Cu/ZrO2催化剂用于二乙醇胺脱氢合成亚氨基二乙酸的研究

用共沉淀法制备的Cu/ZrO₂催化剂进行二乙醇胺催化脱氢合成亚氨基二乙酸,分别考察了催化剂用量、原料配比、反应温度、反应压力和反应时间等因素对反应的影响。结果表明,最佳反应条件为:二乙醇胺68.5 g、去离子水140 g、催化剂的加入量为二乙醇胺质量的20%、n(氢氧化钠)∶n(二乙醇胺)=2.3∶1、反应温度170 ℃、反应压力0.8 MPa和反应时间5 h。在此条件下,亚氨基二乙酸收率可达92.3%。催化剂经重复使用8次后,亚氨基二乙酸收率仍然保持在90%以上。     

用于二乙醇胺脱氢的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂的制备与表征

以氢氧化钠为沉淀剂,硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝和硝酸氧锆为原料,采用共沉淀法制备出了用于二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂,并用物理吸附(BET)和X射线衍射(XRD)对不同种类的铜基催化剂进行了表征,探讨了ZnO和Al2O3的不同比例对催化剂性能的影响。结果表明,同时加入ZnO和Al2O3的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有大的比表面积,Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有非晶态结构。该催化剂适宜的反应条件为:w(NaOH)=30%、反应温度160℃、压力1.0 MPa,二乙醇胺转化率可达100%,亚氨基二乙酸收率可达95.61%。     

Cu/CeO2催化剂催化二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸

以硝酸铜和硝酸铈为原料,采用共沉淀法制备系列Cu/CeO_2催化剂。并用物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)对催化剂的结构和还原性进行了表征,考察了其在二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸反应中的催化性能。结果表明,经500℃焙烧、铜铈物质的量比为3∶1的Cu_3Ce_1催化剂还原温度最低,为230℃,且Cu_3Ce_1还原后表面有适量Cu活性中心,Cu_3Ce_1催化剂在二乙醇胺(DEA)脱氢制亚氨基二乙酸的反应中具有较好催化活性。该催化剂最适宜的反应条件为:m(DEA)∶m(Na OH)∶m(H2O)=1.15∶1.00∶2.42,催化剂用量6 g,反应温度180℃,反应压力1.1 MPa,反应时间4 h,搅拌转速600 r/min,Cu_3Ce_1催化剂上二乙醇胺的转化率为99.63%,亚氨基二乙酸选择性为95.73%,Cu_3Ce_1催化剂重复使用9次,无明显失活。     

铜/氧化锆催化剂的制备及应用研究进展

介绍了Cu/ZrO2催化剂的制备方法,阐述了助剂对Cu/ZrO2催化剂物化及催化性能的影响,综述了Cu/ZrO2催化剂在CO和/或CO2加氢合成甲醇、醇类水蒸气重整制氢、二乙醇胺脱氢合成亚氨基二乙酸盐、环己醇脱氢制环己酮和环己醇还原氨化制环己胺反应中的应用。     

基于Cu基催化剂的二乙醇胺脱氢工艺的研究进展

基于Cu基催化剂在二乙醇胺脱氢工艺中易氧化、易烧结的研究现状,介绍了二乙醇胺脱氢制备亚氨基二乙酸的机理。探讨了Cu基催化剂载体、助剂及微观形态对催化性能的影响。指出未来二乙醇胺脱氢工艺的发展方向不仅需要选择高效催化剂,生产工艺也应由间歇式反应向连续化反应发展。简单介绍了国内外二乙醇胺脱氢在生产工艺上的发展,最后对Cu基催化剂的改性以及二乙醇胺脱氢的连续化生产工艺提出了新思路。     

基于Cu基催化剂的二乙醇胺脱氢工艺研究进展

基于Cu基催化剂在二乙醇胺脱氢工艺中易氧化、易烧结的研究现状,介绍了二乙醇胺脱氢制备亚氨基二乙酸的机理。探讨了Cu基催化剂载体、助剂及微观形态对催化性能的影响。指出未来二乙醇胺脱氢工艺的发展方向不仅需要选择高效催化剂,生产工艺也应由间歇式反应向连续化反应发展。简单介绍了国内外二乙醇胺脱氢在生产工艺上的发展,最后对Cu基催化剂的改性以及二乙醇胺脱氢的连续化生产工艺提出了新思路。     

