正庚烷异构化催化剂研究进展

阐述了当前正庚烷异构化所用的负载型催化剂和过渡金属碳化物和氧化物催化剂的研究进展,对催化剂性能的影响因素及对策进行了分析与讨论。正庚烷异构化催化剂中,研究较多的是以SAPO、HZSM-5和Y、B型分子筛为载体的贵金属催化剂,其中SAPO分子筛载体的性能较优,Pt比Pd具有更好的催化性能,非贵金属／分子筛催化剂的活性比贵金属／分子筛催化剂相差较大。过渡金属Mo、W的碳化物和氧化物也具有较好的正庚烷异构化性能,与碳氧化物或碳化物相比,部分还原氧化物催化正庚烷异构化活性和选择性要高得多,其活性甚至高于传统的Pt/USY双功能催化剂。展望了正庚烷异构化催化剂的研究方向和意义。     

废塑料化学转化制燃料的催化剂研究进展

在简要介绍和比较热裂解、催化裂解、热裂解-催化改质和催化裂解-催化改质4种废塑料化学转化制燃料基本方法的基础上,综述了近年来国内外在废塑料裂解催化剂和废塑料裂解产物改质催化剂的研究进展,重点讨论了催化剂酸性、比表面积、孔径以及负载金属离子的类型等对废塑料催化裂解和催化改质反应性能的影响,并介绍了聚烯烃（包括聚乙烯和聚丙烯）废塑料和聚苯乙烯废塑料热裂解和催化裂解的反应机理。最后对废塑料化学转化制燃料技术的研究与开发提出了一些建议,指出采用催化裂解-催化改质组合技术是未来废塑料化学转化制燃料过程的发展趋势,其今后的研究重点将是开发具有较强酸性和有利于大分子扩散与传质性能孔道结构的分子筛催化剂。     

碳四烷烃催化裂解制低碳烯烃的研究进展

论述了碳四烷烃催化裂解制低碳烯烃的催化剂体系、影响因素及催化裂解方式。该催化剂体系包括硅铝酸盐及锆硫酸盐,氧化铝与碱金属或碱土金属的混合物,负载型催化剂等3种类型。其中分子筛(晶体硅铝酸盐)及其改性催化剂是研究开发的主要方向。除操作条件外,稀释剂、引发和抑制剂和裂解反应方式对催化裂解反应均有影响。催化裂解反应机理与催化剂的种类和反应条件相关。对于酸性分子筛催化剂有2种比较公认的机理:正碳离子机理,自由基与正碳离子机理两种形式。研究表明碳四烷烃,特别是正丁烷催化裂解制低碳烯烃具有良好的低碳烯烃收率,收率可达50%以上。     

介孔分子筛的功能化制备及催化性能研究进展

介绍了介孔分子筛经杂原子取代,引入酸功能、氧化还原功能;经有机－无机嫁接（杂合）,引入聚合催化功能、酸催化功能、手性催化功能;经修饰的介孔分子筛,用作固定化酶催化剂的载体;作为催化剂的载体,用于负载过渡金属及其氧化物和制备负载化的固体酸催化剂。综述了介孔分子筛经功能化制备及催化性能的研究进展。     

废塑料裂解转化生产车用燃料研究进展

大量废弃的塑料造成了严重的环境污染和资源浪费。在废旧塑料各种再利用方法中,其催化裂解转化制液体燃料或化工原料不但能有效解决废塑料白色污染问题,还可在一定程度上缓解能源的紧缺状况,是最有效的塑料回收利用途径。本文评述了废塑料催化转化生产车用燃料研发进展,为克服目前微孔分子筛催化剂的聚烯烃的扩散限制和介孔分子筛催化剂酸性弱、水热稳定性差的问题,具有较强酸性和微孔-介孔多级孔结构的新型分子筛催化材料及配套的废塑料裂解转化工艺的开发,可为我国未来废旧塑料资源的高效利用及白色污染的消除提供关键科技支撑。     

废塑料催化热解技术及其催化剂研究进展

根据废弃塑料回收利用的不同方式及应用现状，阐述了目前废塑料常用物理和化学回收法技术方案及其特点。具体论述了废塑料催化裂解回收利用技术的影响因素和应用现状，如反应条件、塑料种类、引入催化剂，并讨论了废塑料催化裂解所需催化剂的影响因素，如制备方法、催化剂载体、活性组分。最后针对废塑料催化热裂解技术存在的问题，指出废塑料催化裂解技术机理的探究、设备的改良和催化剂的优化将是未来废塑料回收领域的研究重点。     

