负载型磷化镍催化剂的制备及其催化应用

综述了近年来负载型磷化镍催化剂在制备方法(还原法、热解法和溶剂热法)、活性组分和载体改性及其催化应用方面的研究进展,并对比了各种制备方法的优缺点,其中还原法流程简单,但所用温度较高,时间较长;热解法所需温度较低,制备过程简单,但易于生成副产物水;而溶剂热法具有所需温度低,物相形成过程易控制等优点。负载型磷化镍催化剂由于其良好的加氢氢解及烷烃临氢异构化等反应性能,是一类更加廉价的新型催化剂,具有很好的发展前景。     

超声浸渍法制备吗啉催化剂及其催化性能

以经过预处理的活性氧化铝为载体,铜、镍为主要活性组分,锌、镁为催化剂助剂,分别采用常规浸渍法和超声浸渍法制备Cu-Ni-Zn-Mg/Al₂O₃负载型吗啉催化剂,通过ICP、XRD、BET和SEM等手段对催化剂的理化性质进行表征,将所制得的催化剂应用于二甘醇(DEG)气相法连续合成吗啉的反应中评价其催化活性。结果表明:相比于常规浸渍法,超声辅助浸渍法制备的吗啉催化剂具有更大的比表面积,其主要活性组分铜和镍的负载量增大并能更好地分散于载体中,催化剂活性明显提高。在反应温度230℃、压力1.7MPa、二甘醇空速0.15h^-1、氨醇比5:1时,新方法二甘醇的转化率达到99.67%,吗啉收率达到90.04%,比传统法二甘醇的转化率提高了19.86%,吗啉的收率提高了27.01%。     

负载型催化剂溶液浸渍制备专家系统的初步研究

浸渍过程的分析表明,浸渍制备涉及到大量的经验规律。因此,预测浸渍制备的条件参数是一个比较复杂的不确定性问题,使用专家系统方法有助于此类问题的解决。实现专家系统的关键在于知识的合理表述和系统框架的建造。在文中我们构成了一个浸渍制备的专家系统原型,该系统具备处理数值和非数值信息的功能。此外,讨论了浸渍知识的智能化处理问题。     

催化剂组成对镍基负载型催化剂性能的影响

以正硅酸乙酯、钛酸丁酯、硝酸镍为主要原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法实验室制备了一系列组成不同的催化剂。催化剂前躯体的物化性能用BET、TPR及强度测试仪进行表征,用固定床连续流动微反装置,考察催化剂苯加氢生成环己烷的催化性能。研究结果表明,所制备的催化剂比表面性质与制备工艺参数的调整有很好的对应关系．合适的制备工艺参数可以制备得到具有优良比表面性质的催化剂前驱体,催化剂的比表面大于300m^2／g,比孔容可以在0．16～0．36之间选择调整,孔径分布单一,具有双孔结构,最可几孔径分布为1．1～1．7nm,1．8-5．6nm。该催化剂应用于苯加氢制环己烷实验中,苯转化率均为100％．环己烷的选择性均达到99．0％以上。     

1,2-环己二醇脱氢镍基催化剂制备方法

以硝酸镍为镍源,分别以NH3.H2O,NH4HCO3,NH3.H2O+NH4HCO3为沉淀剂采用沉淀法制备镍/硅藻土催化剂,用于1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚,考察了不同沉淀剂、焙烧温度、沉淀温度制备的催化剂对1,2-环己二醇脱氢反应性能的影响,并通过XRD,BET,CO2-TPD(热设计功耗)等方法对催化剂进行了表征。结果表明:不同的沉淀剂对镍的分散度、孔结构及表面碱量都有影响,以NH3.H2O+NH4HCO3复合沉淀剂制备的镍/硅藻土催化剂上活性组分镍晶粒度小、分散度较高,催化剂平均孔径较大,催化剂表面碱中心数目多、碱量大,表现出良好的催化活性和邻苯二酚选择性。另外,催化剂适宜沉淀温度为90℃、焙烧温度为350℃。上述适宜条件制备的催化剂在320℃下用于1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚,1,2-环己二醇转化率达到99.1%,邻苯二酚选择性达到86.8%。     

