碱土金属修饰的Co/RPSA催化剂催化分解N2O

以RPSA分子筛为载体,采用浸渍法制备了一系列以Co为主活性组分和碱土金属为助剂的CoM/RPSA（M=Mg、Ca、Sr和Ba）催化剂,考察了含硫和含氧条件下直接催化分解N2O的性能。采用X射线衍射、热重-质谱联用系统、NH3-TPD和N2O-TPD等方法对催化剂进行了表征。XRD结果表明,Co物种主要以Co3O4尖晶石形态存在。NH3-TPD和N2O-TPD结果表明,碱土金属的种类影响催化剂酸性和对反应物N2O的吸附-脱附性能,催化剂活性与催化剂酸性及其对反应物N2O的吸附-脱附性能有关。催化剂活性评价结果显示,CoSr/RPSA催化剂的N2O分解活性较好,N2O转化率达到95%时的反应温度为471 ℃。     

CoCr_2O_4/SiO_2催化剂上二氯甲烷催化氧化

采用浸渍法制备了不同CoCr_2O_4负载量x CoCr_2O_4/SiO_2催化剂(x=5%、10%、20%和30%),考察其对二氯甲烷催化燃烧性能的影响。结果表明,催化剂的整体活性顺序为:30CoCr_2O_4/SiO_220CoCr_2O_4/SiO_210CoCr_2O_4/SiO_25CoCr_2O_4/SiO_2,但按照活性组分CoCr_2O_4质量归一化后本征活性顺序为:10CoCr_2O_4/SiO_2≈5CoCr_2O_4/SiO_220CoCr_2O_4/SiO_230CoCr_2O_4/SiO_2。表征结果发现催化剂本征活性与可还原性能和表面酸性存在密切关系。10CoCr_2O_4/SiO_2和5CoCr_2O_4/SiO_2具有较高的表面酸性和耗氢量,因此具有较高的本征活性。     

Mo/P-SiO_2催化合成丙酮酸乙酯的研究

用浸渍法制备Mo/P-Si O2固体酸催化剂,用X射线衍射、红外光谱、NH3程序升温脱附等方法对催化剂进行表征。结果表明,催化剂具有较好的稳定性和酸性,活性组分能较好的分布于载体Si O2上。在催化合成丙酮酸乙酯的反应中具有较高的活性。当n(Mo)∶n(P)=2∶1,焙烧温度为450℃时,催化剂活性较好。当反应温度为25℃,反应时间为4 h,催化剂的质量分数为3.6%时,丙酮酸乙酯收率达72%。     

耐硫甲烷化催化剂的研究

煤制天然气采用耐硫甲烷化催化剂,减小了反应设备体积,对节省投资和降低能耗有积极意义。采用等体积浸渍法制备系列Mo-Ni/γ-Al2O3耐硫甲烷化催化剂,并对催化剂活性及耐硫性进行评价,考察浸渍液中不同Co和W元素添加量对催化剂活性的影响。结果表明,耐硫甲烷化催化剂活性中心MoS2和WS2的生成有利于提高CO转化率和CH4选择性,促进合成气生成CH4,Co的添加不利于提高催化剂的CO转化率和CH4选择性,而W元素的添加有利于提高催化剂的CO转化率和CH4选择性。在反应温度550℃、压力2 MPa和空速1 800 h-1条件下,n（H2）∶n（CO）=1∶1时,CO转化率为64.24%,CH4选择性为52.00%。n（H2）∶n（CO）=3∶1时,CO转化率为77.90%,CH4选择性为68.41%。     

ACr_2O_4尖晶石氧化物(A=Co,Zn,Mn,Cu)上二氯甲烷的催化燃烧:A位阳离子的影响

采用溶胶-凝胶法制备4种不同ACr_2O_4尖晶石氧化物(A=Co,Zn,Mn,Cu),考察A位阳离子对ACr_2O_4尖晶石氧化物的性质以及对二氯甲烷催化燃烧性能的影响,并对催化剂进行SEM、HRTEM、H_2-TPR、NH_3-TPD以及XPS等表征。结果表明,A位离子显著影响催化剂的可还原性和表面酸性,催化剂催化活性顺序为CoCr_2O_4Zn Cr_2O_4Mn Cr_2O_4CuCr_2O_4。结合表征结果,认为催化剂活性与其可还原性能和表面酸性存在密切关系。CoCr_2O_4由于具有最佳的可还原性和较高的表面酸性,具有最高的催化活性;而CuCr_2O_4由于具有最低的表面酸性导致其催化活性最低。     

双金属RhAux/γ - Al203催化剂的CO催化氧化反应活性

采用超声辅助膜扩散法制备了双金属RhAu/γ- Al2O3催化剂(x=0、0.25、0.5、1.0、2.0和4.0),研究了该系列催化剂的CO催化氧化反应活性.采用程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)、原位DRIFTS和电子透射显微镜(TEM)等技术对催化剂的结构、形貌和物化性能进行了表征.结果表明,双金属Rh...     

