超声波辅助化学镀制备Ni-B/MgO催化剂及其催化加氢性能

在超声波条件下,利用金属诱导化学镀法制备了系列非晶态Ni-B合金和负载型Ni-B/MgO催化剂,并采用电感耦合等离子体发射光谱、X射线衍射、透射电镜、选区电子衍射和扫描电镜等手段进行了表征,考察了超声波对MgO上Ni-B形貌、组成和分散度的影响;以环丁烯砜加氢制环丁砜为探针反应,考察了Ni-B/MgO的催化性能.结果表明,Ni-B的非晶态结构不受超声波影响.制备过程中,超声波的引入能够提高活性组分的分散性,改善活性组分的粒径,催化剂的催化加氢性能得到明显改善.超声波辅助金属诱导化学镀Ni-B/MgO催化剂的最佳输出功率为80 W,制备温度为50℃.

MgO负载Cu_2O催化剂的制备及其催化环己醇脱氢

以MgO为载体,水合肼为还原剂,采用浸渍还原法制备了Cu2O/MgO催化剂,考察了不同制备条件对其催化环己醇脱氢性能的影响,并采用N2物理吸附、X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱和程序升温还原等手段对催化剂进行了表征.实验结果表明,当Cu2+∶N2H4·H2O∶NaOH摩尔比为1∶1∶2时催化剂的活性最高.与传统的Cu/MgO催化剂相比,Cu2O/MgO催化剂对环己醇脱氢反应具有很高的催化活性.

超声法制备掺钡纳米氧化镁及其负载钌基氨合成催化剂的催化性能

采用超声技术制备掺钡纳米氧化镁,并以其为载体,以Ru3（CO）12为前驱体,采用浸渍法制备了一系列钌基氨合成催化剂.采用场发射扫描电镜、X射线衍射和N2物理吸附等表征手段,考察了催化剂的表面形貌、物相和表面织构性质.在400-450℃的条件下评价了催化剂对氨合成的催化活性.结果表明,以超声技术制备的掺钡纳米氧化镁有较大的比表面积和较规则的孔道结构,并增强了钡、镁之间的相互作用,使钡更均匀地分散于载体中,极大地提高了钡的促进作用,从而使其负载的钌基催化剂的活性大幅度提高.当超声作用为时间30 min时,在10 MPa,425℃和空速10 000 h-1的条件下,4%Ru/Ba-MgO催化剂上的氨合成反应速率达到61.02 mmol/（g.h）.

MgO负载金属双功能催化剂用于生物基山梨醇氢解制丙二醇、乙二醇和甘油（英文）

甘油、丙二醇和乙二醇是非常重要的化工原料和合成聚酯类、聚醚类树脂的单体,也可作为功能化合物直接应用于化妆品、食品及制冷等领域.随着生物炼制行业的发展,其作为生物基平台化合物在未来可以获得更为广泛的应用.从富含氧原子的纤维素出发制备甘油和二元醇,符合绿色化学化工的原子经济性、工艺经济性和生产过程清洁等原则,也是生物质资源化利用的重要途径.因此,近年来以纤维素及其衍生物糖和糖醇为原料,通过氢解反应制备甘油和二元醇的研究在国外已广泛开展.在目前已报道的氢解糖和糖醇研究中,几乎均采用包含金属催化剂和液体碱助剂的耦合催化体系,所用液体碱为NaO H,KOH和Ca(OH)2等,使用量很大.这些碱性助剂可以提高金属催化剂对糖醇加氢和氢解反应的催化活性,促进底物转化,但同时也不可避免地加剧了二醇产物进一步氢解和自身缩合反应,使产物选择性降低.在产物分离和提纯过程中,过高的碱浓度也会诱导甘油和二醇产品自身缩合,使分离困难,提高了分离成本.反应液的强碱性还增加了生产过程的设备成本.本文以固体碱MgO为载体,分别负载Ni,Co和Cu等金属制备出Ni-MgO,Co-MgO和Cu-MgO等双功能催化剂,应用于糖醇氢解反应,从而减少或避免使用液体碱添加剂.木质纤维素降解得到的单糖中含量最大的是六碳糖,本文以六碳糖加氢衍生物山梨醇为模型底物,考察了所制MgO负载金属双功能催化剂催化糖醇氢解制甘油和二元醇的活性和选择性,研究了反应条件对山梨醇氢解生成二醇和甘油的影响.山梨醇氢解反应在不锈钢反应釜中进行.采用气相色谱-质谱联用对氢解产物进行定性分析,采用气相色谱和离子色谱分别对反应中低沸点和高沸点产物进行定量分析.结果表明,在Ni-MgO,Co-MgO和Cu-MgO(其中活性金属和载体MgO的比例为1:3)三种催化剂上山梨醇均能高效转化为乙二醇、1,2-丙二醇和甘油;无论是否添加Ca(OH)2,山梨醇氢解活性顺序均为Ni-MgO>Co-MgO>Cu-MgO.三种催化剂上产物选择性有较大差异,Ni-MgO和Co-MgO对乙二醇和1,2-丙二醇具有较好的选择性,其中1,2-丙二醇与乙二醇比例约为2,而Cu-MgO催化剂对1,2-丙二醇选择性较高,1,2-丙二醇与乙二醇比例约为7.同时,考察了反应温度、压力和反应时间对三种催化剂上山梨醇转化活性和产物选择性的影响.随着温度升高,所有催化剂活性均显著增加,其中Ni-MgO和Cu-MgO催化山梨醇氢解对反应条件较为敏感,而Cu-MgO催化剂对反应条件不敏感.在Ni-MgO催化剂上,可以在较低的反应温度下获得较高的产物选择性.

