载体焙烧温度对Ni/SiO2-Al2O3催化剂稳定性的影响

为了获得高水热稳定的负载Ni催化剂,延长催化剂在含水液相体系中的使用寿命,以不同温度焙烧的Si O2-Al2O3为载体,采用浸渍法制备Ni/Si O2-Al2O3催化剂,通过吡啶-原位傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、NH3-程序升温脱附和H2-程序升温还原等方法进行表征,以水相1,4-丁炔二醇加氢为探针反应,研究载体焙烧温度对Ni/Si O2-Al2O3催化剂催化加氢性能及含水体系中稳定性的影响。结果表明,在(400~800)℃,随着载体焙烧温度升高,活性组分Ni存在状态及催化剂加氢活性变化较小,但催化剂的水热稳定性下降,造成这一现象的原因是随着载体焙烧温度升高,载体表面Si O2聚集,暴露的Al3+增加,载体水合程度增大。载体焙烧温度400℃时,Ni/Si O2-Al2O3催化剂表现出最佳的水热稳定性。     

不同介质中Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂稳定性研究

采用浸渍法制备Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂,选用四氢呋喃(THF)、γ-丁内酯(GBL)、1,4-丁二醇(BDO)、水(H2O)等常用溶剂作为介质对催化剂进行溶剂热处理,通过XRD、TG、H2-TPR手段对催化剂进行表征。结果表明,不同介质中催化剂活性组分发生不同程度的晶粒尺寸长大。经GBL处理过的催化剂Ni晶粒尺寸长大最明显,H2O处理次之,而THF的影响最小。     

焙烧温度对α-Al2O3载体性能的影响

Al2O3坯经不同温度焙烧制备α-Al₂O₃载体,利用X射线衍射、N₂吸附-脱附、压汞和扫描电镜等对其物性及微观结构进行表征,系统研究焙烧温度对α-Al₂O₃载体比表面积、孔结构等物性以及微观结构的影响规律。结果表明,生坯在焙烧温度为T ℃(基本焙烧温度)时完成转晶生成α-Al₂O₃。在T ℃这一临界点时载体的比表面积最大,达1.11a m²·g^-1(a为基准值),随着焙烧温度的升高,载体比表面积有所下降,大孔增多,Al₂O₃晶形生长更加规整。因此,对不同生产厂提供的Al₂O₃原料,需重新确定其焙烧温度,以求获得合适的比表面积及孔径分布,保证α-Al₂O₃载体及催化剂性能的稳定。     

助剂对Ni/γ-Al2O3催化剂活性和抗水合性能的影响

采用浸渍法制备了不同种类助剂改性的Ni-M/γ-Al₂O₃催化剂,通过XRD、低温氮气物理吸附和FT-IR等手段对改性前后的催化剂进行表征,并考察催化剂在1,4-丁炔二醇加氢反应中的活性和抗水合性能。结果表明,在所选助剂中,SiO₂的引入使催化剂维持了较高的加氢活性,同时,显著提高了Ni/γ-Al₂O₃催化剂的抗水合性能,γ-Al₂O₃表面Si-O-Al的形成是SiO₂抑制γ-Al₂O₃发生水合的直接原因。     

焙烧温度对共沉淀法合成Ni/Al_2O_3甲烷化催化剂性能的影响

采用并流共沉淀法制备Ni负载质量分数为15%的Ni/Al2O3催化剂,用于CO加氢甲烷化反应。结合紫外可见光漫反射、氢气程序升温还原、N2物理吸附-脱附和X射线粉末衍射等技术,考察焙烧温度对催化剂结构、活性与稳定性的影响。结果表明,低温[(350-500)℃]焙烧的样品中活性组分Ni主要以孤立的Ni O物种和高分散的无定形Ni O物种存在,相应的还原态样品中Ni粒子尺寸较小,是其新鲜态样品低温活性较高的主要原因。800℃焙烧的样品中活性组分Ni主要以高分散的无定形Ni O物种和Ni Al2O4尖晶石微晶形式存在于催化剂表面,活性组分Ni与载体Al2O3间的作用力较强,稳定性较高,且经过800℃水热老化处理10 h后仍具有较大的比表面积(125 m2·g-1),是其具有较佳低温活性同时突显良好水热稳定性的主要原因。     

焙烧温度对NiMo/Al2O3催化剂加氢性能的影响

采用不同的焙烧温度制备系列NiMo/Al₂O₃催化剂,运用BET、XRD、SEM和HRTEM等分析手段对催化剂进行表征,并以催化裂化进料为原料,在固定床高压反应器上对催化剂的加氢性能进行评价,着重考察焙烧温度对催化剂活性组分结构及活性的影响。结果表明,焙烧温度的升高有利于活性组分在催化剂表面的分散,但同时会增强活性组分与载体之间的相互作用,使催化剂活性相中单片层MoS₂片晶的数量增加,导致催化剂活性下降。
     

