Cu-ZSM-5超声离子交换法的制备表征及其分解NO性能

以硝酸铜为铜源,以ZSM-5分子筛为载体,利用超声离子交换法制备了无硅铝黏合剂的Cu-ZSM-5催化剂,研究了分子筛硅铝比、铜离子浓度、离子交换液温度、Cu负载量、制备方法和黏合剂种类等条件对Cu-ZSM-5催化剂脱硝活性的影响,并采用XRD、氮吸附脱附、XRF和SEM等分析手段对Cu-ZSM-5催化剂进行了表征。结果表明,相比传统离子交换法,超声离子交换法具有工艺流程简单、离子交换时间短、能耗低、Cu负载量高且分散性好等优点,更符合绿色化学原则,无氧条件下其制备的Cu-ZSM-5催化剂对高浓度NO分解率达到79.9%。     

NOx催化剂Cu／ZSM-5的制备

采用离子交换法合成Cu／ZSM5系列催化剂,考察催化剂分解NOx的催化活性。实验结果表明：选用ZSM-5（Si／Al25H）型分子筛为载体制得的催化剂活性最高。采用中性铜离子溶液制备的催化剂,其催化活性要好于酸性条件和碱性条件下制得的催化剂。铜离子的负载量过低或过高时催化剂降解氮氧化物的能力都不是很好,负载量约3％的催化剂降解能力较好。催化剂在高空速条件下仍具有较高的活性,具有一定的实际应用价值。     

离子交换法制备的Cu/SiO_2催化剂上乙醇一步法合成乙酸乙酯

采用离子交换法制备了Cu/SiO_2催化剂,并考察了催化剂的制备条件对Cu/SiO_2催化剂在乙醇一步法合成乙酸乙酯反应性能的影响.XRD,FTIR,H2-TPR,NH3-TPD表征结果表明,延长搅拌时间不仅能够提高铜的负载量,还有利于页硅酸铜物种的形成.经过还原处理页硅酸铜可以被还原为Cu~+,为催化剂表面提供一定的L酸中心.反应活性结果表明,搅拌时间为1week的催化剂性能要优于搅拌时间为24h的催化剂.     

KF/Al2O3的制备、表征及催化合成乙二醇丙烯基醚

采用浸渍法制备KF/Al2O3固体碱催化剂,催化丙烯醇与环氧乙烷（EO）反应合成乙二醇丙烯基醚。考察了催化剂焙烧温度、氟化钾（KF）负载量对催化性能的影响,并采用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等对催化剂进行了表征。结果表明：KF负载量为30%,焙烧温度为550℃时,催化剂对丙烯醇和EO反应的催化活性最高。KF/Al2O3固体碱催化剂用于催化合成乙二醇丙烯基醚的最佳工艺条件为：反应温度100℃,反应压力为0.20-0.35MPa,催化剂用量为1.5%,n（丙烯醇）∶n（EO）为5∶1,反应时间为2h,EO转化率达97.35%。     

SBA-15为载体制备的铜基催化剂催化甲醇脱氢制甲酸甲酯

以SBA-15为载体,分别用离子交换法和浸渍法制备铜基催化剂,考察不同制备方法、催化剂组成和反应条件等对催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯反应中催化性能的影响,用TG、XRD、TPR等方法对制备的催化剂进行表征。结果表明,离子交换法制备的催化剂其活性高于浸渍法制备的催化剂。催化剂用量为0.3g时,铜氨配合物溶液制备的Cu（am）-SBA-15催化剂,在最佳反应温度为250℃、进料量40mL.h-1时,甲醇转化率和甲酸甲酯选择性分别为18.81%和87.41%;浸渍法制备的Cu-ZnO-SBA-15在最佳反应温度为270℃、进料量为14mL.h-1时,转化率和产物选择性分别为13.41%和84.51%。实验还表明Cu和Cu2＋对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应均有催化活性,且前者明显高于后者。     

负载Cu、Fe物种的ZSM-5催化剂的研究

通过离子交换法合成了Fe-ZSM-5、Cu-ZSM-5、Cu-Fe-ZSM-5催化剂,利用XRD、TG-DTA、IR手段对催化剂进行了表征.讨论了离子交换次数、种类及加入非选择性还原剂对催化分解NO的影响.结果表明:随着Fe物种负载量的增加,催化活性有所提高;与Fe-ZSM-5和Cu-ZSM-5催化剂相比,ex-Fe Cu催化剂的催化活性有较大的提高.在CO还原剂存在下,NO的转化率可达到80%.     

