甲醇水蒸汽转化制氢Cu1Zn1Al3.2催化剂研究

采用浸渍法制备了一系列CuxZnyAlz催化剂,考察了催化剂焙烧温度和组成对甲醇水蒸汽转化制氢反应性能的影响, 用TG-DTA、XRD和SEM等方法对催化剂性能进行了表征.结果表明:400℃焙烧、Cu/Zn/Al配比(摩尔)为1:1:3.2时,制备的Cu1Zn1Al3.2催化剂具有良好催化性能;Cu1Zn1Al3.2催化剂较为适宜的反应工艺条件为:反应温度240～250℃,水/醇比1.1～1.3,液体质量空速1～2 h-1;甲醇转化率达到100%,二氧化碳选择性大于97%.本研究制备的Cu1Zn1Al3.2催化剂中CuO 含量仅为24.53%(质量),约为通常共沉淀法制备的Cu/Zn/Al催化剂的CuO 含量的50%,但Cu1Zn1Al3.2催化剂对甲醇水蒸汽转化制氢反应性能与共沉淀法相当.为甲醇水蒸汽转化制氢技术用于燃料电池用氢和中小规模制氢过程提供依据.     

焙烧温度对Cu/Zn/Al催化剂超临界甲醇中木质素液化的影响

采用共沉淀法制备类层柱Cu/Zn/Al水滑石,经焙烧制备Cu/Zn/Al催化剂。考察了焙烧温度对催化剂在超临界甲醇中木质素催化液化活性及稳定性的影响。结果表明,500℃焙烧时水滑石分解较为完全,析出的ZnO和ZnAl2O4尖晶石相对析出的CuO纳米粒子起到良好的隔离和稳定作用;在340℃、80 mg木质素、30 mg催化剂、4 mL甲醇反应3 h条件下进行重复性实验,500℃焙烧催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

正交实验在合成CuO/ZnO/Al2O3催化剂中的应用

采用并流共沉淀法制备了一系列CuO/ZnO/Al2O3催化剂;利用正交设计实验考察了铜锌摩尔比、铝含量、沉淀pH、沉淀温度、老化时间、焙烧温度等因素对催化剂平均孔径的影响。研究表明:6个因素对CuO/ZnO/Al2O3催化剂孔径影响的主次顺序为:铝含量>焙烧温度>沉淀温度>沉淀pH>铜锌摩尔比>老化时间;)在实验考察的因素和水平范围内,以平均孔径作为主要实验指标,选出CuO/ZnO/Al2O3催化剂的最佳制备条件:铜锌摩尔比为1︰1,铝含量为5%,沉淀pH为6.0,沉淀温度为60℃,老化时间为90 min,焙烧温度为400℃。     

用于二乙醇胺脱氢的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂的制备与表征

以氢氧化钠为沉淀剂,硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝和硝酸氧锆为原料,采用共沉淀法制备出了用于二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂,并用物理吸附(BET)和X射线衍射(XRD)对不同种类的铜基催化剂进行了表征,探讨了ZnO和Al2O3的不同比例对催化剂性能的影响。结果表明,同时加入ZnO和Al2O3的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有大的比表面积,Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有非晶态结构。该催化剂适宜的反应条件为:w(NaOH)=30%、反应温度160℃、压力1.0 MPa,二乙醇胺转化率可达100%,亚氨基二乙酸收率可达95.61%。     

CuO-ZnO/Al_2O_3双功能催化剂上纤维素催化液化:焙烧温度的影响

采用共沉淀法制备了一系列不同焙烧温度用于超临界甲醇中催化液化纤维素的CuO-ZnO/Al2O3催化剂。运用XRD、TG/DTG、BET和H2-TPR等手段对催化剂进行表征与分析,考察了焙烧温度对CuO-ZnO/Al2O3催化剂结构及催化性能的影响。结果表明,500℃焙烧下的催化剂,热分解较为完全,CuO、ZnO和Zn Al2O4之间相互作用良好且结构稳定,反应活性较高。当焙烧温度<500℃,催化剂结晶效果差,稳定性差,导致催化剂活性低;当焙烧温度>500℃时,CuO因为高温发生团聚,生成的大量尖晶石Zn Al2O4使催化剂组分相互作用削弱。在300℃、60 mg微晶纤维素,60 mg催化剂,3 m L甲醇反应60 min条件下进行液化试验及重复性研究,500℃焙烧催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