氧化镁负载的钼钒磷酸铜催化剂的积碳行为

研究了氧化镁负载的钼钒磷酸铜催化剂在正己醇氧化反应中的积碳行为.结果表明,积碳主要以CHx形式存在于催化剂表面,积碳的形成没有导致催化剂的失活.XRD,IR和XPS等光谱表征结果说明积碳后催化剂结构没有发生改变,并且载体表面的钼钒磷酸铜有利于积碳的消除.TPO研究结果表明,积碳在催化剂上有两种存在位置:一种沉积在钼钒磷酸铜表面,这种位置的积碳在低温下容易被烧除;另一种沉积在载体氧化镁的表面,需要高温才能烧除.随着反应时间的增加,积碳量达到定值.

掺钡纳米氧化镁负载钌基氨合成催化剂的还原性能及其机理

采用超声共沉淀法制备了掺钡纳米氧化镁负载的钌基氨合成催化剂Ru/Ba-MgO和Ru/La-Ba-MgO.催化剂中Ba是以BaCO3的形式存在于MgO载体中,使用时需还原活化为BaO.采用升温-恒温-升温阶梯式的还原程序考察了还原条件对催化剂还原性能及催化性能的影响,并利用透射电镜、X射线衍射、H2脉冲化学吸附、热重及程序升温还原等分析手段,对催化剂在氢气气氛中的还原机理进行了探讨.结果表明,催化剂中BaCO3的热稳定性及Ru粒子是否聚结长大是影响催化剂活性的主要因素.在氢气气氛中,Ru/Ba-MgO催化剂的还原过程存在偶合反应,Ru的存在可加速该偶合反应的进行,进而促进催化剂还原,提高其催化活性.

MgO负载Fe基催化剂选择性合成单/双/多壁碳纳米管(英文)

通过浸渍及水热处理获得MgO负载的Fe基催化剂,并将其用于化学气相沉积过程裂解甲烷获得碳纳米管.结果表明,单/双/多壁碳纳米管可选择性地生长在Fe负载量不同的Fe/MgO催化剂上.当Fe负载量仅为0.5%时,铁原子在载体表面烧结为0.8～1.2nm的铁颗粒,碳在这种小颗粒上以表面扩散为主,导致单壁碳纳米管形成,并且单壁碳纳米管的选择性高达90%.当Fe负载量提高到3%时,铁原子聚集成约2.0nm的颗粒,在化学气相沉积中生长碳纳米管时,碳在Fe催化剂颗粒中的体相扩散的贡献增大,在表相扩散和体相扩散的共同作用下,双壁碳纳米管的选择性显著增高.当进一步增加Fe负载量时,铁原子烧结形成1～8nm的颗粒,经过化学气相沉积,在催化剂上生长了单、双、多壁碳纳米管.随着Fe在MgO载体上负载量的增加,管径、管壁数以及半导体管的含量都增加.本研究提供了一种适合大批量选择性生长单/双/多壁碳纳米管的方法.

MgO对Co-Mo/Al_2O_3-MgO催化剂性能的影响

采用尿素螯合剂法制备了不同MgO含量的Co-Mo/Al2O3-MgO催化剂,采用N2吸附-脱附法、TPR、HRTEM等技术对催化剂进行了表征,在管式固定床反应器中以二苯并噻吩(DBT)的二甲苯溶液为模型化合物对催化剂的加氢脱硫活性进行了评价。实验结果表明,添加MgO可显著改善Co-Mo/Al2O3催化剂的结构和性能,Co-Mo/Al2O3-MgO催化剂呈现出多孔径中心的特点;随MgO添加量的增加,Co-Mo/Al2O3-MgO催化剂中的Co-O-Mo物相增多,硫化后易形成更多高活性Co-Mo-S物相。与Co-Mo/Al2O3和Co-Mo/Al2O3-TiO2催化剂相比,Co-Mo/Al2O3-MgO-0.8(载体中MgO的质量分数为0.8)催化剂在氢烃体积比为300时即呈现出很高的DBT脱除率(97.0%),具有低氢烃比下即可实现高加氢脱硫活性的优点。

