铬形态及使用条件对糠醛催化加氢反应产物分布的影响

采用共沉淀法制备系列Cu-Cr糠醛加氢催化剂,考察不同铬形态对催化剂反应性能的影响。采用管式连续流动固定床积分反应器, 研究糠醛在Cu-Cr催化剂上的气-液相加氢反应规律。结果表明,制备催化剂时的铬原料不同,将极大地影响催化剂的加氢活性和产物选择性,以硝酸铬形式加入制备的催化剂对糠醇的生成较为有利,而以醋酸铬形式加入制备的催化剂对甲基呋喃的形成有利;在(70～110) ℃,随着温度升高,糠醛转化率和糠醇选择性增加,2-甲基呋喃选择性降低;糠醛流速为(0.01～0.06) mL·min^-1时,随着流速的增加,糠醛转化率下降,0.03 mL·min^-1时糠醇选择性出现极大值,而副产物2-甲基呋喃和呋喃类则在此处出现极小值。副产物戊二醇和四氢康醇的选择性则随着糠醛流速的增大上升。     

糠醛气相加氢制2-甲基呋喃新型配合物催化剂研究

制备了一种新型、无毒Cu-Zn-Ca/γ- Al₂O₃配合物催化剂。采用固定床反应器,进行糠醛常压气相催化加氢反应,考察反应温度、催化剂组成、空速和氢醛比等因素的影响。结果表明,在508 K、空速0.32 h^-1、还原温度保持（493～513） K、活化6 h和氢醛物质的量比为10∶1条件下,糠醛转化率达到98.90%,2-甲基呋喃选择性达92.30%,2-甲基呋喃收率达91.28%。作为一种新型的无Cr催化剂,无毒,无污染,可代替Cu-Cr催化剂用于糠醛加氢过程,高活性和高选择性地制取2-甲基呋喃。     

溶胶-凝胶法负载型催化剂上糠醛加氢制备2-甲基呋喃

采用溶胶-凝胶法制备负载型Cu-Cr/SiO2催化剂,进行糠醛气相加氢合成2-甲基呋喃。在无梯度反应器中考察了Cu/Cr摩尔比、温度、氢醛摩尔比对催化加氢性能的影响。并通过X射线衍射探讨了催化剂的活性中心成分。     

甲醇体系电镀污泥衍生磁性多金属材料催化糠醛加氢转化

以电镀行业废弃物电镀污泥为前体合成磁性多金属催化材料,考察其在甲醇供氢体系生物基糠醛加氢转化制备糠醇和2-甲基呋喃的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、液氮吸脱附、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)、扫描电镜(SEM)等手段对煅烧后电镀污泥进行表征,并研究了煅烧温度和各反应工艺条件对甲醇供氢体系糠醛转化的影响。结果表明,电镀污泥衍生磁性多金属材料均具有强酸性位点和部分介孔结构,以铜组分为主的催化活性中心在反应过程中部分被还原为零价,有助于促进甲醇重整产氢和糠醛加氢转化;以700℃煅烧的电镀污泥为催化剂,在240℃反应2 h以上,糠醛几乎完全转化,产物中糠醇和2-甲基呋喃最高收率(摩尔分数)分别为70.9%和31.9%,反应过程副产物以2-呋喃甲基甲醚和2-(二甲氧基甲基)呋喃为主。此外,基于甲醇重整产氢、铜镍组分原位还原以及糠醛加氢反应之间的耦合作用,推测出甲醇体系电镀污泥衍生磁性多金属材料催化糠醛加氢转化可能的反应机制。     

糠醛气相加氢制2—甲基呋喃催化剂初步研究

得到了糠醛气相加氢制 2 -甲基呋喃催化剂的最佳沉淀法制备条件 :沉淀温度 10 0℃ ;Cr、Cu质量比 0 .6 2 ;Ba的质量含量 0 .6 % ;Ca的质量含量 2 .7% ;沉淀溶液 pH值为 6。对催化剂失活原因进行了分析 ,认为失活是由于活性组分铜的重结晶造成的     