Co/Cu/γ-Al_2O_3催化剂制备及其性能

以钴盐为主催化剂,以铜盐为助催化剂,采用等体积浸渍法,以γ-Al_2O_3为载体,制备了Co/Cu/γ/-Al_2O_3催化剂,以对甲酚为原料对催化活性进行测试,并采用XRD、FT—IR、XPS和BET表征方法对催化剂的晶体结构、表面电子状态和比表面积进行表征,研究各种因素对催化活性的影响。结果表明,Co_3O_4为催化剂的活性组分,催化剂中活性组分未与载体发生强烈的相互作用,且其比表面积最大,有利于活性组分的分散。Co/Cu/γ-Al_2O_3催化剂最佳制备条件为:Co与Cu物质的量比为5:1,浸渍液质量浓度为6%,焙烧温度400℃,对羟基苯甲醛收率为41.5%。     

甲烷催化燃烧用LaMn/Al_2O_3催化剂研究

为获得具有优良低温活性的甲烷燃烧用催化剂,采用稀土La作为助剂制备了系列Mn基催化剂,借助X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)技术对催化剂的结构进行了表征,并评价了其对甲烷燃烧的低温催化性能。结果表明,La助剂的添加显著促进了活性组分MnO2的分散,使其更易于还原,且使Mn4+和晶格氧富集于催化剂表面,因而显著提高了催化剂对甲烷催化燃烧的低温活性。当La质量分数为5%时,催化活性最高,甲烷50%转化率对应的温度较未加助剂时降低了70℃,且完全转化的温度低至480℃。     

Co掺杂对Ce/MCM-41和Ce/SBA-15催化剂催化氧化甲苯性能的影响

以分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备Ce/SBA-15、Ce/MCM-41、Ce Co/SBA-15和Ce Co/MCM-41催化剂。用N2吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜、H2程序升温还原、X射线光电子能谱和傅立叶变换红外光谱等对载体和催化剂进行表征,并考察催化剂催化氧化甲苯的活性。结果表明,与载体相比,随着Ce和Co的浸渍,催化剂的比表面积和孔容下降,但仍然保持了载体的有序介孔结构。引入的Ce和Co没有进入分子筛骨架,而是以立方相固溶体形式存在于分子筛表面和孔道中。催化剂催化氧化甲苯活性顺序依次为:Ce Co/SBA-15>Ce Co/MCM-41>Ce/MCM-41>Ce/SBA-15。共浸渍Ce和Co的催化剂活性明显优于只浸渍Ce的催化剂,活性与其还原性能直接相关,Ce Co/SBA-15催化剂具有最低的还原温度和最好的供氧能力,从而表现出最优的催化性能。     

La、EDTA改性对Ni-W/TiO_2-Al_2O_3催化剂结构及加氢脱硫性能的影响

采用等体积浸渍法制备了以TiO_2-Al_2O_3为载体,Ni、W为活性金属组分的加氢脱硫催化剂,考察了稀土金属镧(La)、乙二胺四乙酸(EDTA)改性以及La-EDTA组合改性对催化剂结构和加氢脱硫性能的影响。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、H2-程序升温还原和扫描电子显微镜对催化剂进行表征分析。结果表明,La和EDTA均可改善活性组分与载体间的相互作用,增加了Ni-W-S活性相的数量,有利于金属组分的还原;同时能够丰富催化剂孔道,抑制催化剂表面金属离子聚集,得到更好的孔结构、更高的活性相分散度。La或EDTA以及两者同时改性后的催化剂噻吩硫脱除率均明显高于未改性催化剂,其中Ni-W-La-E催化剂上噻吩转化率为99.7%。     

