双金属催化剂对煤焦油模型化合物催化裂解行为的影响

以Al_2O_3为载体,Ce、Co和Fe为助剂,采用机械化学法制备了4种镍基催化剂,对其进行了XRD、H_2-TPR、BET、NH_3-TPD等表征。当载气流量为50 ml·min~(-1),裂解温度为750℃时,在固定床反应器中考察了各催化剂对煤焦油模型化合物甲苯+芘裂解行为的影响。结果表明:4种催化剂均为介孔催化剂,且双金属催化剂的介孔有序度更高;催化剂中活性组分Ni主要以尖晶石NiAl_2O_4的形式存在;添加Fe助剂后,催化剂的酸强度较Ni/Al_2O_3增加,添加Ce和Co时则相反。评价实验表明,助剂对重质组分芘的裂解率影响较小,约为67%,然而Ce和Co对催化剂的抗积炭性能有利,其析碳分别较无助剂时降低28.8%和18.0%。     

催化氧化高含硫废水锰基催化剂的制备及活性研究

以α-MnO₂为活性组分、Ni为金属助剂,通过水热法合成了Ni-Mn O₂/Al₂O₃催化剂,在对催化剂进行表征分析的基础上,研究了催化剂的活性及氧化机理。结果表明,通过Ni掺杂后催化剂对硫离子80 min内去除率由50%提高至95%;焙烧再生法可快速再生失活后的催化剂;Ni-MnO₂/Al₂O₃为介孔结构,比表面积高达323.4 m²/g,O_ads/O_latt的比值为2.02,丰富的表面吸附氧和氧空位可以有效提高催化剂的活性;硫离子在氧化过程中生成的中间产物主要是S₂O₃^2-,其次为SO₄^2-和SO₃^2-。     

催化剂结构与焦油模型化合物裂解行为的关联性

以Ni（NO₃）₂·6H₂O为镍源,分别以HZSM-5（Si/Al=25）、HZSM-5（Si/Al=50）、HZSM-5（Si/Al=200）、USY、Al₂O₃为载体制备了5种镍基催化剂,采用XRD、H₂-TPR、BET、NH₃-TPD等方法对其进行了表征,在固定床反应器中考察了上述催化剂对煤焦油模型化合物甲苯+芘的催化裂解性能。结果表明,相比惰性载体石英砂,在催化剂作用下,液相产物中轻质芳烃种类明显增多。3种Ni/HZSM-5催化剂的比表面积和平均孔径较为接近,然而酸性中心数量最多的Ni/HZSM-5（Si/Al=25）,对甲苯+芘的裂解能力最强,体现为液体产物收率最低（仅为15.95%）,气产率和析碳率均最高,分别达16.73%和67.32%。在酸性中心数量相近的Ni/HZSM-5（Si/Al=200）与Ni/Al₂O₃作用下,液体产物收率差别较小,但后者的芘裂解率比前者高41.47%,主要是由于后者的平均孔径比前者高1.64倍,说明平均孔径大有利于重质组分芘的裂解。综合考虑液体产物收率、气产率、析碳率和芘的裂解率,Ni/Al₂O₃更适合甲苯+芘裂解反应体系。     

Ni-Mn/Al2O3催化剂在浆态床中CO甲烷化催化性能

采用共浸渍法制备了Ni-Mn/Al₂O₃催化剂,考察了助剂Mn的含量对催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响。采用XRD、H₂-TPR、BET、TEM、H₂-化学吸附等表征对催化剂进行了测试分析,结果表明,Mn助剂的引入能够促进Ni物种在载体表面的分散,减弱Ni物种与载体的相互作用,降低催化剂的还原温度,提高催化剂的比表面积,减小活性金属Ni的晶粒尺寸。随着Mn含量的增加,Ni-Mn/Al₂O₃催化剂的甲烷化性能先升后降,其中以Mn含量为4%（质量分数）时的催化甲烷化性能最佳,添加过量的Mn导致活性组分Ni被部分覆盖,催化甲烷化性能下降。通过对16Ni4Mn/Al₂O₃催化剂样品的浆态床反应温度及反应压力的研究发现,当反应温度为280℃、反应压力为1.5 MPa时,催化剂样品16Ni4Mn/Al₂O₃的CO转化率及CH₄选择性分别达到96.2%和88.8%。     

