制备条件对Cu/Al2O3 选择性催化还原NO的影响研究

考察了制备方法、活性组分负载量和焙烧温度对Cu/Al₂O₃ 选择性催化还原NO的影响。结果表明，采用溶胶-凝胶+浸渍法制备的Cu/Al₂O₃催化剂活性最好；负载Cu质量分数为15%时，催化剂的活性温域最宽，最大活性温度最低，催化活性最好；最佳焙烧温度为750 ℃。     

Ni/SiO2催化剂的制备条件对催化间二硝基苯加氢反应性能的影响

将Ni/SiO₂催化剂应用于间二硝基苯加氢反应中,考察了该催化剂制备过程中焙烧温度和还原温度对其催化性能的影响,并通过BET、XRD、TEM、TPR等方法对催化剂进行了表征.结果表明,在实验研究范围内,随着焙烧温度的提高,Ni/SiO₂催化剂比表面积降低,NiO与载体SiO₂之间的相互作用逐渐增强,催化剂的还原温度明显提高,活性组分Ni的晶粒度增大,焙烧温度为773 K时催化剂具有最佳的催化反应性能,此时活性组分Ni以高分散状态存在.催化剂的还原温度对Ni/SiO₂催化剂的结构和催化性能影响显著,当还原温度较低时,活性组分还原不完全,催化剂活性较低;而还原温度太高会使活性组分烧结,导致催化剂活性明显降低;还原温度为723 K时催化剂表现出最佳的活性和选择性.     

铜系催化剂选择性催化还原脱除NOx研究

以硅胶改性堇青石蜂窝陶瓷为载体，分别制备了以Cu-O、Cu-Ce-O和Cu-Ce-Mn-O为活性组分的催化剂。以CO(NH₂)₂为还原剂，在固定床反应器中进行选择性催化还原NO的研究。采用XRD、SEM和BET等测试方法对催化剂进行表征。结果表明，在温度(300～500) ℃，催化剂Cu-Ce-Mn-O/SiO₂/堇青石的活性优于催化剂Cu-O/SiO₂/堇青石和Cu-Ce-O/SiO₂/堇青石，反应温度为450 ℃、空速为8 000 h^-1时，Cu-Ce-Mn-O/SiO₂/堇青石催化剂催化还原NO的转化率可达到88%。     

SO2及水蒸汽对新型钒氧化物脱氮催化剂活性的影响

以TiO₂/Al₂O₃/堇青石蜂窝陶瓷为载体、V₂O₅-MoO₃-WO₃为活性组分，采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了用于氨法选择性催化还原烟气中NO的新型催化剂，考察了SO₂和水蒸汽对其脱氮活性的抑制作用。结果表明，SO₂和水蒸汽对其活性抑制不明显，催化剂在最佳温度仍然能保持90%的脱氮率。运用红外表征手段对活性抑制后的催化剂表面进行研究，发现有微量的硫酸盐生成。     

柴油车尾气四效组合催化剂的研究

提出设计双层组合催化剂净化新技术,即碳黑氧化燃烧催化剂床层和NOx还原催化剂床层的组合,该组合催化剂对柴油机尾气四种污染物的消除具有较高的催化活性。采用浸渍法制备了Al₂O₃负载不同量的La_0.8K_0.2MnO₃和相同负载量、不同K含量的La_1-xK_xMnO₃/Al₂O₃催化剂作为氧化催化剂处理碳烟、CO和HC;采用等体积浸渍法制备Cr/HZSM-5、Mo/HZSM-5、W/HZSM-5三系列催化剂作为还原催化剂处理NOx,并将其进行组合,得到优良的氧化还原组合催化剂,同时处理柴油车尾气中的四种污染物。在模拟柴油车尾气组成条件下,用乙炔代表烃类物质并采用固定床微型反应装置,考察了所制备的双层四效组合催化剂净化柴油车尾气的催化性能。研究发现,负载质量分数为50%的La_0.5K_0.5MnO₃/Al₂O₃和负载量为1.42×10^-4mol·g^-1的W/HZSM-5组合催化剂对于同时消除柴油车尾气NO、碳颗粒、CO和HC有较好的效果。NO还原为N₂的转化率在反应温度范围最高可达79%,同时碳颗粒的燃烧峰值温度为448 ℃,碳颗粒燃烧生成CO₂ 的最大选择性可达98%,乙炔完全转化的温度为364 ℃,从而实现了四种有害物质的同时催化净化。     

