机械化学法制备甲烷化Ni/Al_2O_3催化剂性能研究

采用机械化学一步法、机械化学-浸渍两步法和浸渍法(以普通商业Al_2O_3为载体)分别制备了Ni/Al_2O_3-J、Ni/Al_2O_3-Z和Ni/Al_2O_3-C三个催化剂。通过XRD、H_2-TPR、N_2吸附-脱附和SEM等进行表征,并在浆态床上对催化剂的合成气甲烷化性能进行了测试。结果表明,相对于普通商业Al2O3,采用机械化学法合成的氧化铝比表面积大,孔径分布集中,其负载Ni制备的催化剂甲烷化性能较高。采用机械化学一步法合成的催化剂Ni/Al_2O_3-J的表面形貌规整,具有较好的Ni分散性,比表面积较大(266.8 m²/g)。在压力1.0 MPa、温度300℃、H_2∶CO=3.1∶1和空速1 200 mL/(g·h)条件下,平均CO转化率、CH_4选择性和收率分别高达98.6%,96.0%和94.7%,高于其它方法制备的催化剂。     

Ni/Al_2O_3覆膜方法

阐述了Ni/Al2 O3 复合颗粒在生产中的应用 ,讨论了在Al2 O3 陶瓷颗粒上形成Ni膜的三种方法 ,分析了这些方法的优缺点。     

Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能研究

研究了Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能,分别考察了在不同反应温度、不同铁钴氧化物负载量和不同焙烧温度下尾氯脱氢性能,并采用XRD、SEM、FTIR和BET等手段对催化剂进行表征。结果表明,Fe_2O_3和Co_3O_4是催化剂的主要活性组分,在催化剂用量为0.5 g,Fe_2O_3负载量为2.0%,Co_3O_4负载量为1.2%,400℃焙烧和150℃反应温度下,催化剂表现出较好的脱氢性能,H_2转换率为96%,且总体上H_2-Cl_2反应选择性>H_2-O_2反应选择性。     

新型苯加氢制环己烷低Ni/Al_2O_3催化剂的研制

用混合杂多酸改性工业γ-Al_2O_3载体,制备了一种低含量Ni/Al_2O_3催化剂(Ni含量在5%以内)。其催化活性、稳定性和选择性均与进口的LO-143型Ni/Al_2O_3催化剂的试验结果基本一致。     

Ni-Mn/Al_2O_3催化剂在浆态床中CO甲烷化催化性能

采用共浸渍法制备了Ni-Mn/Al2O3催化剂,考察了助剂Mn的含量对催化剂结构及浆态床CO甲烷化性能的影响。采用XRD、H2-TPR、BET、TEM、H2-化学吸附等表征对催化剂进行了测试分析,结果表明,Mn助剂的引入能够促进Ni物种在载体表面的分散,减弱Ni物种与载体的相互作用,降低催化剂的还原温度,提高催化剂的比表面积,减小活性金属Ni的晶粒尺寸。随着Mn含量的增加,Ni-Mn/Al2O3催化剂的甲烷化性能先升后降,其中以Mn含量为4%(质量分数)时的催化甲烷化性能最佳,添加过量的Mn导致活性组分Ni被部分覆盖,催化甲烷化性能下降。通过对16Ni4Mn/Al2O3催化剂样品的浆态床反应温度及反应压力的研究发现,当反应温度为280℃、反应压力为1.5 MPa时,催化剂样品16Ni4Mn/Al2O3的CO转化率及CH4选择性分别达到96.2%和88.8%。     

Ni含量和还原温度对浆态床CO甲烷化Ni-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

结合行星式球磨机,采用机械化学法制备Ni-Al_2O_3催化剂,考察了Ni含量和还原温度对Ni-Al_2O_3催化剂晶相结构、还原特征和浆态床CO甲烷化性能的影响。并采用EDX、XRD、H_2-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,不同Ni含量的催化剂还原峰均以β峰为主,活性组分Ni与载体具有较强的相互作用力。Ni-Al_2O_3催化剂的活性随Ni含量增加呈先增加后降低的趋势,Ni含量20.3%,还原温度600℃时,催化剂的性能达到最大值,CO转化率和CH_4收率均最高,分别为97.8%和86.2%。还原温度过低,活性组分Ni易因烧结而团聚失活;还原温度过高,活性金属Ni具有明显的XRD衍射峰,分散性较差。     

Al_2O_3基质做模板制备Ag_2S/Al_2O_3纳米复合物及表征

采用无污染的水热合成技术,对滴涂AgNO3的Al_2O_3模板煅烧相同时间不同温度、同一温度煅烧不同时间,制备了Ag_2S/Al_2O_3纳米复合物。用X-射线粉末衍射仪及扫描电镜对复合物的形貌进行了测试和表征,得出制备Ag_2S/Al_2O_3纳米复合物的优良条件。     