CuO-ZnO/Al_2O_3双功能催化剂上纤维素催化液化:焙烧温度的影响

采用共沉淀法制备了一系列不同焙烧温度用于超临界甲醇中催化液化纤维素的CuO-ZnO/Al2O3催化剂。运用XRD、TG/DTG、BET和H2-TPR等手段对催化剂进行表征与分析,考察了焙烧温度对CuO-ZnO/Al2O3催化剂结构及催化性能的影响。结果表明,500℃焙烧下的催化剂,热分解较为完全,CuO、ZnO和Zn Al2O4之间相互作用良好且结构稳定,反应活性较高。当焙烧温度500℃,催化剂结晶效果差,稳定性差,导致催化剂活性低;当焙烧温度500℃时,CuO因为高温发生团聚,生成的大量尖晶石Zn Al2O4使催化剂组分相互作用削弱。在300℃、60 mg微晶纤维素,60 mg催化剂,3 m L甲醇反应60 min条件下进行液化试验及重复性研究,500℃焙烧催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

用于燃料电池的甲醇水蒸气重整反应制氢的研究

研究了甲醇水蒸气重整制氢反应过程中各种因素对Cu/ZnO/Al2O3催化剂的活性和选择性的影响.结果表明:Cu/Zn比为2.0的催化剂在250℃反应时,催化剂效果较好,最合适反应条件是:压力0.1 MPa,温度250℃,n(H2O)∶n(CH3OH)=1.0～1.2,液体流速0.1 mL/min.在Cu/ZnO/Al2O3催化剂上,甲醇水蒸气重整、甲醇分解和水气转换反应随反应条件的不同而发生相互抑制或促进作用.     

ZnO对CuO-ZnO/Al2O3催化剂催化甘油氢解性能的影响

以氧化铝为载体,采用浸渍法制备了负载型CuO-ZnO/Al2O3催化剂,通过XRD、XPS、TPR手段表征催化剂上CuO和ZnO的分布和化学形态。结果表明,CuO-ZnO/Al2O3催化剂催化甘油氢解反应中,CuO是活性组分,ZnO的引入可以降低CuO与载体氧化铝的相互作用强度,有利于CuO的还原,提高催化剂甘油氢解活性;催化剂表面呈缺电子状态的Cu物种是甘油氢解的活性中心。当活性组分CuO质量分数为12%,n(Cu)∶n(Zn)=1∶1.5时,CuO-ZnO/Al2O3催化剂催化甘油氢解活性最高,甘油转化率可达97.82%,对1,2-丙二醇选择性达94%。     

均匀凝胶法制备CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HZSM-5催化二氧化碳加氢合成二甲醚

采用均匀凝胶法制备了CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HzSM-5催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和热重-差热分析(TG-DTA)进行了表征,并在固定床微型反应器中考察了反应温度、反应压力,CuO与ZnO质量比、Al2O3和Cr2O3的质量分数对CuO-ZnO-Al23-Cr2O3/HzSM-5催化剂在CO2加氢制备二甲醚反应中催化性能的影响.结果表明,在533 K,3MPa,H2与CO2体积比为3和反应混合气体积空速为1600 h-1的条件下,在CuO与ZnO质量比2,Al2O3和Cr2O3分别占催化剂质量的10.0%和1.5%的CuO-ZnO-Al2O3-Cr2 O3/HZSM-5催化剂作用下,CO2的单程转化率达到28.94%,二甲醚的选择性和收率分别为31.76%和8.76%,甲醇和二甲醚的总收率达到13.98%.     

Cu/Zn/Al催化甲醇乙醇一步合成异丁醛

采用水热合成-并流共沉淀法制备了CuO-ZnO-Al_2O_3三元催化剂用于甲醇乙醇一步合成异丁醛反应。通过H_2-TPR、XRD、BET对CuO-ZnO-Al_2O_3进行了详细的表征,并考察了CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂催化合成异丁醛时的n(甲醇)∶n(乙醇)、反应温度及反应压力等条件对催化活性的影响。结果表明,反应温度为250℃、反应压力为2.3 MPa、n(甲醇)∶n(乙醇)=2.7∶1,乙醇转化率最高可达95.1%,异丁醛收率为69.8%。与共沉淀CuO/ZnO/Al_2O_3催化剂进行对比,结果表明,反应时间360 h,以CuO-ZnO-Al_2O_3为催化剂时,乙醇转化率最高为78.1%,异丁醛收率为45.9%;以CuO/ZnO/Al_2O_3为催化剂时,乙醇转化率最高为70.5%,异丁醛收率为39.9%。水热合成-并流共沉淀法制备的CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂具有更优异的催化活性。     