新型铜锰复合通风瓦斯甲烷氧化催化剂制备与活性研究

为降低低浓度甲烷催化氧化温度,提高催化剂的反应活性,以溶胶-凝胶法合成的具有介孔和三维交联通透型微米级大孔的新型Al2O3为载体,Zr为助剂,采用浸渍法制备得到一种新型Cu-Mn/Zr/Al2O3催化剂.在微型固定床反应器上测试了甲烷催化氧化的转化率,应用XRD和SEM分析了Cu-Mn/Zr/Al2O3催化剂的物相组成和形貌.结果表明:所合成的新型Cu-Mn/Zr/Al2O3催化剂具有良好的低温活性,低浓度甲烷在0.5M Cu-Mn/Al2O3催化剂上的完全转化温度T90为518℃.在一定的实验条件下,甲烷氧化的催化活性随着活性组分浸渍液中金属离子浓度的增大而升高,Cu-Mn浸渍液的最佳浓度为0.5M;随着助剂负载量的增大,CH4的转化率逐渐升高,助剂Zr的最佳负载量为5%.     

壬基酚加氢制壬基环己醇Ru-Ce/TiO2催化剂制备及工艺研究

浸渍法制备了负载型Ru-Ce/TiO2催化剂,其能高效催化壬基酚加氢制备壬基环己醇.添加助剂Ce提高了催化剂对H2的吸附活化能力和酸性中心及其催化性能.优化的催化剂制备条件为:Ru负载量0.5％,Ce负载量0.3％,400℃焙烧5 h,150℃还原2 h.在优化的反应条件150℃,5 M Pa反应6 h,壬基酚转化率为...     

负载型催化剂MnOx-CeO2/TiO2去除甲苯

为了考察铈掺杂对金属氧化物催化剂催化燃烧处理有机废气的影响,采用蜂窝状TiO2丝网作为催化燃烧催化剂的载体,以MnOx、CeO2作为活性组分,用浸渍法负载制备出催化燃烧催化剂,考察了活性组分负载量及配比、焙烧温度、焙烧时间对催化剂降解甲苯的影响.实验确定了催化剂的最佳制备工艺:Mn的负载量(质量分数)约为15%,Mn与Ce物质的量比为3∶1,催化剂的焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h.结果表明:与催化剂MnOx/TiO2相比,掺杂Ce后的催化剂MnOx-CeO2/TiO2对甲苯催化燃烧的起燃温度和完全转化温度均有明显降低,催化剂表面燃烧物颗粒的粒径有所减小,分散均匀,更有利于甲苯的降解处理.     

热处理对Cu/Ag-OMS-2催化剂中铜物种表面状态的影响

对Cu/Ag-OMS-2(OMS-2为锰氧八面体分子筛)催化剂中铜物种在热处理过程中的分散情况和存在形式进行了研究,通过X射线衍射、扫描电子显微镜表征手段分别考察了焙烧温度、焙烧时间和活性组分负载量不同时催化剂中铜物种的表面状态,并分析了铜物种表面状态对催化氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应的影响.结果表明,在热处理过程中,铜物种以片状形式均匀排列堆积,有利于反应物的吸附,有利于催化剂活性的提升;活性组分主要以氯化铜(Cu Cl)形式存在,受热部分分解为含有Cu+和Cu2+的铜氧化物6Cu O·Cu2O,两种不同价态的铜物种的存在促进反应物的解离吸附,有利于提升催化活性.较适宜的催化剂热处理条件为:Cu Cl的负载量为25%,焙烧温度为500℃,焙烧时间为5 h,催化合成碳酸二甲酯的收率最高可达85%.     

Zr—ZSM-5／SBA-15催化氧化一萃取模拟油脱硫性能研究

以P123为模板剂,在水热条件下采用后合成法制备了ZSM-5／SBA-15复合分子筛,以其为载体,负载不同比例的硫酸锆制备催化剂,并进行XRD、BET、N2吸附一脱附表征。结果表明,复合分子筛同时具有介孔分子筛SBA-15和微孔ZSM5型沸石的特点。适量硫酸锆的引入并没有改变复合分子筛的结构,但其衍射峰的强度有所降低。以硫质量分数为500μg／g模拟油进行氧化脱硫实验,考察了Zr离子负载比例、反应温度、反应时间、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响。结果表明,Zr（20％,质量分数）-ZSM-5／SBA-15催化效果最好,在模拟油体积为30mL的条件下,0．08g四乙基溴化铵,反应温度50℃,反应时间120min,剂油质量比为1：40,v（H202）／v（油）为0．02时脱硫率可达84．56％。     

