轻烃裂解催化剂的反应与再生行为研究

在小型气固反应系统中,考察了不同反应条件下轻烃裂解催化剂H0108与1-P-H0108的反应性能,发现通水条件下有助于提高乙烯、丙烯收率,防止催化剂表面结焦,但对催化剂的结构稳定性有影响,尤其是催化剂H0108稳定性较差.对失活后的催化剂进行TG/DTG表征,结果表明,无水条件下两种催化剂表面均存在两种类型积炭,经750 ℃空气烧炭再生后恢复活性,说明结焦是引起催化剂失活的主要原因;通水条件下,也存在结焦失活,但催化剂通过烧炭只能部分恢复活性;通过催化剂的NH3程序升温脱附（NH₃-TPD）表征,表明通水条件下不可逆的结构性变化可能是催化剂活性只能部分再生的主要原因.     

催化CO氧化的负载型Pt催化剂研究进展

CO是主要大气污染物之一.随着社会的不断发展,以钢铁行业为首的诸多领域,均会产生大量CO. CO毒性较大,严重危害人类的健康和发展,因此CO的治理迫在眉睫.目前催化氧化技术是去除CO的有效方法之一.用于CO催化氧化的催化剂主要分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂,其中贵金属催化剂中,负载型Pt催化剂在CO催化氧化领域表现出优越的性能.对负载型Pt催化剂的研究进展进行了综述,根据催化剂载体种类的不同,对负载型Pt催化剂进行了分类;讨论了不同种类负载型Pt催化剂的特点;总结了负载型Pt催化剂CO氧化性能的影响因素;并对今后负载型Pt催化剂进一步研究方向进行了分析.     

DMFC阳极催化剂的制备与性能影响因素研究

采用化学还原法制备了Pt-Ru/C催化剂,比较了在惰性气氛中还原和在空气中还原、升温后加入还原剂和加入还原剂后升温以及热处理温度对催化剂性能的影响;利用粉末微电极的动电位扫描和恒电位极化研究了上述催化剂对甲醇阳极催化氧化活性的影响;通过XRD和TEM技术对催化剂的晶体结构及微观形貌进行了分析;结果表明:在惰性气氛保护下制备的催化剂性能优于在空气中还原制备的催化剂,Pt-Ru颗粒在碳载体上分布均匀,粒径较小,为4.5 nm.还原剂加入先后顺序不同影响催化剂的催化性能,在溶液升温后加入还原剂所制备的催化剂性能好于0℃加入还原剂再逐渐升温到还原温度所制备的催化剂.催化剂的热处理能够提高Pt-Ru金属的合金化程度,改变催化剂的结构,使Pt-Ru相互间分散的更加均匀,改善催化剂的稳定性,提高催化剂的使用寿命.     

Co-Pr-B催化剂催化硼氢化钠水解制氢的性能

通过液相共还原法制备稀土元素Pr改性的Co-B催化剂,研究Co-Pr-B合金催化剂催化硼氢化钠水解制氢反应的性能;采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂进行表征分析;系统考察了Pr的掺杂量、水解反应温度等条件对催化制氢性能的影响。实验结果表明:稀土元素Pr的加入避免了Co-B催化剂的大规模团聚,促进纳米颗粒的分散,暴露活性位点,增强了催化剂的催化性能;当Co∶Pr=16∶4时,催化剂具有较高的活性;在反应温度为25℃时,Co-Pr-B催化剂催化硼氢化钠水解制氢速率为12 858mL/(min·g),催化剂表现出了较高的活性;根据动力学计算可得,Co-Pr-B合金催化剂催化碱性NaBH4溶液制备氢气的反应活化能为31.78 kJ/mol。     

