仲丁醇在碱金属调变的Cu-ZnO/SiO2催化剂上脱氢性能的研究

考察了碱金属对Cu-ZnO/SiO2催化剂的影响,同时研究了催化剂的仲丁醇脱氢反应的催化性能.碱金属用量为载体质量的0.5%.借助BET和TPD对催化剂的表面性质进行了研究.结果表明,碱金属的加入降低了脱水副产物烯烃的选择性.碱金属Na调变的催化剂表现出最好的催化性能.

载体制备方法对Co／TiO2／SiO2催化剂结构及费托合成反应性能的影响

分别采用浸渍法、沉淀法、醇盐水解法、水解回流法制备TiO2/SiO2复合氧化物,采用等体积浸渍法制备费托合成Co/TiO2/SiO2催化剂。通过XRD、Raman、FT-IR、TPR等表征手段考察载体制备方法对催化剂结构的影响,通过费托合成反应考察载体制备方法对催化剂反应性能的影响。实验结果表明,载体中TiO2的引入,调整了钴与SiO2之间的相互作用,使钴物种实现了适宜的还原度与分散度,进而提高了催化剂的费托合成反应活性,降低了甲烷的选择性并提高了C5+烃的选择性。

助剂对Ni/SiO2催化剂微观结构及二硝基甲苯催化加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了负载型Ni/SiO2催化剂,研究了Ce、Zr、La、Co和Fe助剂对催化剂微观结构及其催化二硝基甲苯(DNT,C6H3CH3(NO2)2)加氢制备甲苯二胺(TDA,C6H3CH3(NH2)2)性能的影响。通过XRD,BET,H2-TPD、H2-TPR和XPS技术对催化剂进行了表征。结果表明,助剂的引入促进了Ni物种在载体表面的分散,减小了Ni晶粒的尺寸,使得NiO晶粒更易还原。添加La、Fe和Zr助剂增加了有效的Ni活性中心数,有利于催化活性的提高,其中,添加La助剂制备的催化剂催化性能最优,DNT转化率和TDA选择性分别为98.1%和99.1%。但Co和Ce助剂的加入降低了化学氢吸附量,使得有效的Ni活性中心数降低,降低了催化剂的催化活性。

镧改性Cu-Fe/SiO2催化剂催化合成气制备低碳醇

采用超声辅助浸渍法制备了La-Cu-Fe/SiO2催化剂,考察了不同质量分数的La对催化剂催化合成气制备低碳醇反应性能的影响。通过XRD、氮气吸附-脱附、CO-TBD、H2-TPR对La-Cu-Fe/SiO2催化剂进行了表征。实验结果显示：加入La后有助于催化剂CuO特征衍射峰宽化,并使其比表面积增大至279.5 m2/g,Cu-Fe/SiO2催化剂加入相对于载体SiO2质量分数为5%的稀土元素La后,在3 MPa,300℃,催化剂0.30 g,V（H2）/V（CO）=2,流速30 m L/min条件下,CO转化率为29.2%,醇的时空产率达到128.7 g/（kgcat·h）,生成低碳醇与甲醇的质量比为0.79,表明La-Cu-Fe/SiO2催化剂有助于促进低碳醇的生成。

具有核壳结构的Ni／SiO2催化剂的制备及加氢性能研究

采用水热法制备了Ni3Si2O5（OH）4，在823K下通过氢气还原制备出了具有核壳结构Ni／SiO2催化剂，探讨以Ni／SiO2为催化剂，反应时间、温度、压力等因素对硝基苯液相加氢性能的影响，确定了硝基苯液相加氢适宜的条件，在该条件下硝基苯的转化率为97％，苯胺的选择性为99％。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Ni-Cu-Li/SiO2催化剂中镍铜锂

