二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响

为了排除载体孔结构变化对催化性能的影响,研究了二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响。研究结果表明,二氧化钛表面改性α-氧化铝载体对载体的比表面积、孔结构无明显影响;载体表面改性导致催化活性组分银在载体表面均匀分散,分散状况明显改善;经二氧化钛改性后载体表面与银的相互作用增强;对单负载银催化剂,由改性载体制备的银催化剂的活性和选择性均下降,改性对催化性能明显不利;对于共浸渍法制备的多组分银催化剂,低温焙烧对催化性能不利,而由经1000℃高温焙烧的二氧化钛改性载体制备的银催化剂的催化活性明显提高。研究表明,载体表面等电点降低及其与银的强相互作用是造成催化剂上金属银良好分散的主要原因;此外,银催化剂助剂的存在减弱了二氧化钛改性载体与银之间的强相互作用、抑制了环氧乙烷(EO)深度反应的活性,两者协同作用提升了多组分银催化剂的催化反应性能。     

助剂W改性α-氧化铝载体对乙烯环氧化银催化剂性能的影响

制备了系列含W化合物的改性α-氧化铝载体,通过BET、XRD、SEM、XPS等研究了助剂W对α-氧化铝载体孔结构和形貌的影响,以及载体表面通过助剂W改性后对催化剂表面银粒尺寸、分布、形貌特征和银氧结合能的影响。结果表明,助剂W改性α-氧化铝载体后载体孔道变大、孔容增加,载体表面与银的作用增强,银粒分布更均匀,尺寸增长变缓,延长了银粒聚集时间。在微型固定床反应器中对催化剂进行长周期稳定性评价,结果表明,助剂W改性载体制备的银催化剂活性明显提高、稳定性显著改进,银催化剂的选择性与银粒子尺寸相关,为了获得较好的选择性需要控制助剂W加入量。     

Ru基催化剂载体表面改性对草酸二甲酯加氢反应的影响

以活性炭作为载体,利用氮掺杂、弱氧化和强氧化的方法对活性炭表面进行改性,用于制备Ru基催化剂,考察了改性前后催化剂的活性金属分散度、石墨化结构和水浸润性等,并研究其对草酸二甲酯加氢反应性能的影响。结果表明,强氧化改性的Ru/AC-HNO_3催化剂展现出最佳的催化活性,乙醇酸甲酯的收率达到了92.3%。强氧化改性提升了催化剂表面水浸润性,有助于Ru前驱体溶液在载体表面的分散以及催化剂与反应物的接触。同时,氧化改性可维持碳载体表面的石墨化结构,有利于载体和活性中心之间的电子传递,进一步提高了催化加氢性能。     

镍/氧化铝型催化剂表面结构的研究进展

镍/氧化铝作为一类稳定的催化剂广泛用于催化加氢、加氢精制等工业催化,其表面结构对催化性能起着举足轻重的作用。为此,本文对镍/氧化铝型催化剂表面结构的研究概况以及相关制备技术等方面进行了系统综述。回顾了镍/氧化铝型催化剂的表面镍物种类型、表面结构的助剂改性、表面粒子结构等对催化活性影响等方面的研究进展。总结了表面镍物种种类、结构助剂改性、活性粒子尺寸和结构等受制备条件的具体影响。分析对比了3种不同表面镍物种、电子型助剂和结构型助剂、活性粒子分散度和晶型结构在催化过程中所扮演的重要角色,并提出了今后的主要研究方向是提高单原子活性、载体的传质扩散、催化剂的电子改性等技术研究。     

载体预处理工艺对乙烯氧化银催化剂性能的影响

采用预浸渍和预焙烧联合预处理工艺处理载体,制备系列乙烯氧化的银催化剂。对催化剂进行孔结构、吸水率和比表面积等表征,结果表明,预处理工艺能增加载体的比表面积,改善活性组分的分散状况并提高活性组分银的负载量,同时除去载体表面钠,预处理工艺制备的银催化剂活性、选择性和稳定性均得到改进。     

