钒磷氧催化剂制备过程中结晶条件对催化剂性能的影响

通过改变催化剂制备过程中搅拌速率、分散剂(聚乙二醇)添加量等结晶条件制得不同钒磷氧(VPO)催化剂,并采用XRD、BET、化学滴定等手段进行表征,考察了催化剂的晶相结构和微观形貌等对催化性能的影响。实验结果表明,不同的搅拌速率和分散剂添加量均对催化剂的晶相结构和微观形貌产生一定影响,并且搅拌速率对钒的平均氧化态有很大影响。选择适宜的搅拌速率、添加适量的聚乙二醇(PEG)可改变催化剂的微观结构和表面形貌等,从而获得高性能的催化剂。催化反应评价结果表明,当合成反应中搅拌速率为225r/min、添加的PEG与V2O5质量比为0.10时,催化剂上正丁烷转化率可达88%,顺丁烯二酸酐选择性可达70%,收率达到61.7%。     

铈对钒磷混合氧化物催化剂晶格氧反应性能的影响

用硝酸铈溶液浸渍制备了一系列Ce添加量（质量分数）为0.05%-3.0%的钒磷混合氧化物催化剂，在脉冲反应色谱上研究了丙烷在其上的晶氧选择氧化制丙烯酸和乙酸的反应。结果表明：添加Ce组分改善了催化剂的氧化还原作用，提高了催化剂的活性和可逆储氧量。Ce添加量在1.0%左右时催化剂的性能最好，可逆储氧量最高；Ce添加量小于0.1%时，对催化剂催化性能基本没有促进作用。XRD表征结果显示添加Ce组分并未改变催化剂的晶相结构。     

高分子改性对中间相沥青微观结构及炭纤维力学性能的影响

以富芳烃重馏分油（FCCDO）和聚乙二醇（PEG）为原料,在一定条件下进行共炭化反应得到可纺中间相沥青并制备力学性能优异的碳纤维。借助元素分析、X射线衍射、氢核磁共振等表征手段深入分析PEG添加量对中间相沥青结构组成及碳纤维性能的影响规律,并对共炭化机理进行推测。结果表明,随着PEG添加量增加,所得中间相沥青的软化点降低,收率增加,分子中烷烃结构数量明显增多,同时产物沥青的光学组织由中间相充分发展的广域流线型转化为小域流线型,最后转化为两相（中间相和各向同性相）共存的混合沥青。碳纤维的力学性能随着PEG添加量的增多而呈现先增大后减小的趋势。PEG添加量（w）为5%时可制备出直径为11.4 μm、拉伸强度最高可达2.4 GPa的碳纤维。     

PEG对Ni-Mo-W非负载型催化剂加氢脱硫性能的改进研究

非负载型催化剂近年来已逐渐成为石油馏分加氢精制催化剂的研究热点,然而对其研究还远不够深入,金属分散性差、利用率低限制了其实际应用。在Ni-Mo-W非负载型催化剂制备过程中引入助剂聚乙二醇(PEG),采用XRD、N_2物理吸脱附、NH_3-TPD和SEM等手段对催化剂的织构性质、酸性和微观形貌进行表征。结果表明,以PEG为助剂制备的催化剂金属分散性更好,孔隙结构发达,具有更大的酸量和良好的微观形貌,加氢脱硫(HDS)活性显著提升。PEG对催化剂HDS性能的改进程度随PEG分子量的增大而降低,当PEG分子量为400时,Ni-Mo-W非负载型催化剂具有最佳的HDS性能,对FCC柴油的脱硫率可达99.8%,加氢柴油硫含量仅为11μg/g。     

氨选择性催化还原废催化剂资源化回用及性能研究

氨选择性催化还原（SCR）废催化剂中含有大量钛、钒和钨等金属，对其进行资源化回用，不但能防止金属资源浪费，还能减少环境污染及降低脱硝催化剂生产成本。以钛白粉掺混酸洗废SCR催化剂为载体，采用挤出成型法制备新的蜂窝脱硝催化剂，通过X射线衍射仪（XRD）、比表面积分析仪（BET）和扫描电子显微镜（SEM）对催化剂进行表征，考察酸洗废SCR催化剂掺混量对蜂窝脱硝催化剂机械性能、脱硝性能及稳定性的影响。结果表明：与以纯钛白粉制备催化剂相比，掺混酸洗废SCR催化剂不改变催化剂的晶相结构；催化剂的比表面积、孔体积均随着酸洗废SCR催化剂掺混量的增加而降低，并且掺混量大时催化剂的机械强度高，抗磨性能强；当酸洗废SCR催化剂的掺混量（w）为30%时，所制备的蜂窝脱硝催化剂仍能保持与使用纯钛白粉制备的催化剂相当的脱硝效率和脱硝活性，且具有较好的脱硝稳定性。     