SiO2载体对Cu/SiO2催化剂的影响

分别以硅溶胶、气相SiO2、介孔SBA-15分子筛为载体,采用共沉淀法制备了Cu/SiO2催化剂,含活性组分Cu质量分数为25%。运用BET、XRD、H2-TPR、NH3-TPD等对催化剂进行表征。结果表明:以硅溶胶和气相SiO2为载体制得催化剂的Cu物种分散性较差,以SBA-15为载体制得催化剂的Cu物种以高度分散的形式存在,且具有较大的比表面积,较低的还原温度和较大的酸量。     

甲醛乙炔化反应中CuO-Bi2O3/SiO2-MgO催化剂活化过程研究

甲醛与乙炔发生炔化反应合成1,4-丁炔二醇,选用铜铋作为催化剂。模拟最具代表性的工业炔化催化剂以研究甲醛乙炔化反应的活化过程,制备高性能CuO-Bi₂O₃/SiO₂-MgO催化剂,结合XRD、H₂-TPR、TG-DTA和N₂-TPD-MS等表征,研究炔化催化剂活化过程中铜物种的转变,获得最优催化剂活化方法。结果表明,CuO在甲醛溶液中无乙炔存在下可定向转化为Cu₂O,但经乙炔活化后活性较低,归因于还原过程中Cu物种的流失及晶粒长大。而在甲醛与乙炔协同作用下,CuO可快速转变为Cu的炔化物种,表现出较高的炔化活性。表明炔化催化剂的活化过程必须在甲醛与乙炔同时存在的条件下进行。     

晶化温度对SiO2-Al2O3-MgO-F系微晶玻璃析晶的影响

为研究晶化温度对SiO2-Al2O3-MgO-F系云母微晶玻璃的析晶特征的影响,将制得的基础玻璃在不同晶化温度下进行热处理。采用x射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对样品进行晶体组成分析和组织形貌观察。结果表明:玻璃中析出的晶体主要是云母、柱晶石、莫来石和ZrO2晶体。在晶化温度为730℃时,玻璃样品中只析出粒状ZrO2晶体;在晶化温度为790℃时,玻璃中出现很多分相区域,分相促进棒状晶体和花形晶体析出;在晶化温度为870℃时,云母晶体开始析出,莫来石和柱晶石晶体为主晶相;在晶化温度为950℃时,玻璃中主晶相变为云母晶体;在晶化温度为1030℃时,片状云母晶体定向排列。     

NiMo/TiO2-Al2O3催化剂活性相表征及加氢脱硫反应性能研究

采用共沉淀法制备TiO₂含量不同的TiO₂-Al₂O₃复合载体,以传统的浸渍法制备活性金属负载量相同的NiMo/TiO₂-Al₂O₃催化剂。运用N₂低温吸附法、X射线衍射、H₂程序升温还原和激光拉曼光谱等方法对催化剂进行表征,在10 mL微型反应装置上进行催化剂活性评价。结果表明,当复合载体中TiO₂含量达到一定值后,TiO₂在整个TiO₂- Al₂O₃体系中的存在状态由高度分散转变为表面富集,XRD能够检测出锐钛矿型TiO₂的特征峰;TiO₂的添加对于催化剂的酸性能没有明显改变;激光拉曼光谱分析结果表明,TiO₂的存在有利于生成八面体结构的钼物种,并在TiO₂质量分数为8%时加氢脱硫活性达到较高水平。     

载体焙烧温度对Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂,Ni负载质量分数为10%。在固定床微反装置考察载体焙烧温度(600℃=、700℃、800℃和900℃)对Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,载体焙烧温度800℃制备的催化剂活性较好。由XRD和TPR分析可知,随着焙烧温度的升高,各衍射峰的峰强度增强,峰尖锐,说明随着焙烧温度的升高,催化剂中各氧化物晶粒增大。焙烧温度800℃的Ni/CuO-ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂的NiO峰强度较小,说明在该催化剂上NiO以高度分散的状态存在于催化剂表面。     

还原温度对Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂加氢性能的影响

采用浸渍法制备Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂,对催化剂进行不同温度还原,并利用XRD、H2-TPR等表征,考察了还原温度对催化剂反应性能的影响.结果表明,低于400℃的还原条件下,NiO未被有效还原,催化剂表现出低的加氢活性;还原温度在450 ～ 550℃时,由于La2O3抑制了高温还原导致的活性组分Ni聚集长大,催化剂保持了高的加氢活性.     

