相转移合成Beta分子筛及其四氢萘加氢裂化性能

近年来将轻质循环油转化为轻质芳烃的工艺路线备受关注,但存在目标产物收率低的难题.制备具有强扩散性能、适度酸性的介孔纳米Beta分子筛可以有效改善其催化性能.为此提出了一种在甲苯和水两相体系中结合水热法并借助生长修饰剂合成Beta分子筛的新策略.结果表明:与常规相转移方法相比,新方法产物颗粒较小且堆积孔更加丰富,具有更多的中强Br?nsted酸位点.合成过程中水相引入十六烷基三甲基溴化铵且负载Ni和Sn制备的Ni-Sn/Beta-C催化剂,在四氢萘加氢裂化探针反应中对目标产物的收率高达74％,这归因于其较高的介孔量及优异的酸性质.     

碳前驱体热解机理的量子化学理论研究——几何结构,反应焓变,化学键和热反应

运用Ｇａｕｓｓｉａｎ９８程序包中半径验的量子化学（ＡＭ１）方法,对间二甲苯系列化合物（苯环上引入不同取代基－ＯＨ、－ＳＨ、－ＣＮ时的化合物）的热裂解机理进行了研究,对设定的８种有自由基形成的热裂解过程中的反应物、产物的全优化几何构型和反应的热力学量的计算结果表明：无论苯环上联接的是吸电子基团还是供电子基团,这些化合物的热裂解键,都是首先从苯环上甲基碳氢键开始,也就是说甲基碳氢键是这类化合物最易断裂的键,也是热裂解的最初反应过程,该结论与实验结果一致;间二甲苯上若联有供电子取代基（－ＯＨ,－ＳＨ）,反应物的热反应活性将增大,若联有吸电子取代基（－ＣＨ）,反应物的热反应活性将减小。间二甲苯系列化合物的热反应活性的顺序为：ｄ１〉ｄ２〉ａ〉ｄ３。     

甲烷干重整反应中CoxSnyNi7.5-x-yMg92.5O催化剂的抗积炭性能及其动力学

针对甲烷干重整反应中催化剂易积炭的问题,通过甲醇溶剂热方法制备了以Co_xSn_yNi_(7.5-x-y)Mg_(92.5)(OH)(OCH_3)为单一前驱体的Co_xSn_yNi_(7.5-x-y)Mg_(92.5)O系列催化剂,对其进行了抗积炭性能及反应动力学的研究,探讨了Co-Sn双助剂的作用及其抗积炭性能。在800℃的反应条件下进行了催化性能考评,研究发现,Co_(0.075)Sn_xNi_(7.425-x)Mg_(92.5)O系列催化剂可保持高活性、高稳定性长达100 h。动力学研究表明,以Co_xSn_yNi_(7.5-x-y)Mg_(92.5)O为催化剂,CH_4和CO_2重整反应是CH4的1级反应,CO2的0级反应,Co能够降低反应活化能,Sn能够提高反应活化能。Sn可降低甲烷裂解速率和积炭生成速率,Co能够提高催化剂表面炭物种的气化速率。Co和Sn双助剂的引入能够同时大幅度降低可气化积炭和顽固性积炭的含量。因此,Co和Sn双助剂催化剂对于CH_4-CO_2重整反应催化剂的设计和应用具有很大的潜在价值。     

碳前驱体热解机理的量子化学理论研究几何结构、反应焓变、化学键和热反应活性

运用Gaussian98程序包中半经验的量子化学(AM1)方法,对间二甲苯系列化合物(苯环上引入不同取代基-OH、-SH、-CN时的化合物)的热裂解机理进行了研究,对设定的8种有自由基形成的热裂解过程中的反应物、产物的全优化几何构型和反应的热力学量的计算结果表明无论苯环上联接的是吸电子基团还是供电子基团,这些化合物的热裂解键,都是首先从苯环上甲基碳氢键开始,也就是说甲基碳氢键是这类化合物最易断裂的键,也是热裂解的最初反应过程,该结论与实验结果一致;间二甲苯上若联有供电子取代基(-OH,-SH),反应物的热反应活性将增大,若联有吸电子取代基(-CN),反应物的热反应活性将减小。间二甲苯系列化合物的热反应活性的顺序为d1＞d2＞a＞d3。     