添加表面活性剂对掺钡纳米氧化镁负载钌基氨合成催化剂性能的影响

以微波技术制备的掺钡纳米氧化镁为载体,以氯化钌为活性前驱体,通过在钌的浸渍液中添加不同种类及浓度的表面活性剂,制得了一系列的Ru/Ba-MgO催化剂,进而运用连续流动的高压装置、N2物理吸附、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线能量散射仪(XRD)、CO化学吸附对其进行了活性评价及表征。研究结果表明,在实验范围内,在浸渍过程中添加表面活性剂有利于Ru/Ba-MgO催化剂催化性能的提高,其中添加浓度为0.049%的OP-10制得的Ru/Ba-MgO催化剂活性最好,在10MPa,10000h-1和748K的反应条件下,其氨合成反应速率可达50.87mmol·g-1·h-1。

吲哚的直接气相合成:MgO助剂对Cu/SiO_2催化剂性能的影响

将MgO作为助剂用于苯胺和乙二醇直接气相合成吲哚Cu/SiO2催化剂中,通过X射线衍射、程序升温还原和热重分析对催化剂进行了表征.结果表明,适量(如0.17mmol/g)MgO的添加不仅提高了催化剂的活性,而且显著增强了催化剂的稳定性.加入的MgO可与CuO发生一定的相互作用,从而改善铜在二氧化硅表面上的分散,抑制铜在反应过程中的烧结.此外,MgO还减少了催化剂的积炭.

抗水合氧化铝载体研究进展

氧化铝系载体用于含水或有水生成的催化过程时,均会发生再水合现象,从而造成催化剂强度的下降,并导致其比表面积大幅下降,使催化剂不可逆失活。镁铝尖晶石的抗水合性远高于氧化铝系载体,是一种很好的催化剂载体。综述了氧化铝系载体的再水合现象、改进载体抗水合性能的方法以及镁铝尖晶石粉体和载体的制备方法及改进措施。

水热法制备镁铝尖晶石载体

MgAl2O4是一种优良的催化剂载体。与γ Al2O3相比,MgAl2O4不仅能提高催化剂的强度,同时由于载体具有碱性,可提高催化剂的变换活性,且载体比较稳定,抗水合性远优于氧化铝系载体。采用水热合成法,在一定的温度下,选用适当的矿化剂及助剂,合成出适合于镁铝尖晶石载体制备用前驱物粉体。该粉体经成型、焙烧后可制备出镁铝尖晶石结构的载体。试验结果表明,载体强度超过160N/cm,经水热试验后强度仍大于150N/cm,可满足高压、高汽气比条件下应用的要求。

Pd-La/镁铝尖晶石催化剂上气相胺化法合成2,6-二异丙基苯胺

采用硝酸铝和硝酸镁混合溶液浸渍氧化铝 ,干燥后高温焙烧制得尖晶石载体 ,再用氯化钯和硝酸镧混合溶液浸渍该载体 ,制成Pd La/尖晶石催化剂 .研究了该催化剂上的气相胺化合成 2 ,6 二异丙基苯胺 .采用BET孔结构测试和XRD ,TG ,FT IR及SEM等手段对新鲜及失活催化剂进行了表征 ,考察了胺化反应前后催化剂性质的变化 .结果表明 ,失活催化剂上的积碳分别沉积在金属和载体上 ,这两种不同性质的积碳可分别在 2 42和 32 4℃燃烧 ,积碳中含有芳环、脂环、烷基、稠环芳烃和胺基物 .催化剂的失活是由于气相胺化反应产物 2 ,6 二异丙基苯胺和中间产物 2 ,6 二异丙基环己胺均为碱性的大分子物质 ,它们容易吸附在催化剂的酸性载体上 ,并进一步生成更大的分子而形成积碳 .

Pt/MgO催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应

用浸渍法制备了Pt/MgO催化剂,并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜和程序升温表面反应等技术对催化剂进行了表征.考察了催化剂对甲烷部分氧化制合成气反应的催化性能.结果表明,Pt/MgO催化剂具有较高的催化活性和选择性,甲烷转化率与合成气选择性在120 h内保持稳定.以金属状态存在的Pt对甲烷分解具有较高的活性,从而使催化剂对甲烷部分氧化反应具有较高的催化活性.活性组分Pt的存在状态和分散状态非常稳定,而Pt/MgO催化剂具有较强的抗积碳能力,使得催化剂在甲烷部分氧化制合成气反应中具有较高的稳定性.

