TiO2-Al2O3复合载体焙烧温度对Co-Mo加氢脱硫催化剂性能的影响

采用混捏法制备纳米介孔TiO2-Al2O3复合载体,考察载体焙烧温度对负载型Co-Mo双金属加氢脱硫催化剂性能的影响,并采用N2物理吸附、X射线衍射和吸附吡啶红外光谱技术对复合载体及催化剂进行表征。结果表明,不同温度焙烧的复合载体都具有介孔结构;随焙烧温度的升高,催化剂的比表面积和孔体积减小,平均孔径增大;催化剂中TiO2的平均晶粒尺寸属纳米级且随焙烧温度的升高而增大;复合载体中Al2O3的存在提高了TiO2的晶型转变温度;不同温度焙烧的复合载体表面均主要为L酸中心而几乎没有B酸中心。在微型固定床反应器上对制备的Co-Mo/ TiO2-Al2O3催化剂进行了评价,结果表明,载体经适宜温度焙烧后所得催化剂具有良好的加氢脱硫活性和选择性。     

Al_2O_3-TiO_2复合载体用于乙炔选择加氢反应

采用共沉淀法制备了A l2O3-T iO2复合载体(简称复合载体),研究了该复合载体负载Pd后制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂在乙炔选择加氢反应中的催化性能。考察了复合载体合成条件(复合载体中T iO2的含量、中和反应温度、沉淀终点pH、A lC l3的质量浓度、沉淀物老化时间)对Pd/A l2O3-T iO2催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,复合载体的最佳合成条件为:T iO2质量分数30%,中和反应温度40℃,沉淀终点pH=9,A lC l3的质量浓度0.20g/mL,沉淀物不老化。采用最佳条件下合成的复合载体所制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂(Cat-02)的选择性大于85%,乙炔转化率达到90%以上,优于Pd/A l2O3催化剂。与工业催化剂G-58C相比,Cat-02在活性上还有一定差距,但具有更好的选择性。     

SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体酸催化剂的表征及其催化合成均苯四甲酸四异辛酯

用共沉淀法制备了系列SO42-/T iO2-A l2O3固体酸催化剂,用X射线衍射、NH3程序升温脱附、热重分析、X射线能谱、红外光谱、等温吸附等方法对SO42-/T iO2-A l2O3固体酸催化剂进行了表征。表征结果表明,SO42-/T iO2催化剂中加入A l可以阻止T iO2的晶化;增加固体超强酸表面酸强度和酸量;稳定催化剂表面的S,减少其在高温焙烧下的流失量;增大催化剂的比表面积。SO42-/T iO2-A l2O3固体酸催化剂在合成均苯四甲酸四异辛酯的反应中有很高的活性,在A l摩尔分数23.1%、焙烧温度400℃时,催化活性最好,反应2h后,转化率达到98.2%。     

介孔复合载体负载Au-Pd催化剂用于加氢脱硫

采用溶胶凝胶(sol-gel)、共沉淀(CP)和沉积沉淀(DP)法制备了介孔T iO2-A l2O3复合载体(简称复合载体);以噻吩加氢脱硫(HDS)为探针反应,考察了复合载体的制备方法对负载型Au-Pd催化剂噻吩HDS反应性能的影响;并采用X射线衍射、程序升温还原、程序升温脱附、红外光谱、BET法对复合载体及负载型Au-Pd催化剂进行表征。实验结果表明,CP,DP,sol-gel法都可制备出介孔复合载体,其中,sol-gel法制得的T iO2-A l2O3(S)复合载体的比表面积和孔体积最大。复合载体负载Au-Pd所制备的催化剂具有较高的噻吩HDS活性,其中,Au-Pd/T iO2-A l2O3(S)催化剂的活性最高。Au-Pd/T iO2-A l2O3(S)催化剂中AuxPdy合金的晶粒较小、含量较高,且催化剂的总酸量较多,活性组分的分散度和活性比表面积较大,催化噻吩HDS反应的表观活化能较低。     

选择性加氢催化剂载体氧化铝的热稳定性研究

采用CO2气体成胶法制备出氧化铝载体,研究了磷、硅改性对载体的晶型、比表面积、孔结构、压碎强度等的影响。结果表明,所制备拟薄水铝石较纯净,不存在其他杂晶型;改性剂的添加有效改善了γ(δ,θ,α)-Al2O3等几种晶型的转变温度,且加入改性剂的载体在1 250℃焙烧后仍存在θ(α,δ)-Al2O3多种晶型;随焙烧温度的升高,载体比表面积、孔容逐渐减小,平均孔径逐渐增大,磷改性载体即使在1 250℃高温焙烧,比表面积和孔容仍可分别保持在27.46 m2/g,0.31 cm3/g;随焙烧温度的升高,载体的堆密度先减小后增大,压碎强度则呈上升趋势,磷的添加对载体的堆密度和强度无明显影响。     