ZrO2-Al2O3催化剂载体的制备及应用

ZrO₂-Al₂O₃复合载体具有独特的性能，当其作为催化剂载体时，可通过与活性组分的相互作用改变活性组分的分散状态及活性相结构，从而改善催化剂的催化性能。介绍了ZrO₂-Al₂O₃复合载体的制备以及组织结构、物相、表面酸性和与活性组分的相互作用等性能，并重点介绍了其在加氢脱硫反应中的应用。     

浆态床合成二甲醚用CuZnAlSi催化剂的完全液相法制备及表征

采用完全液相法制备了不同SiO₂含量的二甲醚(DME)合成CuZnAlSi双功能催化剂,并在浆态床反应器中评价其催化反应活性,通过in-situ XPS、XRD、BET、NH₃-TPD等方法对其物理化学性能进行研究。结果表明,CuZnAl催化剂中加入SiO₂组分,能够促进活性组分Cu的分散,并通过与AlOOH的作用调变催化剂的孔结构和表面酸性,从而提高催化剂在DME合成反应中的活性。准原位 XPS表征结果显示,还原后的催化剂表面Cu⁰和ZnO共同构成DME合成反应中的甲醇合成活性中心。SiO₂的加入可能导致Cu、Zn和Al组分间的相互作用减弱,催化剂稳定性降低。     

Mn-Cu-Ce-Fe/REY系列催化剂上NH3选择性催化还原NO性能

采用正交实验设计和浸渍法制备Mn-Cu-Fe-Ce/REY催化剂。采用固定床微型反应器评价SO₂存在下催化剂在NH₃选择性催化还原NO反应中的活性,考察Mn、Cu、Fe和Ce各活性组分对催化剂活性的影响,并采用XRD、H₂-TPR和SEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,Mn、Cu、Fe和Ce各活性组分对催化剂活性影响顺序为：Cu＞Fe＞Ce＞Mn,催化剂的氧化还原性能影响催化剂活性。     

Ce1-xCuxO2-x/Al2O3催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

以γ-Al₂O₃为载体，采用共浸渍法制备了负载型Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂（x=0～1）以及不同Ce_0.2Cu_0.8O_1.2含量的Ce_0.2Cu_0.8O_1.2/Al₂O₃催化剂，采用XRD、TPR等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征，评价了催化剂的甲烷催化燃烧性能.结果表明，Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂中Ce和Cu的摩尔比显著影响催化剂的催化性能，在载体γ-Al₂O₃表面，Ce和Cu形成了固溶体，从而提高了Cu的分散性，改变了Ce和Cu的氧化还原性能，提高了催化剂的甲烷催化燃烧性能，并且Ce和Cu之间存在着协同作用.     

镍与铜的相互作用对于苯甲醇催化氧化性能的影响

通过共沉淀法制备了不同配比的Ni-Cu催化剂,并采用XRD、TPR和XPS表征方法研究了镍铜相互作用对苯甲醇的催化氧化性能的影响。结果显示,当催化剂体系中只有Ni时,催化剂组分为Ni(OH)₂;当催化剂体系含有Ni和Cu时,催化剂组分为Ni(OH)₂和Cu(OH)₂混合晶相;当催化剂体系中仅含Cu时,催化剂组分为CuO;并且由于镍、铜的相互作用,催化剂的还原温度降低,Ni的存在阻止了Cu(OH)₂晶相转变为CuO。此外,催化剂体系中Ni含量越高,其催化活性也越高,Ni的存在提高了Cu的催化性能。     