Pt/H-MCM-22上共进料异丁烷对二甲醚制烃产物选择性的影响

在H-MCM-22和Pt/H-MCM-22分子筛上研究了二甲醚制烃催化性能,及采用异丁烷共进料时整体催化性能的改变,利用双循环机理和同系化反应路径解释了包括催化剂寿命、反应选择性和单位时间产物生成总量等的变化,同时采用X射线衍射、扫描电镜、氮吸附、氨气程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱和Al核磁等对催化剂进行了表征。结果表明,共进料异丁烷增强了烯烃循环和芳烃循环,能有效改变二甲醚制烃过程产物选择性并可以缩短反应诱导期,但代价是加快催化剂失活。负载的Pt提供了额外的Lewis酸位,增强了氢转移反应、氢解反应和烷烃脱氢反应,同时缩短了催化剂寿命。     

多级孔道ZSM-22分子筛的合成及其正庚烷加氢异构反应性能

为了将正庚烷变成辛烷值较高的单支链或多支链异构烷烃来提高汽油组分的辛烷值和燃烧效率,采用球磨-重结晶的方法制备了多级孔道ZSM-22-M-R-2分子筛和常规水热法合成了ZSM-22-C分子筛,进而通过浸渍法制备了含Pt量为0.5%的催化剂。借助X射线粉末衍射、扫描电镜、N2物理吸附、氨吸附-程序升温脱附、吡啶红外光谱表征手段分析了催化剂样品的结构和酸性。在固定床反应器中,研究了这两种催化剂的正庚烷加氢异构反应性能。结果表明:ZSM-22-M-R-2分子筛具有的酸量和ZSM-22-C分子筛相当,但具有更小的粒径;其异构化反应活性、异构产物的选择性和收率均高于常规ZSM-22-C分子筛。在反应温度为300℃时,异构产物的最大收率为68%。     

化学链催化甲烷氧化反应研究进展

甲烷作为天然气的主要组成成分,其有效利用具有重要的现实意义。本文首先介绍了甲烷转化工艺,系统地比较了传统甲烷氧化与化学链催化甲烷氧化工艺,提出化学链重整技术作为一种应用于甲烷氧化反应的新技术,提供了一个多功能平台,以清洁及有效的方式转换燃料。然后,介绍了应用于此技术的催化剂研究现状,重点关注具有高储氧性能、催化性能以及低合成成本特点的钙钛矿复合氧化物,特别综述了利用机器学习方法高通量筛选钙钛矿氧化物催化剂的理论计算工作。最后,系统讨论了钙钛矿氧化物对化学链催化甲烷氧化反应性能的影响规律,依据实验和密度泛函理论计算研究结果,对催化剂颗粒尺寸、金属离子价态、氧空穴形成能以及氧浓度同催化性能之间的关系进行了分析,提出钙钛矿氧化物催化甲烷氧化反应的关键影响因素,为钙钛矿氧化物催化剂的筛选提供理论支撑。     

高分散纳米Y型分子筛负载Ni_2P催化剂的制备及其加氢脱硫性能

以无模板剂法合成的纳米Y型分子筛(35 nm左右)为载体,采用低温还原法制备了高分散Ni_2P/NY催化剂,同时制备了普通Y型分子筛担载的Ni_2P/Y催化剂作为对比。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对载体和催化剂进行了表征,并在固定床反应器中考察了不同催化剂对4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的加氢脱硫反应性能。结果表明,该催化剂的高活性来自纳米Y型分子筛上Ni_2P分散度的提高和高活性中心的暴露。在反应温度为340℃,反应压力为3.0 MPa的条件下,以Ni_2P/NY为催化剂,4,6-DMDBT的转化率达到了96.0%,高于CoMoS/Al_2O_3商业催化剂(77.2%)和Ni_2P/Y催化剂(67.0%)。     

多级孔道ZSM-5分子筛催化正庚烷裂解制烯烃性能

石脑油裂解制烯烃分子筛催化剂的性能同时受到酸性和扩散性质的影响,调变二者可以提升催化剂稳定性和烯烃选择性。采用溶剂挥发自组装方法制备了Si/Al物质的量比分别为30和50的多级孔道ZSM-5分子筛,经P和La修饰后,以正庚烷裂解作为探针反应,考察了多级孔道分子筛的催化性能,并与普通微孔分子筛进行了比较。结果表明：在正庚烷裂解制烯烃反应中,制得的纳米组装多级孔结构分子筛表现出更高的催化稳定性,双烯收率和丙烯选择性更高。Si/Al比的提高以及分子筛的多级孔道结构,有利于单分子裂解反应的发生,也有利于抑制氢转移等副反应的发生,从而降低了烯烃的损失。