甲醇羰基化镍催化剂的研究进展

介绍了甲醇羰基化镍催化剂的研究进展。甲醇非铑、非卤素新催化体系是甲醇羰基化创新的研究方向,可不用昂贵的铑催化剂,无需加入碘化物作促进剂,解决了设备腐蚀、碘化物回收及产物与催化剂难以分离等问题,因而具有广阔的应用前景。分析了目前甲醇羰基化的发展现状。     

K2NiF4型Pr2-xSrxCoO4±λ的合成及催化氧化活性

采用聚乙二醇凝胶法合成了Co系稀土复合氧化物Pr_2-xSr_xCoO_4±λ（0.2≤x≤1.0）,以CO和C₃H₈氧化为探针反应及XRD、TPD、TPR、XPS和化学分析等方法对催化剂的组成、结构进行了表征.结果表明：所有样品都具有K₂NiF₄型结构,x=0.2和x=1.0时,样品中有少量杂相,0.2＜x＜1.0时,样品为单一A₂BO₄物相;随x的增大,Pr_2-xSr_xCoO_4±λ催化剂的晶胞参数、晶胞体积和平均晶粒度递减,晶格畸变率、Co³⁺的含量、晶格氧的脱附量及氧空位浓度递增;x＝0.2和x=0.4时,Pr_2-xSr_xCoO_4±λ催化剂的O_1s谱只有结合能在529 eV附近的脱附峰,而x为0.6～1.0时,其O_1s谱呈双峰结构,且结合能在531 eV附近的脱附峰随x增加而增大;CO和C₃H₈氧化反应的催化活性与Co³⁺、晶格氧及氧空位有密切联系.     

CeO2的制备及其在催化剂载体中的应用研究进展

概述了 CeO₂的制备方法对其性能的影响以及CeO2在催化剂载体中的运用,指出 CeO₂独特的储放氧性能使其在氧化反应、甲醇裂解、重整及变换反应和氮氧化物的还原等反应过程中呈现了良好的载体功能;溶胶-凝胶法以及超临界干燥等方法可以制备大比表面积的载体 CeO₂。制约载体 CeO₂工业应用的因素在于其机械强度和耐热性。     

稀土改性镍催化剂对CO2甲烷化反应的影响

以稀土为助剂 ,金属镍为活性组份 ,研究了不同稀土对镍催化剂的改性作用 ,同时用活性比表面、H2 -TPD、CO2 - TPD及 XPS等方法对催化剂进行了表征。结果表明 ,稀土对镍催化剂的 CO2 甲烷化活性有明显的促进作用 ,其中以稀土 Sm的改善效果最好 ;海泡石和 Sm既能增大镍催化剂的活性比表面积 ,又能提高 H2 和 CO2 的吸附量 ,同时降低反应的活化能 ,增大镍上的电子云密度。     

N-烯丙基-邻卤苯胺类衍生物的合成

以邻卤苯胺为原料先对氨基进行酰化,然后采用成本低廉的NaOH作碱;或在K2CO3和相转移催化剂TBAB存在下,与烯丙基溴反应制备N-烯丙基对甲苯磺酰邻卤苯胺(3a,3b)和N-烯丙基乙酰邻卤苯胺(3c,3d)。该类化合物可作为合成2,3-二氢吲哚衍生物的重要中间体。反应条件温和、操作简单,且产物收率高,其结构经IR和1H NMR分析得到确证。     

负载型复合载体及其镍基催化剂的性能

采用溶胶-凝胶法制备了负载型ZrO_2/Al_2O_3和ZrO_2/Al_2O_3-SiO_2复合载体,研究了不同复合载体对Ni基催化剂CO_2重整甲烷反应和性能的影响,并用XRD、IR、TPR、TPD和BET等方法对复合载体及催化剂进行了表征。结果表明,ZrO_2负载在基载体后比表面积、碱性、活性组分Ni的分散度和Ni与ZrO_2的相互作用增大。NiO在复合载体表面的分散容量与ZrO_2的负载量有关,ZrO_2的负载量为37．5%时NiO的分散容量达最高值(24．0%)。与Ni/ZrO_2相比,Ni/ZrO_2/Al_2O_3-SiO_2和Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂对CO_2的吸附能力增大,CO_2吸附量增加,酸强度降低,CO_2重整CH_4反应活性提高,其中以Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂的活性最好。     

纳米BaTiO3的制备及其负载Ni基催化剂的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米BaTiO3,用纳米BaTiO3粉体作载体通过浸渍法制备出Ni/BaTiO3催化剂,并将其用于CO2重整CH4制合成气反应.纳米BaTiO3粉体粒径为25～60nm,颗粒外貌近似球形,其最佳制备条件为水解用水量10mL,混合溶液pH=4～5,凝胶化温度343K,973K下煅烧处理.在反应温度为1073K,空速12000mL/(h.g.cat)下,Ni/BaTiO3催化剂可使重整反应的CH4和CO2转化率分别达到94.4%和93.3%.     

过渡金属对Au-Pd/TiO_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

研究了掺杂过渡金属Ru,Ni,Co对Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫活性的影响,并采用X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱、程序升温还原和程序升温脱附等方法对TiO2-Al2O3复合载体、Au-Pd/TiO2-Al2O3和Au-Pd-TM/TiO2-Al2O3(TM表示过渡金属)催化剂进行了表征。实验结果表明,掺杂过渡金属未改变Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的结构;掺杂Ru或Ni增强了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的活性组分与TiO2-Al2O3复合载体的相互作用,降低了反应活化能,提高了催化剂活性组分的分散度和活性比表面积,改善了Au-Pd/TiO2-Al2O催化剂的吸附性能,从而提高了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫的活性;而掺杂Co的效果则与之相反。     

燃烧法合成大比表面钙钛矿复合氧化物研究

采用燃烧法合成大比表面钙钛矿型复合氧化物多孔材料LaCoO3和La0.95Sr0.05Ni0.05Co0.95O3,通过XRD、IR和BET技术考察了多孔材料的晶体结构、表面形态结构、比表面积、平均孔径和平均孔体积。结果表明,采用燃烧法合成的多孔材料归属于钙钛矿型复合氧化物。对于La-CoO3化合物,A位掺杂的Sr2＋和B位掺杂的Ni2＋均进入了晶格,分别取代晶格内相应位置上的La3＋和Co2＋。但La0.95Sr0.05Ni0.05Co0.95O3的XRD图谱峰强度降低、衍射峰变宽。样品粉体的吸附脱附等温线存在一明显的滞后环,表明样品为多孔材料。掺杂样品材料的平均孔径、比表面积和平均孔容等性能参数比未掺杂的样品均有改善。甲烷催化燃烧实验表明,样品具有良好的催化活性。     

载体对Au-Pd催化剂甲醇部分氧化性能的影响

采用沉积沉淀法制备了一系列Au-Pd双金属催化剂,研究了不同载体对Au-Pd双金属催化剂甲醇部分氧化性能的影响,并运用XRD、TPD和TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明,Au-Pd/CeO₂催化剂中形成的Au_xPd_y合金和氧空穴较多,致使Au-Pd/CeO₂催化剂的活性较高;CeO₂-TiO₂和CeO₂-ZrO₂复合载体较大的比表面积和固溶体的形成有利于H₂选择性的提高;Au-Pd/CeO₂-ZrO₂和Au-Pd/CeO₂-TiO₂催化剂有较高H₂产率的主要原因是H₂选择性的提高。