SBA-15负载钒氧化物催化剂上甲烷选择氧化反应

对SBA 15负载的钒、钼、钨氧化物催化的甲烷选择氧化反应性能进行了比较 ,发现VOx/SBA 15催化剂优于MoOx/SBA 15和WOx/SBA 15催化剂 .针对钒氧化物催化剂 ,考察了不同钒源、不同载体以及少量P元素的添加对催化性能的影响 ,结果表明以SBA 15为载体的催化剂的性能好于MCM 41和Cab O Sil为载体的催化剂 ;与V2 O5,VO(C2 O4)相比 ,NH4VO3是制备性能良好的VOx/SBA 15的钒源 ;在VOx/SBA 15中 ,添加少量P元素后 ,HCHO的选择性有一定程度的提高 .XRD ,N2 物理吸附、UV Raman和H2 TPR表征结果表明 ,负载量低于 3wt%时 ,钒组分可能主要以高分散的单核的VOx 物种存在 ,我们推测该物种对甲烷选择氧化制甲醛起关键作用 .

SBA-15介孔分子筛担载的钒基氧化物催化剂对乙烷选择氧化性能

用等体积浸渍法制备了SBA-15担载的钒基(V/SBA-15)和钾修饰的钒基氧化物(K-V/SBA-15)催化剂,使用氮气吸附、小角X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和紫外激光拉曼光谱对这些催化剂的结构进行表征,并评价了这些催化剂对乙烷选择氧化的活性与选择性.实验结果表明介孔结构SBA-15对乙烷选择氧化的活性优于常规的SiO2;对于SBA-15担载的V/SBA-15和K-V/SBA-15催化剂,极低钒担载量(nV∶nSi≤0.1∶100)时隔离的四配位钒氧化物是乙烷选择氧化生成醛类化合物的活性物种,高钒担载量(nV∶nSi≥2.5∶100)时聚合的和微晶态的钒氧化物是乙烷氧化脱氢或深度氧化的活性物种.

SBA-15负载铁基氧化物催化剂上丙烷选择氧化催化性能的研究

用等体积浸渍法制备了SBA-15负载铁基和钾修饰的Fe基氧化物催化剂,使用紫外-拉曼光谱对催化剂结构进行表征,并评价催化剂对丙烷的选择氧化活性与选择性。结果表明,介孔结构SBA-15对丙烷选择氧化活性优于常规的SiO_2;对于负载K-Fe/SBA-15系列催化剂,低Fe负载量时,隔离的四配位Fe氧化物是丙烷选择氧化生成醛类化合物的活性物种,高Fe负载量时,聚合态和微晶态的Fe氧化物是丙烷氧化脱氢或深度氧化的活性物种。

SBA-15负载氧化铁催化剂上乙酸选择加氢制乙醛

制备了一系列 SBA-1 5负载 α-Fe2 O3 催化剂 .研究了负载量、预还原温度和反应温度对乙酸选择加氢制乙醛反应的活性和选择性的影响 .负载催化剂上乙醛的最高产率达到 4 2 .7% ,比纯α-Fe2 O3 催化剂的32 .2 %高 .催化剂表面 Fe3 O4和 Fe0共存对提高反应性能有利 .该反应有可能遵循 Mars-van Krevelen机理 .

担载钒氧化物催化剂对丙烷选择氧化性能

用等体积浸渍法制备了SBA-15担载的钒基氧化物催化剂,使用X射线衍射(XRD)分析、氮气吸附、紫外激光拉曼、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)光谱对催化剂的结构进行了表征,并评价了催化剂对丙烷选择氧化的活性与选择性.实验结果表明SBA-15载体对丙烷选择氧化的活性优于常规的SiO_2载体.SBA-15担载的低载量催化剂是高分散的催化剂体系,在低钒载量(n(V)/n(Si)<2.5%)时,催化剂具有规则的六方介孔结构.低钒载量(n(V)/n(Si)<0.1%)时,隔离四配位的钒氧化物是丙烷选择氧化生成醛类化合物的活性物种;高钒载量(n(V)/n(Si)>2.5%)时,聚合六配位的钒氧化物和微晶钒氧化物是丙烷脱氢或深度氧化的活性物种.

