Pd-MoO3/TiO2催化糠醛氢解制备1,5-戊二醇

开发生物基平台化合物糠醛向1,5-戊二醇转化的绿色合成路线是减少人们对化石燃料依赖的有效途径。本工作设计制备了Pd-MoO₃/TiO₂双功能催化剂,通过N₂物理吸脱附,X射线光电子能谱(XPS),透射电镜(TEM)对其进行表征分析。对催化剂活性组分及载体进行筛选,优选出了Mo/Pd物质的量之比为1.5的催化剂,并对糠醛氢解反应路径进行了探究。实验结果表明,在150℃和H₂压力为3MPa的条件下,糠醛在2 h内可以完全转化,1,5-戊二醇的收率可以达到56%,催化剂重复使用5次活性无明显下降,稳定性良好。     

不同载体负载Pd催化剂上氢气选择催化还原氮氧化物

将酸碱性不同的载体负载Pd催化剂用于氢气选择催化还原氮氧化物(H₂-SCR)研究。在0.091%NO、0.009%NO₂、0.5%H₂、10%O₂以N₂为平衡气和气体质量流速(W/F)0.06 g·s·cm^-3条件下,碱性载体MgO负载Pd催化剂表现出较好的催化活性,而酸性载体HZSM-5负载Pd催化剂上几乎没有氮氧化物转化。采用BET、CO₂-TPD、Py-FTIR、NOx-TPD和反应红外(IR)对载体及其负载Pd催化剂进行比表面积、表面酸碱性、吸附NOx能力以及NOx吸附生成表面物种进行表征。结果表明,载体酸性越弱,碱性越强,其吸附NOx能力较强,催化剂载体表面吸附生成的含氮物种较多,在Pd表面吸附活化生成的H溢流至载体并将含氮物种还原,这是负载Pd催化剂在H₂-SCR反应中活性较高的原因。     

Pd/C催化聚苯乙烯加氢制聚环己烷基乙烯的研究

研究了不同载体负载的Pd催化剂Pd/MCM-41、Pd/Al₂O₃、Pd/MC和Pd/C在聚苯乙烯（PS）加氢制聚环己烷基乙烯（PCHE）中的性能。考察了催化剂质量、搅拌速度、反应温度、反应时间及反应压力等对PS加氢反应的影响。结果表明，具有较高分散度的Pd/C催化剂表现出优异的催化活性和稳定性。在催化剂质量为0.1 g和较低的反应温度（160℃）下，Pd/C催化PS加氢的转化率>99%,且产物PCHE具有较高的玻璃化转变温度、较低的密度和吸水性及较高的抗拉强度。     

CH4与CO检测气敏元件中催化剂的制备与反应性能研究

实现CH₄和CO的多参数检测，催化剂及其催化反应性能是基础。研究了纳米载体Al₂O₃的制备方法，对其孔径分布和前驱体的颗粒度进行了BET和TEM的测定，对CH₄和CO在Pd/Al₂O₃催化剂上的催化反应性能进行了评价。结果表明,采用共沉淀-凝胶工艺和控制制备条件可以得到适宜孔径的催化剂载体。CH₄和CO在Pd/Al₂O₃催化剂上的催化反应性能有较大的差异。催化反应可以满足对CH₄和CO的多参数检测的需要。     

高分散Pd/Ni-A-CA纳米催化剂催化喹啉加氢

以镍(Ni)为金属节点，腺嘌呤(A)和柠檬酸(CA)为有机配体，采用溶剂热法制备了非晶态金属有机配合物Ni-A-CA。将Pd Cl₂溶液浸渍于载体Ni-A-CA后用NaBH₄还原制得高分散的Pd纳米粒子(Pd NPs)催化剂Pd/Ni-A-CA。通过SEM、TEM、XRD、FTIR、XPS、N₂吸附-脱附对载体Ni-A-CA[n(Ni)∶n(A)∶n(CA)=2∶1∶1.5]和催化剂3%Pd/Ni-A-CA(3%为Pd的理论负载量，以Ni-A-CA的质量计，下同)进行了表征。结果表明，Pd NPs高度分散在载体Ni-A-CA上，其粒径为(2.2±0.3) nm，且载体与Pd NPs之间存在的强相互作用增强了催化剂的催化性能。在90℃、2 MPa H₂条件下，3%Pd/Ni-A-CA催化喹啉加氢反应70 min，喹啉转化率为99.0%，生成1,2,3,4-四氢喹啉选择性>99%。     