铈红与钴蓝对聚乙烯棚膜红/蓝光质调控及性能影响

红/蓝光质调控聚乙烯(PE)棚膜一直以来是农膜行业亟需解决的难题。在PE中引入铈红(Ce S)和钴蓝(Co O·Al₂O₃),通过吹塑工艺制备PE红/蓝光棚膜。光电雾度仪测试结果发现Ce S和Co O·Al₂O₃对PE棚膜的透光率影响较小,但雾度和散光度有所增加;光纤光谱仪和手持式光谱照度仪表征结果显示Ce S和Co O·Al₂O₃明显提升450～520 nm的蓝光和605～700 nm的红光透过率,且Ce S与Co O·Al₂O₃质量比为1∶2时,红光透过率为39.2%,蓝光透过率为38.1%,红/蓝光透过比例为1.03;万能拉伸试验机测试结果发现Ce S与Co O·Al₂O₃可改善PE棚膜的力学性能,其中拉伸强度较空白样提升约5.5%,断裂伸长率提升约16.8%,直角撕裂强度提升约3%,穿刺强度提升约21.8%;差示扫描量热仪表征结果显示添加Ce S与Co O·Al...     

磷化钨催化剂C5石油树脂加氢性能探索

采用共浸渍和氢气程序升温还原法, 以γ-Al₂O₃为载体,制备负载W质量分数30%（以WO₃计）的磷化钨催化剂,对催化剂进行XRD、BET、SEM和TG/DTA表征,考察催化剂的C₅石油树脂加氢反应性能,并研究助剂Ni和Co对催化剂结构和加氢反应活性的影响。结果表明,助剂的加入能改善催化剂表面活性组分的分散性和增加WP/γ-Al₂O₃催化剂的比表面积,对WP/γ-Al₂O₃催化剂活性组分与载体之间的相互作用也可能存在影响,Co或Ni对磷化钨催化剂C₅石油树脂加氢反应均有不同程度的改善作用。     

Ni/Al2O3-SiO2催化剂表面性质及顺酐加氢性能

以Al₂O₃质量分数为10%的Al₂O₃-SiO₂复合氧化物为载体,通过浸渍法制备一系列不同Ni负载量的Ni/Al₂O₃-SiO₂催化剂。运用BET、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD-MS方法研究催化剂表面性质随活性金属Ni负载量的变化规律,探讨催化剂表面性质的变化对其顺酐加氢活性、选择性及催化剂稳定性的影响。结果表明,Ni/Al₂O₃-SiO₂催化剂中的Ni质量分数由5.0%增加至12.5%时,γ-丁内酯收率由7.9%快速增至38.9%,进一步增加Ni质量分数至20.0%,γ-丁内酯收率增加趋于平缓。催化剂中Ni活性物种与催化剂酸性中心的数量是影响催化剂顺酐加氢活性的主要原因。     

载体改性对Ni基催化剂分解四氢呋喃的影响

利用等体积浸渍法制备了不同金属改性载体的Ni/M_xO_y-Al₂O₃（M:Mg、La、Ce）催化剂,以四氢呋喃（THF）为模型化合物,对Ni/M_xO_y-Al₂O₃催化剂催化降解THF制氢活性进行评价。结果表明,添加助剂Ce、La、Mg后,THF转化率分别提高了12.7%、32.8%和31.0%。利用N₂物理吸附、X射线衍射（XRD）和氢气程序升温还原（H₂-TPR）等方法对不同载体的Ni/M_xO_y-Al₂O₃催化剂进行表征。结果表明,La、Ce、Mg的添加减弱了NiO与载体的相互作用,使得催化剂还原温度降低;La、Mg的氧化物高度分散于催化剂表面,但CeO₂-Al₂O₃复合载体在2θ为28.6°和56.3°处出现了CeO...     