Sn的掺杂对Ce-Mn/AC催化剂脱硝活性及抗硫性能的影响

为实现低温脱硝催化剂的工程化应用,研究如何进一步提高其活性和抗硫性非常必要。以活性炭为载体负载Ce-Mn制备了Ce-Mn/AC催化剂,采用Sn对催化剂进行掺杂改性,在考察Sn掺杂对催化剂结构性能影响的基础上,探讨和分析了结构性能变化对催化剂低温脱硝活性和抗硫性能的影响。采用XRD、XPS、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和H₂-TPR等技术分别对催化剂的晶相结构、表面元素组成及化学位、结构性质、表面酸性和氧化还原性能进行了表征分析,并在固定床反应器上对催化剂的脱硝活性和抗硫性能进行了测试。结果表明：Sn的掺杂显著影响了催化剂的结构和性能,掺杂Sn后催化剂的结晶度增加,比表面积下降,活性组分的分散性降低;表面吸附氧和Ce³⁺比例下降,氧化还原性能降低;表面中强酸位数量下降,强酸位数量增加;催化剂的低温活性降低,抗硫性能有所提高。当Sn的掺杂量由0增加至1.5%时,催化剂对NO的起燃温度升高了135 ℃,且在整个反应温度区间内对NO的转化率降低了20%～40%,Sn掺杂量为0.5%的催化剂在150 ℃、100 μL/L含硫气氛中反应340 min后活性下降13%,降幅明显低于未掺杂Sn的催化剂,在210 ℃含硫气氛中的活性则随着反应时间的增加略有上升。催化剂低温活性的降低与其氧化还原性能的下降和活性组分的分散性降低有关,抗硫性能的提高则与表面酸性的提高有关。     

用于PEMFC的Pt/C阳极催化剂制备与性能研究

为了提高PEMFC的阳极催化剂活性,降低Pt载量,分别采用甲醛、甲酸钠、连二亚硫酸钠、水合肼4种还原剂通过化学还原沉积法制备Pt/C催化剂;向溶液中加入某种羧酸盐(RCOOM)作为吸附剂,制备Pt/C催化剂;利用粉末微电极的循环伏安研究和恒电位极化研究考核了上述催化剂对H_2阳极氧化的催化活性的影响;通过XRD和TEM技术对催化剂的结构及微观形貌进行了分析。结果表明,甲醛作为还原剂得到的铂催化剂在碳载体上分布均匀,粒径较小,催化性能最好;加入适量吸附剂则使Pt颗粒的平均粒径减小到3.4nm,催化剂性能有明显改善。     

钒钛催化剂制备工艺参数对其表面结构与催化性能的影响

研究V2O5/TiO2催化剂的制备工艺,如载钒量、煅烧时间、助催化剂和浸渍次数等,对催化剂表面结构及催化分解气相邻二氯苯的影响。采用漫反射紫外光谱（DRUVS）、X射线衍射（XRD）、BET等方法对催化剂进行表征。结果表明,随着载钒量的增大,催化剂表面活性物质含量增多,催化性能增强;延长煅烧时间会导致催化剂的团聚增加、比表面积减少,但有利于催化剂表面生成低聚态活性钒和V4＋,从而提高其催化活性;添加助催化剂WO3和采用多次浸渍均能抑制活性钒的团聚,促进表面低聚态活性钒的分散;单聚和低聚钒酸盐是VOx/TiO2催化剂的活性物质,而高聚钒对催化分解气相邻二氯苯有抑制作用。     

负载型MoP/γ-Al2O3催化剂制备及助剂镍对其催化性能的影响

采用不同的负载制备方法、改变其活性组分的负载量、γ-Al2O3的加入顺序以及加入助剂制备一系列的MoP/γ-Al2O3催化剂,对催化剂进行了表征,并与催化剂活性相关联.结果表明：不同的负载制备方法、活性组分的负载量对催化剂活性影响比较大;而载体γ-Al2O3加入顺序对MoP/γ-Al2O3催化剂表面物种有一定的影响,从而影响催化剂的活性;助剂Ni能较大地提高催化剂的催化活性.     