Pd/Al2O3催化剂用于连续重整汽油全馏分加氢的失活分析

研究了负载在氧化铝载体上的贵金属Pd基催化剂在重整生成油选择性加氢脱烯烃反应中的性能。结果表明,在连续重整生成油全馏分的选择性加氢实验中，采用现有工业常用的工艺条件，单使用Pd作活性组分的Pd/Al₂O₃催化剂不能满足产品质量要求。探讨了切割馏分油加氢反应中催化剂失活原因，并对失活前后的催化剂采用XRD、SEM和FTIR等手段进行分析表征。结果表明，造成催化剂失活原因是催化剂表面油品中重组分等热敏类物质强吸附或聚合作用的结果。改进后的双金属Pd基催化剂UDO-01可用于重整生成油全馏分的选择性加氢脱烯烃反应，加氢后产品的溴价小于200 mg Br·(100 g-油)^-1,芳烃损失小于0.5%，且表现出好的稳定性。     

糠醛加氢制糠醇中γ-Al2O3负载Cu-Zn催化剂的改性研究

采用浸渍法制备Co改性γ-Al₂O₃负载的Cu-Zn催化剂，考察Cu-Zn负载量、Co含量及反应温度等对催化剂性能的影响。结果表明，在413 K、氢气流速0.5 mL·s^－1 和糠醛空速2 h^-1 条件下,当催化剂Cu-Zn/γ-Al₂O₃（Co）中n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Co)＝1.0∶2.0∶3.0∶0.51时，糠醇的选择性100％，糠醛转化率94.6％，比使用单纯Cu-Zn/γ-Al₂O₃催化剂的最佳转化率提高11％。     

Pd/Al2O3催化剂的制备及其在对氨基苯酚合成中的应用

用等体积浸渍法制备了Pd/Al2O3催化剂。采用ICP、XRD、HRTEM和XPS等对催化剂的组成和形貌进行表征。结果表明，Pd粒子均匀分布在Al₂O₃的表面，粒径约为5 nm。在对硝基苯酚催化加氢制备对氨基苯酚的反应中，对催化剂的催化性能进行了考察。Pd/Al₂O₃催化剂的催化活性随着Pd负载量的增大而增大；其与市售的骨架镍、纳米镍以及2%Pd/C相比，显现了优异的催化活性；Pd/Al₂O₃具有高的催化选择性；Pd/Al2O3的催化活性稳定性明显优于骨架镍；随着使用次数的增加，Pd/Al₂O₃的催化活性有所降低，这可能是因为Pd粒子的团聚。     

载体预处理对Pd/C催化剂催化性能的影响

研究了活性炭硝酸表面改性对以其为载体制备的负载钯催化剂性能的影响。利用表面官能团滴定、N₂物理吸附和扫描电镜对催化剂进行表征，以邻硝基氯苯催化加氢制备2，2'-二氯氢化偶氮苯反应为模型反应对催化剂的性能进行评价。结果表明，经过不同浓度的HNO₃处理，活性炭孔结构性能变化不大，但是活性炭表面酸性含氧基团的浓度有了较大程度的增长，为Pd金属粒子的沉积提供了大量的吸附位，提高了Pd金属的分散度，从而制得高活性的Pd/C催化剂。通过30%HNO₃ 60 ℃水浴中回流4 h处理的活性炭可以达到最佳效果，所制得催化剂的活性是以未经硝酸处理过的活性炭载体制备的催化剂活性的2.3倍。     

氧化铈和铈锆固溶体对Pd催化剂抗硫性能影响的研究

采用等体积浸渍法制备了质量分数为1%Pd/γ－Al₂O₃、1%Pd/10%CeO₂/γ-Al₂O₃以及1% Pd/10%Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂，研究了CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 固溶体对Pd催化剂抗硫性能的影响。利用XRD和XPS技术表征了催化剂的固相结构、表面元素组成和反应后催化剂中硫物种（或表面硫酸盐）的存在形态。利用SO₂-TPD研究了SO₂在催化剂上的吸附和脱附行为。实验结果表明，在催化剂载体中引入CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 降低了催化剂起燃活性；SO₂ 在Pd/Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂表面上发生化学反应生成Zr(SO₄)₂，其热稳定性大于在Pd/γ－Al₂O₃和Pd/CeO₂/γ－Al₂O₃催化剂表面上的硫酸盐或硫酸盐物种。     

糠醛脱羰制呋喃催化剂寿命研究

通过添加助剂，改变催化剂装填方式，对糠醛脱羰催化剂进行了研究。实验表明，添加Ni和K助剂，能明显提高反应的转化率与选择性，延长催化剂使用寿命。混合装填法比传统装填法能更有效地利用催化剂，提高呋喃产量。     

