Pb掺杂改性对Pt/HZSM-5催化剂结构及其催化合成对氨基苯酚反应性能的影响

针对硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚(PAP)反应,以HZSM-5(n(SiO2)/n(Al2O3)=25)为载体,制备了不同Pt负载量的Pt/HZSM-5及Pb-Pt/HZSM-5双功能催化剂,采用透射电镜(TEM)、氢气程序升温脱附(H2-TPD)、CO吸附漫反射红外光谱(DRFTIR)和X射线光电子能谱(XPS)技术对催化剂结构和电子性能进行了表征,同时评价了催化剂催化合成PAP的活性。结果表明,Pb的掺杂改性能有效提高Pt在载体表面的分散度,改性后催化剂Pt的电子密度增大。Pb-Pt/HZSM-5催化剂催化合成PAP的选择性明显高于相同负载量下的Pt/HZSM-5催化剂。由于Pb、Pt之间相互作用导致的Pt活性位上电子密度的增大对苯基羟胺(PHA)连串加氢生成苯胺反应起到了明显的抑制作用。     

制备方法对二甲醚水蒸气重整制氢催化剂Cu-Ni/γ-Al_2O_3性能的影响

分别采用沉积-沉淀法(DP)和等体积浸渍法(IM)制备了二甲醚水蒸气重整制氢催化剂Cu-Ni/γ-Al2O3,考察了制备方法对催化剂性能的影响,并运用N2吸附-脱附(BET)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)等手段对催化剂进行了表征与分析。结果表明,与浸渍法相比,沉积-沉淀法制备的Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂具有更强的表面酸性和更优的金属铜组分的分散性,因而具有更好的活性和稳定性,是制备该催化剂的较好方法。     

MgO促进Cu/SiO2催化乙酰丙酸乙酯合成γ-戊内酯

采用蒸氨法制备了Cu/SiO2和Cu-Mg/SiO2催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、N2O滴定、红外光谱(IR)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、NH3-程序升温脱附(NH3-TPD)技术对催化剂的物理化学结构进行了表征,考察了其乙酰丙酸乙酯(EL)加氢合成γ-戊内酯性能。结果表明,与Cu/SiO2相比,加入MgO助剂可以提高催化剂的酸强度、酸量以及Cu物种的分散度,提高了乙酰丙酸乙酯转化率和γ-戊内酯选择性。     

Pt、Pd对Co-B/γ-Al2O3催化噻吩加氢脱硫性能的影响

采用化学还原法制备Co-M-B/γ-Al2O3（M=Pt、Pd）催化剂,以噻吩加氢脱硫反应为探针,考察了Pt、Pd的添加对Co-B/Al2O3合金催化性能的影响;采用差热分析技术（DTA）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP）、程序升温还原（TPR）和程序升温脱附（TPD）等手段对催化剂进行了表征。研究结果表明,Co-Pt-B/Al2O3、Co-Pd-B/Al2O3的催化性能均优于Co-B/γ-Al2O3。其原因为Pt、Pd的存在改变了Co-B的合金组成,提高了催化剂的热稳定性;降低了Co-B/Al2O3的还原温度和H2的吸附强度,并增加了活性表面积及吸附中心的数量,从而有利于反应的进行。     

Pt、Pd对Co-B/γ-Al203催化噻吩加氢脱硫性能的影响

采用化学还原法制备Co-M-B/γ-Al2O3(M=Pt、Pd)催化剂,以噻吩加氢脱硫反应为探针,考察了Pt、Pd的添加对Co-B/Al2O3合金催化性能的影响;采用差热分析技术(DTA)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)等手段对催化剂进行了表征.研究结果表明,Co-Pt-B/Al2O3、Co-Pd-B/Al2O3的催化性能均优于Co-B/γ-Al2O3.其原因为Pt、Pd的存在改变了Co-B的合金组成,提高了催化剂的热稳定性;降低了CO-B/Al2O3的还原温度和H2的吸附强度,并增加了活性表面积及吸附中心的数量,从而有利于反应的进行.     

