钛酸钾催化碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯

对钛酸钾催化碳酸丙烯酯(PC)和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)进行了研究。研究发现钛酸钾对该反应有较好的催化活性,高压水热法制备的钛酸钾的催化活性高于常压水热法、醇热法和固相法。以高压水热法制备的钛酸钾为催化剂,当催化剂用量为PC质量的1.85%,甲醇与PC摩尔比为13.9,反应温度64～80℃,反应时间7h时,PC转化率达91.1%,DMC选择性为86.5%。     

硅胶固载磷钼杂多酸催化合成丙酸异戊酯

采用溶胶凝胶法制备了一系列负载型杂多酸催化剂,考察这些催化剂对合成丙酸异戊酯的催化性能,并利用傅立叶红外、X射线衍射和N2吸附脱附表征了催化剂的物化性能。在合成反应中制备的催化剂活性随负载量的增加而增大,制备的催化剂在负载量达到40%后催化活性随负载量的增加变化不大。HPMo/SiO2催化剂在酯化反应中显示了较高的催化活性,异戊醇转化率可达65%,丙酸异戊酯选择性100%。     

氧化铅催化氨基甲酸乙酯与乙醇合成碳酸二乙酯

在间歇反应器中,对尿素醇解法合成碳酸二乙酯(DEC)的控制步骤——氨基甲酸乙酯(EC)与乙醇合成DEC的反应进行了研究。采用热分解法制备了一系列金属氧化物催化剂,对其催化EC与乙醇合成DEC的反应性能进行了评价。实验结果表明,氧化铅的催化活性最高。确定了氧化铅催化剂的适宜制备条件:以PbCO3为前体,在300℃下焙烧4h。活性评价结合X射线衍射分析结果表明,四方晶相PbO有利于EC与乙醇合成DEC。氧化铅催化剂催化合成DEC的优化反应条件为:n(乙醇):n(EC)=10、催化剂用量1%(占总物料量的质量分数)、反应温度180℃、反应时间7h。在此条件下,EC转化率为36.0%,DEC选择性为45.0%,DEC收率为16.2%。     

水热法制备ZrO2催化甘油酯交换反应性能

采用水热法制备了ZrO₂催化剂,用于催化甘油(GLY)与碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成碳酸甘油酯(GC)。考察了焙烧温度对催化剂性能的影响,并采用粉末X射线衍射(XRD)、N₂等温吸附-脱附、程序升温脱附(TPD)等手段对ZrO₂催化剂进行了表征。结果表明,ZrO₂催化性能高度依赖于其表面中强碱性位点密度,当焙烧温度为600℃时,所制备的ZrO₂-600催化剂表面中强碱性位点密度较大;在反应温度90℃下反应90 min, GLY转化率为96.1%,GC选择性为86.2%。重复使用第3次时,由于ZrO₂表面碱性位点密度减小、孔道坍塌以及部分ZrO₂样品溶解在DMC中,GLY转化率和GC选择性均显著下降。     

TiO2/NaY光催化剂降解亚甲基蓝研究

以钛酸四丁酯和NaY沸石为原料,通过浸渍、焙烧等工序制备了TiO2/NaY复合催化剂.经X射线粉末衍射、透射电镜表征了其晶相和颗粒尺寸.结果显示,在沸石表面上形成了粒径5～7 nm TiO2.该复合催化剂对亚甲基蓝溶液的降解呈现紫外光催化活性.     

焙烧温度对TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂气相酯交换合成碳酸甲丙酯性能的影响

在连续流动气固相反应条件下,考察了焙烧温度对TiO2/γ-Al2O3催化剂催化碳酸二甲酯(DMC)和丙醇气相酯交换合成碳酸甲丙酯(MPC)反应的影响,并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、氨程序升温脱附、X射线光电子能谱等技术对TiO2/γ-Al2O3催化剂进行了表征。实验结果表明,在500℃下焙烧的Ti质量分数为5%的TiO2/γ-Al2O3催化剂对DMC和丙醇气相酯交换合成MPC反应的活性最好,DMC转化率可达54%,MPC选择性为90%。表征结果显示,Ti主要以Ti4+的形式存在于TiO2/γ-Al2O3催化剂表面;随焙烧温度的升高,TiO2/γ-Al2O3催化剂中的一水软铝石逐渐转化为γ-Al2O3,同时,钛酸四丁酯分解,TiO2含量增加,有利于提高TiO2/γ-Al2O3催化剂的活性;TiO2/γ-Al2O3催化剂的酸强度随焙烧温度的升高而减弱。     