辽宁石油化工大学学报第37卷(2017年)总第131—136期总目次

基于氮氧自由基有机催化剂的催化分子氧氧化技术是近年来催化领域关注的热点之一。采用理论方法研究了吡啶环和吡嗪环取代N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)苯环所得含氮六元杂环催化剂的结构与催化活性,考察了质子酸HCl对这类催化剂催化活性的影响。结果表明,含氮六元杂环催化剂的催化活性均高于NHPI,部分催化剂的活性可与高效催化剂N,N′-二羟基邻苯二甲酰亚胺(NDHPI)相当;吡嗪环比吡啶环更有助于提高催化剂的催化活性;HCl与这类催化剂芳环的氢键相互作用可以提高催化剂的催化活性。本研究有助于加深对该类催化剂本征催化活性的认识,也有助于为该类催化剂的催化机理研究和催化氧化实验提供理论指导。     

氯乙酸异丙酯的合成研究进展

详细介绍了目前国内应用不同催化剂合成氯乙酸异丙酯的方法。催化剂主要包括无机盐、杂多酸、阳离子交换树脂、固体超强酸、磺酸类和负载型催化剂,这些催化剂在化学反应中的使用改善了反应条件,提高了产品的收率,但各种方法均有不足。从产品收率来看,无机盐是有利的催化剂,副反应较少,环境污染较小,但有一定腐蚀性;从催化剂的保管、运输、使用来看,磺酸类催化剂较好,产品收率也不低;阳离子交换树脂和负载型催化剂易从反应体系中分离,操作方便,后处理简单。     

Co系钙钛矿化合物的CO催化氧化与气敏性能

考察了La_(1-x)Sr_xCoO_3(X=0,0.2,0.4)系列钙钛矿型化合物对CO氧化的催化性能及气敏性能,发现其催化及气敏性能均很好,Co系钙钛矿在还原气氛中呈高电阻,在氧化气氛中为低电阻,电阻电子跃迁幅值很大达2个数量级,可望作为燃料的空气燃料(A/F)比传质材料,机理分析研究表明,Co系钙钛矿的催化及气敏作用机理为晶格氧反应机理。A位Sr~(2+)含量越多,B位Co离子价态越高,晶格氧活泼性越大,CO催化活性越好与之密切相关的气敏性能也越好。     

再氧化温度及氧物种对正丁烷选择氧化的影响

在固定床微型反应器中，利用在线质谱动态响应技术，考察了VPO催化剂再氧化温度和不同氧物种对正丁烷选择氧化制顺酐（MA）的影响。结果表明，VPO催化剂再氧化温度对非定态晶格氧选择氧化性能影响明显，其晶格氧是选择氧化的氧源，吸附氧是深度氧化的氧源，吸附氧与晶格氧可以相互转化，当正丁烷选择氧化和VPO催化剂再氧化在反应器内序贯，交替进行时，不仅可以通过改善催化剂再氧化条件使再氧化与正丁烷选择氧化条件恰当的匹配来改善时均反应性能，而且可能过提高VPO催化剂内可用晶格氧量和晶格氧的扩散速率来改善MA的选择性。     

柴油车尾气净化催化剂的制备与评价

采用浸渍法得到Pt-Co/γ -Al2 O3 ,用XRD、XPS气相色谱、分光光度法进行活性评价。结果表明 ,催化剂中的活性非贵金属在高温下将转化为尖晶石 ,尖晶石活性较为稳定 ,因而催化剂中的非贵金属的高分散金属态和周期性转化的氧化态是催化剂作用的活性中心 ,同时贵金属与非贵金属之间存在着相互作用 ,能很好的提高催化剂的催化活性。Pt-Co/γ -Al2 O3 对柴油车尾气中的HC、CO有比较明显的氧化作用 ,其中HC氧化成H2 O ,CO氧化生成CO2 ,NO还原成NO2 。     