PPh3-Rh/SiO2催化剂的TPD研究

应用程序升温(TPD)技术研究了氢甲酰化反应物CO、H2和C2H4在有机-无机杂化PPh3-Rh/SiO2催化剂上的吸附和脱附作用.结果表明Rh/SiO2经PPh3修饰后发生明显变化,催化剂的表面变得"均一化"了,Rh吸附CO的多吸附中心变成单吸附中心.同样,H2和C2H4分别在PPh3-Rh/SiO2上的由多吸附变成单吸附中心.PPh3-Rh/SiO2催化剂上CO/H2/C2H4共脱附(CO/H2/C2H4-TPD)与CO、H2和C2H4分别在PPh3-Rh/SiO2上的脱附基本一致.同时发现有丙醛峰产生,说明PPh3-Rh/SiO2在TPD的条件下具有氢甲酰化性能.     

Pd-CeO_2/Al_2O_3催化剂的加氢脱硫性能

采用浸渍法制备了Pd/Al2O3和Pd-CeO2/Al2O3催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,考察了CeO2对Pd/Al2O3催化剂的改性作用及制备方法对Pd-CeO2/Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响;采用X射线衍射、程序升温还原、程序升温脱附和噻吩吸附等方法表征了催化剂的吸附性能和酸性。实验结果表明,与Pd/Al2O3催化剂相比,分浸法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂的H2吸附量下降了25%,但噻吩吸附能力增加了35%,加氢脱硫活性得到提高。Pd-CeO2/Al2O3催化剂中的Pd-Ce相互作用使Ce主要以近似于+3的价态存在,Ce3+可能是不同于B酸的另一种噻吩吸附中心。与共浸法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂相比,分浸法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂的Pd-Ce结合作用较强,导致Ce3+含量较高,从而具有较高的加氢脱硫活性。     

稀土金属氧化物助剂对费托合成Co/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响

在浆态床反应器中考察ZrO2,CeO2,La2O3助剂对费托合成Co/γ-Al2O3催化剂性能的影响。实验结果表明,ZrO2助剂的添加最有利于提高Co/γ-Al2O3催化剂的活性和石蜡选择性;CeO2助剂的添加有利于提高重质烃产物中的柴油馏分含量;La2O3助剂的添加有利于减弱水煤气变换反应的程度。XRD,TPR,H2-TPD等表征结果显示,稀土金属氧化物助剂的加入改变了Co/γ-Al2O3催化剂的还原温度并可提高还原度,使活性Co组分在催化剂表面保持高分散度,改善H2在催化剂表面的吸附脱附性能。     

Mg对Cr2O3/Al2O3催化剂及其丙烷脱氢性能的影响

制备了不同Mg含量的Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂,考察了Mg含量对Cr2O3/Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能的影响,并通过低温N2吸附-脱附、XRF、XRD、NH3-TPD、H2-TPR和SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明：MgO的加入能提高丙烷脱氢反应中的丙烯选择性,主要原因是MgO的加入使载体表面酸量减少,调变了催化剂中Cr价态的分布,并使Cr晶粒变小,更好地分散在载体上;Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂中Cr2O3负载量（w）为18%时,MgO负载量（w）为1%~2%较为适宜,催化剂的性能可达到最佳,在反应条件下3 h内,丙烷平均转化率为33%,丙烯选择性为93%。     

双金属改性ZSM-5/L复合分子筛的制备及其催化芳构化反应性能

采用分级改性的方法制备Zn-ZSM-5/Pt-L核壳型双金属催化剂,通过改变金属负载量的组配方式对催化剂表面酸性进行调控,利用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附-原位傅里叶变换红外光谱(Py-FTIR)等手段进行表征,并以正戊烷为原料对催化剂的轻烃芳构化性能进行评价。结果表明,在复合分子筛核壳结构的基础上,分级引入双金属的改性方式有效地调控了催化剂表面的酸分布以及L/B酸比例,使双金属催化剂更好地发挥L酸和B酸的协同催化作用,当Zn和Pt负载量分别为1.0%和0.6%时所表现出的催化性能最优,其正戊烷芳构化反应的转化率为99.1%、芳烃选择性达到47.2%。     

Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂中的载体效应

利用XRD、TEM和活性评价等手段,研究了具有不同孔结构和比表面的γ-Al_2O_3表面上Cr_2O_3的集聚状态和晶粒大小,及它们对临氢脱烷基催化活性和选择性的影响。结果表明,具有双孔结构、大比表面γ-Al_2O_3制备的Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂,其活性和选择性均呈现最佳值。     

掺杂La_2O_3或CeO_2的V_2O_5/γ-Al_2O_3和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的乙苯脱氢性能

通过掺杂少量的稀土金属氧化物La2O3或CeO2,采用溶胶-凝胶法制备了3%La2O3-17%Fe2O3/γ-Al2O3,3%La2O3-17%V2O5/γ-Al2O3,3%CeO2-17%V2O5/γ-Al2O3催化剂(金属氧化物负载量均为基于载体的质量分数),并用于在CO2气氛下乙苯温和氧化脱氢制苯乙烯的反应。考察了不同催化剂对乙苯和CO2的转化率及苯乙烯选择性的影响。实验结果表明,在常压、600℃、n(CO2)∶n(乙苯)=10∶1、乙苯空速为15mmol/(g.h)、反应时间3h的条件下,3%La2O3-17%V2O5/γ-Al2O3催化剂呈现出良好的乙苯脱氢活性,乙苯转化率和苯乙烯选择性分别为78.0%和98.2%,CO2的初始转化率为5.8%。采用X射线衍射、红外光谱和热重-差热分析表征了反应前后催化剂的体相结构及热失重过程。     

焦化粗苯两段加氢精制Ni-Mo/TiO_2-Al_2O_3和Co-Mo-P/TiO_2-Al_2O_3催化剂

采用分步浸渍法制备了系列Ni-Mo/TiO_2-Al_2O_3和Co-Mo-P/TiO_2-Al_2O_3催化剂,在固定床微型反应装置上考察了n(Ni):n(Ni+Mo)、n(Co):n(Co+Mo)、P的添加量对催化剂预加氢和主加氢反应性能的影响;对粗苯两段加氢精制的工艺条件进行了研究。实验结果表明,2Ni-8Mo/TiO_2-Al_2O_3预加氢催化剂(NiO和MoO_3质量分数分别为2%和8%)和2Co-8Mo-1P/TiO_2-Al_2O_3主加氢催化剂(CoO,MoO_3,P_2O_5质量分数分别为2%,8%,1%)对粗苯加氢反应效果最好;粗苯两段加氢精制最优工艺条件为:预加氢反应温度190～230℃、主加氢反应温度310～360℃、反应压力2.0～3.5MPa、液态空速2.0～3.5h~(-1)、氢油体积比350～800,在此条件下加氢液体产物中噻吩硫含量为零,苯、甲苯和二甲苯总收率保持在99%以上;催化剂在160h的稳定性实验中表现出良好的稳定性。     

MgO-Cr2O3/Al2O3催化剂对丙烷脱氢反应的再生性能

制备了Mg改性Cr₂O₃/Al₂O₃催化剂,利用XRD,UV-Vis,XPS,H₂-TPR,NH₃-TPD,TG等方法考察了新鲜和再生后催化剂的结构与性能。实验结果表明,助剂Mg的添加有利于催化剂再生后的物相结构稳定;随再生次数的增加,催化剂孔径增大,比表面积降低,催化剂表面Cr⁶⁺含量降低,Cr⁶⁺组分逐渐不可逆还原为Cr³⁺等稳定状态;催化剂表面主要为弱酸和中强酸,随再生次数的增加,酸量减少,但酸强度增加,Cr物种价态及其与载体的相互作用影响了表面酸性进而影响了催化剂活性;新鲜催化剂催化活性略高于再生催化剂,经多次再生后催化剂性能趋于稳定,丙烷转化率稳定在30%左右,丙烯选择性在88%以上。     