准确测定Ni-Cu-Li/SiO2催化剂中镍、铜、锂含量,对Ni-Cu-Li/SiO2催化剂的催化性能影响因素研究意义重大。试验采用5mL盐酸-3mL硝酸-4mL氢氟酸消解体系,于160℃密闭消解样品100min后,选择Ni231.604nm、Cu327.396nm、Li670.784nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定镍、铜、锂,建立了Ni-Cu-Li/SiO2催化剂中镍、铜、锂的测定方法。各元素校准曲线的相关系数均大于0.999;镍、铜、锂的检出限分别为0.0006%、0.0002%和0.00005%,定量限分别为0.002%、0.0007%和0.0002%。按照实验方法测定两个Ni-Cu-Li/SiO2催化剂样品中镍、铜、锂,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于4.0%;加标回收率为90%~103%。

CeO2-W-Mn/SiO2催化剂的OCM反应活性及其表征

报道了CeO2改性的W-Mn/SiO2催化剂在甲烷氧化偶联反应中(OCM)的优异催化性能,考察了反应温度对CeO2-W-Mn/SiO2催化剂反应性能的影响.结果表明,CeO2-W-Mn/SiO2催化剂在烷氧比4、温度800℃、空速9942 h-1的条件下,可以得到30.29%的甲烷转化率和79.98%的C+2烃选择性,并有少量C3烃产出,而且具有良好的低温活性,在710℃下,可得到11.5%的甲烷转化率和86.7%的C+2选择性.CeO2改性的W-Mn/SiO2催化剂之所以显示出如此优异的催化活性与CeO2的加入使W-Mn/SiO2催化剂的储氧能力得到提高有关,虽然CeO2的加入增强了W-Mn/SiO2催化剂的储氧能力,但过高的CeO2含量会造成活性组分Mn在催化剂表面聚集.

Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应含氧中间体物种研究

采用核磁共振(1H NMR)、质谱(MS)、化学捕获等实验手段,研究了甲烷部分氧化制合成气(POM)反应中含氧中间体物种,结果表明,CHxO(x=1或2)物种可能是甲烷部分氧化制合成气的反应中间体.

Ce含量对Ni/Ce1-xZrxO2/SiO2催化剂甲烷裂解制氢催化性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同Ni和Ce1-xZrxO2(x=0.1～0.9)含量的Ni/Ce1-xZrxO2/SiO2催化剂,考察了催化剂中Ce和Zr的摩尔比与甲烷裂解制氢反应性能的关系,并对不同Ce、Zr摩尔比的催化剂进行了XRD和SEM表征.结果表明,不同Ce、Zr摩尔比的Ni/Ce1-xZrxO2/SiO2催化剂对甲烷裂解制氢反应的活性和稳定性不一样,并且反应后在催化剂表面沉积的碳纤维的形貌也有区别.

Ni/CeO2/SiO2催化剂上甲烷催化裂解制氢的研究

采用分步浸渍法制备了不同Ni和CeO2含量的Ni/CeO2/SiO2催化剂,考察了催化剂中CeO2的含量与甲烷裂解制氢反应性能的关系,并对催化剂的结构进行了表征.催化活性评价结果表明,CeO2质量分数大于5%后能显著提高甲烷的转化率和催化剂的稳定性.XRD结果表明,CeO2对活性组分Ni具有很好的分散作用.

膦配体修饰的Rh/SiO2催化剂及其乙烯氢甲酰化反应性能的研究

采用有机膦配体直接修饰改性Rh/SiO2催化剂和流动固定床反应工艺考察了乙烯的氢甲酰化反应的催化性能.结果表明氢甲酰化活性和丙醛选择性高,且产品分离简单.采用固体31P-MAS NMR,热重以及FTIR表征手段对该催化剂的活性物种的形成过程进行了研究.固体31P-MAS NMR,ICP-AES以及GC-MS的分析结果证明:PPh3-Rh/SiO2催化剂失活的主要原因是PPh3的流失和被氧化而非贵金属的流失.通过补充PPh3,PPh3-Rh/SiO2催化剂的活性可以完全恢复.

