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.     

6Cr/SiO_2催化剂上CO_2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

在常压固定床微反反应器上 ,对CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应催化剂进行了评价。通过对载体及活性组份的筛选 ,发现 6Cr/SiO2 催化剂具有较佳的催化反应性能。温度在 82 3～ 92 3K之间 ,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为1 2 1 %～ 3 2 1 %和 85 2 %～ 77 3 %。增加V(CO2 ) /V(C2 H6 ) ,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率 ,随V(CO2 ) /V(C2 H6 )从1 0增加到 4 0 ,乙烷转化率从 3 1 2 %增加到 49 1 % ,乙烯产率从 2 4 8%增加到 3 5 1 %。另外 ,考察了Cr担载在不同载体上CO2 对乙烷脱氢的作用。对于 6Cr/SiO2 和 6Cr/AC催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢起促进作用 ,而对于 6Cr/MCM41和 6Cr/Al2 O3催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢却起抑制作用。对 6Cr/SiO2 催化剂上CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应的再生实验也进行了探讨。结果表明 ,在 92 3K下反应后的催化剂用O2 可完全再生 ,而用CO2 则不能完全再生。     

6Cr/SiO2催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

在常压固定床微反反应器上,对CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应催化剂进行了评价.通过对载体及活性组份的筛选,发现6Cr/SiO2催化剂具有较佳的催化反应性能.温度在823～923K之间,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为12.1%～32.1%和85.2%～77.3%.增加V(CO2)/V(C2H6),有利于提高乙烷转化率和乙烯产率,随V(CO2)/V(C2H6)从1.0增加到4.0,乙烷转化率从31.2%增加到49.1%,乙烯产率从24.8%增加到35.1%.另外,考察了Cr担载在不同载体上CO2对乙烷脱氢的作用.对于6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂,CO2对乙烷脱氢起促进作用,而对于6Cr/MCM41和6Cr/Al2O3催化剂,CO2对乙烷脱氢却起抑制作用.对6Cr/SiO2催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的再生实验也进行了探讨.结果表明,在923K下反应后的催化剂用O2可完全再生,而用CO2则不能完全再生.     

CO2氧化乙烷制乙烯高性能Cr/TS-1催化剂

Cr/TS-1催化剂在CO2存在的情况下能高效地将乙烷转化为乙烯,对不同n(SiO2)/n(TiO2)的TS-1负载的Cr/TS-1催化剂的活性评价结果表明,n(SiO2)/n(TiO2)=30的Cr/TS-1催化剂在反应温度650℃下,能将52%的乙烷转化,乙烯的选择性为90%,温度在550～650℃之间,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为18.21%～52.59%和96.23%～90.53%.对650℃下反应了3 h的Cr/TS-1催化剂的再生结果表明,O2可使该催化剂再生.     

乙烷脱氢反应中Cr/CeO2体系的催化性能

运用TPR、XPS、UV-DRS以及微量吸附量热技术研究了Cr/CeO2催化剂体系,考察了CO2气氛中乙烷脱氢反应的活性.实验结果表明,在740℃时,1.18 rmmolCr/100nm2CeO2催化剂试样的乙烷转化率和乙烯选择性较好,分别为36.6%和97%.CO2可通过加氢反应推动乙烷脱氢并可消除反应中生成的积碳以提高催化剂的稳定性.催化剂表面Cr含量接近单层分散时Cr/CeO2催化剂表面酸性较强,反应活性较好.     

Ni/Ce1-xZrxO2催化甲烷部分氧化的研究

通过共沉淀方法制备了一系列用于甲烷部分氧化制氢气的Ni/Ce1-xZrxO2催化剂.采用BET比表面积测定、XRD、H2-TPR和CO化学吸附等方法研究比较了不同Ce/Zr比催化剂的结构和性质.实验结果表明,通过共沉淀法制备的Ni/Ce1-xZrxO2催化剂具有较高的比表面积和较好的Ni分散度,并且Ni与Ce1-xZrxO2载体之间具有强烈的相互作用.在相同Ni负载量时,以铈锆固溶体为载体的催化剂,催化部分氧化甲烷反应有较高的转化率.由于Zr的原子半径小于Ce,所以随着Zr含量的增加,催化剂的比表面积也随之增加,同时催化剂的结构也发生变化,从而使得催化剂的催化活性和稳定性大大提高.     

稀乙烷与CO_2反应制乙烯及催化裂化干气的综合利用

将研制的Fe/Si-2和Cr/Si-2系列催化剂用于催化裂化干气中的稀乙烷与CO2 反应制乙烯 ,考察了催化剂的反应性能、放大效应、单程反应寿命和再生性能。试验结果表明 ,干气中乙烷转化率达到 67 6%、乙烯选择性达到93 4 %。在 1 0 0ml规模的试验装置上 ,进行了 90 0h寿命试验和催化剂再生试验 ,为中试放大提供数据。并考察了Ni/Si-2系列催化剂用于催化裂化干气中甲烷和乙烷同时与CO2 转化制合成气的反应性能。在此基础上 ,提出催化裂化干气综合利用新流程。     

Cr系催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

考察了SiO2、活性炭(AC)担载金属氧化物催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的反应性能,表明Cr2O3是最佳的金属活性组分,具有较好的二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯反应性能.在823～923K温度下,6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂的乙烷转化率分别为12.0%～32.1%和8.5%～29.2%,乙烯选择性分别为85.2%～77.3%和87.5%～69.6%.考察6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂表面CO2对乙烷脱氢的作用表明,CO2在参与乙烷脱氢反应过程中,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率,同时对反应过程中产生的积炭具有抑制作用.     