糠醛选择性催化加氢的研究进展

糠醛是种可再生的生物质能源,可从农副产品中萃取得到。糠醛加氢可合成很多高附加值的产物,如糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、呋喃、2-甲基四氢呋喃、环戊酮、环戊醇和1,4丁二醇等。糠醛氢化反应除了碳碳双键、呋喃环氢化外,还有其他衍生副反应(脱羰、开环反应、缩合反应、C O键氢化等)。糠醛催化加氢催化剂主要为金属催化剂以及非晶态合金催化剂,单金属催化剂用于反应时的选择性和活性较低,通常采用添加助剂或是另一种金属以提高催化剂的活性和选择性,目前糠醛选择性催化加氢的研究主要集中在催化剂载体和双金属催化剂的研制上。主要阐述糠醛选择性催化加氢催化剂研究进展,指出在研制低成本、高选择性、稳定性、绿色环保的催化剂同时,催化剂的工业化应用研究有待进一步完善,最终以实现糠醛高效高选择性加氢工业应用为目的。     

甲醇体系电镀污泥衍生磁性多金属材料催化糠醛加氢转化

以电镀行业废弃物电镀污泥为前体合成磁性多金属催化材料,考察其在甲醇供氢体系生物基糠醛加氢转化制备糠醇和2-甲基呋喃的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、液氮吸脱附、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)、扫描电镜(SEM)等手段对煅烧后电镀污泥进行表征,并研究了煅烧温度和各反应工艺条件对甲醇供氢体系糠醛转化的影响。结果表明,电镀污泥衍生磁性多金属材料均具有强酸性位点和部分介孔结构,以铜组分为主的催化活性中心在反应过程中部分被还原为零价,有助于促进甲醇重整产氢和糠醛加氢转化;以700℃煅烧的电镀污泥为催化剂,在240℃反应2 h以上,糠醛几乎完全转化,产物中糠醇和2-甲基呋喃最高收率(摩尔分数)分别为70.9%和31.9%,反应过程副产物以2-呋喃甲基甲醚和2-(二甲氧基甲基)呋喃为主。此外,基于甲醇重整产氢、铜镍组分原位还原以及糠醛加氢反应之间的耦合作用,推测出甲醇体系电镀污泥衍生磁性多金属材料催化糠醛加氢转化可能的反应机制。     

稀土改性Ni/γ-Al_2O_3催化糠醛加氢制2-甲基呋喃的研究

采用超声-浸渍方法制备负载型Ni/γ-Al_2O_3及稀土(nRE∶nNi=1∶100)改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂。以糠醛加氢制2-甲基呋喃为探针反应测试催化性能。结果表明,反应温度为310℃时,Ni/γ-Al_2O_3催化剂糠醛转化率为100%,对2-甲基呋喃选择性为95.3%;添加稀土Nd和Eu改性后,催化剂活性不变,对2-甲基呋喃的选择性从95.3%分别提高到96.2%和97.4%。     

蒸氨法Cu基催化剂的制备及生物质液体燃料合成的研究

利用蒸氨法制备了不同Cu负载量的Cu/SiO_2催化剂,对生物质平台化合物5-羟甲基糠醛进行常压气相催化加氢反应,合成新能源液体燃料2,5-二甲基呋喃。利用XRD、BET和TPR测试技术对催化剂结构进行了表征,考察了Cu负载量和反应温度对催化剂催化性能的影响。结果表明,活性组分Cu高度分散于载体内,形成了具有高比表面积和适宜孔结构的层状硅酸铜结构,Cu与载体SiO_2之间具有较强的相互作用,适宜的Cu负载量为25%。在反应温度为230℃、原料液空速为1. 1 h~(-1)、氢/醛摩尔比为90∶1的条件下,5-羟甲基糠醛的转化率可达100%,2,5-二甲基呋喃的选择性达94. 6%。     

2-甲基呋喃催化加氢合成2-甲基四氢呋喃研究进展

介绍2-甲基四氢呋喃的性质及应用,综述近年来2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃催化剂及催化反应工艺研究的现状以及2-甲基呋喃催化加氢原理,并对2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃未来研究方向进行了展望.     

制备方法对Cu—Mn—Si／HZSM-5催化加氢性能的影响

分别采用物理混和、共沉积法和超声共沉积法制备了Cu—Mn—Si／HZSM-5复合催化剂,并用XRD、BET、H2-TPR、H2-TPD和NH3-TPD等手段进行了表征,考察3种制备方法对催化剂催化加氢性能的影响。结果表明：超声共沉积法制备的Cu—Mn—Si／HZSM-5催化剂颗粒均匀、粒径小、催化性能最好。H2-TPR、H2-TPD和NH3-TPD分析表明,采用超声共沉积法制备催化剂,更能促进Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）之间的相互转换,增强了铜锰复合氧化物相互作用,有利于催化剂表面活性物种Cu^＋形成。同时,增强了对H2的吸附强度,使表面的酸度增强,促进了催化剂活性的提高。     