水蒸气和空气活化对VPO催化剂物性及催化性能的影响

在对钒磷氧（VPO）催化剂的前躯体进行活化的过程中,分别采用空气和水蒸气/空气混合气作为活化氛围。通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段,考察了不同气氛活化催化剂的晶相结构和表面性质。结果表明：采用水蒸气/空气活化的VPO催化剂主要晶相是(VO)2P2O7,而采用空气活化的催化剂主要晶相是VOPO4;水蒸气的加入降低了催化剂中钒的平均价态（AV值）,提高了表面P/V原子比。当采用水蒸气/空气体积比1:3的混合气活化时,所得催化剂FVO-1的P/V原子比为1.17,AV值为4.198。 FVO-1催化剂对正丁烷选择性氧化制顺丁烯二酸酐反应的催化性能评价结果表明,正丁烷转化率达到87.10%,顺丁烯二酸酐选择性达到72.89%。     

Ni-Mo-W非负载型催化剂加氢脱硫性能的改进

以相对分子质量为600的聚乙二醇(PEG600)为分散剂、硅藻土为黏结剂对Ni-Mo-W非负载型催化剂进行了改性,采用XRD、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD、HRTEM等方法对改性前后的催化剂进行表征,并考察了催化剂的加氢脱硫(HDS)性能。实验结果表明,PEG600使非负载型催化剂的颗粒尺寸减小,孔隙结构更发达,强酸中心数量增多,活性相平均堆叠层数达4.3层,且活性相分布更均匀。Ni-Mo-W-PEG600的HDS活性显著提高,340℃下最高脱硫率为99.6%,加氢柴油硫含量仅为18.6μg/g。加入硅藻土后的Ni-Mo-W-PEG600-DE的比表面积进一步增大,机械强度由4.2 N/mm提升至16.2 N/mm,催化剂的最高脱硫率可达99.8%。     

PEG与TMB-5对PLLA结晶及性能的协同影响

聚乳酸(PLLA)结晶速率慢、韧性差,通过联合添加成核剂（TMB-5）克服PLLA难以成核,添加链段运动调节剂聚乙二醇（PEG）提高PLLA链段运动能力以实现PLLA结晶与性能的调控。采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、小角X射线衍射仪(SAXD)、偏光显微镜(POM)和力学性能测试,考察了不同配比的TMB-5和PEG对PLLA的结晶行为与韧性的影响。结果表明,在PLLA中添加TMB-5和PEG,PLLA的玻璃化转变温度下降,结晶峰温度向高温方向移动,结晶速率加快,球晶尺寸变大,同时伴随有环带球晶的出现,但对PLLA的结构和晶型没有影响。力学测试表明,TMB-5/PEG协同改善了PLLA的韧性,当添加质量分数0.5%的TMB-5和质量分数3%的PEG时,PLLA/TMB-5/PEG三元共混物的韧性达到5.05 kJ/m²,比PLLA/TMB-5二元共混物、PLLA分别提高了22.9%和150%。     

Ni-Mo-W非负载型催化剂加氢脱硫性能的改进及结构探究

在共沉淀法制备三元(Ni-Mo-W)非负载型催化剂过程中加入聚乙二醇(PEG),采用XRD、BET及微反活性评价考察PEG的最佳相对分子质量及加入量,采用Py-IR,SEM,TEM等后续表征分析最佳条件下PEG对催化剂性质和脱硫活性的影响,采用XRD、LRS对Ni-Mo-W复合氧化物的结构进行深入探究。结果表明:在PEG的相对分子质量为600、加入量为Mo物质的量的20%时,催化剂对劣质柴油的脱硫率最高,可达99.8%;此条件下的Ni-Mo-W非负载型催化剂形态规整,活性组分分布均匀,相互间排列有序,孔隙最为发达,酸位得到充分暴露。合成的Ni-Mo-W复合氧化物是具有不同Mo、W配位的新型Ni基化合物,Ni-W构成主体及表层,内部填充部分主要由Ni-Mo构成。     