Co负载量对Co/SBA-15催化剂在Fischer-Trosch合成反应中性能的影响

采用初湿浸渍法制备了不同Co负载量的Co/SBA-15催化剂。通过N2吸附-脱附、透射电子显微镜、X射线衍射和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。在固定床反应器中评价了催化剂的Fischer-Tropsch合成反应性能。实验结果表明,负载Co后,载体的介孔结构保持完好。负载的Co填充或堵塞了载体的部分孔道,催化剂的BET比表面积和总孔体积下降,平均孔径增大。Co负载量(质量分数)为20%时,Co物种的粒子尺寸最小、分散度最高。Co负载量在40%以内时,随Co负载量的增加,与载体之间强相互作用的Co物种增多,催化剂的还原难度增大。Co负载量为40%时,CO的转化率最大;Co负载量为20%时,C5+烃的收率最大。最佳的Co负载量为20%。

SBA-15和MSU-1分子筛负载TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能研究

负载型二氧化钛通过异丙醇钛的水解,采用二步法分别负载在硅基介孔分子筛SBA-15和MSU-1的孔道中。并通过BET,XRD,FT-IR,DRS等表征技术研究了催化剂结构、颗粒形态以及晶相组成,以亚甲基蓝为目标降解产物考察了催化剂的光催化活性。实验研究数据表明:30%TiO2/SBA-15-700℃样品显示出最佳的光催化活性,其光催化反应速率常数为0.0637 min-1,是相同条件下P-25(0.0297 min-1)的两倍多。MSU-1负载的样品并不能显著提高二氧化钛的光催化活性,其光催化降解亚甲基蓝的能力远不如TiO2/SBA-15的样品。

负载型Pd/SBA-15催化剂的双烯选择性加氢催化性能

用微型反应器评价体系结合程序升温还原CO、化学吸附、BET比表面积测试和高分辨率透射电子显微镜等多种表征方法研究了负载型Pd/SBA-15催化剂的长链正构双烯选择性加氢的催化性能.结果表明,与Pd/-γAl2O3工业催化剂相比,Pd/SBA-15催化剂双烯选择性加氢的催化性能更优良,且Pd/SBA-15催化剂双烯选择性加氢催化性能与Pd负载量密切相关.随Pd负载量增加,Pd/SBA-15催化剂的金属分散度和长链正构双烯加氢选择性急剧下降.

VOx/SBA-15催化剂上甲苯气相部分氧化

采用等体积浸渍法制备了不同负载量的VOx/SBA-15催化剂。UV-Vis和H2-TPR等表征结果表明,在较低钒负载量下,钒物种的分散程度较高,主要以孤立的VO43-以及少量聚合体V-O-V形式存在;钒负载量较高时会有大量的聚合体V-O-V甚至晶相V2O5出现,而且,催化剂的酸性随着钒物种的高度分散而降低。甲苯气相部分氧化反应结果表明,随着钒负载量的提高,苯甲醛的选择性先升后降,CO、CO2等选择性逐渐提高。这是由于催化剂存在大量的聚合体V-O-V和晶相V2O5时,聚集态钒物种表面较多的酸量促使苯甲醛深度氧化。在相同钒负载量下,催化剂VOx/SBA-15的钒物种分散状态优于VO/MCM-41和VO/SiO,从而使得催化剂VO/SBA-15呈现较高的苯甲醛选择性。