乙烷与CO_2反应制乙烯催化剂研究——催化剂稳定性和再生性能考察

优化乙烷与二氧化碳反应制乙烯的反应条件 ,考察反应条件对K Fe Mn/Si 2催化剂反应制乙烯性能的影响 ;并在 80 0℃、0 1MPa、1 0 0 0h-1、V(C2 H6 ) /V(CO2 ) /V(H2 O) =1 / 1 / 0 5的反应条件下 ,进行了K Fe Mn/Si 2和K Cr Mn/Si 2催化剂的寿命考察 ,表明K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的乙烷与二氧化碳反应稳定性 ,K Cr Mn/Si 2催化剂的反应稳定性较差 ;通过对催化剂再生性能的考察 ,发现K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的再生性能 ,而积炭的K Cr Mn/Si 2催化剂较难再生。     

乙烷与CO_2反应制乙烯催化剂研究——催化剂稳定性和再生性能考察

优化乙烷与二氧化碳反应制乙烯的反应条件 ,考察反应条件对K Fe Mn/Si 2催化剂反应制乙烯性能的影响 ;并在 80 0℃、0 1MPa、1 0 0 0h-1、V(C2 H6 ) /V(CO2 ) /V(H2 O) =1 / 1 / 0 5的反应条件下 ,进行了K Fe Mn/Si 2和K Cr Mn/Si 2催化剂的寿命考察 ,表明K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的乙烷与二氧化碳反应稳定性 ,K Cr Mn/Si 2催化剂的反应稳定性较差 ;通过对催化剂再生性能的考察 ,发现K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的再生性能 ,而积炭的K Cr Mn/Si 2催化剂较难再生。     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的Cr/活性炭催化剂

在常压固定床微分反应器上,考察了活性炭及其负载的金属氧化物催化剂对逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的催化活性。实验结果表明,以活性炭为载体的Cr氧化物(Cr/C)催化剂具有较好的催化性能,采用5%(w)Cr/C催化剂,在700℃、原料气n(CO2)∶n(C2H6)=7∶1的条件下,乙烷转化率为56.2%,乙烯选择性和收率分别为75.0%和42.2%。反应中CO2的主要作用是通过与乙烷脱氢产物H2反应来促进乙烯的生成,提高反应活性;同时与积碳反应生成CO,消除表面积碳,提高催化剂的稳定性。通过对催化剂进行表征,研究了催化剂中活性组分的氧化还原性质和表面酸性对其催化性能的影响。XPS表征结果显示,催化剂表面存在Cr6+和Cr3+,高价态Cr有利于乙烷转化;微量吸附量热分析结果显示,催化剂表面的酸中心数量、强度及其分布与反应活性相关。     

乙烷与CO_2反应制乙烯催化剂研究

以CO2 与乙烷的主要反应热力学为基础 ,研制出Cr/Si 2和Fe Mn/Si 2两种催化反应性能较好的催化剂 ,得到乙烷转化率 69%、乙烯选择性 93%、乙烯单程收率 57%的好结果 ,并显示出很好的催化反应稳定性。将所研制的催化剂进行放大制备 ,可直接应用于催化裂化尾气中乙烷与CO2 反应制乙烯 ,取得好的结果。     

Cr系催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氧制乙烯反应的研究

考察了SiO2,活性炭（AC）担载金属氧化物催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的反应性能,表明Cr2O3是最佳的金属活性组分,具有较好的二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯反应性能。在823－923K温度下,6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂的乙烷转化率分别为12．0％－32．1％和8．5％－29．2％,乙烯选择性分别为85．2％－77．3％和87．5％－69．6％,考察6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂表面CO2对乙烷脱氢的作用表明,CO2在参与乙烷脱氢反应过程中,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率,同时对反应过程中产生的积炭具有抑制作用。     

助剂对用于乙烷CO_2氧化脱氢反应的负载型Cr_2O_3催化剂性能的影响

制备了Co、Fe、Mn促进的几种负载型Cr2O3催化剂,采用BET、XRD、SEM等技术进行了表征,并在常压连续流动固定床石英反应器中进行CO2氧化乙烷脱氢反应催化活性评价。结果表明,Co有助于Cr2O3在载体表面分散;在反应温度为923K,V(CO2)/V(C2H6)=1∶1,空速6000h-1的实验条件下,加入Co或Mn助剂时,乙烷转化率和乙烯产率明显增加。活性最高的Cr-Co/γ-Al2O3催化剂,乙烷转化率达62.9%,乙烯的选择性为90.4%。对反应机理也进行了探讨。     