二氧化碳甲烷化催化剂的研究进展

CO₂催化加氢甲烷化反应是温室气体CO₂资源化利用的有效途径之一。本文回顾了CO₂催化加氢甲烷化催化剂的研究现状, 其中Ni基催化剂是研究最为广泛的CO₂甲烷化催化剂。重点介绍了Al₂O₃、SiO₂和La₂O₃载体及CeO₂和La₂O₃助剂等对Ni基催化剂CO₂甲烷化性能的影响, 阐述了载体的结构、电子性能、化学性能和助剂等对Ni基催化剂CO₂甲烷化性能的影响。结合几种非Ni基CO₂甲烷化催化剂的对比研究发现, 具有有序介孔结构的Co基催化剂也表现出了优越的CO₂甲烷化性能。由此表明, 催化剂新颖的结构也是影响CO₂甲烷化性能的重要因素, 通过催化剂结构、组成等的调变, 能实现CO₂低温高效甲烷化, 为CO₂甲烷化工业化进程奠定基础。     

碱/碱土金属修饰Ni基催化剂的CO2吸附与甲烷化性能

采用分步浸渍法制备了碱/碱土金属修饰Ni基催化剂Ni-M/Al₂O₃ (M=K₂CO₃, Na₂CO₃, MgO, CaO)。探究了碱/碱土金属的添加对改性Ni基催化剂CO₂吸附和甲烷化性能的影响。研究发现,碱/碱土金属的添加提高了Ni/Al₂O₃催化剂表面的碱性活性位点密度,强化了其CO₂吸附性能。碱/碱土金属类型影响Ni-M/Al₂O₃催化剂碱性活性位点的分布、NiO物相的转化及Ni的分散度,进而影响其甲烷化性能。MgO添加使NiO物相转化为与载体呈强相互作用的β型和γ型NiO,降低了催化剂表面的强碱性活性位点比例,有利于CO₂吸附活化。Ni-MgO/Al₂O₃的CO₂吸附容量最高为0.68mmolCO₂/g,其CO₂转化率和CH₄选择性分别高达58.4%和95.4%,其在烟气CO₂捕集与原位甲烷化中极具应用前景。     

Effect of the addition of transition metals to Pt/Ba/Al2O3 catalyst on the NOx storage-reduction catalysis under oxidizing conditions in the presence of SO2

The NO_x storage-reduction catalysis under oxidizing conditions in the presence of SO₂ has been investigated on Pt/Ba/Fe/Al₂O₃, Pt/Ba/Co/Al₂O₃, Pt/Ba/Ni/Al₂O₃, and Pt/Ba/Cu/Al₂O₃ catalysts compared with Pt/Ba/Al₂O₃, Pt/Fe/Al₂O₃, Pt/Co/Al₂O₃, Pt/Ni/Al₂O₃, Pt/Cu/Al₂O₃ and Pt/Al₂O₃ catalysts. The NO_x purification activity of Pt/Ba/Fe/Al₂O₃ catalyst was the highest of all the catalysts investigated in this paper after an aging treatment. That of the aged Pt/Ba/Co/Al₂O₃ and Pt/Ba/Ni/Al₂O₃ catalysts was essentially the same as that of the aged Pt/Ba/Al₂O₃ catalyst, while that of the aged Pt/Ba/Cu/Al₂O₃ and Pt/Cu/Al₂O₃ catalysts was substantially lower than the others.