焙烧温度对共沉淀法合成Ni/Al_2O_3甲烷化催化剂性能的影响

采用并流共沉淀法制备Ni负载质量分数为15%的Ni/Al2O3催化剂,用于CO加氢甲烷化反应。结合紫外可见光漫反射、氢气程序升温还原、N2物理吸附-脱附和X射线粉末衍射等技术,考察焙烧温度对催化剂结构、活性与稳定性的影响。结果表明,低温[(350-500)℃]焙烧的样品中活性组分Ni主要以孤立的Ni O物种和高分散的无定形Ni O物种存在,相应的还原态样品中Ni粒子尺寸较小,是其新鲜态样品低温活性较高的主要原因。800℃焙烧的样品中活性组分Ni主要以高分散的无定形Ni O物种和Ni Al2O4尖晶石微晶形式存在于催化剂表面,活性组分Ni与载体Al2O3间的作用力较强,稳定性较高,且经过800℃水热老化处理10 h后仍具有较大的比表面积(125 m2·g-1),是其具有较佳低温活性同时突显良好水热稳定性的主要原因。     

气相苯加氢制环己烷pt/Al_2O_3催化剂的研究

采用常压、固定床,连续流动的反应装置,研究了气相苯加氢的 Pt/Al_2O_3催化剂的制备方法、制备条件、载体上铂的负载量及不同方法制得的载体对催化活性的形响。在评价催化活性时,采用的工艺条件为:温度240℃、液相苯空速0.8时~(-1)、氢:苯=4(摩尔比),并用转化率来表征催化剂的活性。结果发现,用离子交换法制备的负载型 Pt/Al_2O_3催化剂,对苯的气相加氢显出很高的活性,当铂的负载量为0.55%时,苯的转化率已达100%,环己烷的产率也达99%以上,将活性与用 H_2—O_2滴定和 Auger 电子能谱测得的金属分散度数据进行关联,得到了一致的结果。金属分散度高,催化剂的活性也佳,说明金属的分散度是直接影响到催化剂的活性,而寻找制备金属高分散度的催化剂制备方法,是研究工作成功的关键。     

NiO－RE_2O_3／α－Al_2O_3催化剂制备过程中稀土的流失

用浸渍法考察先浸硝酸稀土、后浸硝酸镍制备ＮＩＯ－ＲＥ２Ｏ３／α－Ａｌ２Ｏ３催化剂过程中浸渍液的酸度、温度等因素对催化剂上稀土（ＲＥ２Ｏ３）流失的影响，并讨论了抑制稀土流失的方法。     

浸渍溶液对Ni/Al_2O_3催化剂CO甲烷化性能的影响

通过浸渍法制备Ni/Al_2O_3催化剂,研究不同浸渍溶液(水、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺)对催化剂的结构和甲烷化反应性能的影响。采用X射线衍射、氮气吸附脱附、紫外-可见光漫反射光谱、氢气程序升温还原、扫描电子显微镜等分析方法对催化剂的结构和形貌进行表征。结果表明,以DMF作为浸渍溶剂制备的催化剂(Ni/Al_2O_3-D)具有较小的镍颗粒尺寸和强的金属-载体作用力,在CO甲烷化反应中表现出更好的低温活性、高甲烷选择性和高温稳定性。     

浸渍溶液对Ni/Al_2O_3催化剂CO甲烷化性能的影响

通过浸渍法制备Ni/Al_2O_3催化剂,研究不同浸渍溶液(水、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺)对催化剂的结构和甲烷化反应性能的影响。采用X射线衍射、氮气吸附脱附、紫外-可见光漫反射光谱、氢气程序升温还原、扫描电子显微镜等分析方法对催化剂的结构和形貌进行表征。结果表明,以DMF作为浸渍溶剂制备的催化剂(Ni/Al_2O_3-D)具有较小的镍颗粒尺寸和强的金属-载体作用力,在CO甲烷化反应中表现出更好的低温活性、高甲烷选择性和高温稳定性。     

Ni/bentonite catalysts prepared by solution combustion method for CO2 methanation

A 20 wt% Ni/bentonite catalyst was prepared by a solution combustion synthesis (SCS), which exhibited higher activity for the CO₂ methanation than that of an impregnation method (IPM), and the catalyst prepared by SCS showed a CO₂ conversion of 85% and a CH₄ selectivity of 100% at 300℃, atmospheric pressure, and 3600 ml·(g cat)^-1·h^-1, and the catalyst exhibited stable within a 110-h reaction. The results showed higher metallic Ni dispersion, smaller Ni particle size, larger specific surface area and lower reduction temperature in the Ni/bentonite prepared by SCS than that of IPM. And the Ni/bentonite prepared by the SCS moderated the interaction between NiO and bentonite.     