La1-xAgxCoO3钙钛矿催化剂的制备及烟碳颗粒催化燃烧性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备La_1-xAg_xCoO₃系列钙钛矿催化剂,并对催化剂进行XRD和H₂-TPR表征。XRD结果表明,LaCoO₃钙钛矿中掺杂Ag,部分Ag进入晶格,同时部分Ag以单质形式存在于钙钛矿表面。H₂-TPR结果表明,Ag的掺杂有利于提高LaCoO₃催化剂的低温还原性能。在此基础上,考察催化剂在紧密接触条件下对标准碳和烟碳的催化燃烧性能,发现LaCoO₃钙钛矿可降低标准碳的起燃温度,在LaCoO₃催化剂中掺入Ag,标准碳的燃烧温度进一步降低。催化剂对标准碳的催化燃烧活性随着Ag添加量的增加而逐渐增加。La_1-xAg_xCoO₃催化剂对烟碳的催化燃烧具有较好活性,但Ag含量对催化剂在烟碳催化燃烧中的活性影响较小。为了在烟碳催化燃烧性能和降低卷烟燃烧温度之间建立关联,将催化剂添加到烟丝表面,考察催化剂的添加对卷烟最高燃烧温度的影响,结果表明,当催化剂添加量为烟丝质量的5%时,卷烟的最高燃烧温度可降低28 ℃。     

γ-Al_2O_3负载的Ni_xCo_(1-x)Co_2O_4催化剂N_2O催化分解性能

以K_2CO_3为沉淀剂,γ—Al_2O_3为载体,采用共沉淀法制备了负载质量分数为30%和具有Co_3O_4尖晶石结构的Ni_xCo_(1-x)Co_2O_4复合金属氧化物催化剂(x分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0),确定了最适宜的x值。考察了焙烧温度对催化剂的影响,对制备的样品进行了XRD、BET、SEM和H_2-TPR等表征,在微反装置上对催化剂进行N_2O催化分解活性评价。结果表明,适宜的x值为0.5,焙烧温度为800℃。N_2O和O_2浓度是影响催化剂的N_2O催化分解转化率的主要因素,低浓度有利于提高N_2O催化分解转化率。掺杂还原性气体(如CO和NO)加速了N_2O催化分解反应,有利于提高催化剂的N_2O催化分解转化率。在模拟工业装置反应尾气[φ(N_2O)=12%、φ(O_2)=16.8%和其他混合气体]条件下,催化剂N_2O完全催化分解温度为612℃,满足实际工业生产装置运行要求(小于750℃)。     

Cu、Fe掺杂六铝酸盐催化剂的催化还原脱硝性能

采用共沉淀法制备Cu和Fe掺杂的六铝酸盐催化剂（SrCu_xFe_1-xAl₁₁O_19-δ,x=0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1）,通过XRD、H₂-TPR和BET等方法对催化剂结构及性能进行研究,并考察以CO为还原剂的催化脱硝活性。结果表明,用碳酸铵作为沉淀剂在1 200 ℃焙烧4 h可形成完整的六铝酸盐晶型,Cu和Fe能取代Al³⁺,较好地促进六铝酸盐晶体结构的形成;SrCu_xFe_1-xAl₁₁O_19-δ催化剂脱硝催化活性较好,在温度不超过450 ℃和空速6 000 h-1条件下,均使NO转化率超过99%。在SrCu_xFe_1-xAl₁₁O_19-δ六铝酸盐催化剂中,Cu和Fe均为催化脱硝的主要活性元素,两种元素按一定量配比更有利于提升脱硝效果,最优催化剂为SrCu_0.5Fe_0.5Al₁₁O_19-δ。     

碱性MgO载体对钴基催化剂催化性能的影响

以分步浸渍法制备了碱性MgO-钴墓催化剂.采用XRD、TPR、TPD和催化活性评价等技术,考察了负载型MgO-CoO催化剂的表面性质及其对CH4与CO2重整反应催化性能的影响.结果表明,共沉淀法制备的MgO载体有较高的比表面积(S(BET)(MgO)),CoO在MgO的表面呈高分散性.以此为载体负载的钴基催化剂具有优异...     

助剂对二氧化碳加氢合成甲醇催化剂性能的影响

采用并流共沉淀方法制备了CuO-ZnO-ZrO2催化剂,并以金属氧化物为助剂对其进行了改性,在固定窗连续流动反应装置上考察了Ag2O和La2O32种助剂对CuO-ZnO-ZrO2催化剂催化CO2加氢合成甲醇反应性能的影响,及不同La2O3含量的CuO-ZnO-ZrO2的催化性能,采用X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明Ag2O和La2O3都可以提高CuO-ZnO-ZrO2催化剂的活性,而且添加6%La2O3(文中均指质量分数)的催化剂催化效果最好。添加Ag2O的催化剂中Ag作为活性中心参与CO2加氢合成甲醇的反应;对于La2O3改性的CuO-ZnO-ZrO2催化剂,适量La2O3有利于提高催化剂中CuO和ZnO的分散度。     