含CO2合成气低温合成甲醇的研究

以含CO₂的合成气为原料,Cu-Zn基催化剂,醇溶剂,低温、低压（443 K、3.0 MPa）下合成甲醇。考察了时间、溶剂和催化剂对反应的影响。结果表明,随着反应时间的增加,碳的总转化率、甲醇选择性及收率均逐渐增加;醇溶剂参与反应,但并不被消耗,起到助催化作用,且2-丁醇溶剂表现出较高的反应活性;ZnO、Y₂O₃、La₂O₃、MgO和Al₂O₃作为载体制得的Cu/M_xO_y催化剂,Cu/ZnO呈现出较高的反应活性;稀土元素La作为助剂,能提高Cu-Zn基催化剂的活性,当使用n(Cu)∶n(Zn+La)=1∶1,且n(Zn)∶n(La)=3∶2的Cu/ZnO/La2O3催化剂进行甲醇合成反应时,碳总转化率、甲醇的选择性和收率均高于Cu/ZnO催化剂。     

环己醇催化脱水制环己烯WO3/MxOy催化剂的研究

分别以SiO₂、γ-Al₂O₃和TiO₂为载体，偏钨酸铵为WO₃前驱体，等体积浸渍法制得WO₃质量分数为12%的WO₃/SiO₂、WO₃/γ-Al₂O₃和WO₃/TiO₂三种催化剂，考察了环己醇脱水制备环己烯的催化剂活性和选择性。采用X 射线衍射、N₂吸附、NH3程序升温脱附和CO₂程序升温脱附等手段对催化剂进行表征，并与催化活性、选择性及稳定性关联。结果表明，催化剂平均孔径大，有利于降低反应物和产物的内扩散阻力，可提高环己醇转化率和环己烯选择性；孔径大小相近的前提下，酸中心量大有利于脱水反应的进行，可提高环己醇转化率；催化剂表面碱强度大、碱中心数多，有良好的抗积炭性能，因而催化剂的稳定性较好。负载WO₃质量分数为12%的WO₃/TiO₂催化剂在反应温度170 ℃和环己醇空速2.7 h^-1的条件下，环己醇转化率可达100%，环己烯选择性可达97%以上，具有良好的稳定性。     

CuO助剂对铁铬系CO高温变换催化剂性能的影响

考察了CuO的不同前驱体对铁铬系CO高温变换催化剂反应性能的影响，研究发现，CuO助剂可改善催化剂的低温活性，以硝酸铜的加入形式效果较为显著。对样品进行了XRD、BET、H_2- TPR和XPS表征，结果表明， CuO助剂进入了Fe₃O₄的反尖晶石结构的八面体空隙，置换Fe²⁺与Fe₃O₄发生相互作用，改变了催化剂的还原特性，使^_Fe2O3还原为Fe₃O₄的还原温度降低了100 ℃左右。铜在催化剂的表面以Cu(OH)₂、CuO和Cu₂O三种形态存在，因Cu²⁺取代Fe²⁺的八面体配位单元，致使配位场稳定化能降低，催化剂表面容易产生O^2－缺位，所产生的新的活性中心极易吸附OH^－，使催化剂在低汽气比条件下参与CO变换反应，具有高活性且遏制烃类副产物的生成。     

燃料电池用Cu-Ce(La)Ox变换催化剂

对采用共沉淀法制备的Cu-Ce(La)O_x高温变换催化剂进行了研究，包括中和pH值、中和温度、焙烧温度和方式以及CuO、CeO₂和LaO_x含量对催化剂性能的影响。5%CuO-CeO₂-La(10%)O_x高温变换催化剂的最佳制备工艺条件为：pH＝11，中和温度54 ℃，400 ℃焙烧4 h。催化剂的最佳质量分数配比是：CuO 为20%，CeO₂ 为70%，LaO_x 为10%。XRD晶相分析表明，5%Cu-Ce-La(10%)O_x催化剂中除了主相CeO₂以外，还出现了Cu与La形成的钙钛矿型复合氧化物CuLaO₂，且CuLaO₂高度均匀地分散在主相CeO_x中；还原态中除了CeO₂、CuLaO₂外，还出现了Cu单质。因此，这类催化剂的活性中心不可能是简单的CuLaO₂或Cu，这使得催化剂无论氧化态还是还原态都具有基本相同的活性。催化剂的活性位形态结构尚需做进一步研究。     

