氢能载体甲基环己烷在Ni/γ-Al_2O_3上的脱氢反应

采用自制的比表面积为241m2/g的纳米γ-Al2O3为载体,用等体积浸渍法制备了不同Ni含量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线衍射、扫描电镜、比表面积测定等手段对所制备的催化剂进行了表征。利用微型连续管式反应器,考察了Ni/γ-Al2O3催化剂对甲基环己烷(MCH)气相脱氢的催化性能。结果表明:使用负载量为20%的Ni/γ-Al2O3催化剂,在653K、0.5MPa,v(MCH)/v(N2)=7/12,混合进样体积空速212h-1条件下,MCH脱氢转化率达到94.58%,产物甲苯的选择性接近100%。实验结果还表明,使用镍基催化剂替代铂等贵金属催化剂在储氢技术中具有较好的应用前景。     

不同合成方法对Fe_2O_3/γ-Al_2O_3表面性质及乙醇脱水性能的影响

在沉淀法合成γ-Al2O3的不同阶段引入铁源:原位合成、氧化铝前躯体γ-AlOOH浸渍合成、γ-Al2O3浸渍合成。不同合成方法对Fe2O3/γ-Al2O3的比表面、孔容和孔径存在一定的影响,而且使催化剂表面的铁物种和酸量分布产生差异,其中γ-Al2O3浸渍法中铁元素主要以易还原的Fe2O3形式负载在γ-Al2O3表面,拥有最大的中强酸量和酸密度,催化乙醇脱水的性能最好。     

Ni对Cu-Ni/γ-Al_2O_3苯羟基化催化剂的影响

通过程序升温还原方法合成了Cu/γ-Al2O3和Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化制苯酚。该反应过程中,温度和溶剂对Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂的反应性能影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD、EDS等表征技术考察了Ni对催化剂结构和性质的影响。结果表明,Ni使催化剂前驱体还原温度增加、活性组分Cu单晶粒度降低、催化剂表面Cu原子数增加;当反应温度为70°C、以水作反应溶剂时,Cu-Ni/γ-Al2O3比Cu/γ-Al2O3催化剂有较高反应活性和选择性,苯转化率为32.4%,苯酚选择性为93.3%,苯酚收率为30.2%。     

氢氧直接合成过氧化氢用PdO/γ-Al2O3催化剂过渡金属改性研究

采用等体积浸渍法制得过渡金属改性的系列催化剂MOx-PdO/γ-Al2O3 (M=La、Mn、Ni、Ce).在10℃、常压下考察了过渡金属种类及氧化镧负载量对催化剂MOx-PdO/γ-Al2O3催化氢氧直接合成过氧化氢性能的影响.采用能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂进行表征分析.结果表明,经过渡金属改性后的MOx-PdO/γ-Al2O3催化剂活性高于未改性的催化剂PdO/γ-Al2O3;以镧为助剂制得的La2O3-PdO/γ-Al2O3(氧化镧质量分数为1％、氧化钯质量分数为2.5％)催化剂性能优于其他过渡金属改性的催化剂,与PdO/γ-AhO3相比,所得过氧化氢的浓度、收率、选择性分别提高了76.54％、76.61％、44.21％.     

Ni-Cu/γ-Al2O3催化剂的制备及其脱氢反应研究

采用共沉淀法、浸渍法和共沉淀-浸渍法制备了3种不同的Ni-Cu/γ-Al2O3双金属催化剂,并利用微型连续管式反应器,考察了3种Ni-Cu/γ-Al2O3催化剂对氢能载体甲基环己烷(MCH)气相脱氢的催化性能。采用XRD、SEM、BET、BJH等手段对所制备的催化剂进行表征。结果表明,使用共沉淀-浸渍法制备的Ni-Cu/γ-Al2O3催化剂优于其他两种〔3种催化剂中Ni和Cu负载量均为26%且n(Ni)∶n(Cu)=8∶1〕。在反应温度673K,反应压力0.6 MPa,MCH与N2体积流量比为19∶27,混合进样体积空速240 h-1条件下,MCH脱氢转化率达到98.5%,产物甲苯的选择性接近100%。与铂等贵金属催化剂以及单金属镍催化剂相比,镍铜双金属催化剂在该反应中具有更好的应用前景。     