Ni/ZrO_2催化乙醇水蒸气重整制氢

采用化学沉淀法制备了平均粒径分别为58.6nm和11.7nm的ZrO2载体,并采用湿法浸渍负载Ni,制备了负载量(质量分数)为15%的Ni/ZrO2催化剂,分别记为NZ-1和NZ-2催化剂。透射电子显微镜及X射线衍射表征结果显示,NZ-1催化剂的载体与活性组分颗粒间存在一定的团聚现象;而NZ-2催化剂的载体与活性组分颗粒间相互分散情况很好,且颗粒粒径处于同一水平,呈现出新型纳米构筑多功能催化剂的形态。程序升温还原及X射线衍射表征结果显示,两种催化剂的活性组分与载体间都存在一定的相互作用,且这种相互作用随载体粒径的减小而显著增强。在液态空速45h-1、常压、923K的条件下,两种催化剂都可高效催化乙醇水蒸气重整制氢,乙醇转化率为100%。NZ-2催化剂具有更好的催化稳定性,表明这种纳米构筑催化剂在乙醇水蒸气重整制氢中具有良好的应用开发前景。     

载体粒径对CuY催化剂催化甲醇氧化羰基化性能的影响

以不同粒径的Y分子筛为载体,过量浸渍Cu(NO_3)_2溶液制备CuY催化剂,并采用XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD和TEM等技术对催化剂表面微观结构进行表征,考察了其在甲醇气相氧化羰基化反应中的催化性能。结果表明,Y分子筛的粒径减小利于阳离子位点暴露,促进Cu~(2+)与载体间的离子交换,进而实现Cu物种的高度分散,且交换的Cu~(2+)更多的落位在载体表层笼结构中,经高温活化形成更多催化活性中心Cu~+;同时,随载体粒径减小,孔道更短,与外界相通的孔口数更多,利于反应分子与催化剂活性中心接触,使甲醇的转化率随着载体粒径的减小而显著提高。当Y分子筛粒径由3.0μm减小为0.3μm时,CuY催化剂的甲醇转化率由1.32%增加到5.60%。然而,Y分子筛粒径减小时,催化剂表面上可接触的酸性位点增加,导致甲醇氧化羰基化目标产物DMC的选择性明显降低,粒径为3.0μm的Y分子筛负载的铜催化剂DMC选择性最高,可达87.96%。总体来说,当Y分子筛粒径从3.0μm降为0.3μm时,DMC时空收率从65.83mg/(g·h)增加到165.38mg/(g·h)。     

Mg-Al水滑石的制备及其催化合成丙二醇单甲醚的性能

分别采用尿素法和滴定共沉淀法(包括高过饱和法和低过饱和法)制备了镁铝水滑石,利用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重-差热分析和扫描电子显微镜等方法对镁铝水滑石进行表征,并考察了不同方法制备的镁铝水滑石催化环氧丙烷与甲醇进行醚化反应合成丙二醇单甲醚的性能。表征结果显示,尿素法制备的镁铝水滑石结晶度高、晶粒规整均匀。实验结果表明,尿素法制备的镁铝水滑石的催化活性明显好于高过饱和法制备的镁铝水滑石的催化活性,前者在500℃下煅烧6～7 h 后制得的镁铝复合金属氧化物的催化活性更高,可使环氧丙烷转化率达93.8%,丙二醇单甲醚选择性达97.2%,其中丙二醇单甲伯醚的选择性达100.0%。该催化剂使用后无需处理即可重复使用,是一种稳定性好、选择性高的环境友好催化剂。     

制备方法对NiCoPrLa类水滑石衍生复合氧化物的催化性能影响

分别采用低过饱和度法、高过饱和度法和水热法合成了NiCoLaPr类水滑石,同时用XRD、H2-TPR、C2H5OH-TPD、TPO等考察了制备方法对NiCoLaPr类水滑石和相应衍生复合氧化物的晶相结构及衍生复合氧化物催化性能。结果表明,水热法制备的NiCoLaPr类水滑石结晶度较高、晶体结构较完整,其衍生复合氧化物催化乙醇水蒸气重整中表现出了较高的活性、H2选择性和抗积炭性,在450℃时C2H5OH的转化率为100%,H2、CO2和CO选择性分别为80.56%,95.35%和4.56%。     