糠醛脱羰制呋喃催化技术的研究进展

介绍糠醛脱羰法制备呋喃的2种生产方法:液相法和气相法。并详细评述了山西煤炭化学研究所的糠醛脱羰制呋喃的新工艺。同时,简介了贵金属和金属氧化物等2类催化剂的研究进展。最后,展望了我国大力发展糠醛脱羰制呋喃催化技术的应用前景,指出今后的研究方向是开发高效、对环境友好的催化剂和生产工艺。     

糖醛气相脱羰基制呋喃催化剂研究进展

本文对糖醛气相脱羰基制呋喃的几种催化剂体系进行了综述,介绍了该类脱羰催化剂的研究进展及对该脱羰反应的动力学研究结果。     

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。     

Metal support interactions in the palladium-catalysed decomposition of furfural to furan

The catalysed decarbonylation of furfural to furan by palladium-carbon and pallidium-alumina has been examined. The results reveal a combination of support effects which are possibly related to a direct electronic support function whereby furfural and hydrogen can be adsorbed on support surfaces with subsequent surface migration to metal sites for reaction.     

糠醛和呋喃的生产、合成进展

主要介绍了国内外糠醛和呋喃生产的现状,以及糠醛脱羰制呋喃的研究进展。目前生产糠醛的方法主要是一步法和两步法。一步法中以酸催化和改良后的酸催化法为主,酸催化法主要缺点是腐蚀设备,产生的废弃物难以处理;改良法则有效的减少了废弃物的产生。目前呋喃的主要合成方法有5种,工业中主要使用的则是在催化剂的作用下,糠醛分别在液相和气相状态下脱羰制备呋喃。催化剂主要以贵金属和金属氧化物为主。     

Hydrodeoxygenation of Furfural Over Supported Metal Catalysts: A Comparative Study of Cu,Pd and Ni

Abstract  

The hydrodeoxygenation of furfural has been investigated over three different metal catalysts, Cu, Pd and Ni supported on SiO₂, on a continuous-flow reactor under atmospheric pressure of hydrogen in the 210–290 °C temperature range. The distribution of products is a strong function of the metal catalyst used. High selectivity to furfuryl alcohol is obtained over Cu/SiO₂, with the formation of only small amounts of 2-methyl furan at the highest reaction temperature studied. In contrast to Cu catalyst, the conversion of furfural over Pd/SiO₂ mainly produces furan by decarbonylation. Furan can further react with hydrogen to form tetrahydrofuran (THF). Finally, on Ni/SiO₂ catalysts ring opening products (butanal, butanol and butane) can be obtained in significant amounts. The different product distributions are explained in terms of the strength of interaction of the furan ring with the metal surface and the type of surface intermediates that each metal is able to stabilize.     

四氢呋喃的研究Ⅰ.——糠醛的催化脱羰

<正>四氢呋喃是制造高分子化合物的基本原料之一,由此可以制成纤维和橡胶。例如尼龙6—6、卡普纶及丁苯橡胶等。四氢呋喃的合成除利用乙炔为起始原料外,尚可利用农业副产物糠醛脱羰制成呋喃,然後经加氢而得。後一种制法,在我国目前经济建设上,实具有重要的意义。由糠醛脱羰制造呋喃,Hund以及ⅢyP等曾用钠鹼灰为催化剂,     

新型呋喃树脂的制备与改性

以糠醇和糠醛为原料在草酸催化作用下发生缩聚制取新型呋喃树脂。研究表明,当糠醇与糠醛的质量比为7：3,草酸用量为原料质量的0．33％,在回流温度下反应3．5h时,反应制得的呋喃树脂黏度达到78s,且与水玻璃混合良好,采用对苯甲酸作固化剂固化后耐水、耐高温性能优,从而达到改性水玻璃胶泥的目的。采用尿素与甲醛替代所有的糠醛与大部分的糠醇进行缩聚合成出脲醛呋喃树脂。研究表明,当n（尿素）：n（甲醛）：n（糠醇）为3：1：2,在回流温度下反应3．5h,可获得性价比优的改性呋喃树脂。     

糠醛气相脱羰催化剂的再生研究

对糠醛气相脱羰制呋喃用Pd-Ⅱ催化剂的失活及再生进行了研究,考察了表面处理、焙烧温度、焙烧时间、还原温度和还原时间对催化剂再生的影响,确定了糠醛气相脱羰用Pd-Ⅱ催化剂的最佳再生工艺参数,评价了再生催化剂的寿命。结果表明,失活催化剂经过再生后,催化剂活性有较大的改善,再生催化剂具有较好的稳定性。