掺杂型负载金属催化剂在甲烷裂解反应中的研究进展

甲烷催化裂解反应能够同时制取不含碳氧化物的高纯氢和纳米碳材料,引起研究界的广泛关注。Ni、Fe和Co是常用的甲烷裂解反应的催化剂的活性组分,但单活性组分的负载型金属催化剂往往存在转化率低和寿命短等缺点,通过催化剂的设计改进其性能是催化剂研究工作的重要方向之一。除了制备方法的选择和反应条件的优化,利用不同金属组分性质间的差异,在其中引入第二或第三组分,同样能够有效改善催化剂的性能。对掺杂型负载金属催化剂的研究进行了综述。概述了催化剂的失活机理及模型（活性位覆盖模型和孔道口堵塞模型）,以及如何从失活原因出发进行掺杂型负载金属催化剂的设计。根据掺杂元素作用方式不同,分类介绍了当前掺杂型负载金属催化剂的主要研究成果及其未来的发展方向。     

黏土负载型类Fenton催化剂的研究进展

黏土负载型类Fenton催化剂是将活性金属固定在黏土上,用以催化活化H₂O₂产生羟基自由基去除难降解有机污染物,克服了均相Fenton氧化适用pH范围窄、易产生铁泥沉淀等缺点。本文从黏土的类型和结构特点出发,简述了层状与非层状黏土负载活性金属的特点及其催化性能;分析了柱撑、浸渍、沉积-沉淀等活性金属负载方法和黏土的改性手段;阐述了负载活性金属类型及其对催化性能的影响。针对黏土负载型类Fenton催化剂的特点和现阶段存在的问题,从黏土负载型催化剂的活性金属负载形式、负载方法和高效稳定催化性能的需求等角度指出了今后的研究方向。     

煤焦油中多环芳烃菲、蒽加氢裂化的研究进展

主要对国内外研究者在煤焦油中含量较高的重质组分菲和蒽催化加氢裂化方面的研究工作进行了总结,综述了分子筛及其负载型催化剂、Al_2O_3负载型催化剂、碳基负载型催化剂及其他负载型催化剂和反应条件对菲和蒽加氢催化转化过程的转化率、产物选择性的影响,以及过程反应机理,并指出开发含分子筛结构、具有较大孔径和比表面积,合适的L酸位和B酸位的高效加氢裂化双功能催化剂,是实现煤焦油催化加氢轻质化的重要技术途径。     

煤热解气相焦油原位催化裂解提质研究进展

煤热解是实现低阶煤分质高效利用的重要途径之一。煤热解气相焦油原位催化裂解实现焦油的轻质化,在近几年得到了较广泛的关注和研究。本文从煤热解气相焦油催化裂解提质工艺的优势、催化剂和反应器等方面对近几年的研究进展进行了综述,分析了金属氧化物、炭材料、碳基负载型催化剂、分子筛、分子筛负载型催化剂以及其它负载型催化剂,在煤热解气相焦油催化裂解提质过程中的性能、影响因素及机理,对比分析了不同反应器的性能特点和优缺点,对未来的研究重点进行了分析和展望。     

分子筛结构和酸性对正丁烯异构化反应的影响

利用XRD、SEM、NH3-PTD和吡啶吸附红外光谱等手段对ZSM-35和SAPO-11分子筛的结构和酸性质进行表征和对比,考察两种分子筛对正丁烯异构化制备异丁烯反应的催化性能。结果表明,对于硅铝型ZSM-35分子筛,由于存在较强的B酸中心,在异构化反应过程中,丁烯二聚及裂解等副反应发生多,异丁烯选择性低。而SAPO-11分子筛主要以中等偏弱的B酸中心为主,加上一维十元环孔道结构,在异构化反应中更有利于异丁烯的生成,表现出更高的异丁烯选择性及收率。     

异丙苯催化氧化催化剂研究进展

异丙苯氧化反应是石油化学工业中重要的反应过程,传统的异丙苯氧化工艺是以少量的氧化产物过氧化氢异丙苯作为引发剂的无催化氧化工艺,存在效率低和安全性差等缺陷。几十年来,研究者对异丙苯催化氧化工艺进行了广泛研究,开发的催化剂类型主要有碱金属或碱土金属催化剂、金属氧化催化剂、过渡金属离子有机络合物催化剂、N-羟基邻苯二甲酰亚胺类催化剂、负载型催化剂、金属及合金催化剂和中孔分子筛催化剂等。其中,改性MgO催化剂、Ag及Ag-Au合金催化剂和负载过渡金属杂原子的中孔分子筛催化剂表现出较优越的催化性能,具有较好的开发前景。但迄今为止报道的各类催化体系还不能彻底解决传统氧化工艺的固有问题,开发具有高活性、高选择性和高稳定性的环境友好催化体系是今后研究的重点。     