负载型MoO3/SiO2催化碳酸二甲酯和乙酸苯酯合成碳酸二苯酯

采用溶胶 凝胶法制备用于碳酸二甲酯(DMC)和乙酸苯酯(PA)合成碳酸二苯酯(DPC)的MoO₃/SiO₂催化剂,并对其进行N₂吸附-脱附、XRD表征。考察焙烧温度、MoO₃负载量以及反应条件等对该催化剂在DMC和PA酯交换反应中催化性能的影响。结果表明,焙烧温度为500℃、MoO₃负载量（m(MoO₃)/m(MoO₃+SiO₂)）为0.20时,制备得到的MoO₃/SiO₂催化剂在DMC和PA酯交换反应中的催化性能最优,在适宜的反应条件(m(Catalyst)=6.0 g, n (PA)=1.0 mol, n (PA) /n (DMC)=2, T=180℃, t=5 h)下,DMC转化率达71.1%,甲基苯基碳酸酯(MPC)及DPC的选择性分别为52.0%和43.5%。随着MoO₃负载量的增加,MoO₃/SiO₂催化剂比表面积降低,但催化性能却逐渐变好;载体SiO₂为无定形,活性组分MoO₃的(021)、(110)、(040)晶面取向随负载量的增加而发生改变,因此,催化剂的催化性能与活性组分MoO3的晶面取向和载体与活性组分间的协同作用有着一定的关系,择优取向晶面(021)、(110)更有利于DMC和PA合成DPC反应。     

KOH/Naβ催化剂上丙醇与碳酸二甲酯合成碳酸二丙酯

用丙醇和碳酸二甲酯(DMC)液相酯交换合成碳酸二丙酯(DPC),筛选出催化性能和稳定性较好的KOH/Naβ固体碱催化剂,考察了KOH负载量对催化剂酯交换性能的影响。实验结果表明,KOH负载量(以K的质量分数计)为12%时,催化剂对酯交换反应的催化性能最好,在丙醇与DMC摩尔比4∶1、催化剂和反应物的质量比0.04、反应温度90℃、反应时间6h的条件下,DMC的转化率和DPC的选择性分别达到95.5%和93.6%。CO2-程序升温脱附表征结果表明,催化剂上的弱碱中心是催化剂的活性中心,且碱量越大,催化剂的催化性能越好。     

Pt-SO42-/ZrO2催化正丁烷异构化反应的性能

通过沉淀法和水热合成法制备了固体超强酸催化剂Pt-SO42-/ZrO2,采用N2吸附、X射线衍射(XRD)、吡啶红外光谱(Py-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、高通量反应评价等技术对Pt-SO42-/ZrO2的结构、表面性质和正丁烷异构化性能进行了研究,并考察了反应条件对正丁烷异构化反应的影响规律.结果表明:与沉淀...     

CaO催化酯交换法合成二甘醇双烯丙基碳酸酯

 对用于二甘醇(DEG)、丙烯醇(AAH)和碳酸二甲酯(DMC)酯交换合成二甘醇双烯丙基碳酸酯(ADC)反应的金属氧化物催化剂进行了活性评价,筛选出性能优良的CaO催化剂。考察了制备条件对CaO催化剂性能的影响,并对酯交换合成ADC反应条件进行了优化,同时还考察了CaO催化剂重复使用性能。结合GC-MS分析结果推测了CaO催化剂上酯交换法合成ADC反应机理。结果表明,采用机械研磨-焙烧法、以Ca(OH)2为前驱体和焙烧温度750 ℃制得的CaO对酯交换合成ADC反应的催化活性最高。在n(DEG) : n(DMC) : n(AAH)＝0.08:1:2、催化剂质量分数1.5%、反应温度100 ℃、反应时间6 h的条件下,酯交换合成ADC反应的ADC产率为79%。     