不同原料在Pt/HZSM-5上芳构化研究

采用程序升温还原法(TPR)制备Pt/HZSM-5催化剂,并进行XRD表征。以不同催化裂化汽油馏分和正庚烷为原料,在小型连续固定床反应装置上考察了改性HZSM-5分子筛在一定条件下的芳构化性能。结果表明,当Pt的浸渍质量分数为0.5%,压力为1.5 MPa,温度450 ℃,氢油体积比为800∶1,体积空速为2.0 h^-1时,Pt/HZSM-5催化剂对正庚烷的芳构化活性和稳定性最佳;当压力为1.0 MPa,温度为450 ℃,氢油体积比为800∶1,体积空速为2.0 h^-1时,Pt/HZSM-5催化剂对催化裂化汽油50～100 ℃馏分和80～120 ℃馏分表现出较好的芳构化性能。     

酸催化合成ω-吖啶戊酸的工艺条件优化

在路易斯酸和质子酸既作为催化剂又作为溶剂的条件下,二苯胺与己二酸通过酸催化环合反应生成ω-吖啶戊酸。分别考察了常见催化剂、反应时间、反应温度、催化剂用量、底物投料比等因素对最终产品收率的影响。实验结果表明,HF活性较高、反应时间6h、反应温度60℃、n(催化剂)/n(底物)=3、n(二苯胺)/n(己二酸)=1∶3时,其产品ω-吖啶戊酸最高收率达到82.6%。通过NMR、MS和元素分析对产品ω-吖啶戊酸进行表征,结果表明产物为ω-吖啶戊酸。HF作为催化剂使得反应温度低、产品易于分离精制、产品纯度较高。     

MxTiNbO5对甲烷中甲硫醇吸附与光催化性能研究

采用水热法合成层状KTiNbO5,通过离子交换获得Mn0.5TiNbO5和Ni0.5TiNbO5。利用X-射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射光谱（UV—vis-DRS）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）等对催化剂进行表征。采用红外光谱技术考察了催化剂对甲烷气中甲硫醇吸附与光催化氧化性能。结果表明：在相同层板组成下,层间金属离子不同,对光谱的响应及对有机硫化物的吸附与光催化氧化能力不同。经Mn^2＋和Ni^2＋对KTiNbO5离子交换后,对光谱吸收由紫外区移向可见光区;动态条件下,KTiNbO5和Mn0.5TiNbO5虽对甲烷气中的甲硫醇吸附很弱,但Mn0.15TiNbO5在自然光与紫外光下对硫醇有催化氧化活性;而Ni0．5TiNbO5对甲烷气中的甲硫醇不仅具有良好的吸附活性,且在自然光与紫外光辐射下均显示了良好的光催化氧化活性。     

Zr(SO_4)_2/ZSM-38固体酸催化剂的制备及其催化性能

以分子筛ZSM-38为载体,采用浸渍法制备了负载锆基催化剂,将其应用于催化乙酸乙酯的合成。FT-IR、XRD表征及实验结果表明,负载Zr(SO4)2后的催化剂与载体ZSM-38相比具有更多的L酸中心,硫酸锆以非晶态形式高度分散在分子筛表面,表现出了较高的催化性能。当Zr(SO4)2负载量为30%(质量分数),焙烧温度为200℃,乙醇与乙酸的物质的量的比为3∶1,催化剂用量为乙酸质量的4.8%,反应时间2h条件下,乙酸转化率可达89.6%,乙酸乙酯的选择性接近100%。     

Zn、A1改性Cu／SiO2催化剂及其对草酸二甲酯加氢合成乙二醇催化性能的影响

采用溶胶凝胶法制备Cu／Si02催化剂．考察助剂Zn、A1对Cu／SiO2催化剂在草酸二甲酯（DMO）加氢合成乙二醇（EG）催化反应中催化性能及其稳定性的影响,并采用TPR、BET、XRD等方法表征催化剂结构．结果表明：加入助剂zn后,Cu／SiO2催化剂的催化活性有所提高,在反应温度205℃、压力常压、氢酯摩尔比80、液时空速0．4h-1条件下,草酸二甲酯加氢制乙二醇的收率达到97％;加入助剂A1后,在同样的反应条件下,Cu／SiO2催化剂的催化活性有所降低,乙二醇的收率为90％左右．在催化剂中加入助剂zn、A1后,催化剂的稳定性均有所下降,在反应3h后,DMO的转化率开始逐渐降低．     

NaHSO_4·SiO_2催化制备生物柴油的研究

以NaHSO4·H2O、正硅酸乙酯和异丙醇为原料,经溶胶—凝胶法制备固体酸催化剂（NaHSO4·SiO2）,进行了利用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应制备生物柴油的实验,研究了催化剂焙烧温度、NaHSO4负载量、反应时间、催化剂质量分数、甲醇与油酸物质的量比等对油酸转化率的影响。实验结果表明：固体酸催化剂NaHSO4·SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为200℃、NaHSO4负载量为15%、n（甲醇）∶n（油酸）=10∶1、催化剂质量占油酸质量的10%、反应时间5h时,酯化反应转化率可达95.19%。