不同沉淀剂对制备邻苯基苯酚的Cu-Mg催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了用于环己烯基环己酮脱氢合成邻苯基苯酚的Cu-Mg催化剂,考察了不同共沉淀剂Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃、（NH₄）₂CO₃和H₂C₂O₄ 制备的Cu-Mg催化剂对催化活性和选择性的影响,利用XRD、BET、H₂-TPD、NH₃-TPD和CO₂-TPD等手段对催化剂进行表征。研究表明,催化剂制备中共沉淀剂种类对催化剂晶形结构、比表面积、表面酸、碱性和对氢吸附能力等影响显著,从而影响催化剂的活性和选择性;采用NaCO₃作共沉淀剂制备的Cu-Mg催化剂具有较大的比表面积,有利于MgO和活性组分Cu的分散,催化剂表面低温吸氢中心多,因而催化剂活性大,反应物转化率高,有利于降低催化剂表面强酸和强碱中心数,有利于抑制副反应,从而有利于提高生成邻苯基苯酚的选择性,在空速0.12 h^-1、H₂空速33 mL·（g·h）^-1和反应温度360 ℃条件下,环己烯基环己酮转化率达99.95%,邻苯基苯酚收率达95.23%。     

新型CuO/ZnO催化剂的制备及其在水煤气变换反应中的应用

首次采用沉积沉淀法,以Cu（OH）₂为前驱体制备不同CuO负载质量分数的CuO/ZnO水煤气变换（WGS）催化剂,并运用XRD、N₂物理吸附和TPR等方法对催化剂进行结构表征。结果表明,活性组分CuO在载体ZnO表面的分散程度、颗粒大小及CuO和ZnO之间相互作用对催化剂的活性均有影响。CuO的适宜负载质量分数为20％,所得CuO/ZnO催化剂样品WGS反应活性较好,在350 ℃,CO转化率可达95.5％。     

SiO2负载铬基催化剂催化四氢萘合成α-四氢萘酮

以硝酸铬或重铬酸钾为Cr源,采用浸渍法制备了SiO₂负载的Cr基催化剂［Cr(Ⅲ)/SiO₂和Cr(Ⅵ)/SiO₂］,并用共浸渍法制备了K₂O改性的Cr(Ⅲ)/SiO₂催化剂［K-Cr(Ⅲ)/SiO₂］。分别以叔丁基过氧化氢和O₂作氧化剂,考察了三种催化剂催化四氢萘合成α-四氢萘酮的反应性能。结果表明,以叔丁基过氧化氢作氧化剂时,Cr(Ⅲ)/SiO₂表现出最高的反应活性和选择性,K-Cr(Ⅲ)/SiO₂与Cr(Ⅵ)/SiO₂活性相近。紫外可见漫反射光谱表征结果表明,Cr(Ⅲ)/_SiO2具有最高的低价Cr物种（Cr［L］）和高价Cr物种（Cr［H］）比例,K₂O的引入抑制了Cr［L］物种的生成。推测以叔丁基过氧化氢作氧化剂时,四氢萘氧化生成α-四氢萘醇是反应速率控制步骤,Cr［L］物种可能是催化该反应的活性中心。以O₂作氧化剂时,Cr(Ⅲ)/SiO₂与Cr(Ⅵ)/SiO₂催化剂性能相近,说明O₂在相界面传质和（或）在催化剂表面吸附可能是反应的控制步骤。     

NiMo/ZrO2-Al2O3柴油深度加氢脱硫催化剂的研究

以ZrOCl₂·8H₂O和Al₂O₃为原料,采用包覆法制备了一系列不同ZrO₂含量的ZrO₂-Al₂O₃复合载体,并用等体积浸渍法负载活性金属,制备了相应的NiMo/ZrO₂-Al₂O₃加氢脱硫催化剂,以柴油为原料考察了催化剂的加氢脱硫活性,利用XRD、N₂吸附和UV-Vis DRS等技术对催化剂及载体的基本物性进行了表征。结果表明,在催化剂载体中引入适量的ZrO2,保持了Al₂O₃载体的孔道结构,降低了活性金属和载体的相互作用,有利于提高催化剂的柴油加氢脱硫活性,当载体中ZrO₂质量分数为10%时,催化剂表现出最高的催化活性,脱硫率达99.25%,产品中硫低于10 μg·g^－1,满足柴油欧-Ⅳ的硫含量标准。     

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％。