尿素燃烧法制备镍基甲烷化催化剂及其催化反应性能

以拟薄水铝石、硝酸镍以及镁、钴、镧和铁的硝酸盐为原料,尿素为燃烧剂,采用尿素燃烧法制备系列镍基(以及含助剂)甲烷化催化剂。通过XRD和BET等对催化剂结构进行表征,采用固定床反应器评价催化剂的合成气甲烷化催化反应性能,考察Ni含量、尿素与原料质量比、焙烧温度和不同助剂等对催化剂结构和性能的影响,评价催化剂的稳定性。结果表明,Ni O质量分数为7.5%~44.8%时,采用尿素燃烧法均可制备γ-Al2O3为载体的镍基甲烷化催化剂,最佳制备条件为:尿素与原料质量比3∶1,焙烧温度450℃,燃烧时间40 min。26.1%Ni O/γ-Al2O3催化剂表现出较好的催化性能,在230℃和常压条件下,CO转化率和CH4选择性分别达99.5%和98.3%。26.1%Ni O-2.6%La2O3/γ-Al2O3催化剂在(230~700)℃经过多次升降反应温度和1 460 h的长周期稳定性测试,表现出较好的稳定性和耐热冲击性能。     

乙醇水蒸汽重整制氢负载型镍基催化剂研究进展

负载型镍基催化剂是一种良好的乙醇水蒸汽重整制氢催化荆,但反应中存在氢气选择性较差和反应温度高的缺点.介绍乙醇水蒸汽重整制氢的反应机理,在此基础上,探讨通过载体改性和添加助剂提高负载型镍基催化剂的氢气选择性以及降低反应温度,并对研究进展进行综述.     

超声法制备Ni-Na/硅藻土催化剂及其合成邻苯二酚的催化性能

采用均相沉淀-超声浸渍法制备Ni-Na/硅藻土催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、N2物理吸附(BET)和傅里叶红外变换光谱(FT-IR)等表征手段,考察了超声处理对催化剂表面形貌、孔结构、表面结构以及在合成邻苯二酚中催化性能的影响。结果表明,在超声条件下制备的Ni-Na/硅藻土催化剂具有较大的中孔比表面积和较规整的孔道结构,活性组分更好地分散于催化剂骨架中,表现出较高的活性和选择性。在超声频率28 kHz,声强300 W/m2,超声作用时间为1 h的条件下制备的催化剂活性较好,在反应温度320℃,反应压力101.3 kPa,液时空速(LHSV)2.4 h-1,N2流量30 mL/min和1,2-环己二醇与水的物质的量之比为1∶4的反应条件下,1,2-环己二醇转化率达到96.7%,邻苯二酚选择性为92.3%。     

硫酸钠对Ni/硅藻土催化剂结构及脱氢性能的影响

通过均相沉淀法制备了负载型Ni/硅藻土催化剂前驱体,采用等体积浸渍法添加了助剂Na2SO4,并采用BET比表面积测试法、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和程序升温还原法(H2-TPR)等技术对催化剂的比表面积、物相结构、表面组分价态及含量以及氧化还原性能进行了表征,考察了Na2SO4对催化剂结构及脱氢反应性能的影响。结果表明,添加Na2SO4,载体硅藻土中SiO2的晶型未发生转变,提高了Ni物种在催化剂表面的分散度,显著提高了1,2-环己二醇的转化率(95.1%)和目标产物邻苯二酚的选择性(91.4%)。     

浸渍法制备Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂及其催化性能

采用等体积共浸渍法和分步浸渍法制备Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂,并在固定床反应器上进行正丁烷脱氢实验研究。结果表明,与共浸渍法相比,分步浸渍法制备的催化剂表现出更高的催化活性。采用等体积浸渍法制备催化剂时,活性组分与载体之间会发生竞争吸附作用,这会影响活性金属组分在载体表面的分散度,进而影响催化剂活性。     

Preparation of alumina supported molybdena catalysts by new slurry impregnation method: MoO3/Al2O3 sulfide hydrodesulfurization catalyst

A new slurry impregnation method (SIM) of the preparation of a catalyst or catalyst precursor MoO₃/Al₂O₃ is described. Aqueous slurry of powdered MoO₃ is mixed with alumina extradátes and the mixture is refluxed. A low solubility of MoO₃ is sufficient for transport of MoO₃ from powder form via solution to the surface of the support. The catalysts were tested by hydrodesulfurization of thiophene at 1.6 MPa and 280–400°C. Their activity was similar to the activity of industrial and laboratory MoO₃/Al₂O₃ samples prepared by conventional impregnation with solution of ammonium heptamolybdate. The advantage of the SIM method is that calcination, producing nitrogeneous waste gases, is not required and that all deposited molybdenum species are adsorbed and not precipitated.     