ZrO2-Al2O3复合氧化物对负载Ni基催化剂合成甲烷的性能影响

采用并流沉淀法制备了不同配比的ZrO2-Al2O3复合氧化物,并通过浸渍法制备了10% Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,考察了复合氧化物载体的水热稳定性及ZrO2与Al2O3的配比对合成气制甲烷Ni基催化剂性能的影响。研究结果表明：ZrO2的添加能在一定程度上抑制Al2O3的水解反应,这可能是ZrO2与Al2O3形成固溶体所致。随着ZrO2含量增加,复合氧化物载体的水热稳定性先降低后升高,当ZrO2与Al2O3质量比为0.24时,载体的水热稳定性最好。不同配比的ZrO2-Al2O3复合氧化物负载Ni基催化剂的稳定性与载体的水热稳定性变化是一致的,说明载体的抗水热能力增强,催化剂结构更稳定,催化剂的活性稳定性相应增加。     

Understanding the correlation between calcination temperature and performance in low-temperature methanation over Ni-Zr/Al2O3 catalysts

Low-temperature methanation of CO in the continuous stirred tank reactor (CSTR) over Zr doped Ni/Al₂O₃ catalyst calcined at different temperatures (673, 723, and 823 K) was investigated. XRD, TPR, XPS, ICP, SEM, and S-TPR techniques were employed to characterize the fresh and spent catalysts. Based on the characterization results, it was found that low-temperature (673 K) calcination could effectively prohibit the formation of NiAl₂O₄ spinel, thereby resulting in more reducible NiO particles, which were the essential precursor of methanation active sites over the catalyst surface. Thus, the highest CO conversion of 93.6% was achieved over the 25N3ZA-673 catalyst. In addition, the deactivation rate of 25N3ZA-673 was relatively slow in comparison to 25N3ZA-823 due to the presence of more reducible NiO. The formed nickel carbonyl species (Ni[CO]_x), which quickly decomposed at a higher reaction temperature, was closely related to the catalyst deactivation. Therefore, 25N3ZA-673 possessed much better stability at 593 K than that at 553 K.     

1,4-丁炔二醇二段加氢Ni/Al_2O_3催化剂的研究

采用共沉淀法制备负载量为15%(质量分数)的1,4-丁炔二醇二段加氢Ni/Al2O3催化剂。考察反应温度、压力、时间、pH值和转速等因素对1,4-丁炔二醇二段加氢反应的影响。实验结果表明,在反应温度125℃、转速1 100r/min、反应时间3.6h、反应液pH值6.0、压力4.0MPa条件下,所制备的催化剂具有较好的活性,其收率达到90%。     

CuO/SiO_2-Al_2O_3/堇青石催化剂选择性还原NO_X性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同硅铝配比的CuO/SiO2-Al2O3/堇青石催化剂,通过XRD、BET、XPS等手段对催化剂进行表征,对尿素选择性还原氮氧化物(SCR)的行为进行了研究。结果表明,500℃焙烧后的复合涂层,随着SiO2含量的增加,其物相组成从单纯γ-Al2O3演化为无定形态SiO2与γ-Al2O3晶相共存,比表面积从47.30 m2/g增大到70.25 m2/g。150~400℃范围内的活性测试表明,当温度为250℃,SiO2/Al2O3比为1∶2时,催化剂活性最大为67.0%。     

溶胶-凝胶法制备不锈钢表面SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3涂层的研究

用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3，涂层，并用XRD、SEM等手段对其相结构、界面形貌进行了表征，且完成了900℃高温下的抗氧化性实验及FeCl3腐蚀实验。结果表明：预涂Al2O3-Cr2O3过渡层可使基体与涂层结合较好；涂有薄膜的不锈钢抗氧化性、耐腐蚀性均有显著提高。     

天然硅铝酸催化合成异丙基联苯

用天然硅铝酸代替传统的ＡｌＣｌ３和Ｈ２ＳＯ４等酸性催化剂用于联苯与丙烯的烷基化反应，工艺过程简单，无腐蚀，无废水污染。在ｘ（丙烯）：ｘ（联苯）为０．８：１、天然硅铝酸用量为１０％、反应温度为１７５℃的情况下反应４ｈ，联苯的转化率达５８％，单异丙基联苯的收率达４６％。     

W/SiO_2-Al_2O_3催化剂对高黏度润滑油基础油的加氢精制

制备以SiO_2-Al_2O_3为载体、W为活性组分的加氢精制W/SiO_2-Al_2O_3催化剂,并考察了温度、氢压、氢油体积比和空速的影响。研究了在W/SiO_2-Al_2O_3催化剂作用下,润滑油基础油的加氢精制效果。结果表明,在精制温度260℃、氢压9.0 MPa、氢油体积比700:1和空速1.25 h^(-1)条件下,氮含量从63.4μg·g^(-1)降至0.9 μg·g^(-1),硫含量从110.2μg·g^(-1)降至0.32 μg·g^(-1),液体油收率92.7%,运动黏度、闪点、凝点与原料油相比变化不大,加氢精制效果较理想。