正丁烷氧化制顺酐催化剂添加助剂的作用

以正丁烷氧化制顺酐钒磷氧系催化剂为基础组份,研究了添加助剂对催化剂活性和选择性的影响。发现添加助剂后催化剂的选择性普遍得到改善,其主要原因是添加助剂可稳定催化剂中的四价钒(V~(+4)),这与添加助剂后催化剂相组成和结构变化的规律是一致的。添加适宜的助剂及适宜的添加量,可使顺酐质量收率提高约20—30％。     

磷钼杂多酸催化油酸与醇酯化反应合成脂肪酸酯的研究

合成几种磷钼酸盐催化剂,并对其进行XRD和TG表征。考察磷钼酸盐催化剂的种类、催化剂焙烧温度、催化剂的用量、酸醇摩尔比、反应温度、反应时间对油酸与甲醇酯化反应转化率的影响。结果表明：以磷钼酸锡为催化剂,在n（油酸）: n（甲醇）=1:8、催化剂用量为油酸质量的4%、回流温度（68±1）℃下反应6 h,油酸与甲醇酯化反应的转化率达到95.4%。磷钼酸锡催化剂易回收,最少可重复使用5次。在上述条件下考察磷钼酸锡催化不同脂肪酸和不同醇的酯化反应的活性,结果表明：当醇的碳链增加时,其酯化反应的转化率减小;当脂肪酸的碳链增加时,其酯化反应的转化率仅略有减小。     

聚烯烃催化剂陈化对油溶性减阻剂减阻率的影响

采用陈化工艺对聚烯烃催化剂进行处理,利用室内模拟环道评价装置评价催化剂陈化与非陈化两种工艺在不同主催化剂浓度、不同助催化剂浓度下所得聚烯烃产物的减阻率,考察催化剂的陈化温度、陈化时间对聚合物减阻率的影响,并采用IR、XRD对聚合物结构进行表征。结果表明：随着主催化剂TiCl4/MgCl2用量的增加,聚合物的减阻率先增大后降低,采用陈化工艺所得聚合物的减阻率均大于非陈化工艺下所得聚合物的减阻率,且聚合物减阻率最大时对应的催化剂用量小于非陈化工艺;助催化剂Al(i-Bu)3用量大于4.29×10-2 mol/L时,陈化工艺所得聚合物的减阻率较非陈化工艺大;采用陈化工艺,在陈化温度和陈化时间分别为-2 ℃和10 min时所得聚合物的减阻率最大,减阻率达到50%左右。IR和XRD表征结果显示,催化剂陈化不能改变聚合产物结构但使其结晶度降低。     

对硝基苯胺催化加氢合成对苯二胺的绿色工艺

建立了一种以对硝基苯胺和氢气为原料、水为溶剂、Raney Ni为催化剂,进行催化加氢反应合成对苯二胺的绿色工艺。研究了以水为溶剂的可行性,考察了反应压力、反应温度、搅拌转速、对硝基苯胺用量、催化剂用量等反应条件对加氢反应的影响,以及溶剂和催化剂的重复使用性能。实验结果表明,对硝基苯胺催化加氢合成对苯二胺的适宜反应条件为:水用量400 mL、对硝基苯胺用量175 g、Raney Ni催化剂用量5.0 g、搅拌转速1 000 r/min、反应温度50℃、反应压力3.0 MPa;在此条件下,对硝基苯胺的转化率为100.0%,对苯二胺的收率为98.9%,对苯二胺的纯度为100.0%(w);反应过程中溶剂和催化剂可重复使用。整个工艺过程安全环保,成本低,能耗低,收益高。     

不同晶粒大小Beta分子筛对加氢改质催化剂性能的影响

合成了3种不同晶粒大小的改性Beta分子筛;以拟薄水铝石和不同晶粒大小的改性Beta分子筛为载体,采用浸渍法制备相应的加氢改质催化剂;对改性Beta分子筛的物化性质进行表征;在微反装置上以四氢萘为原料,对3种加氢改质催化剂的选择性开环性能进行考察;在200mL加氢装置上,以催化裂化柴油为进料,评价3种加氢改质催化剂的催化性能。结果表明：以较小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的比表面积,有效增加了催化剂的加氢活性位;采用小晶粒Beta分子筛制备的催化剂具有较高的四氢萘转化率和催化裂化柴油加氢改质性能。     

低铂脱乙基型C8芳烃异构化催化剂的工业应用

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的降低贵金属Pt负载量的SKI-110乙苯（EB）脱乙基型C8芳烃异构化催化剂的工业应用情况。结果表明,降低Pt含量后,SKI-110催化剂的对二甲苯（PX）异构化率达到23.04%,单程乙苯转化率达到70.40%,单程二甲苯收率大于98%。该催化剂满足工业装置产品需求、有效地降低了PX生产成本,实现了联合装置操作中降低能耗的目标。     