甲醇水蒸汽制氢低铜催化剂制备及其性能

采用浸溃法制备了具有较低铜含量的甲醇水蒸汽转化制氢Cu/ZnO2/ZrO2/Al203催化剂,并用X射线衍射(XRD)表征其性能,考察了Zr含量对催化活性的影响,优选出Cu/Zn/Al/Zr物质的量比为1/1/5.6/0.2的Cu1Zn1Al5.6Zr0.2催化剂.对比实验表明,Cu1zn1Al5.6Zr0.2用于甲醇水蒸汽转化制氢反应活性与工业催化剂相当,二氧化碳选择性高于工业催化剂: Cu1Zn1Al5.6Zr0.2催化剂中CuO质量含量仅为16.87%,只有工业催化剂的三分之一.正交实验表明,Cu1Zn1 AJ5.6Zr0.2催化剂较为适宜的反应条件为:温度245℃,水/醇比1.5,液体质量空速2 h-1.经100 h连续实验,Cu1 Zn1 Al5.6 Zr0.2催化剂对甲醇蒸汽转化反应活性稳定在90%左右.     

1,4-丁二醇脱氢合成γ-丁内酯催化剂研究

以Cu、Zn、Al等金属离子的硝酸盐为原料,以共沉淀方式制备CuO/ZnO/Al2O3催化剂,在常压下考察该催化剂对1,4-丁二醇脱氢制备γ-丁内酯的活性效果.温度在250～260 ℃,液时空速2.0 h-1,氢醇比在4.5～5.5范围内,γ-丁内酯的收率在92%以上.在适宜的条件下,该催化剂具有较好的活性和操作灵活性.     

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇

采用固定床反应器,研究共沉淀法制备的Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯催化加氢制备仲丁醇联产乙醇的催化性能,并考察反应温度、氢酯物质的量比、反应压力和空速对反应的影响。结果表明,Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂表现出优良的催化性能,在反应温度210℃、氢酯物质的量比15、反应压力4.0MPa和空速1.0h-1条件下,醋酸仲丁酯转化率大于99%,仲丁醇选择性大于99%,乙醇选择性大于97%。推测Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇的反应网络,仲丁醇与乙醇的脱氢反应和脱水反应、烯烃饱和加氢反应和酯交换反应是该体系在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上存在的主要副反应。     

水中CuO/Al2O3催化水合肼还原芳香族硝基化合物

以NaOH溶液快速沉淀CuCl2和AlCl3的混合溶液制备了催化剂CuO/Al2O3。在水中用CuO/Al2O3催化水合肼还原芳香族硝基化合物高收率得到芳胺。以邻硝基甲苯为底物,考察了水合肼用量、催化剂CuO/Al2O3用量和反应时间对邻甲基苯胺收率的影响。在水中较优的反应条件为:n(水合肼)∶n(邻硝基甲苯)=2∶1;催化剂CuO/Al2O3(n(CuO)∶n(Al2O3)=1∶2)的用量为0.015g/mmol邻硝基甲苯;反应时间为50分钟;反应温度为80℃。在此条件下邻甲基苯胺的收率达到98%。     

制备工艺条件对新型MoO_3/Al_2O_3-Al催化精馏元件酯化性能的影响

为了制备新型催化精馏元件,采用铝阳极氧化法制备了填料型Al2O3-Al载体,采用浸渍法制备了MoO3/Al2O3-Al催化剂。以乙酸乙酯的合成为模型反应考察了制备条件对酯化活性的影响。结果表明,催化剂适宜的制备条件为焙烧温度450℃,焙烧时间4 h,浸渍液质量分数2.2%,浸渍时间12 h,水封时间2.5 h,醋酸的转化率为62.09%,乙酸乙酯选择性100%。     