载体焙烧气氛对环氧乙烷银催化剂性能的影响

在不同组成的焙烧气氛中制备了氧化铝载体,对其进行XRD、压汞和SEM表征。将载体浸渍在银氨络合溶液中制得银催化剂,对制备的催化剂进行CO脉冲吸附和O₂-TPD表征,并采用固定床反应器对比评价了反应性能。结果表明,空气混合氮气气氛下焙烧的载体,孔径呈多级分布,氧化铝微观形貌呈“块”状。氮气比例的提升,有利于Ag颗粒的分散和提高催化剂表面低温脱附氧的比例。以70%空气+30%氮气气氛所焙烧载体制备的催化剂相比传统空气焙烧气氛,反应温度降低1.7 ℃,选择性提高1.6%,但更高的氮气比例会造成催化剂的性能劣化。     

载体焙烧气氛对环氧乙烷银催化剂性能的影响

在不同组成的焙烧气氛中制备了氧化铝载体,对其进行XRD、压汞和SEM表征。将载体浸渍在银氨络合溶液中制得银催化剂,对制备的催化剂进行CO脉冲吸附和O_2-TPD表征,并采用固定床反应器对比评价了反应性能。结果表明,空气混合氮气气氛下焙烧的载体,孔径呈多级分布,氧化铝微观形貌呈"块"状。氮气比例的提升,有利于Ag颗粒的分散和提高催化剂表面低温脱附氧的比例。以70%空气+30%氮气气氛所焙烧载体制备的催化剂相比传统空气焙烧气氛,反应温度降低1.7℃,选择性提高1.6%,但更高的氮气比例会造成催化剂的性能劣化。     

渣油加氢催化剂活性相结构调控及对反应性能影响

开发高性能催化剂是渣油加氢提质的关键。本文重点介绍了氧化铝载体及催化剂制备方法对活性相结构和稳定性的影响。从氧化铝载体出发,分析了氧化铝表面性质(表面羟基种类和浓度、载体表面取向)、晶相(γ-Al₂O₃、η-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、α-Al₂O₃等)及孔结构(孔径分布和比表面积)对金属-载体相互作用、反应物分子在载体表面吸附和内部扩散的影响。从催化剂制备方法出发,总结了水热处理对氧化铝表面羟基、酸性、孔结构改性的方法。此外,概述了催化剂制备过程中助剂类型和硫化条件对活性相结构的影响,并分析了活性相与催化性能的构效关系。最后,指出了工业催化剂制备时大孔径和高机械强度需要匹配的问题,提出根据实际应用需求来调控活性组分在载体上的宏观分布,并展望了催化剂孔道结构设计与原位表征技术的开发等未来发展方向。     

氧化铝制备工艺对银催化剂性能的影响

研究了不同类型氧化铝晶体形貌与制备工艺对银催化剂及其载体性能的影响。结果表明,经高温焙烧后,氧化铝晶粒虽然已经有长大的趋势,但未完全发育,仍存在很多"蠕虫状"无规则氧化铝晶粒;其中,添加硼化物载体的晶粒长得相对更完整一些,对块状氧化铝的生成较为有利;添加胺基化合物有利于水合氧化铝向α-氧化铝的转变,但其实际效果稍低于硼化物。采用比表面积较高的氧化铝作为载体,制得的银催化剂的反应活性较高。若通过添加造孔剂形成较大气孔,催化剂的选择性得到明显提高。     

氧化铝基载体组成对钴基催化剂结构和费-托合成催化性能的影响

以γ-Al2O3为原料制备Ni-γ-Al2O3、Zn-γ-Al2O3和Al2O3载体,并采用等容浸渍法制备了钴基费-托合成用催化剂。结果表明:高温焙烧使氧化铝晶型和孔结构发生较大变化;镍添加后在载体表面形成高分散的氧化镍物种;而锌添加后与载体发生反应生成了铝酸锌;负载型催化剂中,四氧化三钴粒径大小主要取决于载体孔结构。CoPt/γ-Al2O3、CoPt/Zn-γ-Al2O3、CoPt/Ni-γ-Al2O3具有相近的费-托合成催化性能,而CoPt/Al2O3呈现出最高的催化活性和最低的甲烷选择性。表明,钴物种粒径和载体结构是影响催化剂费-托合成催化性能的主要因素。     