Raney-Cu催化二乙醇胺脱氢氧化生产亚氨基二乙酸的研究

以 Raney- Cu为催化剂 ,催化二乙醇胺脱氢氧化 ,生产亚氨基二乙酸 ,讨论了影响反应及催化剂寿命的因素。     

超重力场共沉淀法制备Cu/ZrO_2催化剂

以硝酸铜、氧氯化锆为原料,以w(NaOH)=20%水溶液为沉淀剂,采用超重力场共沉淀法,制备出用于二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸的Cu/ZrO2催化剂。通过正交实验获得了较优的催化剂制备条件:超重力场反应器转速为800 r/min、沉淀终点pH=12、陈化时间为5 h、原料n(Zr)∶n(Cu)=2∶1和锆盐初始浓度为0.2 mol/L。在该优化条件下制得的催化剂前驱体,经500℃焙烧5 h、220~240℃还原5 h得到Cu/ZrO2催化剂。将该催化剂用于二乙醇胺催化脱氢性能研究,亚氨基二乙酸钠的收率达97.50%,选择性达98.05%。将该催化剂重复使用5次,平均收率为95.02%,单程失活率为1%~2%,具有较稳定的催化活性和较长的使用寿命。且在实验室小试条件下该催化剂的催化性能优于传统共沉淀法制备的Cu/ZrO2催化剂。     

非晶态合金催化剂用于二乙醇胺脱氢氧化制备亚氨基二乙酸的研究

用自制的非晶态合金催化剂一步催化脱氢氧化二乙醇胺合成亚氨基二乙酸 ,考察了催化剂与二乙醇胺的质量比、反应温度、时间、压力和pH值对亚氨基二乙酸转化率的影响 ,并与其它RaneyCu类催化剂进行了对比。结果表明 ,使用CSGZ - 0 4非晶态合金催化剂进行二乙醇胺脱氢氧化 ,当反应温度为 16 0～ 180℃、压力为 12～ 18MPa、pH值为 12 6 8、催化剂与二乙醇胺质量比为 16 5∶10 0、反应时间为 2 5～ 3h时 ,亚氨基二乙酸的收率≥ 98% ,CSGZ - 0 4催化剂重复使用2 4次时 ,亚氨基二乙酸的收率≥ 95 %     

超重力场共沉淀法制备Cu/ZrO2催化剂的研究

以硝酸铜、氧氯化锆为原料,以w(NaOH)=20%溶液为沉淀剂,采用超重力场共沉淀法,制备出用于二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸的Cu/ZrO2催化剂。通过正交实验获得了较优的催化剂制备条件：超重力场反应器转速为800r/min、沉淀终点pH=12、陈化时间为5h、原料锆铜原子比为2:1和锆盐初始浓度为0.2mol/L。优化条件下制得的催化剂前驱体,经500℃焙烧5h、220~240℃下还原5h得到Cu/ZrO2催化剂。将催化剂用于二乙醇胺催化脱氢性能研究,亚氨基二乙酸钠的收率达97.50%,选择性达98.05%。将该催化剂重复使用5次,平均收率为95.02%,单程失活率为1%~2%,具有较稳定的催化活性和较长的使用寿命。且在实验室小试条件下该催化剂的催化性能优于传统共沉淀方法制备的Cu/ZrO2催化剂。     

锰和镧助剂对二乙醇胺氧化脱氢制亚氨基二乙酸Cu/ZrO2催化剂的改性作用

采用共沉淀法制备了掺杂锰、镧的Cu/ZrO2催化剂,考察了锰和镧助剂对Cu/ZrO2催化二乙醇胺氧化脱氢制亚氨基二乙酸性能的影响。采用XRD(X射线粉末衍射),TPR(程序升温还原),N2O滴定,N2吸附-脱附等方法考察了助剂改性后催化剂的结构和表面性质的变化。结果表明,引入锰助剂后催化剂比表面积从105 m2.g-1增大到143 m2.g-1,活性Cu的分散度从36.5%提高到53.6%;镧助剂的引入阻滞了金属Cu的聚集长大,延缓了催化剂晶化速度;锰、镧共同引入时表现出协同作用,不但使活性Cu的分散度提高,同时催化剂晶化速度减慢,从而提高了催化剂循环使用性能。     