丙烯酸选择氧化反应机理

对稀土铈和钼酸铋不同比例的催化剂下，丙烯选择催化呈现的比较复杂的动力学行为，给出统一合理的机理。指出催化剂表面活性中心晶格氧经历吸附原子态氧，但不生成分子态氧。并拟定不同比例条件下，丙烯氧化的反应机理，很好地解释了实验结果。     

催化氧化净化黄磷尾气中的H2S

通过钢瓶配气模拟黄磷尾气和气相色谱GC-14C测定的方法,研究以工业4号活性炭为载体、Cu2 和某金属离子为浸渍溶液制成的催化剂催化氧化黄磷尾气中H2S的相关问题.得到了催化氧化反应的最佳反应温度、氧含量、气体流量、浸渍液浓度、活性碳粒径和焙烧温度.再生方法可行,可通过再生液回收硫磺.     

碳化钨催化剂电化学氧化机理的研究

本文采用理论计算与实验数据相结合的方法探索了碳化钨(WC)催化剂在三种不同电解液中的电氧化机理。研究表明;在2.0mol.L~(-1)H_2SO_4电解液中,若电极电势大于800mv(vs.DHE),则电极表面上的碳化钨催化剂被氧化成W_2O_5,电氧化过程属1电子反应;在3.5mol.L~(-1)HCl中,电极表面上生成的产物为W_8O_(23),属1.75电子反应。在2.5mol.L~(-1)KOH电解液中,WC粉末的电氧化过程未经中间氧化态的变化一步就氧化成WO_3,为2电子氧化反应。     

均相及多相化催化剂在分子氧催化剂反应中的应用

综述了各种金属络合物催化剂在分子氧作为氧化剂在醇的氧化、烯烃的环氧化上的应用．介绍了均相催化剂的种类、优点以及存在的问题．给出了解决催化剂循环使用的多相化技术方法和取得的结果．     

石蜡催化氧化反应的实现及催化作用

以石蜡、微晶蜡为基础原料的改性技术与调和技术是石蜡资源综合利用和开发的一个主要方向。依据烃类氧化反应机理,采用一种有机金属锰化合物作为催化剂,以一定质量比的石蜡和微晶蜡为原料,在一定条件下进行催化氧化反应,得到了可以代替天然蜂蜡的氧化蜡样品,然后再通过物理调和的方法提高氧化蜡样品的熔点,使其达到产品标准要求。实验结果表明,较好的反应条件为:催化剂的质量分数为0.024％,助剂的质量分数为 1.60％,空气流量为3L/min,反应温度为165 ℃,反应时间为8 h;或催化剂的质量分数为0．008 ％,助剂的质量分数为1．60％,空气流量为2L／min,反应温度为170 ℃,反应时间为10h。同时结合氧化反应机理对催化剂作用原理进行了研究和探讨,肯定了催化剂在促使反应发生,加快反应速度,提高反应产物选择性等方面的作用。     

轻稀土氧化物-钯催化剂对一氧化碳的氧化作用

研究了轻稀土氧化物添加对Ｐｄ／γ－ＡＬ２Ｏ３催化剂活性的影响。实验表明，轻稀土氧化物的添加提高了单一钯催化剂对一氧化碳的氧化活性，尤以钕为最佳，其对ＣＯ的氧化温度（Ｔ５０％，Ｔ９０％和Ｔ９５％）都降低了５０℃之多。     

含肼废气的催化氧化作用研究

研究了以稀土与贱金属的复合氧化物为催化剂,对含肼废气的催化氧化作用。考察了废气中的肼浓度、空间速度、环境温度、氧浓度等因素对含肼废气净化效果的影响及这种催化剂的使用寿命。由此得出结论:当空气中肼浓度为4000mg/m~3～5000mg/m~3,环境温度为14℃,空间速度为10000/h时,连续使用100h以上,其净化率始终保持在100％。此外,还对催化剂进行了多批量及多批次冷启动考核,都得到了满意的结果。