载体比表面积及孔径对Nb_2O_5/α-Al_2O_3催化剂酸性及反应性能的影响

采用浸渍法制备了Nb2O5/α-A l2O3催化剂(简称催化剂)并用于环氧乙烷水合制乙二醇的反应,通过控制α-A l2O3载体中致孔剂的含量来调变载体的孔径、孔分布及比表面积;采用吡啶吸附红外光谱、氨程序升温脱附法研究了载体的比表面积及孔径对催化剂酸性及反应性能的影响。实验结果表明,产物的选择性受扩散因素及催化剂酸性的影响,而催化剂的酸量、酸密度可以通过载体的孔径及比表面积的变化加以调控。比表面积较小及孔径较大的载体对催化剂催化环氧乙烷水合制乙二醇的反应较为有利。当载体的比表面积小于0.80m2/g、孔径为4.00~8.00μm时,在反应温度160℃、反应压力1.5M Pa、n(H2O)∶n(EO)=22、液态空速25h-1的条件下,环氧乙烷的转化率大于99.8%,乙二醇的选择性超过89.9%。     

TiO2-Al2O3复合载体的比较

采用沉淀法、共沉淀法、溶胶凝胶法(W)和溶胶-凝胶法(E)制备TiO2-Al2O3复合载体,并采用XRD、BET和TEM等方法进行表征。结果表明,沉淀法、溶胶凝胶法(W)和溶胶-凝胶法(E)制成的复合载体基本保留了最初引入的γ-Al2O3的孔特征,具有较大的比表面积、孔体积和孔径,TiO2以锐钛矿晶型存在,且主要以表面富集的形式分散在γ-Al2O3表面;而共沉淀法制成的复合载体比表面积、孔体积和孔径最小,孔径分布更加集中,TiO2在整个体相均匀分散。     

制备方法对B2O3/ZrO2催化剂织构及其催化性能的影响

通过N2吸附-脱附技术研究了载体预焙烧温度、催化剂活化焙烧温度和B2O3含量对B2O3/ZrO2催化剂织构的影响，考察了不同制备方法的催化剂在环己酮肟气相Beckmann重排反应中的催化性能。结果表明，随着载体预焙烧温度升高，催化剂滞后回线逐渐由E型向A型转变，比表面积急剧下降，且小于相应的预焙烧温度下载体的比表面积；采用未晶化的Zr(OH）4直接作催化剂载体比采用已晶化的ZrO2作载体制备的B2O3/ZrO2催化剂的比表面积将高出1～4倍，若在负载B2O3之前，载体预先在大于350℃温度下焙烧，载体的结构基本形成，催化剂活化焙烧温度对其织构影响将较小；B2O3含量对催化剂的比表面也有一定影响，载体的预焙烧温度、催化剂活化焙烧温度和B2O3含量对催化剂在气相Beckmann重排反应中的催化性能具有重要影响。     

Al_2O_3催化剂催化呋喃与H_2S反应制备噻吩

研究了呋喃与H2S在不同温度下焙烧的Al2O3催化剂上反应制备噻吩。实验结果表明,Al2O3催化剂的焙烧温度为550℃时,在液态空速0.2h-1、n(H2S)∶n(呋喃)=10、反应温度500℃的条件下,目标产物噻吩的收率达到90.2%。采用X射线衍射和BET方法对不同温度下焙烧的Al2O3催化剂的晶相结构和比表面积进行了表征,表征结果显示,随焙烧温度的升高,Al2O3的晶相结构由γ-相向α-相转变,同时比表面积由226.13m2/g急剧减小到2.22m2/g。采用吡啶吸附傅里叶变换红外光谱对Al2O3催化剂的表面酸性进行了表征,并结合实验数据对反应机理进行了探讨,得出Al2O3催化剂表面上L酸中心是呋喃与HS反应制备噻吩的催化活性位。     

超声波辅助共沉淀法制备大比表面积TiO_2-Al_2O_3复合载体

分别以氨水、碳酸氢铵、尿素为沉淀剂,AlCl3为铝源,采用超声波辅助共沉淀法制备了TiO2-Al2O3复合载体;考察了沉淀剂对TiO2-Al2O3复合载体结构性能的影响;采用FTIR、XRD、N2吸附-脱附法、SEM等手段对所制得的复合载体进行了表征。表征结果显示,TiO2-Al2O3复合载体中TiO2为锐钛矿型,Al2O3为γ-Al2O3晶型,采用氨水和碳酸氢铵为沉淀剂提高了锐钛矿TiO2的热稳定性,加入十六烷基三甲基溴化铵有利于增大载体的孔径和孔体积。其中以碳酸氢铵为沉淀剂制得的TiO2-Al2O3复合载体的结构性能最好,主要是因为碳酸氢铵是一种缓冲溶液,释放NH4+的速率较慢,该复合载体的孔径达30.9nm、孔体积达2.19mL/g、比表面积达284m2/g。     

