中空Pt/ZSM-5催化剂用于愈创木酚加氢脱氧合成环烷烃

采用溶解-重结晶方法合成了不同硅铝比具有级孔壳的中空ZSM-5分子筛,并对其负载Pt催化剂（Pt/HZ-x）催化愈创木酚加氢脱氧制备环烷烃性能进行了探究。通过X射线晶体衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、场发射透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附脱附（N₂-BET）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）和X射线光电子能谱（XPS）对合成的系列催化剂进行了物化性质表征。得益于特殊的中空级孔结构,中空ZSM-5分子筛具有高外比表面积和介孔孔容,有利于促进活性金属Pt的分散和增强反应物的传质。Pt/HZ-x催化剂表现出了优异的催化性能和愈创木酚加氢脱氧活性,在220℃的低温即可以达到100%的环烷烃选择性。另外,随着分子筛载体酸性的减弱,愈创木酚加氢脱氧产物的二次反应程度降低,增大了环己烷的选择性。     

介孔碳负载Pt催化剂用于抗氧剂7PPD的合成

以纳米氧化锌为模板剂,酚醛树脂为碳源,采用硬模板法制备了介孔碳(MC),并以其为载体制备了Pt/MC催化剂,同时,以商品化活性炭(AC)为载体制备了Pt/AC催化剂。对制备的样品进行BET、SEM、ICP和TEM表征。结果表明,氧化锌模板剂可有效调控介孔碳的比表面积和孔结构,Pt/MC催化剂和Pt/AC催化剂的Pt负载量(质量分数,下同)均为2.8%左右,活性金属粒径均为1.8nm左右。将制备的Pt/MC催化剂用于抗氧剂N-(1,4-二甲基戊基)-N'-苯基对苯二胺(7PPD)的合成,与普通Pt/AC催化剂相比,4-氨基二苯胺(p-ADPA)的转化率由97.5%提高至100%,7PPD选择性由94.2%提高至99.5%,催化剂的稳定性明显提高。CO化学吸附、ICP、N_2低温物理吸脱附表征结果表明,催化剂载体的孔结构是影响催化剂稳定性的重要因素。当平均孔径较小时,7PPD等较大尺寸的分子容易堵塞孔道;当平均孔径较大时,孔壁较薄,催化剂使用过程中容易磨损,导致活性组分流失。     

介孔碳负载纳米Pt高效催化卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺

卤代芳胺主要通过卤代芳硝基化合物选择性还原制备,但加氢过程中常伴随着不同程度的脱卤反应而降低反应的选择性。本文采用柠檬酸镁快速热解法制备的介孔碳材料(MC-c)做为载体,制备了MC-c负载的高分散Pt纳米粒子(Pt/MC-c),并将其用于多种卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺。研究结果表明,Pt/MC-c催化剂在选择性还原反应中表现出了较高的反应活性和100%的卤代芳胺选择性。邻氯硝基苯为模型反应物的循环实验表面,Pt含量为2%的2%Pt/MC-c催化剂在循环12次后,反应活性和选择性没有明显变化,仍然保持在78%和100%。表明制备的Pt/MC-c催化剂在卤代芳香硝基化合物选择性还原反应中具有优异的反应稳定性。优异的催化性能主要归因于Pt颗粒与介孔碳载体之间的协同作用。     

炭材料负载Pt催化肉桂醛选择性加氢性能的研究

采用液相还原法分别制备了碳纳米管(MWCNT)、活性炭(AC)、碳纳米纤维(CNF)和炭气凝胶(CA)负载质量分数3%的Pt催化剂,并对催化剂的结构和形貌进行了XRD和TEM等表征。以肉桂醛加氢作为探针反应,研究了其催化肉桂醛加氢的活性和产物选择性。结果表明,炭材料的结构对其催化肉桂醛加氢行为具有重要影响,纳米炭材料催化剂（Pt/MWCNT、Pt/CNF）表现出较高的CO选择性加氢行为,而无定形碳催化剂表现为C=C选择性加氢,同时Pt/MWCNT的催化活性最高。     

中孔碳负载铂催化剂制备及其催化3,4-二氯硝基苯加氢反应

以糠醇为碳源,在酸性中孔模板剂MSU-S上缩合,合成具有中孔结构碳材料(MC),通过浸渍法合成Pt/MC催化剂。采用XRD、BET、SEM和TEM等手段对MC和Pt/MC进行表征,MC富含中孔,有效分散Pt纳米粒子并在反应过程中稳定Pt。研究Pt/MC对3,4-二氯硝基苯催化加氢反应的催化性能,在3,4-二氯硝基苯 1 mmol、催化剂用量100 mg、乙醇5 mL、反应温度30 ℃、常压氢气和反应时间6 h条件下,3,4-二氯硝基苯转化率达100%,3,4-二氯苯胺选择性达99.7%,Pt/MC重复使用5次,催化性能保持不变。     