预处理条件对Ag/SBA-15催化剂上甲苯催化氧化反应性能的影响（英文）

甲苯是一种典型的挥发性有机污染物.近年来,催化氧化法是一种广泛使用并具有开发潜力的有效去除挥发性有机污染物的方法,而贵金属催化剂一直是首选.介孔二氧化硅材料SBA-15具有规则孔道和较高的比表面积因而在催化领域中具有较大的应用潜力.本课题组已对一系列的SBA-15负载的纳米银催化剂的制备和低温催化氧化性能进行了研究,本文则通过研究不同预处理处理气氛对Ag/SBA-15催化剂结构以及甲苯催化氧化性能的系统研究,获得纳米银催化剂结构与甲苯催化氧化性能间的构效关系,对新催化剂的结构优化以及甲苯催化净化的低温催化剂开发具有重要的科学意义.研究表明,处理气氛明显影响了银物种和氧物种的状态,进而影响了催化剂的催化活性,先氧气(500°C)后氢气(300°C)处理的O500-H300催化剂对甲苯的反应活性明显优于在500°C氧气处理样品O500及氢气处理样品H500.由X-射线衍射和O2-程序升温脱附(TPD)可知,氧气500 oC处理使催化剂上形成大颗粒银粒子和氧化银粒子,以及大量次表层氧物种.氢气处理使催化剂形成较大的银粒子,由于未经过氧气处理,该催化剂上并没有次表层氧的生成.先氧气处理再氢气处理后催化剂上形成高分散的小粒径银粒子以及次表层氧物种,这表明低温氢气处理可以降低银粒子的尺寸并使催化剂上的银粒子得到再分散,同时不会影响次表层氧物种的形成.从催化剂的甲苯吸附和TPD实验中看出,大尺寸银粒子对甲苯具有较强的吸附性能,从而有利于甲苯在低温的催化氧化,但是在高温反应中没有优势;小尺寸银粒子虽然对甲苯的吸附能力不强,但是对分子氧有较好的吸附作用,进而增强自身与甲苯的相互作用,而且也促进了分子氧的活化,预处理中形成的次表层氧有效增强了甲苯和银粒子的相互作用,因此,先氧气后氢气处理的O500-H300样品在反应中显示出最好的甲苯催化活性.

催化剂V-SBA-15催化氧化苯乙烯制备苯甲醛的工艺研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用后负载法制备出催化剂V-SBA-15,并以双氧水为氧化剂,丙酮为溶剂,对V-SBA-15催化氧化苯乙烯制苯甲醛的工艺条件进行了研究。结果表明,当钒负载量低于15%时,V-SBA-15仍保持了SBA-15高度有序的二维六方结构,具有较大的比表面积和孔体积;在V-SBA-15的钒负载量为10%,n(苯乙烯):n(双氧水):n(丙酮)为1:3:2,反应温度为70℃,反应时间为6 h的最优条件下,苯乙烯转化率为65.62%,苯甲醛选择性为81.21%,苯甲醛收率为53.29%。

MSU-2负载的Sb-V复合氧化物催化剂上甲烷选择性氧化制甲醛(英文)

制备了MSU2负载的SbV复合氧化物催化剂,并将其用于以O2为氧化剂的甲烷选择性氧化制甲醛.结果表明,SbVO/MSU2复合氧化物催化剂保持了MSU2分子筛的孔结构,在催化反应中表现出较高的甲烷转化率和可观的甲醛选择性.其甲醛单程收率高于Sb2O5/SiO2和VOx/SBA15催化剂.在Sb2O5负载量为5%,V2O5负载量为1.12%的SbVO/MSU2催化剂上甲醛的单程收率为2.9%.

钾调变Mo/SBA-15催化剂用于乙烷选择氧化制乙醛(英文)

采用两步浸渍法制备钾改性的Mo/SBA-15催化剂.采用N2吸附,X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱,拉曼(Raman)光谱,NH3程序升温脱附(NH3-TPD),CO2程序升温脱附(CO2-TPD),H2程序升温还原(H2-TPR)等手段表征催化剂的物理化学性质.研究结果表明,在Mo0.75/SBA-15中添加K之后,有新物种钾钼酸盐生成,并且当K/Mo的摩尔比不同时,钼物种的存在状态也不同.添加钾之后,催化剂的活性和总醛(甲醛、乙醛、丙烯醛)的选择性均有所提高,并且受钾的添加量影响.在575°C时,在K0.25-Mo0.75/SBA-15催化剂上醛的收率可高达8.5%(摩尔分数).