Pd-La/γ-Al_2O_3和Pd-La/MgAl_2O_4对2,6-二异丙基苯酚气相胺化反应的催化性能

采用XRD ,BET ,吡啶吸附 IR ,NH3 TPD和XPS等手段表征了Pd La/γ Al2 O3 和Pd La/MgAl2 O4负载型催化剂的物理性质和表面酸性 ,并对比研究了两种催化剂在 2 ,6 二异丙基苯酚 (DIPP)气相胺化制 2 ,6 二异丙基苯胺 (DIPA)反应中的催化性能 .结果表明 ,采用镁铝尖晶石载体大幅度提高了催化剂的活性、选择性和稳定性 .在Pd La/MgAl2 O4催化剂上 ,在n(NH3) /n(DIPP) =10 ,n(H2 ) /n(DIPP) =2 0 ,LHSV =0 3h-1,θ =2 2 0℃和t =73h的条件下 ,2 ,6 二异丙基苯酚转化率可达98 5 % ,2 ,6 二异丙基苯胺的选择性和收率分别可达 88 9%和 87 5 % .该催化剂连续运转 4 0 0h ,反应到 2 0 0h时 2 ,6 二异丙基苯胺的收率仍可达 80 %以上 .

氧化铝担载的贵金属铱基催化剂的制备及其对甲醇裂解反应的催化性能

以ZrO2,La2O3或MgO为助剂制备了氧化铝担载型铱基催化剂,考察了其对甲醇裂解反应的催化性能,并用X射线光电子能谱、程序升温还原、H2程序升温脱附和CO程序升温脱附等技术对催化剂进行了表征.结果表明,ZrO2,La2O3和MgO助剂的引入均能提高主产物氢气和CO的选择性.ZrO2是甲醇裂解反应的优良助剂,可以显著提高甲醇的转化率和氢气的收率.氧化铝担载型贵金属铱基催化剂上存在强的氢溢流现象,这使催化剂具有良好的反应性能,同时有利于产物的脱附,氧化物助剂的加入能够进一步促进氢的溢流.

负载型MoO_x和VO_x催化剂上二甲醚选择氧化制甲醛反应

考察了负载型MoOx 和VOx 催化剂上二甲醚选择氧化制甲醛反应的性能 .结果表明 ,两类催化剂在低温 (2 4 0～ 32 0℃ )下都具有良好的催化性能 ,VOx 催化剂比MoOx 催化剂所需的反应温度低 ,30 0℃下在VOx/γ Al2 O3 催化剂上二甲醚转化率可达 2 0 % ,甲醛选择性可达 70 % .载体对催化剂性能有较大的影响 ,对于VOx 催化剂 ,使用酸性载体时二甲醚转化率和甲醛选择性更高 .催化剂的稳定性较好 ,反应 17h后 ,VOx/γ Al2 O3

载体酸碱性对高硫合成气制甲硫醇的K-Mo-Co催化剂结构和性能的影响

选取3种酸碱性不同的载体(γ-Al2O3,SiO2,MgO)制备由高硫合成气制甲硫醇的负载型K-Mo-Co催化剂。它们的活性高低顺序为:K2MoCo0.35O/SiO2>K2MoCo0.35O/γ-Al2O3>K2MoCo0.35O/MgO;程序升温脱附表征结果显示,这3种不同载体的催化剂与载体的酸碱性强弱顺序一致,弱酸性载体制备的催化剂对合成甲硫醇有利;H2程序升温还原和激光Raman光谱表征结果显示,碱性载体制备的催化剂中,Mo以易于还原和硫化的八面体构型存在,硫化后主要以MoS2存在;弱酸性载体制备的催化剂中,Mo以难于还原和硫化的四面体构型存在,硫化后主要以氧硫钼物种存在,这些物种与合成甲硫醇密切相关。

CH_4-CO_2重整催化剂用纳米MgO载体的制备

CO2重整甲烷反应中,采用纳米MgO作为催化剂载体使其具有高的活性和稳定性。纳米MgO的制备以六水氯化镁和氨水为原料,考察了氯化镁的浓度、反应pH、反应温度、中间产物焙烧温度和焙烧介质以及表面活性剂聚乙二醇(PEG)对纳米MgO的影响,并用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及物理吸附仪(ASAP-2020)对产物进行了表征。通过适宜工艺条件的控制,制备了粒径约为20 nm、且基本上无团聚的纳米MgO。

含水气氛下γ-Al_2O_3的物性变化

本文利用 X-光衍射、吸附仪等手段研究了 γ- Al2 O3、Co- Mo- K/γ- Al2 O3系耐硫变换催化剂和镁铝尖晶石样品在含水蒸汽气氛下 ,特别是水煤气变换气氛下 γ- Al2 O3的物性变化。给出了随温度和水 /气比变化的 γ- Al2