铜基石墨烯复合催化剂的合成与表征

采用原位水热法制备了Cu/rGO催化剂并引入对苯二甲酸(TPA)对Cu基石墨烯复合材料进行改性研究，探究了不同溶剂、水热时间、沉淀pH对引入TPA的Cu/rGO催化剂材料微观结构特性的影响。通过XRD、FT-IR、XPS和SEM表征技术分析了催化剂的形貌结构及物化性质。考察了催化剂用于二乙醇胺脱氢的催化性能。在V_(乙醇)∶V_(水)=1∶1为溶剂，沉淀pH为13.0，160℃水热10 h，制备的催化剂性能最好，亚氨基二乙酸收率为86.55%，与没有添加TPA的Cu/rGO催化剂相比收率提高20%。TPA的加入，增强了GO片层间的相互作用，增加了GO片层间的有机官能团，稳定Cu₂O并使其结晶度较好，增加催化剂活性位点，以提高反应速率。且粒径约为10 nm左右的Cu纳米粒子均匀分布在褶皱状片层结构的rGO表面，提高催化剂抗烧结性能。     

用于二乙醇胺脱氢反应的铜锰系催化剂制备条件的研究

研究了铜锰系催化剂并流共沉淀法的制备条件对二乙醇胺催化脱氢反应性能的影响。结果表明，在铜锰原子比为1、溶液浓度0.4 mol·L^-1、沉淀pH为12、沉淀温度70　℃、焙烧温度550 ℃和还原温度210 ℃时，催化剂性能最好。在反应温度150 ℃和压力0.8 MPa，催化剂用量为二乙醇胺质量10%的反应条件下反应 5 h，亚氨基二乙酸盐收率可达93.2%。     

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。     

不同载体对Pt-Sn催化剂丙烷催化脱氢性能影响

分别以Hβ分子筛和γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备不同Sn含量的负载型Pt-Sn双组分丙烷催化脱氢催化剂。在固定床微反装置上对制备的催化剂进行活性评价,并采用NH₃-TPD方法测定催化剂表面酸量和酸强度分布。结果表明,负载型Pt-Sn/Hβ和Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂对丙烷催化脱氢反应性能与Sn含量密切相关,弱酸中心的存在对丙烷催化脱氢反应有利,对于特定的Pt-Sn体系,γ-Al₂O₃为载体的催化剂性能优于Hβ分子筛为载体的催化剂,当负载Sn质量分数为0.9时,Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂性能最好。     

Iminodiacetic acid synthesis in a microchannel reactor

The synthesis of iminodiacetic acid (IDA) by diethanolamine (DA) dehydrogenation over a Cu/ZrO₂ catalyst in a microchannel rector has been investigated and has been compared to the same synthesis in an autoclave. The output capacity of the microchannel reactor per unit volume of the reaction zone and per unit weight of the catalyst is 4.38 (g IDA)/(cm³ h) and 0.49 (g IDA)/(g Cat h), respectively, while the corresponding output capacities of the autoclave are 0.018 (g IDA)/(cm³ h) and 0.46 (g IDA)/(g Cat h). A kinetic analysis has demonstrated that IDA synthesis proceeds in two steps, yielding N-(2-hydroxyethyl)glycine as an intermediate product. A formal two-step kinetic scheme has been proposed, and the apparent rate constants of the reaction steps have been calculated. These rate constants for the synthesis in the microchannel reactor are several orders of magnitude higher than the corresponding constants for the synthesis in the autoclave. The output capacity per unit volume of the reaction zone for the microchannel reactor is two orders of magnitude higher than for the autoclave. This is evidence that the process in the submillimeter-sized channels is markedly intensified owing to the high heat and mass transfer efficiency.