Cu/SiO2催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中失活比较

采用固定床微型反应器考察Cu/ZnO和Cu/SiO₂催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中的稳定性,分别反应1 000 h和750 h后,Cu/ZnO和Cu/SiO2催化剂均失活。采用物理吸附、DTG、原位XRD和H₂-TPR等对失活前后Cu/ZnO和Cu/SiO₂催化剂进行比较。结果表明,Cu/ZnO和Cu/SiO₂催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中失活机理不同,Cu/ZnO 催化剂失活的主要原因是Cu晶粒长大,催化剂上ZnO晶粒同时长大;Cu/SiO₂催化剂失活主要原因是积炭物种对催化剂孔道的堵塞和对活性位的覆盖。     

Steam Reforming of Methanol on Copper Catalysts Supported on Large-Surface-Area ZnAl2O3

Steam reforming of methanol on various supported Cu catalysts was examined. Supports strongly affected catalyst activity and, among the catalysts tested, Cu catalyst supported on large-surface-area ZnAl₂O₄ showed the highest activity, which, to the best of our knowledge, was higher than those for the supported catalysts reported so far. For supported Cu catalysts, two species were observed. One was a dispersed Cu species having strong interaction between Cu and support, and the other was an isolated Cu species. The activity of the former species strongly depended on supports.     

Cu、Fe掺杂六铝酸盐催化剂的催化还原脱硝性能

采用共沉淀法制备Cu和Fe掺杂的六铝酸盐催化剂（SrCu_xFe_1-xAl₁₁O_19-δ,x=0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1）,通过XRD、H₂-TPR和BET等方法对催化剂结构及性能进行研究,并考察以CO为还原剂的催化脱硝活性。结果表明,用碳酸铵作为沉淀剂在1 200 ℃焙烧4 h可形成完整的六铝酸盐晶型,Cu和Fe能取代Al³⁺,较好地促进六铝酸盐晶体结构的形成;SrCu_xFe_1-xAl₁₁O_19-δ催化剂脱硝催化活性较好,在温度不超过450 ℃和空速6 000 h-1条件下,均使NO转化率超过99%。在SrCu_xFe_1-xAl₁₁O_19-δ六铝酸盐催化剂中,Cu和Fe均为催化脱硝的主要活性元素,两种元素按一定量配比更有利于提升脱硝效果,最优催化剂为SrCu_0.5Fe_0.5Al₁₁O_19-δ。     

铁、钴、镍、铜和锌催化剂催化氨硼烷水解产氢性能研究

采用浸渍-还原法制备了铁、钴、镍、铜和锌催化剂,考察了其催化氨硼烷水解产氢性能,并优化了钴催化剂的制备条件和反应条件。结果发现,铁催化剂中铁以Fe₂B合金相存在,钴催化剂中钴以金属钴存在,镍催化剂中镍以金属镍和Ni（OH）₂·2H₂O存在,铜催化剂中铜以金属铜和氧化亚铜存在,锌催化剂中锌以Zn₄SO₄（OH）₆·4H₂O存在。铁、钴、镍、铜和锌催化剂催化氨硼烷水解产氢活性由大到小顺序为钴催化剂、镍催化剂、铜催化剂、铁催化剂、锌催化剂。显然,具有金属钴相的钴催化剂、金属镍相的镍催化剂和金属铜相的铜催化剂催化氨硼烷产氢活性高于具有Fe₂B合金相的铁催化剂。锌催化剂在制备条件下不能被还原为金属相,它几乎没有催化氨硼烷产氢活性。氯化钴与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1∶1.3、还原温度为303 K时制备的钴催化剂催化BH₃NH₃水解产氢性能最佳。反应动力学计算表明钴催化剂催化BH₃NH₃水解产氢反应对氨硼烷浓度的反应级数为零级,对钴催化剂浓度的反应级数为一级,活化能为58 kJ/mol。     