甲醇气相氧化羰化法合成碳酸二甲酯的Cu-AC催化剂活性研究

采用连续流动固定床反应器,研究了用于甲醇直接氧化羰化合成碳酸二甲酯的负载型Cu-AC催化剂。分别考察了铜离子价态、浸渍溶剂、铜含量和载体活性炭孔修饰对催化剂活性的影响。结果表明,由浓氨水为浸渍溶剂,AC为载体,CuCl活性组分制得的Cu-AC催化剂具有较高的催化活性和DMC选择性;催化剂中Cu质量分数达7.5%时,催化剂的活性最高,Cu质量分数过高,易使催化剂表面富集大量CuO物种,导致DMC选择性及收率明显下降;以CuCl_2为活化剂,制得的AC可明显改善载体的孔结构性质和孔径分布,孔径分布主要由修饰前的1.5 nm较大微孔区转变为2.5 nm左右的中孔区域;中孔分布比例较大且孔径范围在2.5 nm左右的AC载体有利于该活性组分的分散及甲醇氧化羰化催化活性的提高;在Cu质量分数5%时,甲醇转化率可达35.0%,DMC时空收率为211.9 g/(kg·h),且DMC选择性仍在95%以上。     

铋掺杂纳米TiO2的制备及其光电催化性能

以钛酸丁酯和硝酸铋为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺杂铋的纳米TiO2（Bi—TiO2）。用XRD、TEM等方法对产物进行了表征：晶型为锐钛矿,粒径范围15—25nm。以罗丹明B（RhB）为目标降解物,分别考察制备的Bi—TiO2催化剂的光、电催化活性。结果显示,Bi^3＋掺杂摩尔分数为0．5％、质量浓度为0．2g／L的Bi—TiO2催化剂对RhB的光催化效果最佳;采用三维电极法降解RhB,以负载Bi-TiO2的多孔材料为粒子电极的电催化降解效果最佳。     

铜系无Cr负载型糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂的制备、表征及催化性能

采用溶胶 -凝胶法及浸渍法制备出CuO -CaO/SiO2 负载型催化剂 ,用XRD、TEM及BET对催化剂结构进行了表征 ,并将两种催化剂与Cu -Cr/Al2 O3负载型催化剂进行了催化性能比较。结果表明 ,溶胶 -凝胶法制备的催化剂颗粒直径达到纳米数量级 ,CuO高度分散于载体内 ,晶粒度小 ,催化性能高。作为一种新型的无Cr催化剂 ,无毒、无污染 ,可代替Cu -Cr催化剂用于糠醛加氢过程 ,高活性、高选择性地制取 2 -甲基呋喃     

复合氧化物LaMgAlO催化剂催化酯交换合成碳酸二丙酯

采用共沉淀法制备了复合氧化物LaMgAlO催化剂,采用XRD和DTA手段对催化剂进行了表征,并考察了LaMgAlO催化剂对丙醇与碳酸二甲酯(DMC)酯交换合成碳酸二丙酯(DPC)反应的性能。实验结果表明,当复合氧化物为n(La)∶n(Mg)∶n(Al)=0.7∶3∶1(即0.7 LaMgAlO催化剂具有水滑石结构)时,在650℃下焙烧5 h制备的0.7 LaMgAlO催化剂对合成DPC的酯交换反应的活性最高;最佳的工艺条件为:反应温度90℃、n(丙醇)∶n(DMC)=3、催化剂用量3.0%(w)、反应时间6 h,在此条件下,DMC的转化率达到97.4%,DPC的选择性达到95.4%。     

镍前躯体对非负载型Ni-Mo-W柴油加氢催化剂结构和性能的影响

以硝酸镍和碱式碳酸镍为Ni前躯体,采用水热合成法制备了一系列Ni-Mo-W复合氧化物,并采用BET,XRD,SEM等手段对合成的复合氧化物进行表征,考察Ni前躯体对Ni-Mo-W复合氧化物结构的影响。采用混捏法制备了非负载型Ni-Mo-W催化剂,在20 mL高压加氢微反装置上以劣质催化裂化柴油为原料考察了非负载型催化剂的加氢性能。结果表明：硝酸镍为Ni前躯体合成的复合氧化物比表面积和孔体积较小,Ni-Mo-W复合程度较低,而以碱式碳酸镍为Ni前躯体则倾向于形成晶相弥散且晶粒尺寸较小的介孔Ni-Mo-W复合氧化物;以大孔体积低比表面积的碱式碳酸镍为Ni前躯体制备的非负载催化剂具有较高的加氢脱硫、加氢脱氮活性,脱硫率高达99.91%,脱氮率高达99.94%。