K_2WO_4负载量对γ-Al_2O_3催化合成甲硫醇的影响

利用浸渍法,以γ-Al2O3为载体,K2WO4为活性组分,考察了不同K2WO4负载量对γ-Al2O3晶相组成、孔结构及催化性能的影响。采用XRD和BET等手段对催化剂的晶相组成和孔结构特征进行了分析表征,催化剂于甲醇-硫化氢体系进行催化性能评价。研究结果表明,不同K2WO4负载量对γ-Al2O3晶相组成、孔结构及催化性能具有较大的影响;以γ-Al2O3为载体,活性组分K2WO4负载质量分数6%时,制得K2WO4(6%)/γ-Al2O3催化剂比表面积215.412 m2·g-1、孔容0.6345 cm3·g-1、CH3SH选择性和收率分别为达90.12%和72.65%。     

气相常压法α-蒎烯加氢制蒎烷Ni/γ-Al2O3催化剂研究

对Ni／γ-Al2O3催化剂在气相常压法α-蒎烯加氢反应中的作用进行了研究,TPR结果显示NiO与γ-Al2O3发生了相互作用,进入了γ-Al2O3表面上的四面体和八面体空位,其中由进入γ-Al2O3表面上八面体空位的NiO还原出的金属Ni是本反应的催化剂成分,而进入四面体的Ni不起作用。增加Ni含量利于提高α-蒎烯的转化率。     

超声场下制备催化燃烧VOCs的CuO/γ-Al2O3催化剂

对在超声场下制备得到的CuO/γ-Al2O3催化剂与常规的浸渍法制备的CuO/γ-Al2O3催化剂进行了对比研究,分别进行催化氧化(燃烧)销毁甲苯和苯的实验,并用SEM,XRD,TPR和XPS对所制备的催化剂进行表征.研究结果表明:使用超声场下制备得到的CuO/γ-Al2O3作为催化剂的活性明显高于普通浸渍法制备得到的CuO/γ-Al2O3催化剂的活性.SEM分析表明,在超声场下制备的CuO/γ-Al2O3催化剂表面上的CuO晶体颗粒较小,且分布均匀;XRD分析表明超声促进了活性组分铜在表面的分散,CuO在催化剂表面由晶体向高分散的非晶相型转变.TPR分析表明在超声场下制备的CuO/γ-Al2O3催化剂中活性组分铜还原的途径从Cu(Ⅱ)还原到Cu(Ⅰ),再从Cu(Ⅰ)还原到金属铜,这有助于增强催化剂中Cu的还原性;XPS表征分析显示,在超声场下制备的CuO/γ-Al2O3催化剂与用普通浸渍法制得的CuO/γ-Al2O3相比,Cu2p3/2的结合能由934.2eV变到933.1eV,在催化剂表面呈现出Cu2 和Cu 的混合形式.     

磷化镍催化异丁烷临氢脱氢制异丁烯

以SiO₂为载体,结合浸渍法和程序升温还原法制备磷化镍催化剂,考察了不同n(Ni)/n(P)和不同Ni负载量等对催化剂的结构及异丁烷脱氢性能的影响。运用透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD),程序升温还原(H₂-TPR),氢气程序升温脱附(H₂-TPD)等表征手段考察催化剂的组成与结构、还原性能及氢吸附性能。研究结果表明:Ni/P比对催化剂表面的物相有较大影响,n(Ni)/n(P)为1.0和0.5时,形成Ni₂P相;n(Ni)/n(P)为1.5时,形成Ni₁₂P₅。随着Ni负载量的增加,活性组分Ni₂P粒子尺寸变大,但分散度降低。磷化镍能够催化异丁烷脱氢制异丁烯,但Ni₂P的催化活性要比Ni₁₂P₅高,经实验研究发现,当Ni/P比为1.0、负载量为10%、n(H₂)/n(i-C₄H₁₀)=1.0、空速为800 h^-1时,在460 ℃反应时,对异丁烯的选择性可达到80%。     

Ni／Oa—α-Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气的研究

用共沉淀法制备了Ni/Ca-α-Al2O3催化剂,采用XRD、H2-TPR和活性评价等研究方法,考察了CaO助剂对Ni/Ca-α-Al2O3催化荆物化性质和甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响.实验结果表明,CaO能抑制NiAl2O4尖晶石的形成,并且增强Ni物种与载体的相互作用.同时,适量的CaO助荆可以提高Ni物种在催化剂中分散度,并提高其有效利用率,改性后的催化剂在甲烷部分氧化反应中显示出较好的反应性能.     