CuNi/Al2O3催化剂上乙炔选择加氢的研究

采用浸渍法制备了CuNi/Al2O3催化剂,研究了Ni负载量、Cu负载量及n(Cu)/n(Ni)对催化剂上乙炔选择加氢活性和选择性的影响,以及催化剂的还原性能。结果表明:CuNi/Al2O3催化剂中Cu提高了Ni的还原性,使催化剂具有很高的活性及乙烯选择性。随Cu/Ni原子比的提高,催化剂的活性下降,选择性升高,当Ni的负载量为10%、n(Cu)/n(Ni)=0.5时,在反应温度为50℃、反应压力为0.2 MPa、原料气流量为45 mL/min及H2流量为1.5 mL/min的反应条件下,乙炔的转化率达88.98%,乙烯的选择性达74.01%,乙烯收率为65.86%。     

一乙醇胺碱水催化氧化合成甘氨酸工艺研究

用共沉淀法制备了一乙醇胺碱水氧化合成甘氨酸用Cu ZnO催化剂 ,考察了催化剂的制备因素对催化剂反应性能的影响 ,得到了合成甘氨酸的适宜反应条件。催化剂的制备过程为 :Cu(NO3) 2 和Zn(Ac) 2 共沉淀顺加法得铜锌氢氧化物 [m(Cu)∶m(Zn) =0 0 8∶1.0 0 ,中和pH值 7.0～7 5 ],再经焙烧和还原得催化剂 (焙烧温度 40 0～ 42 0℃ ,H2 还原温度 2 10～ 2 30℃ )。实验结果表明 :在温度 140～ 170℃ ,H2 压力 0 8～ 1 2MPa,一乙醇胺与碱水催化反应 ,其转化率可达 98%以上 ,甘氨酸的选择性高于 95 %。     

Al改性Cu/ZnO催化剂催化苯胺制备二甲基苯胺

通过沉积沉淀法对Al改性Cu/ZnO催化剂进行研究,并利用XRD、BET、NH₃-TPD等对催化剂进行表征。同时对苯胺和甲醇N-甲基化反应制备N,N-二甲基苯胺(N,N-DMA)进行研究,对沉积沉淀法制备的催化剂进行了焙烧条件考察及对N-甲基化反应进行工艺条件优化。结果表明,在拟薄水铝石为铝源、Cu/Zn/Al摩尔比为1:3:1、焙烧温度为400 ℃,焙烧时间为3 h,反应温度为250 ℃,反应压力为1.5 MPa,进料空速为0.3 h^_-1,氮气流量为150 mL/min,苯胺与甲醇摩尔比为为1:7时,苯胺N-甲基化反应效果最佳,苯胺转化率达99.8%,N,N-DMA选择性达92.8%,催化剂进行了720 h稳定性实验,苯胺转化率稳定在99%以上,N,N-DMA选择性稳定在90%以上,催化剂稳定性较好。     

甘油合成2-甲基吡嗪的催化剂及工艺

采用沉淀法制备了经Al、Cr、Cu和Zn等掺杂的Ni/SiO2催化剂,用于甘油与乙二胺固定床气相催化缩环制2-甲基吡嗪(2-MP),并详细考察了催化剂焙烧温度、反应温度、载气空速和原料液水含量对缩环反应的影响。结果表明,ZnO物种可使Ni/SiO2催化剂同时具有适量的酸位与碱位,有助于甘油与乙二胺分子的活化,从而使2-MP的收率得以提高;焙烧温度对Ni-Zn/SiO2催化性能的影响较为重要,500℃最佳;Ni-Zn/SiO2催化甘油与乙二胺缩环反应的最佳工艺条件为:反应温度为380℃、载气N2空速150 h-1、原料液中水质量分数为70%,此时甘油与乙二胺的转化率均为100%,2-MP收率为66.4%。     

乳化液废水催化湿式氧化处理工艺中的负载型催化剂的研制与应用

研究了在催化湿式氧化体系中浸渍液浓度、焙烧时间和焙烧温度等制备条件对CuO/γ–Al2O3催化剂的催化活性和稳定性的影响;确定了最佳制备条件。结果表明：优化制备的CuO/γ–Al2O3催化剂,用于处理高浓度难降解的乳化液废水时,具有良好的催化活性,在200 ℃时反应2 h的CODCr去除率为88.4%,比未加催化剂的常规工艺提高了13.0%。