Molecular structure and reactivity of the Group V metal oxides

The physical, electronic and reactivity properties of bulk and supported Group V metal oxides (V, Nb, Ta and Db) were compared at the molecular level. Dubnium is a very short-lived element, 60 s, whose properties have not been extensively studied, but can be predicted from knowledge of the other members of the Group V metal oxides. Bulk V₂O₅ possesses platelet morphology with the active surface sites only located at the edges: primarily surface redox sites and some surface acidic sites. Bulk Nb₂O₅ and Ta₂O₅, as well as to be expected for bulk Db₂O₅, possess isotropic morphologies and the active surface sites relatively homogeneously dispersed over their surfaces: only surface acidic sites. However, the bifunctional bulk V₂O₅ was found to exhibit a much higher specific acidic catalytic activity than the acidic bulk Nb₂O₅ and Ta₂O₅, the latter being almost identical in their specific acidic catalytic activity. The bulk properties of the Group V metal oxides were essentially transferred to the analogous supported Group V metal oxides, where the active Group V metal oxides were present as a two-dimensional monolayer on various oxide supports (e.g., Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂ as well as Nb₂O₅ and Ta₂O₅). For supported vanadia catalysts, the active surface sites were essentially redox sites, with the exception of supported V₂O₅/Al₂O₃ that also contained strong acidic sites. For supported niobia and tantala catalysts, as well as to be expected for supported dubnia catalysts, the active surface sites were exclusively acidic sites. However, the TOF_redox for the supported vanadia catalysts and the TOF_acidic for the supported niobia and tantala catalysts varied over several orders of magnitude as a function of the specific oxide support with the electronegativity of the oxide support cation. However, the TOF_redox varied inversely to that of the TOF_acidic variation because of the opposite requirements of these active surface sites. Surface redox sites are enhanced by reduction and surface acidic sites are enhanced by stabilization (lack of reduction). The current fundamental understanding of the Group V metal oxides allows for the molecular engineering of their metal oxide applied catalytic materials.     

碱土金属氧化物催化裂解酸化油及动力学研究

以碱土金属氧化物(MgO、CaO和BaO)作为裂解催化剂,在实验室自制的3 L裂解反应釜中对酸化油进行裂解脱氧制备烃类燃油。结果显示:3种碱土金属氧化物催化裂解酸化油所得液体燃油产率为70%~80%,特别是CaO和MgO作为裂解催化剂能够有效地脱氧,能够在较低的温度下获得更多的液体燃油,同时燃油的酸值低于20 mg/g。以硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸镁为模型化合物研究废弃油脂裂解反应动力学,先进行热重分析,再利用分布活化能法对热重结果进行动力学参数计算,结果表明:硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸镁的裂解活化能依次降低,分别为268,204和127 kJ/mol。以上结果表明:用MgO催化裂解酸化油能够在较低温度下收集更多的液体燃油,从而在较低温度下实现废弃油脂的裂解转化,有效降低反应能耗。     

废塑料催化裂解制燃料的研究进展

介绍了废塑料裂解生成燃料油及燃料气体的发展过程。分析了反应器类型、催化剂的酸性及孔径大小对产物的影响,还发现了石英砂在控制温度及反应时间的突出作用。并对世界上优秀的转化工艺进行了概括总结,为广泛进行废塑料炼制燃料奠定了基础。     

Advances and perspectives in catalysts for liquid-phase oxidation of cyclohexane

The latest progress and developments in catalysts for the oxidation of cyclohexane are reviewed. Catalytic systems for the oxidation of cyclohexane including metal supported, metal oxides, molecular sieves, metal substituted polyoxometalates, photocatalysts, organocatalysts, Gif systems, metal-organic catalysts and metalloporphyrins are discussed with a particular emphasis on metalloporphyrin catalytic systems. The advantages and disadvantages of these methods are summarized and analyzed. Finally, the development trends in the oxidation technology of cyclohexane are examined.     

Isomerization and Hydrocracking of n-Decane over Bimetallic Pt–Pd Clusters Supported on Mesoporous MCM-41 Catalysts

n-Decane hydroconversion has been investigated on bifunctional catalysts comprising bimetallic Pt–Pd clusters supported on an AlMCM-41 (n_Si/n_Al = 23) mesoporous molecular sieve. The catalytic activity of the bimetallic Pt–Pd catalysts is higher than that of the monometallic Pt and Pd catalysts. The good balance between the two catalytic functions, namely acid sites and metal sites, also results in a higher isomer yield at a substantially lower reaction temperature. Moreover, cracking on the metal sites (hydrogenolysis) is largely suppressed over certain bimetallic catalysts.