氯化氢氧化Cu-Cr-K/Al2O3催化剂的研究

由副产氯化氢氧化回收利用氯元素是实现氯资源循环利用的有效方法。提出采用多组分金属氧化物CuO-Cr2O3作为氯化氢氧化的主要活性组分,以γ-Al2O3为催化剂载体,并采用共沉淀法制备催化剂,以一种新的固钾方法将钾元素负载于氯化氢氧化CuO-Cr2O3/γ-Al2O3催化剂上,在微型流化床反应器中研究了催化剂中CuO,Cr2O3,K2O对氯化氢氧化性能的影响,探讨了不同固钾剂、不同钾用量、不同钾源、不同固钾方法及不同n(Cu)/n(Cr)对催化性能的影响,得出最佳的固钾剂为固钾剂1,最佳钾源为KCl,最佳的n(Cu)/n(Cr)=1.3,最佳的金属用量为n(Al)∶n(Cu)∶n(Cr)∶n(K)=1∶0.4∶0.32∶0.44,催化剂活性达到了1.3×10-2mol/(g.h)。     

SO2-4/Fe2O3-γ-Al2O3固体超强酸催化剂的制备

通过浸渍法制备SO2-4/Fe2O3(SF)固体超强酸,将γ-Al2O3纳米纤维通过粘附的方法负载到固体超强酸SO2-4/ Fe2O3上,制得SO2-4/Fe2O3-γ-Al2O3(SFA)固体超强酸催化剂,并选用乙酸和丁醇的酯化反应来测试SO2-4/Fe2O3-γ-Al2O3(SFA)固体超强酸催化剂的催化性能,在不同催化剂种类、不同γ-Al2O3加入量、不同焙烧温度和时间以及不同浸渍液种类和浓度的条件下,对催化活性进行了分析和讨论.     

模板法制备载体γ-Al_2O_3对CO_2-CH_4重整镍基催化剂性能的影响

采用模板法制备了1#、2#、3#和4#载体γ-Al2O3,并与购买的γ-Al2O3进行对比,BET结果表明,载体的平均孔径在4.0nm左右,2#载体比表面积高达477m2/g,平均孔径仅为3.3nm;NH3-TPD结果表明,载体表面存在弱酸位和强酸位,2#载体表面酸性最弱。催化剂2#-C的XRD结果表明,其还原后的Ni晶粒尺寸最小,仅为5.8nm;H2-TPR结果表明,该催化剂存在结晶态NiO和NiAl10O16尖晶石,且NiO还原峰面积占总还原峰面积的86%。10h评价试验结果表明,2#-C催化剂不仅具有较高的活性和H2收率,且稳定性好。     

负载型WO3/SiO2-Al2O3催化剂用于合成乙酸乙酯反应研究

考察了SiO2、γ-Al2O3和SiO2-Al2O3载体负载氧化钨作为催化剂用于乙酸乙酯合成反应研究,并通过XRD、氮气物理吸附、Raman和NH3-TPD对催化剂进行表征。结果表明,氧化钨负载在SiO2-Al2O3载体上,具有更强的酸性和更高的酸量,有利于促进乙酸乙酯合成反应进行。当W在SiO2-Al2O3载体表面的负载量为8%(质量分数,下同)时,乙酸转化率最高可以达到69.7%,载体表面WO3晶体颗粒不利于提高酯化反应活性。     

CuNi/Al2O3催化剂上乙炔选择加氢的研究

采用浸渍法制备了CuNi/Al2O3催化剂,研究了Ni负载量、Cu负载量及n(Cu)/n(Ni)对催化剂上乙炔选择加氢活性和选择性的影响,以及催化剂的还原性能。结果表明:CuNi/Al2O3催化剂中Cu提高了Ni的还原性,使催化剂具有很高的活性及乙烯选择性。随Cu/Ni原子比的提高,催化剂的活性下降,选择性升高,当Ni的负载量为10%、n(Cu)/n(Ni)=0.5时,在反应温度为50℃、反应压力为0.2 MPa、原料气流量为45 mL/min及H2流量为1.5 mL/min的反应条件下,乙炔的转化率达88.98%,乙烯的选择性达74.01%,乙烯收率为65.86%。     