改性VOx/MSU-1催化剂上CO2氧化异丁烷脱氢反应

以MSU-1为载体制备了一系列改性的VOx/MSU-1催化剂,并在CO2氧化异丁烷脱氢制异丁烯的反应中评价了催化剂的性能,发现稀土元素La、Ce的加入能提高催化剂的活性。采用XRD、H2-TPR及NH3-TPD方法对催化剂La2O3-VOx/MSU-1进行了深入的表征,发现La2O3的加入提高了载体MSU-1上活性组分VOx的分散度,同时也改善了催化剂表面的酸碱性,更加有利于异丁烷氧化脱氢反应的进行。优化了反应条件,在最佳反应条件下,异丁烷的转化率为63.6%,异丁烯的产率为52.3%。最后,通过8 h的稳定性实验,发现与VOx/MSU-1相比,催化剂La2O3-VOx/MSU-1具有更好的催化稳定性。     

Co/RPSA系列催化剂在N2O分解中的应用

采用正交试验设计方法设计和浸渍法制备分子筛RPSA负载Co、K、Ba和Sr催化剂,使用微型反应器评价催化剂用于直接分解N₂O的催化活性,考察活性组分对催化剂活性的影响。采用XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD等方法对催化剂进行表征。结果表明,金属Co和K对催化剂活性影响显著,Co对提高催化剂活性有促进作用,Co含量增加,催化剂活性提高,而K对催化剂活性有抑制作用。催化剂表征结果显示,Co物种主要以Co₃O₄形式存在于载体表面,催化剂的组成和配比影响催化剂活性、氧化还原性能和酸性,催化剂强酸的存在有利于催化剂活性的提高。
     

CeO2助剂对Ni基催化剂甲烷化性能的影响

甲烷化工艺是煤制天然气的关键技术,甲烷化催化剂则是甲烷化技术的核心。Ni基催化剂具有活性高、选择性好和价格低廉等优点,但易积炭,积炭堵塞催化剂孔道,覆盖表面金属活性位,导致催化剂失活。稀土类金属氧化物（如CeO₂、La₂O₃等）对Ni基催化剂的活性、稳定性、抗积炭性能以及活性组分的分散有明显的促进作用。采用共沉淀法制备了CeO₂-La₂O₃复合氧化物载体,负载Ni后用于CO甲烷化反应,利用N2物理吸附、XRD、H₂-TPR、XPS和TG等对催化剂结构进行表征。结果表明,Ni/CeO₂-La₂O₃中CeO₂的添加主要发挥了电子助剂的作用,CeO₂的存在提高了催化剂表面Ni0周围的电子密度,促进Ni物种的还原,同时还能提高催化剂的抗积炭能力,使催化剂表现出更好的甲烷化活性与稳定性。在V（H₂）∶V（CO）=1、反应温度450 ℃、空速24 000 h^-1和常压下,Ni/CeO₂-La₂O₃催化剂的CO转化率达82.7%。     

固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/ZrO_2-M_xO_y(M=Al,Ti,Cr,Mn,Fe)的研究

以ZrOCl2 ·8H2 O、AlCl3、Ti(SO4 ) 2 、CrCl3、MnSO4 、FeCl3为原料 ,通过NH3·H2 O共沉淀、c〔(NH4 ) 2 S2 O8〕 =0 50mol/L浸渍 ,60 0℃焙烧 3 0h制得S2 O82 - /ZrO2 MxOy(M =Al,Ti,Cr,Mn,Fe)系列固体超强酸催化剂 ,用XRD、EBT、流动Hammett指示剂法和化学分析法测定了其晶型结构、比表面积、酸强度和硫含量 ,用乙酸和正丁醇的酯化反应研究了样品的催化活性。结果表明 :S2 O82 - /ZrO2 MxOy中ZrO2 主要以四方晶相 (tetragonalphase)存在 ,MxOy高度分散 ,样品的比表面积 89 0～ 1 1 4 5m2 / g,酸强度H0 <- 1 4 52 ,w(S) =3 1 6 %～ 5 1 2 %。样品对酯化反应表现出较高的催化活性 ,在反应条件为 :0 1 7mol乙酸、0 33mol正丁醇、1 0g催化剂、8 0mL环己烷 (带水剂 ) ,回流温度反应 2 0h ,乙酸的转化率可达 88 5 %～ 97 1 % ,在同样反应条件下 ,没有催化剂时乙酸的转化率仅为 2 9 6 %。催化剂易回收而且能重复使用 ,具有良好的活性稳定性