The Fe-compound on the aged Pt/Ba/Fe/Al₂O₃ catalyst has played a role in decreasing the sulfur content on the catalyst after exposure to simulated reducing gas compared with the Pt/Ba/Al₂O₃ catalyst without the Fe-compound. XRD and EDX show that the Fe-compound inhibits the growth in the size of BaSO₄ particles formed on the Pt/Ba/Fe/Al₂O₃ catalyst under oxidizing conditions in the presence of SO₂ and promotes the decomposition of BaSO₄ and desorption of the sulfur compound under reducing conditions.     

M/γ-Al2O3催化剂对煤油水重整制氢的影响

以γ-Al₂O₃为载体,采用等体积分步浸渍法制备了以Ni为活性组分,La、Ce、Fe、Cr、Co为助剂的催化剂M/γ-Al₂O₃,在固定床管式反应器中研究了M/γ-Al₂O₃催化剂的性能,考察了反应温度、水碳比和空速对氢产率的影响,并对催化剂进行XRD、SEM和BET表征。结果表明,NiLaCeFeCrCo/γ-Al₂O₃催化剂具有较好的催化性能,在反应温度700 ℃、水碳物质的量比10和空速6 min^-1的条件下,氢产率达到27.335 mol·mol^-1,并在300 min内表现出较好的活性,平均氢产率为21.966 mol·mol^-1。     

Coprecipitated iron-containing catalysts (Fe-Al2O3, Fe-Co-Al2O3, Fe-Ni-Al2O3) for methane decomposition at moderate temperatures: Part II. Evolution of the catalysts in reaction

Coprecipitated Fe-Al₂O₃, Fe-Co-Al₂O₃ and Fe-Ni-Al₂O₃ catalysts is shown to be very efficient in carbon deposition during methane decomposition at moderate temperatures (600–650 °C). The carbon capacity of the most efficient bimetallic catalysts containing 50–65 wt.% Fe, 5–10 wt.% Co (or Ni) and 25–40 wt.% Al₂O₃ is found to reach 145 g/g_cat. Most likely, their high efficiency is due to specific crystal structures of the metal particles and formation of optimum particle size distribution. According to the TEM data, catalytic filamentous carbon (CFC) is formed on them as multiwall carbon nanotubes (MWNTs). The phase composition of the catalysts during methane decomposition is studied using a complex of physicochemical methods (XRD, REDD, Mössbauer spectroscopy and EXAFS). Possible mechanisms of the catalyst deactivation are discussed.     

Pd-Pt-Ce/Al_2O_3催化剂在VOC净化处理中的催化性能

采用浸渍法制备Pd-Pt-Ce/Al_2O_3催化剂,考察贵金属Pd和Pt负载量、助剂种类及负载量、空速对催化甲苯燃烧活性的影响。结果表明,适宜的贵金属负载量和助剂可极大提高Pd-Pt/Al_2O_3催化剂活性,当Pd和Pt质量分数分别为0.05%和0.005%、助剂Ce质量分数为1%时,Pd-Pt-Ce/Al_2O_3催化剂在低温条件下表现出较好的催化性能。空速对催化剂的催化活性影响较为明显,适宜的空速低于20 000 h-1。     

Effect of a promoter on the methanation activity of a Mo-based sulfur-resistant catalyst

The effect of adding Co, Ni or La on the methanation activity of a Mo-based sulfur-resistant catalyst was investigated. As promoters, Co, Ni and La all improved the methanation activity of a 15% MoO₃/Al₂O₃ catalyst but to different extents. Similar improvements were also found when Co, Ni or La was added to a 15% MoO₃/25%-CeO₂-Al₂O₃ catalyst. The promotion effects of Co and Ni were better than that of La. However, the catalytic methanation activity deteriorated the most with time for the Ni-promoted catalyst. The used catalysts were analyzed by nitrogen adsorption measurement, X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy.     