Pt/Ce_xZr_(1-x)O_2/γ-Al_2O_3整体式催化剂上的氢气燃烧性能研究

研究了添加CexZr1-xO2对Pt/γ-Al2O3/堇青石整体式催化剂氢气催化燃烧性能的影响。结果表明,CexZr1-xO2的添加明显提高了催化剂的活性,并且随着Ce/Zr比的增大,催化剂活性逐渐增强。XRD结果显示,随着Ce/Zr比的增大,CexZr1-xO2立方相固溶体的衍射峰越来越明显,这表明Ce/Zr比的增大有利于CexZr1-xO2立方相固溶体的形成。N2吸附-脱附测试结果表明,添加10%质量分数的CexZr1-xO2对γ-Al2O3的比表面积影响不大,而使其孔径和孔容明显减小。当氢气浓度较低时,空速和湿度对氢气的转化率影响较大;而当氢气浓度较高时,空速和湿度对氢气的转化率影响不大。     

系列金属氧化物对CuO/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的改性

为获得低温活性高和高温稳定性好的甲烷燃烧催化剂,研究了MxOy(M=Y、Cr、Mg、Ca、Ce)对CuO/ZrO2-Al2O3催化剂的改性作用,结果表明Y2O3改性的催化剂活性和热稳定性最好。该催化剂经1 000℃老化实验后,仍具有31.3SBET/(m2.g-1)比表面积和ΔT50%=3℃,具有较高的催化活性和较好的高温热稳定性,是一种优异的甲烷燃烧催化剂。     

Ce-La/Al_2O_3催化CO还原NO性能的研究

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备出一系列Ce/Al_2O_3,La/Al_2O_3,Ce-La/Al_2O_3催化剂,利用X射线衍射(XRD),N2吸附-脱附,氢气程序升温还原(H2-TPR)等分析手段对催化剂进行了表征,并在O2存在的条件下,考察了金属Ce,La负载量、焙烧条件、水蒸气以及SO2对催化剂催化CO还原NO性能的影响。结果表明:与Ce10Al催化剂相比,负载3%(质量分数)的La后,在反应温度为500℃的条件下,Ce10La3Al催化剂可使NO转化率提高22个百分点; La能够提高Al_2O_3的热稳定性,使Ce10La3Al催化剂具有优异的抗烧结能力和水热稳定性,但SO2可致使其中毒失活。     

尿素燃烧法制备复合氧化物固溶体催化剂

采用尿素燃烧法制备了Ce1-xLaxO2-x/2(x=0.1～0.9)、Ce1-xNixO2(x=0.1～0.5)、Ce1-xZrxO2(x=0.1～0.9)、LaAl1-xFexO3(x=0.1～0.9)、LaFe1-xMgxO3(x=0.1～0.5)、ZnxCo1-xCo2O4等复合氧化物固溶体催化剂,并对这些复合氧化物固溶体催化剂进行了XRD表征.结果表明,x在合适的范围内,用尿素燃烧法可以制备纯的复合氧化物固溶体催化剂,并且制备方法特别简便.     

Co/CexTi1-x O2催化剂的制备及其对甲烷部分氧化反应催化性能

采用柠檬酸络合法制备了Ce_xTi_1-xO₂固溶体,以其为载体浸渍硝酸钴溶液制备负载钴催化剂mCo/Ce_xTi_1-xO₂-T-y。考察了Co负载量(m)、载体中Ce/(Ce+Ti)摩尔比(x)、载体制备过程中柠檬酸用量(y)以及载体的焙烧温度(T)对该系列催化剂催化甲烷部分氧化(POM)制合成气反应性能的影响。利用X射线粉末衍射(XRD)、H₂-程序升温还原(H₂ -TPR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重(TG)分析手段对mCo/Ce_xTi_1-xO₂-T-y催化剂进行了表征。结果表明,当负载Co的质量分数为20%、柠檬酸/(Ce+Ti)的摩尔比为1、载体焙烧温度为700℃时,制备的20Co/Ce_0.5Ti_0.5O₂-700-1催化剂对POM反应表现出优良的催化性能,其主要原因是,载体之间形成的Ce-Ti固溶体能够一定程度上抑制非催化活性相CoTiO₃的生成。     

Ce-Ni/Al_2O_3催化剂的制备及其结构性能的研究

采用热分析和X 射线衍射实验技术,研究了两种制备方法对Ce Ni/Al2O3体系热分解行为和结构性能的影响;以Ni/Al2O3、Ce/Al2O3为参照研究了Ce、Ni的相互作用及其对催化剂结构性能的影响。实验发现,同时负载Ce、Ni两组分的Ce Ni/Al2O3样品,由于Ce、Ni的相互作用,使前体样品中负载的Ce、Ni物种分解温度不同程度地降低,催化剂样品中的Ce、Ni物种得到不同程度的分散;Ce、Ni的相互作用因制备方法不同而异,Ce、Ni依次分步浸渍并一起热分解的Ce Ni/Al2O3样品中,Ce、Ni的相互作用较强,其前体样品中Ce、Ni物种的分解温度明显降低,催化剂样品中Ce、Ni的分散较好,而当先浸Ce,热分解后再浸Ni时,这种作用就要弱得多。