中孔碳负载Pt催化剂用于抗氧剂7PPD合成反应

以纳米氧化锌为模板剂,酚醛树脂为碳源,通过硬模板法制备了中孔碳,并以其为载体制备了Pt/MC催化剂,通过BET、SEM、ICP、TEM等表征手段对中孔碳及其负载的Pt/MC催化剂进行表征。结果表明,可以通过模板剂有效调控中孔碳的比表面积和孔结构。将制备的Pt/MC催化剂用于抗氧剂7PPD合成反应,对比普通Pt/AC催化剂,p-ADPA的转化率由97.5%提高至100%,7PPD选择性由94.5%提高至99.5%,催化剂的稳定性明显提高。通过CO化学吸附、ICP、BET等对新鲜和使用十次后的催化剂进行表征,结果表明,催化剂载体的孔结构是影响催化剂稳定性的重要因素,平均孔径较小时,7PPD等大分子尺寸的分子容易堵塞孔道;平均孔径较大时,孔壁较薄,催化剂使用过程中容易磨损,活性组分流失。     

含Ni介孔分子筛的合成及其对苯加氢催化性能

采用水热法合成出不含镍和含镍的硅基介孔分子筛.利用XRD、FT-IR、TPR、TEM和比表面孔径测定等手段对样品进行了表征.结果表明：合成出有序性好的介孔分子筛（MCM-41）,550 ℃焙烧可以将模板剂有效去除,所合成介孔分子筛负载Pt后介孔有序性降低,但是介孔结构仍然存在.苯催化加氢反应研究表明：不含Ni的介孔分子筛不具有加氢活性,当将其负载Pt后具有苯加氢催化活性;含Ni介孔分子筛本身具有苯加氢活性,含Ni介孔分子筛负载Pt后苯加氢催化活性有较大的提高,所有样品的环己烷选择性都接近100 %,说明含Ni介孔分子筛可以直接作为苯加氢反应的催化剂或作为苯加氢催化剂良好的载体.     

级孔Pt-Ni/ZSM-5对木质素衍生物加氢脱氧性能研究

利用等体积共浸渍法制备了级孔ZSM-5分子筛负载Pt-Ni双金属催化剂,并系统研究了不同Pt/Ni比对愈创木酚和二苯并呋喃二元混合物加氢脱氧反应性能的影响。采用XRD、N₂-BET、SEM、TEM和H₂-TPR对Pt-Ni催化剂的形貌和结构进行了表征。Ni掺入量较少时（1%和3%,质量分数）,有利于促进活性金属的分散,增强Pt-Ni双金属之间的协同作用;当Ni掺入量增加到5%时,活性金属出现较严重的团聚。二元混合物加氢脱氧实验结果表明与单金属Pt/HZ-75相比,双金属Pt-Ni/ZSM-5催化剂均表现出优异的加氢脱氧催化活性,Ni的引入显著提高了反应转化速率,并提高了产物中联环己烷的选择性。随着Pt/Ni比的降低,Pt-Ni催化剂的活性逐渐增加,而联环己烷选择性先升高后降低。Pt-3Ni/HZ-75催化剂在3 MPa、260℃下表现出最佳的催化活性和联环己烷选择性,反应4 h后转化率达到100%,联环己烷选择性达到43%。     

Pt/SBA-15催化硝基苯选择性加氢合成N-苯基羟胺

采用具有较大比表面积和较大孔径的SBA-15为载体,分别采用嫁接或非嫁接和浸渍法或等体积浸渍法制备了4种Pt/SBA-15催化剂（Pt/SBA-15、Pt/SBA-15-gra、Pt/SBA-15-iwi、Pt/SBA-15-gra-iwi）。X射线衍射仪、比表面积测试仪、透射电子显微镜等测试结果显示嫁接且浸渍法制备的Pt/SBA-15-gra催化剂不仅保持了SBA-15高度有序的介孔结构,而且Pt纳米粒子在SBA-15载体上分散度最好、粒径最小;将4种Pt/SBA-15催化剂应用于硝基苯（NB）加氢合成苯基羟胺（PHA）反应中,结果表明,Pt/SBA-15-gra催化剂消除了内扩散的影响,获得了较高的目标产物选择性（94%）,且表现出最高的催化活性。     