多组份加氢催化剂中TiO_2的竞争吸附效应

用X光能谱定量分析了钼,钴和镍在Al_2O_3-TiO_2载体和预浸TiO_2的Al_2O_3载体上的径向浓度分布。并与Mo、Co、Ni/Al_2O_3催化剂的活性组份分布特征做了比较。实验数据表明钼、钴和镍诸组份相对富集在二氧化钛的高浓度区,证明了二氧化钛对钼、钴和镍的竞争吸附效应及其对浓度分布的影响。     

焙烧温度对Al2O3载体及Pd／Al2O3催化剂性能的影响

采用CO2气体成胶制备了Al2O3载体,考察了载体焙烧温度对载体和相应Pd／Al2O3催化剂物理化学性质及催化性能的影响,并采用X射线衍射、BET等技术对载体及催化剂性能进行了表征。结果表明,随焙烧温度的升高,载体的比表面积、孔容减小,平均孔径逐渐增大,孔分布较集中。所制得的拟薄水铝石较纯净。400—800℃焙烧时,Al2O3载体只有γ—Al2O3晶型;1050℃时,主要以θ-Al2O3为主;到1250℃已完全转变为α—Al2O3。Pd／Al2O3催化剂均具有较高的双烯加氢活性和选择性,其中以970℃和1050℃焙烧载体制备的催化剂为最优。     

Ni/TiO_2-Al_2O_3裂解汽油一段选择加氢催化剂的研究

分别以Al_2O_3和TiO_2-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备了Ni负载量相同的裂解汽油一段选择加氢催化剂Ni/Al_2O_3和Ni/TiO_2-Al_2O_3;采用X射线衍射、低温N_2物理吸附、压汞法和氢程序升温还原等方法对载体和催化剂进行了表征,并对催化剂的活性和选择性进行了评价。表征结果显示,TiO_2-Al_2O_3载体中TiO_2的晶相为β-TiO_2,Al_2O_3为无定形相;Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂中15～110 nm的孔体积占总孔体积的近70%,而Ni/Al_2O_3催化剂中15～110 nm的孔体积占总孔体积的近50%;Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的还原温度低于Ni/Al_2O_3催化剂。催化剂的评价结果表明,在反应温度65℃、反应压力2.8 MPa、液态空速4 h~(-1)、H_2与裂解汽油体积比为500:1的条件下,Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的加氢活性和选择性高于Ni/Al_2O_3催化剂。     

CO气相合成草酸二乙酯的载体研究

考察了不同类型和经不同温度处理的Al2 O3 载体对CO气相催化偶联制备草酸二乙酯反应的影响。研究了Al2 O3载体的比表面、孔容、孔分布、晶相和强度因素对催化剂性能的影响。结果表明 ,焙烧后Al2 O3 载体的比表面积和孔容减小 ,载体的强度增大 ;载体的比表面和孔结构影响催化剂的活性 ,在合适的孔径范围内 ,CO转化率随比表面和孔容的减小而增大     

Mo/Tio_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的研究

在中压反应装置上以环己烷70w％、环己烯25w％和噻吩5w％混合液为反应物,考察了Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)和环已烯加氢(HYD)活性。催化剂采用三种预处理条件:(1)400℃H_2S/H_2硫化;(2)500℃H_2还原;(3)不处理。结果表明,预硫化处理的催化剂活性最高,且HYD/HDS大于1。Mo/TiO_2-Al_2O_3的HYD和HDS的活性总是比Mo/Al_2O_2高。当TiO_2的含量超过单分子层时,不经任何处理的Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂就具有很高的HDS和HYD性能,表明TiO_2-Al_2O_3载体有显著改善Mo催化剂加氢脱硫性能的作用。     

Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂中的载体效应

利用XRD、TEM和活性评价等手段,研究了具有不同孔结构和比表面的γ-Al_2O_3表面上Cr_2O_3的集聚状态和晶粒大小,及它们对临氢脱烷基催化活性和选择性的影响。结果表明,具有双孔结构、大比表面γ-Al_2O_3制备的Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂,其活性和选择性均呈现最佳值。     

生物质裂解油模拟物乙酸的催化重整制氢

选取乙酸作为生物质裂解油的模拟物,在600～900℃下进行蒸汽催化重整反应,研究了乙酸在Ni/Al_2O_3、Al_2O_3和Ni催化剂上的蒸汽重整行为。实验结果表明,在Al_2O_3催化剂中加入Ni可显著提高H_2收率,使反应向重整制氢的方向进行;在Ni/Al_2O_3和Al_2O_3催化剂上的乙酸重整反应中,通入蒸汽可提高H_2收率,而在Ni催化剂上的乙酸重整反应中,通入蒸汽对H_2收率影响不大。反应前后催化剂的BET和SEM表征结果显示,反应后催化剂的比表面积和孔体积明显降低,平均孔径增大,说明催化效率降低的原因是积碳覆盖了催化剂表面的活性位,堵塞了催化剂的孔道,特别是堵塞了微孔,导致催化活性逐渐丧失。