助剂Ba对Pd/Al_2O_3和Pt/Al_2O_3催化剂的C1-C3烷烃催化燃烧性能的影响

通过浸渍法制备了Al_2O_3负载的Pd和Pt催化剂,考察催化剂的甲烷、乙烷和丙烷催化燃烧活性,以及助剂Ba对催化性能的影响。对于Pd/Al_2O_3催化剂,加入Ba使活性物种PdO颗粒变大和还原温度升高,形成更稳定的PdO活性物种,是Pd-Ba/Al_2O_3催化剂活性提升的主要原因。对于Pt/Al_2O_3催化剂,加入Ba助剂使活性物种Pt0含量降低,PtO_x与Al_2O_3载体相互作用增强,使PtO_x物种更难被还原为Pt~0,导致Pt-Ba/Al_2O_3催化剂活性降低。Pd和Pt催化剂催化烷烃氧化反应活性规律一致:丙烷乙烷甲烷。Pd/Al_2O_3催化剂有利于C—H键活化,Pt/Al_2O_3催化剂有利于C—C键活化。Pt/Al_2O_3催化剂对C1-C3烷烃氧化活性的差别明显大于Pd/Al_2O_3催化剂。Pt/Al_2O_3催化剂对碳比例高的烷烃活性更高。     

Ce改性Ni/KIT-6催化剂上乙醇干气重整反应

利用"一锅法"制备了Ce改性KIT-6载体，通过甲醇辅助浸渍法合成担载型Ni/Ce-KIT-6和Ni/KIT-6催化剂。利用BET、SEM、TEM、H₂-TPR、XRD和Raman等表征手段分别对催化剂物理化学性质进行分析。结果表明助剂Ce的掺杂可以抑制活性金属Ni在焙烧过程中的烧结，提高活性组分Ni的分散度以及金属-载体间的相互作用。进一步考察了Ce改性对Ni/KIT-6催化剂的乙醇干气重整反应性能的影响。测试结果表明，Ce添加有利于提高Ni基催化剂的活性和稳定性；Ni/Ce-KIT-6催化剂的乙醇和CO₂转化率均高于未掺杂的Ni/KIT-6催化剂，并且具有较高的H₂和CO选择性。60 h连续稳定性测试中Ni/Ce-KIT-6催化剂未失活，催化剂表面无明显积碳。Ce助剂的氧化还原能力（Redox）可以有效活化CO₂分子，提供活性氧原子，实现催化剂表面积碳的动态消除，提高催化剂稳定性。     

Co/Al_2O_3催化剂制备及其合成重质烃的反应性能

以不同孔道结构Al_2O_3作载体,甲醇、乙醇和柠檬酸作分散剂,通过等体积浸渍法制备系列Co/Al_2O_3费托合成催化剂。采用XRD、TG-DSC和H2-TPR等考察制备方法对催化剂结构的影响,并在固定床反应器中对催化剂进行性能评价。结果表明,采用具有适宜孔道结构Al_2O_3作载体才能获得综合性能较好的催化剂,3种分散剂的加入,促进了钴物种在载体上的分散,增强了钴与载体间的相互作用,改善了催化剂费托合成反应活性,显著提高了重质烃时空收率。     

Ni/Al_2O_3催化剂的CO_2-TPD表征

Ni/Al_2O_3催化剂是甲烷二氧化碳重整反应制取合成气研究最多、最具应用潜力的一种催化剂。通过对催化剂进行CO_2-TPD研究,考察还原态Ni/Al_2O_3催化剂的CO_2脱附特性。结果表明,浸渍法制备的Ni/Al_2O_3催化剂CO_2脱附曲线呈现双峰,分别在(60~65)℃和(350~380)℃出现高低温两个活性位;高温CO_2吸附量为3.0 cm~3·g~(-1),低温CO_2吸附量为24.0 cm~3·g~(-1)。催化剂的CO_2吸附量与其Ni含量无关。考察选用不同载体的CO_2脱附行为,发现以Al_2O_3为载体的催化剂CO_2吸附量是MgO和SiO_2为载体催化剂的2~4倍,以TiO_2为载体的催化剂几乎不吸附CO_2。