助剂对Ni/SiO2催化剂1,4-丁炔二醇加氢性能的影响

通过分步浸渍法在Ni/SiO 2催化剂中分别引入Zn、Cu、La、Mo、Co金属助剂,结合N 2物理吸附-脱附、XRD、H 2-TPR和NH 3-TPD等表征手段研究金属助剂对1,4-丁炔二醇加氢性能的影响。结果发现,Mo的引入使Ni/SiO 2催化剂的初始活性大幅增加,但反应2 h后活性下降,归因于催化剂表面酸中心使催化剂积炭失活;引入Cu、La及Co后的催化剂活性较低,推测是由于催化剂表面产生强吸附氢物种,不利于1,4-丁炔二醇加氢反应进行;与其他样品相比,Zn的引入使催化剂保持了Ni/SiO 2催化剂高的1,4-丁炔二醇加氢活性,同时可有效降低产物中2-羟基四氢呋喃副产物含量,提高目标产物1,4-丁二醇收率。

蒸氨压力对Cu/SiO2催化剂的影响及其草酸二甲酯加氢性能

以Si O2为载体,铜氨溶液为前驱体,采用蒸氨法在不同蒸氨压力下制备了系列铜负载量质量分数为20.0%的Cu/Si O2催化剂。采用X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还(H2-TPR)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线诱导俄歇电子能谱(XAES)等技术手段对催化剂的物理化学性能进行了表征。考察了蒸氨速率对催化剂物化结构及其草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的催化性能影响。在反应温度200℃、压力3.0 MPa、液时空速LHSV=0.4 h-1、氢气草酸二甲酯摩尔比80∶1的反应条件下测定了催化剂的活性。结果表明,在蒸氨压力为31.3 k Pa条件下制备的催化剂表现出了最佳活性和选择性,草酸二甲酯转化率达到了99.9%,乙二醇选择性达94.4%。H2-TPR、XRD、TEM、FTIR及XAES表征结果表明,较低蒸氨压力有利于铜氨离子快速分解负载在载体上,避免铜粒子聚集长大,还原后形成Cu2O和Cu0物种颗粒尺寸较小,分散比较均匀,催化活性,尤其是乙二醇的选择性更佳。

CeO2对FT合成Co/SiO2催化剂的修饰作用

利用H2-TPR、H2-TPSR、XRD、XPS等手段对催化剂进行表征,并利用H2-D2、闪脱实验等考察了CeO2助剂对Co/SiO2的修饰作用.结果表明,助剂CeO2的加入,使钴的电子云密度略有下降,提高了钴在催化剂表面的分散能力,降低了钴晶粒的大小,提高了催化剂对H2/CO的吸附比例和H2、CO的吸附量,从而使H2的解离能力提高,达到了提高催化剂FT反应活性及链增长几率的能力.

高性能纳米Cu/SiO2催化剂制备及其催化芳酮加氢性能

采用溶胶凝胶法制备了高性能纳米Cu/SiO2催化剂,并将其应用于芳香酮的加氢反应。采用ICP、XRD、H2-TPR、TEM、N2物理吸附和XPS等手段对催化剂进行了表征分析。比较了催化剂制备方式对加氢反应的影响。同时对芳香酮的加氢反应工艺条件进行了探究,结果表明:在最佳反应条件下,苯乙酮基本完全转化。采用溶胶凝胶法制备的Cu/SiO2催化剂相较于共沉淀法,具有更小的颗粒粒径,活性物种分散性良好。最后对反应的苯乙酮加氢机理进行了探究,Cu^0和Cu^+的协同作用提高了催化剂的活性和稳定性。

草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂工业应用常见问题及分析

针对草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂在工业应用中易发生粉化和活性降低的问题,对Cu/SiO2催化剂的理化性能和工艺操作条件进行比对和分析,结果发现:催化剂机械强度低、草酸二甲酯进料水含量高、系统压力波动大和热冲击是Cu/SiO2催化剂发生粉化的主要原因;催化剂老化和烧结、循环氢气纯度、氢酯摩尔比和反应温度对Cu/SiO2催化剂的活性具有较大的影响。

