)∶n(正戊烷)=4∶1、质量空速为1.5h-1时,正戊烷转化率为76.7%,异戊烷产率为72.5%,异戊烷选择性为94.5%,液收率为96.5%.

Pt-ZrO_2/C催化剂对CO电氧化机理探讨

采用传统的浸渍还原法制备了Pt-ZrO2/C[20% Pt-ZrO2(质量分数)]催化剂并研究了其对CO电氧化的催化活性。CO溶出实验结果表明:ZrO2的加入使吸附在催化剂表面的CO氧化电位向低电位方向移动,有利于提高催化剂的抗CO中毒能力。利用平均场模型和RO-PG模型对吸附在Pt-ZrO2/C电极表面的CO氧化机理进行了模拟,结果表明在Pt-ZrO2/C电极表面吸附的CO氧化遵从平均场模型。

前沿科研成果融入创新实验教学——载体形貌对Pt/Co_(3)O_(4)催化剂CO_(2)加氢性能影响

控制催化剂的形貌可以选择性的暴露反应性晶面或者特定的表面配位结构,从而有效的富集活性位点或调变反应路径。基于此,作者设计了以考察载体形貌对Pt/Co_(3)O_(4)催化剂上二氧化碳加氢性能影响为主体的教学实验,实验内容包括不同形貌Co_(3)O_(4)载体合成、Pt基催化剂的制备、基本物化性质表征、气固相CO_(2)加氢反应评价四部分。通过本教学实验,学生可以接触相关科研的前沿动态,对氧化物的形貌控制合成、负载催化剂的制备过程和气固相催化加氢反应评价有一定认识,有助于全面提高学生的科研素养和创新技能。