PtSnNa/Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能研究

采用氢化学吸附、热重和程序升温还原等多种物理化学手段结合微型催化反应研究了添加Na＋对负载型PtSn/γ-Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能、催化剂表面酸性、金属表面性质以及负载组分-载体相互作用的影响.发现添加一定量的Na＋可以减少催化剂的积炭量,提高催化剂的金属表面裸露度,从而改善催化剂的脱氢反应稳定性.而引入较多的Na＋虽可以提高催化剂抗积炭性能,但破坏了Pt-Sn-Al2O3之间的相互作用,锡组分易被还原,催化剂活性表面减小,从而对催化剂脱氢反应活性有抑制作用.     

La2O3助剂对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂催化加氢合成间苯二胺性能的影响

研究助剂La2O3对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂结构与性能的影响。采用悬浮液涂层法、活性组分浸渍法制备不同La2O3助剂含量的Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂。通过BET、XRD、TPR、XPS对催化剂进行表征,发现不添加La2O3助剂时活性组分以NiAl2O4形式存在,添加La2O3助剂后则以NiAl2O4和NiO两种形式存在,易还原NiO的生成提高了催化剂的活性。添加La2O3助剂还能使催化剂的比表面积降低和孔尺寸增大,活性评价表明助剂La2O3存在适宜添加量,即La含量为3%。同时发现助剂La2O3对选择性的影响大于活性,La2O3具有结构助剂的特点。     

Ni/γ-Al_2O_3催化乙基咔唑加氢性能研究

以自制的镍基催化剂对乙基咔唑进行加氢性能研究。实验采用γ-Al2O3为载体,在乙二醇溶液中以水合肼为还原剂,制备了不同负载量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线荧光分析、X射线衍射等检测手段对其表征,并在0.1 L的高压反应釜中对乙基咔唑进行催化加氢。实验表明:当Ni负载量为20%时,Ni/γ-Al2O3催化剂具有较优的催化性能;在反应温度200℃、反应压力6 MPa、负载量为20%的Ni/γ-Al2O3用量1.5 g的加氢条件下,10 g乙基咔唑可以加氢0.280 mol,吸氢转化率达91.2%。     

载体焙烧温度对Ni/SiO2-Al2O3催化剂稳定性的影响

为了获得高水热稳定的负载Ni催化剂,延长催化剂在含水液相体系中的使用寿命,以不同温度焙烧的Si O2-Al2O3为载体,采用浸渍法制备Ni/Si O2-Al2O3催化剂,通过吡啶-原位傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、NH3-程序升温脱附和H2-程序升温还原等方法进行表征,以水相1,4-丁炔二醇加氢为探针反应,研究载体焙烧温度对Ni/Si O2-Al2O3催化剂催化加氢性能及含水体系中稳定性的影响。结果表明,在(400~800)℃,随着载体焙烧温度升高,活性组分Ni存在状态及催化剂加氢活性变化较小,但催化剂的水热稳定性下降,造成这一现象的原因是随着载体焙烧温度升高,载体表面Si O2聚集,暴露的Al3+增加,载体水合程度增大。载体焙烧温度400℃时,Ni/Si O2-Al2O3催化剂表现出最佳的水热稳定性。     

Ni-Fe/BaTiO3-γ-Al2O3催化剂在低温条件下CO2和CH4重整中的应用

采用等体积浸渍法制备了一系列不同Ni和Fe添加量的Ni-Fe/BaTiO3/γ-Al2O3双金属催化剂,并在固定床反应装置上考察了在873～1 073 K温度范围内催化剂对CO2和CH4重整反应的催化活性。实验结果表明:Ni、Fe负载质量分数均为5.0%的Ni-Fe/BaTiO3/γ-Al2O3催化剂活性最好。通过TPR、TPD和TPO表征并与单金属催化剂Ni/BaTiO3/γ-Al2O3相比,Ni-Fe/BaTiO3/γ-Al2O3催化剂具有更高的催化活性、脱附和抗积炭性能。