1,4-丁二醇脱氢与顺酐加氢耦合催化剂

采用共沉淀法制备了不同配比的Cu-Zn-A1复合氧化物催化剂,利用XRD和TPR等表征技术及活性评价考察了催化剂各组分配比对催化剂性能的影响,并对各组分配比进行了优化。试验结果表明,Al的摩尔分数为20%,Cu/Zn摩尔比为0.5~2.0时,Cu-Zn-Al催化剂在常压下耦合法制备γ-丁内酯反应具有良好的活性。XRD表明灼烧后未经还原的催化剂活性组分为CuO。通过XRD、TPR及BET表征发现,适宜的Cu/Zn摩尔比可以提高催化剂比表面积,使CuO具有较高分散性及高的还原性能,从而有利于提高催化剂的选择性。     

三氟三氯乙烷加氢脱氯Pd-Cu催化剂失活分析

以活性炭为催化剂载体,采用浸渍法制备Pd、Cu、Pd-Cu三种催化剂,将催化剂应用于三氟三氯乙烷(CFC-113)加氢脱氯制三氟氯乙烯(CTFE)的反应,考察Cu的引入对Pd催化剂性能的影响。对反应前后及再生的Pd-Cu催化剂进行X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸附-脱附(BET)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、热重(TG)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等表征分析。研究表明,Pd催化剂具有较高的加氢脱氯性能,其主要产物为三氟乙烷,Cu的加入有利于提高CTFE的选择性。这应与Cu、Pd之间存在相互作用并形成合金,抑制了Pd的脱氯性能有关。反应后的催化剂存在表面结焦、反应过程中吸附Cl以及金属Cu价态变化和迁移等现象,其中表面高沸物的形成、卤元素吸附导致的金属迁移和Cu-Pd相互作用的改变是Pd-Cu催化剂失活的主要原因。     

用于低温液相合成甲醇的Cu/MgO/ZnO催化剂

采用并流共沉淀法制备了不同Cu:(Mg+Zn)及Mg:Zn摩尔比的铜基催化剂Cu/MgO/ZnO,用于低温液相甲醇的合成,并对比了Cu/ZnO及Cu/MgO催化剂,分析了催化剂中载体MgO的作用. 结果表明,MgO的引入有利于催化剂中Cu+的生成并均匀分散在载体中,可提高催化剂的催化活性. 以合成气CO+H2为原料,在443 K和5.0 MPa条件下,采用液体石蜡作溶剂,考察了催化剂的催化性能. 结果表明,Cu/MgO/ZnO催化剂的活性优于Cu/ZnO和Cu/MgO催化剂,且当Cu:Mg:Zn=2:1:1时催化性能最好,此时合成气中CO的转化率为63.56%,甲醇的选择性为99.09%,时空收率为5.413 mol/(kg×h). 分析了Cu/MgO催化剂在高温反应条件下的失活现象,认为铜烧结是其失活的主要原因.     

Cu/ZnO/Zn-Al水滑石催化剂的制备及在富CO_2合成气制甲醇反应中的催化性能

传统Cu/ZnO/Al_2O_3(CZA)甲醇合成催化剂在富CO_2合成气制甲醇反应中的性能不高。为了提高CZA催化剂的性能,采用并流沉淀-水热老化法制备Zn-Al水滑石(Zn-Al-HT)载体,与Cu-Zn母体复合得到Cu-ZnO/Zn-Al-HT(HCZA)催化剂。对载体以及催化剂进行表征,考察不同水滑石含量的HCZAx(x=1~4)催化剂在富CO_2合成气制甲醇反应中的催化性能,并在HCZA3催化剂上进行120h稳定性试验。结果表明,还原态催化剂上Cu比表面积越大,催化剂上总碳转化率越高;催化剂中Zn-Al-HT相含量越高,液相有机相中甲醇含量越高;HCZA3催化剂具有良好的催化稳定性。     

非晶态合金催化剂用于二乙醇胺脱氢氧化制备亚氨基二乙酸的研究

用自制的非晶态合金催化剂一步催化脱氢氧化二乙醇胺合成亚氨基二乙酸 ,考察了催化剂与二乙醇胺的质量比、反应温度、时间、压力和pH值对亚氨基二乙酸转化率的影响 ,并与其它RaneyCu类催化剂进行了对比。结果表明 ,使用CSGZ - 0 4非晶态合金催化剂进行二乙醇胺脱氢氧化 ,当反应温度为 16 0～ 180℃、压力为 12～ 18MPa、pH值为 12 6 8、催化剂与二乙醇胺质量比为 16 5∶10 0、反应时间为 2 5～ 3h时 ,亚氨基二乙酸的收率≥ 98% ,CSGZ - 0 4催化剂重复使用2 4次时 ,亚氨基二乙酸的收率≥ 95 %