蜂窝陶瓷负载Pd基整体式催化剂制备及催化燃烧性能

以拟薄水铝石和活性氧化铝粉为原料,通过添加胶溶剂、表面活性剂等助剂制备氧化铝涂层浆液,分别对堇青石蜂窝陶瓷载体和预先涂覆氧化硅的蜂窝陶瓷载体涂覆氧化铝涂层,负载活性组分制备Pd基整体式催化剂。考察载体涂层、表面活性剂种类、反应空速对催化剂催化乙烷燃烧活性的影响。结果表明,适宜的表面活性剂及双涂层结构的载体有助于提高催化剂活性。经310 h寿命实验,乙烷脱除率可达99.9%以上,表明制备的Pd基整体式催化剂具有良好的乙烷催化燃烧活性和稳定性。     

骨架镍催化剂制备及其催化烯基芳烃加氢性能的研究

考察了成型时拟薄水铝石和合金粉的比例、胶溶剂硝酸质量分数,水粉比及焙烧温度对骨架镍催化剂侧压强度的影响,采用XRD和TG-DTA等手段对催化剂进行表征。结果表明,催化剂侧压强度随着拟薄水铝石和合金粉的比例、胶溶剂硝酸质量分数、水粉比以及焙烧温度的提高呈现先增加后减小的规律,在拟薄水铝石与合金粉质量比1.5、胶溶剂硝酸质量分数6%和水粉比0.21 mL.g-1条件下成型,860℃空气中焙烧,得到侧压强度最好的催化剂,以苯乙烯、甲基苯乙烯加氢为探针反应,对催化剂的加氢性能进行评价,结果表明,在反应压力2 MPa、温度80℃、原料空速2 h-1和V(H2)∶V(油)=300∶1条件下,苯乙烯与甲基苯乙烯在考察的500 h运转周期内,转化率接近100%,且催化剂活性保持稳定。     

超声波辅助制备非晶态Ni-Mo-B催化剂及其加氢脱氧性能研究

以(NH_4)_6Mo_7O_(24)和Ni(NO_3)_2为原料,以NaBH_4作为还原剂采用常规方法和超声波法制备出非晶态Ni-Mo-B催化剂,用BET、SEM、XRD和FT-IR对所制备的催化剂进行表征.XRD结果表明,所制备的催化剂均为非晶态结构,超声波的引入抑制了硼氧化物的生成,提高了非晶态的无序性.SEM显示,引入超声波,催化剂粒径变小,催化剂的团聚现象减少,比表面积增大.以苯酚为模型化合物研究催化剂的加氢脱氧性能,其中超声波条件下制备的催化剂表现出优良的加氢脱氧活性,在498 K时,苯酚的转化率达81.08%,脱氧选择性达93.39%.     

KT-02负载型镍催化剂用于5-氨基邻甲酚的制备

以负载型KT-02催化剂催化5．硝基邻甲酚加氢制备5．氨基邻甲酚。对反应条件进行了一系列优化,研究了温度、压力、催化剂加入量等因素对反应的影响,在90～100℃、2．0MPa下,产品收率大于98％,纯度达99．5％。     

磁性纳米钌催化剂制备及其催化甲苯氢化反应性能

采用共沉淀法制备Fe₃O₄粒子,用SiO₂对Fe₃O₄纳米粒子进行表面包覆,用改性聚乙烯吡咯烷酮对所得磁性粒子进行表面修饰,制备磁性纳米粒子负载钌催化剂Ru/PVP-DB-171/SiO₂/Fe₃O₄。红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析表明,所得粒子结构是面心尖晶石结构,Fe₃O₄为核,无定形SiO₂为壳,纳米钌吸附在磁性载体表面。该粒子具有高分散性,可用磁分离实现固液分离。以甲苯液相催化加氢反应为模型,评价磁性负载钌催化剂的催化性能,计算出甲苯氢化的活化能为16.6 kJ·mol^-1,在433 K和4.0 MPa条件下,反应转换数达30 262 mol·(mol-Ru）^-1,Ru催化剂可循环使用8次,添加助剂的种类和数量影响催化剂活性。     

浸渍方法对Ni-W/Y-ASA催化剂加氢裂化性能的影响

以高比表面积无定形硅铝（ASA）和改性Y型分子筛（USY）为原料制备催化剂载体,分别采用传统浸渍法、铝溶胶浸渍法、USY粉体浸渍法和ASA粉体浸渍法制备Ni-W/Y-ASA催化剂。采用氮气吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、吸附吡啶原位红外（Py-IR）和颗粒强度测定仪等表征手段,探究不同的浸渍方法对催化剂的织构性质、形貌、酸性以及机械强度的影响,并将制备的催化剂应用于正癸烷的加氢裂化反应。结果表明,采用ASA粉体浸渍方法,因较多地保留了Ni-W/Y-ASA催化剂中USY粉体上的B酸性位,使催化剂具有最多的B酸含量,增强了催化剂的酸性质,进而提高了催化剂在以正癸烷为模型化合物的加氢裂化反应中的裂化活性。