直馏柴油催化氧化-萃取脱硫实验研究

采用催化氧化-萃取的方法对直馏柴油进行脱硫实验研究,对催化剂和萃取剂进行评选,并考察催化氧化反应条件对脱硫效果的影响。结果表明：选用醋酸钴为催化剂、空气为氧化剂、糠醛为萃取剂,在30 mL直馏柴油中加入醋酸钴催化剂0.4 g,在反应温度为50 ℃、反应时间为60 min、搅拌转速为600 r/min、萃取剂与柴油体积比为0.2、3级萃取的条件下,对直馏柴油进行催化氧化-萃取脱硫,精制柴油的硫质量分数由215 μg/g降低至约30 μg/g,脱硫率达到86%,满足欧Ⅳ排放标准要求。     

几种分子筛催化剂的二甲苯异构化反应性能研究

合成了几种具有不同孔道结构的分子筛,并考察了这些分子筛的孔结构性质、酸性以及在二甲苯异构化反应中的反应性能。结果表明：对于二甲苯异构化反应,催化剂的孔结构和酸性同样起着重要作用;孔结构决定了反应的类型或方式,孔径过大时会因为发生烷基转移生成重芳烃而导致C8芳烃损失增加,而孔径过小时会因为脱烷基或裂解反应而导致C8芳烃损失提高;催化剂的酸性质与反应活性和选择性密切相关,酸性太强或太弱都会导致C8芳烃损失的增加。因此,反应性能良好的碳八芳烃异构化催化剂必须同时具备适宜的孔道结构和酸性。     

镍/三氧化二铝催化对硝基苯乙醚加氢制备对氨基苯乙醚

实验以浸渍法制备Ni/Al_2O_3催化剂,用于对硝基苯乙醚加氢制备对氨基苯乙醚。考察了不同镍负载量的Ni/Al_2O_3催化剂以及反应温度、溶剂用量、搅拌速度等工艺条件对催化加氢法制备对氨基苯乙醚的影响。结果表明:镍负载量30%,反应温度控制在359～368 K,溶剂与对硝基苯乙醚体积比为1:1,搅拌速率800 r/min时,对硝基苯乙醚的转化率和对氨基苯乙醚的选择性高于99.3%。分析表明,影响Ni/Al_2O_3催化剂活性及选择性的主要因素是催化剂的活性比表面积及载体Al_2O_3与金属镍之间的强相互作用。     

纳米Cu(OH)_2/SiO_2催化剂的制备条件对糠醛加氢反应的影响

通过共沉淀方法制备了用于糠醛加氢制糠醇的纳米Cu(OH)2/SiO2催化剂,并运用XRD和BET等手段对制备的催化剂进行表征;考察溶液的滴加方式、碱液浓度、反应温度及陈化时间等因素对催化剂催化效果的影响。结果表明,用并加法进行滴加,在碱液浓度2.8 mol/L、陈化时间1 h、制备温度30℃和搅拌速率400 r/min的条件下,制得的催化剂表现出较高的加氢性能,糠醛转化率为97%,糠醇选择性达96.6%。     

高稳定性Co~(2+)-NaX催化苯乙烯环氧化合成环氧苯乙烷

将5次固态离子交换制备的Co2+-NaX于500℃焙烧6h,再进行一次固态离子交换制备高稳定性Co2+-NaX催化剂。ICP表征结果表明,所制备的高稳定性Co2+-NaX催化剂中Co2+质量分数为9.13%,高于5次固态离子交换制备的Co2+-NaX的平衡Co2+质量分数(8.42%)。将高稳定性Co2+-NaX催化剂用于以分子氧为氧源的苯乙烯环氧化反应,考察了搅拌转速、催化剂用量、反应温度、反应时间和溶剂加入量等因素对反应的影响,确定了适宜的反应条件:苯乙烯6mL,溶剂N,N-二甲基甲酰胺48mL,催化剂1.0g,反应温度100℃,反应时间6h,搅拌转速800r/min,氧气通入速率6mL/min。在此条件下,苯乙烯的转化率为69.8%,环氧苯乙烷的选择性为54.2%。高稳定性Co2+-NaX催化剂的活性优于5次固态离子交换制备的Co2+-NaX,且其重复使用时活性保持不变。