静电纺丝法制备高活性多孔Ni/SiO2甲烷化催化剂

以三嵌段共聚物P123为模板剂,采用静电纺丝法制备了多孔Ni/SiO₂催化剂,考察其在CO甲烷化中的催化性能。采用N₂物理吸脱附测试、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、H₂-程序升温还原（H₂-TPR）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析（TGA）对催化剂的结构性质进行表征。结果表明,静电纺丝法制备的多孔Ni/SiO₂催化剂活性组分Ni在SiO₂载体纤维上高度分散,比表面积大,Ni颗粒尺寸小,金属与载体相互作用强,在CO甲烷化反应中表现出优异的催化活性和稳定性。在温度450℃,压力0.1 MPa,质量空速15000 ml/（g·h）条件下,多孔Ni/SiO₂催化剂CO转化率最高可达96.4%,CH₄选择性可达86.4%。此方法为工业上制备高催化活性且无须二次成型的甲烷化催化剂提供了新思路。     

CuO-ZnO/Al_2O_3催化剂对醋酸甲酯催化加氢制乙醇的研究

采用并流共沉淀法制备了醋酸甲酯催化加氢合成乙醇的CuO-ZnO/Al_2O_3催化剂,并通过N_2物理吸附、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段分析了催化剂的物理化学特性,探究加料方式、铜锌铝的配比对催化剂结构的影响与催化剂活性之间的关系。结果表明,加料方式为并流、铜锌铝的配比为5∶2∶1时,催化剂前驱体的架构最为规整,焙烧后得到的CuO颗粒较小,且分散最为均匀,具有较多且分散的活性组分,表现出了最优的加氢性能。在反应温度220℃,反应压力3.0MPa,质量液时空速0.5h-1和氢酯物质的量比9的条件下,醋酸甲酯的转化率达到97.6%,乙醇的选择性高达97.5%。     

CuO-ZnO/Al_2O_3催化剂对醋酸甲酯催化加氢制乙醇的研究

采用并流共沉淀法制备了醋酸甲酯催化加氢合成乙醇的CuO-ZnO/Al_2O_3催化剂,并通过N_2物理吸附、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段分析了催化剂的物理化学特性,探究加料方式、铜锌铝的配比对催化剂结构的影响与催化剂活性之间的关系。结果表明,加料方式为并流、铜锌铝的配比为5∶2∶1时,催化剂前驱体的架构最为规整,焙烧后得到的CuO颗粒较小,且分散最为均匀,具有较多且分散的活性组分,表现出了最优的加氢性能。在反应温度220℃,反应压力3.0MPa,质量液时空速0.5h-1和氢酯物质的量比9的条件下,醋酸甲酯的转化率达到97.6%,乙醇的选择性高达97.5%。     

添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂及其催化蒽醌加氢性能

以四氯合钯（II）酸（H2PdCl4）为前体,活性氧化铝（Al2O3）为载体,硝酸锆（Zr（NO3）4）为添加组分,采用不同方式的分步浸渍法制备了添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂。考察了制备方法和反应条件对催化剂蒽醌加氢催化性能的影响,发现催化剂活性与制备方法有关。当对添加锆的载体进行适当焙烧,控制Pd负载量为0.3%,还原温度低于300℃时,催化剂的蒽醌加氢活性较高,与未添加ZrO2的催化剂相比提高了约20%。X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附（BET）、透射电镜（TEM）、X光电子能谱（XPS）和程序升温还原（TPR）等表征对催化剂物相结构、比表面积、表面形貌及组分间相互作用的分析表明,ZrO2的掺杂提高了载体Al2O3的高温稳定性,改善了催化剂中活性组分Pd与载体间的相互作用,促进了Pd在载体表面的分散,从而提高了催化活性。     

对CeO_2/Cu-Co-O/Al_2O_3催化剂的表征分析及其催化燃烧甲苯的性能研究

以γ-Al_2O_3为载体,采用等体积浸渍法制备了CeO_2/Cu-Co-O/Al_2O_3催化剂。采用SEM、XPS、XRD等技术对催化剂的微观结构和理化性质进行了表征。在固定床反应器上,以甲苯为目标污染物进行了CeO_2/Cu-Co-O/Al_2O_3催化剂的催化燃烧性能研究,考察了焙烧温度对其催化活性的影响。结果表明,所制备的催化剂表面的铜主要以Cu⁽²⁺⁾和Cu(2+)和Cu⁺的化学价态存在,钴主要以Co+的化学价态存在,钴主要以Co⁽²⁺⁾和Co(2+)和Co⁽³⁺⁾的化学价态存在,铈主要以Ce(3+)的化学价态存在,铈主要以Ce⁽⁴⁺⁾的化学价态存在。当焙烧温度达到600℃时,甲苯转化率达到最高,催化活性最佳。