Catalytic activity of ethylene oxidation over Au,Ag and Au–Ag catalysts: Support effect

Au, Ag and Au–Ag catalysts on different supports of alumina, titania and ceria were studied for their catalytic activity of ethylene oxidation reactions. An addition of an appropriate amount of Au on Ag/Al₂O₃ catalyst was found to enhance the catalytic activity of the ethylene epoxidation reaction because Au acts as a diluting agent on the Ag surface creating new single silver sites which favor molecular oxygen adsorption. The Ag catalysts on both titania and ceria supports exhibited very poor catalytic activity toward the epoxidation reaction of ethylene, so pure Au catalysts on these two supports were investigated. The Au/TiO₂ catalysts provided the highest selectivity of ethylene oxide with relatively low ethylene conversion whereas, the Au/CeO₂ catalysts was shown to favor the total oxidation reaction over the epoxidation reaction at very low temperatures. In comparisons among the studied catalysts, the bimetallic Au–Ag/Al₂O₃ catalyst is the best candidate for the ethylene epoxidation. The catalytic activity of the gold catalysts was found to depend on the support material and catalyst preparation method which govern the Au particle size and the interaction between the Au particles and the support.     

Progress of immobilized catalysts for ethylene oligomerization to α-olefin

综述了乙烯齐聚制a-烯烃固载化催化剂的研究新进展。通过讨论固载化催化剂的载体结构和性质、固载化方法、助催化剂以及主催化剂与载体的相互作用等对乙烯齐聚反应的影响,指出固载化催化剂由于载体与活性金属中心的相互作用改变了原均相催化剂活性中心的有规立构及定向性,使其活性金属中心的电子密度发生变化是导致固载化催化剂的活性与原均相催化剂不同的重要原因,且多数固载化催化剂的活性有所降低。另外,对固载化催化剂活性中心及反应中间物种形成的催化反应机理进行了简单阐述。最后指出开发新型载体及更为简单有效的固载化方法,明晰主客体之间的相互关系是今后乙烯齐聚固载化催化剂研究的重要任务。     

载体孔结构对银基催化剂性能影响

乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂所用载体为大孔惰性α-Al_2O_3。载体孔道结构对金属银的分布有调控作用,通过选择适宜的孔道结构,采用银胺溶液浸渍,热分解可以获得特定尺寸分布的负载银催化剂。以不同粒度和晶相的氧化铝复配,添加不同的扩孔剂,制备了孔结构不同的三种载体负载银制得银催化剂。对银催化剂进行TGA和SEM分析,并考察其催化性能。结果表明,选用平均孔径为(1～2)μm、多孔性α-Al_2O_3载体制得的催化剂具有较高活性和选择性。     

乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂研究进展

综述了乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂的重要研究进展。包括通过调整添加组分及配比、改进载体结构、控制载体中各种杂质含量等方法改进载体;通过各种共促进剂的使用、改进载体浸渍方法和催化剂活化过程,提高Ag-Re-Cs体系催化剂的性能;通过低浓度CO2进料、高温预处理、反应抑制剂控制、反应失控控制和使用微通道反应器等工艺方法改善催化剂的使用性能。     

镍硅改性对环氧乙烷合成用银催化剂及其载体性能的影响

氧化铝原料来源改变后,银催化剂活性和稳定性波动,为了改善银催化剂性能,分别对载体进行硅改性、镍改性及镍硅共同改性。采用X射线衍射、N2物理吸附-脱附、压汞和扫描电镜等对催化剂物性及微观结构进行表征,研究各种改性对载体孔结构、比表面积和强度等的影响。结果表明,经各种改性后载体的小孔增多,比表面积增大,载体强度增加。制成的银催化剂在空速6 000 h-1和出口环氧乙烷物质的量分数为2.50%条件下进行微反评价,银催化剂的活性和稳定性均提高,其中,以镍硅共同改性后的效果最佳,运行至第215天时,反应温度仅为231.7℃,而未改性催化剂运行至第8天时,反应温度已达227.0℃。     