模型石脑油在硫化Co-Mo/SBA-15催化剂上的加氢异构化反应

通过浸渍法制备了Co/SBA-15、Mo/SBA-15和Co-Mo/SBA-15催化剂,对催化剂的孔结构、物相及表面酸性进行了表征,测定了硫化催化剂上噻吩加氢脱硫及1-己烯加氢异构的反应性能,并与工业Co-Mo/γ-Al2O3催化剂进行了对比.结果表明,Co-Mo/SBA-15催化剂表面具有较强的B酸中心,且对噻吩加氢脱硫具有较高的催化活性;而Co-Mo/γ-Al2O3催化剂表面主要为较强的L酸中心,对1-己烯加氢具有较高的催化活性.Mo/SBA-15催化剂的B酸酸性较强,但同时具有较高的1-己烯加氢活性,故它对1-己烯骨架异构的催化活性不高.Co-Mo/SBA-15催化剂的加氢活性相对较低,1-己烯容易在其较强的B酸中心上发生骨架异构反应,具有潜在的工业化应用前景.

SBA-15固载脯氨酸催化剂的制备及其在不对称Mannich反应中的应用

以4-羟基-L-脯氨酸为原料合成了脯氨酸衍生物,并将其固载于介孔SBA-15分子筛上制备了Pro/SBA-15催化剂.用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜和红外光谱等手段对Pro/SBA-15催化剂进行了表征,并考察了催化剂在不对称Mannich反应中的催化性能.结果表明,固载脯氨酸不影响SBA-15的有序介孔结构,只是其孔径、孔体积和BET比表面积有所减小,在不对称Mannich反应中具有较高的催化活性和对映选择性.与均相催化相比,以对硝基苯甲醛为反应物时可得到较高的分离收率(80%)和中等的对映选择性(ee=60%).催化剂通过简单分离后可重复使用4次以上,其催化性能基本保持不变.

高负载量LaMnOx/SBA-15的制备及其催化甲苯燃烧性能

采用逐层负载-孔道内氨/水蒸气原位羟化法制备了高负载量的LaMnOx/SBA-15催化剂,并采用X射线衍射、N2吸附-脱附和程序升温还原等技术对催化剂进行了表征,考察了其催化甲苯燃烧的性能.结果表明,孔道内氨/水蒸气原位羟化提高了LaMnOx活性物种在SBA-15孔道内的分散度和还原性,显著改善了高负载量的LaMnOx/SBA-15催化剂的活性.在空速5000h–1的条件下,温度升至205oC时甲苯转化率即可达50%,较之普通浸渍法制得的催化剂上甲苯达到该转化率所需温度降低了约105oC.实验得到LaMnOx/SBA-15的适宜原位羟化处理温度为60oC,处理时间40min.

Au/SBA-15的制备及其催化CO氧化反应性能

以SBA-15为载体,采用沉积沉淀法制备了纳米Au催化剂,研究了不同预处理条件对Au在载体表面状态的影响,考察了催化剂样品催化CO氧化性能.以高分辨率透射电子显微镜、N2吸附、X射线衍射、紫外-可见漫反射吸收谱、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体发射光谱等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征.结果表明,经还原焙烧处理后的Au/SBA-15催化剂热稳定性较好,Au在SBA-15孔道表面呈高分散状态,样品在CO氧化反应中表现出优异的低温催化活性和高温稳定性,同时具有优异的抗烧结性能和良好的循环稳定性.

水热分散法制备PW_(12)/SBA-15催化剂及其催化性能的研究

利用水热分散法在分子筛SBA-15上负载Keggin型结构的磷钨酸,得到负载型催化剂,采用XRD、FTIR、N2吸附-脱附等技术对其进行分析。将其用于柠檬酸三丁酯的催化合成,考察其催化性能。结果表明,磷钨酸负载量为20. 3%,催化剂用量为1. 7%,醇酸摩尔比为4∶1,反应温度为150℃,反应时间为5 h,酯化率达到95. 46%。催化剂重复使用8次,催化效果稳定。

天然介孔材料负载催化剂的乙烯齐聚反应规律研究

将烯烃齐聚催化剂负载于具有纳米孔道的介孔分子筛上,同均相催化剂进行比较,探索了受限纳米空间内乙烯齐聚反应过程与自由空间内乙烯聚合反应规律的异同点,研究了分子筛载体、反应温度和Al/Fe摩尔比对乙烯齐聚反应的影响,为分子筛负载乙烯聚合催化剂的工业应用提供了有益的基础数据。