0.17%PdCl2/SiO2催化剂上乙炔羰基化

采用等体积浸渍法制备了二氧化硅担载的低担载量的钯催化剂0.17%PdCl2/SiO2。研究以二苯基-2-吡啶膦(2-PyPPh2)为配体的0.17%PdCl2/SiO2催化剂对乙炔羰基化合成丙烯酸的催化性能及其影响因素。结果表明:0.17%PdCl2/SiO2催化剂对乙炔羰基化具有良好的催化作用。乙炔羰基化合成丙烯酸的过程与催化剂、2-PyPPh2配体和对甲苯磺酸的用量以及反应温度、时间有关。在考察的压力范围(1~4MPa)内,压力对乙炔的转化率和丙烯酸的收率几乎没有影响;增加2-PyPPh2、催化剂、对甲苯磺酸的用量和反应时间,有利于乙炔的转化和丙烯酸收率的提高;反应温度低于50℃,升高温度有利于乙炔的转化和丙烯酸收率的提高,反应温度高于50℃,升高温度导致乙炔的转化和丙烯酸的收率降低。当催化剂/乙炔的质量比为0.0026,2-PyPPh2配体的质量浓度为6mg/L,对甲苯磺酸的质量浓度为10mg/L,反应温度50℃,反应时间2h,反应压力1.1MPa(乙炔分压0.1MPa)时,乙炔的转化率达到88%,丙烯酸的收率达到87%。

微燃烧法制备Ni/SiO2催化剂及燃料比例对催化剂结构和CO甲烷化性能的影响

采用介质阻挡放电等离子体(DBD)引发的微燃烧法制备了一系列Ni/SiO2催化剂,研究了燃料加入量对催化剂结构性能的影响,采用N2吸附-脱附、XRD、H2-TPR、H2-TPD和TEM对催化剂进行了表征,利用CO甲烷化反应对催化剂性能进行了测试。结果表明,随着燃料比例的增加,Ni/SiO2催化剂的催化活性和稳定性先升高后降低。当还原剂和氧化剂化合价之比为1.25时催化剂效果最好,在360℃,进料H2/CO体积比为3、空速60000mL/(g(cat)h)时,CO转化率达到97.7%,甲烷收率达到71.5%。高温稳定性考察反应6h,催化剂表现出良好的抗烧结性能。

不同氨(铵)对CuO-La2O3/SiO2催化剂结构与性能的影响

以等体积浸渍法制备CuO-La2O3/SiO2催化剂,用于草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)反应中,研究了不同氨(铵)源引起的溶液pH值变化对所制备催化剂结构和活性的影响,采用TEM,XRD和化学吸附等手段,表征了催化剂的结构,使用固定床反应器评价了催化剂的加氢活性。结果表明:氨源的添加除络合金属离子外,还可以调节溶液的酸碱性,从而改变Cu活性组分在催化剂中的分散度及抗烧结能力,影响催化剂的活性和稳定性;以氨水所制催化剂的加氢性能最优,DMO转化率和EG选择性分别可达98%(质量分数,下同)和97%,并且连续反应200 h后仍保持稳定;以四甲基氢氧化铵制备的催化剂虽然具有较高的Cu分散度和较小的粒径,但由于过高的pH值,使得载体发生晶型转变,导致Cu物种的还原度减小且在原位还原等热条件下迅速烧结,同时活性急剧降低。

草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂研究进展

本文从草酸二甲酯加氢合成乙二醇Cu/SiO2催化剂的反应机理、制备方法、沉淀剂类型、载体、以及失活原因等几方面归纳总结了目前国内草酸二甲酯加氢催化剂的研究进展,并展望了草酸二甲酯加氢催化剂的研究方向。