TiO2对重整预加氢催化剂性能的影响

采用纳米TiO₂对氧化铝进行改性,并以改性氧化铝为载体制备系列催化剂,通过N₂物理吸附、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD等方法研究TiO₂对催化剂的孔结构、物相和酸性的影响,并考察TiO₂对重整预加氢反应性能的影响。结果表明,添加TiO₂降低催化剂的比表面积和孔容,促进氧化钼的还原,增强催化剂的中强酸,催化剂性能得到较大改善,在入口温度低10 ℃的条件下,催化剂仍具有较好的脱硫和脱氮性能。     

高铝粉煤灰负载锰基催化剂的催化氧化NO性能研究

氮氧化物催化氧化是烟气脱硝技术的一个重要发展方向。本工作以具有球形镂空结构的预处理后高铝粉煤灰为载体，以硝酸锰为活性组分源，采用溶胶凝胶法制备锰基NO氧化催化剂，采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、N2物理吸附、H2程序升温还原分析仪(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析测试手段对催化剂的NO催化氧化性能进行深入研究。结果表明，载体粒径、锰负载量、硝酸锰凝胶煅烧温度以及NO催化氧化温度对催化剂催化活性均有较大影响。当载体粒径在100~200目(150~75 μm)、锰负载量为8wt%、硝酸锰凝胶煅烧温度为500℃、NO催化氧化温度290℃时，NO催化氧化效果最好，氧化率达到77.8%。SEM结果显示，溶胶凝胶法制备的氧化锰粒子在100~200 nm，且相对均匀负载在载体上。N2-物理吸附表明，催化剂的孔结构主要为介孔，并呈现H3型回滞环。锰基催化剂上化学吸附氧Oβ的占比和Mn4+浓度随着锰负载量的增加先增大后减小，此趋势与NO催化性能变化趋势一致，表明Oβ和Mn4+是影响NO催化氧化效果的决定因素。     

不同高岭土系黏土性质及在催化裂化催化剂中的应用

随着原料油重质化、劣质化程度逐渐增高,催化裂化催化剂基质不仅需要保证催化剂有良好的磨损性能和流化性能,还需要具有适当的孔和一定的酸性对原料油中的大分子进行预裂化。半合成催化裂化催化剂中的高岭土系黏土对催化剂性能有重要影响。高岭土可直接或经酸、碱改性作为催化剂基质,也可通过原位晶化技术合成分子筛或含有Y型分子筛的催化剂。累托石通过交联反应可以合成层柱分子筛用于催化裂化催化剂制备。埃洛石因其管状结构,作为基质时催化剂具有孔体积和比表面积大及活性高的特点。对催化裂化催化剂中高岭土系黏土结构、改性方法及在催化裂化催化剂中应用进行综述,并对今后高岭土在催化裂化催化剂中的研究方向进行展望。     

Ti/Zr助剂掺杂VPO催化正丁烷选择性氧化制顺酐

采用有机相法制备钒磷氧(VPO)催化剂,并在合成过程中加入Ti/Zr助剂,使用微型固定床反应器评价其催化正丁烷选择性氧化制顺酐的性能,考察了不同助剂元素及其化合物形式和添加量对催化剂性能的影响,分析了添加助剂对催化剂晶相及微观形貌的影响. 结果表明,加入助剂未改变催化剂的晶相结构,但促进了活性相(VO)2P2O7生成,且使反应后催化剂微观形貌发生改变,片层更破碎,活性相暴露,同时生成了利于反应的微量V5+;助剂金属Ti和Zr与V元素间的相互作用对催化剂表面P浓度及V价态都有一定影响;与不加助剂的VPO催化剂相比,相同反应条件下,Ti/Zr助剂修饰的VPO催化性能显著提高,摩尔比Zr/V为1.5%的Zr(NO3)4为助剂的催化剂的催化性能最佳,稳定状态下正丁烷的转化率高达99.1%,顺酐收率为54.4%.