丁烯异构化探针反应结合IR及CO_2-STD法研究K_2CO_3/Al_2O_3和KNO_3/Al_2O_3的碱性

采用丁烯异构化探针反应结合IR及CO_2-STD等方法,考察了K_2CO_3负载量、焙烧及活化温度、载体和钾盐中阴离子的性质对于钾盐负载型固体碱碱性的影响,并研究了K_2CO_3/AI_2O_3和KNO_3/Al_2O_3的最佳制备/活化条件.实验表明在523K以上,尤其是在673K以上依然吸附CO_2的强碱位才是顺-2-丁烯异构化反应的主要活性位.经773K焙烧和活化的KNO_3/A1_2O_3在顺-2-丁烯异构化反应中具有数倍于K_2CO_3/Al_2O_3的活性,因为其碱性活性位仅仅在反应前的原位活化过程中才产生,未受到大气中CO_2污染而保持着高效率.     

氧化钾在K_2O－Cr_2O_3／Al_2O_3脱氢催化剂中的作用

研究了在Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３中添加Ｋ２Ｏ对异丁烷催化脱氢反应的影响。实验结果表明，Ｋ２Ｏ的加入可使催化剂活性和选择性得到明显提高。Ｋ２Ｏ的作用除了增加脱氢中心Ｃｒ３＋的浓度外，还使反应历程发生了改变，从而抑制了裂解和芳构化副反应的发生，提高了异丁烯的选择性。     

氧化钾在K_2O－Cr_2O_3／Al_2O_3脱氢催化剂中的作用

研究了在Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３中添加Ｋ２Ｏ对异丁烷催化脱氢反应的影响。实验结果表明，Ｋ２Ｏ的加入可使催化剂活性和选择性得到明显提高。Ｋ２Ｏ的作用除了增加脱氢中心Ｃｒ３＋的浓度外，还使反应历程发生了改变，从而抑制了裂解和芳构化副反应的发生，提高了异丁烯的选择性。     

微波促进稀土固体超强酸S2O2-8/Sb2O3/La3+催化合成乙酸苄酯

采用金属醇盐水解法制备了稀土固体超强酸S2 O2-8/Sb2O3/La3 催化剂,并用Hammett,IR,DTA/TGA,XRD等手段对催化剂进行了表征.以稀土固体超强酸S2O2-8/Sb2O3/La3 为催化剂、乙酸和苯甲醇为原料,在微波辐射下合成了乙酸苄酯.考察了催化剂制备条件及合成条件对酯化率的影响,催化剂最佳制备条件:用1.5 mol/L的(NH4)2S2O8和2.71%La(NO3)3混合溶液浸渍前体氧化物Sb2O3,经110℃烘干,于500℃焙烧3 h.最佳合成条件:n(苄醇):n(乙酸)=2:1,催化剂用量0.6 g,辐射时间25 min,微波功率528W,酯化率93.8%.用IR、1H NMR等手段对产物进行了确证.     

CO_2加氢合成甲醇催化剂中Al_2O_3的作用

研究了ＣＯ２加氢合成甲醇催化剂中载体Ａｌ２Ｏ３的作用。活性评价、ＴＰＲ、ＴＰＤ、ＴＰＳＲ等实验表明，Ａｌ２Ｏ３不但起骨架作用，而且能分散催化剂的活性组分，使ＣＯ２的吸附和转化率提高。铜基催化剂掺中入适量的Ａｌ２Ｏ３能提高ＣＯ２加氢合成甲醇的选择性，过量的Ａｌ２Ｏ３会降低甲醇的收率。