改性介孔硅负载铂催化合成农用增效剂

通过壳聚糖（CS）改性介孔二氧化硅,并负载铂得到Pt/CS-SiO₂催化剂,采用红外光谱（FTIR）、氮气吸附脱附（BET）、热重分析（TG）等对催化剂进行表征,同时考察了Pt/CS-SiO₂催化聚醚和三硅氧烷反应合成农用增效剂。结果表明：Pt成功负载在改性介孔硅上,Pt含量为0.85%;催化剂具有良好的重复使用性,使用7次后仍有较高活性,转化率和选择性均在90%以上;合成农用增效剂的最优工艺为n（MD^HM）：n（HDE）=1：1.1,反应温度为105℃,反应时间为3 h。测试产物在不同pH的水溶液中的水解性能,发现其在中性条件下可以比较稳定地存在。     

氮化碳负载钯催化剂的制备及对SBS选择性催化加氢性能的研究

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)选择性催化加氢是保留链段中苯环不被加氢而C C双键选择性加氢,从而得到具有更优异性能的高附加值氢化产物SEBS。为了消除反应物大分子孔内扩散限制问题,采用胶体SiO₂亚微米球为模板,通过氰胺热缩合成功合成了三维有序超大孔氮化碳(3DOM g-C₃N₄),以其为载体采用化学还原负载法得到了具有超大孔结构的Pd/3DOM g-C₃N₄催化剂,并将其用于SBS的选择性催化加氢反应。结果表明,Pd/3DOM g-C₃N₄催化剂具有超大孔-大孔-介孔多级孔三维贯穿结构且Pd颗粒尺寸小、分散均匀,该催化剂在较为温和的反应条件下,即表现出极为优异的加氢活性和选择性。根据红外表征计算得到其对SBS的1,2-C C和1,4-C C总加氢度达到98%,而对苯环没有加氢,选择性为100%。其优异的催化性能主要归功于载体独特的超大孔-大孔-介孔多级孔三维贯穿结构可以有效消除大分子在孔隙中的扩散限制,从而提高了对活性位...     

介孔ZSM-22沸石负载Pt对十二烷加氢异构化性能的影响

以Al_2(SO_4)_3·18H_2O为铝源、硅溶胶为硅源、有机硅季铵盐为介孔模板剂,通过水热晶化方法成功制备了具有较大介孔孔容和较高外表面积的介孔ZSM-22沸石(ZSM-22-M)。利用XRD、N2吸附-脱附、SEM和NH3-TPD等手段对ZSM-22-M沸石进行表征。研究了ZSM-22-M和微孔ZSM-22沸石负载Pt催化剂(Pt/HZSM-22-M和Pt/HZSM-22)对正十二烷加氢异构化性能的影响,结果表明,Pt/HZSM-22-M具有非常优异的加氢异构化性能。Pt/HZSM-22-M上具有相互匹配的金属中心-酸中心数目,有利于提高其异构化选择性,同时其上丰富的介孔结构促进了反应分子的扩散。     

Pt/USY催化剂上FCC柴油加氢改质反应性能

制备了加氢改质催化剂Pt/USY、Pt/1.0K-USY和Pt/2.0K-USY,并借助XRD、N₂等温吸附-脱附、NH₃-TPD和Py-FT-IR表征了这3种催化剂的结构和酸性,同时以预精制FCC柴油为原料,采用固定床反应器研究了上述催化剂的加氢改质反应性能.结果表明,在金属Pt负载量相同和催化剂孔道结构相似的情况下,催化剂的反应活性和选择性主要取决于催化剂的酸量和酸强度以及酸分布,相对而言,具有适宜酸性的Pt/1.0K-USY催化剂更有利于芳烃饱和与选择性开环反应,其加氢改质柴油满足国V标准要求.     

炭载体对Pt-C复合物非碱性条件下催化甘油氧化性能的影响

采用等量浸渍法制备了具有相似平均粒径的活性炭（AC）和碳纳米管（CNTs）负载的Pt催化剂,并比较研究了非碱性条件下两种催化剂催化甘油氧化反应的性能。结果表明,炭载体对Pt-C复合物催化甘油氧化反应的活性、选择性和稳定性有重要影响。相对于Pt/CNTs催化剂,Pt/AC催化剂中Pt 4f结合能较低,导致其表面氧的覆盖度相对较高,因而抑制了甘油的吸附,降低了甘油氧化反应的初始活性;Pt/AC催化剂会促进甘油醛进一步氧化成甘油酸以及C₃产物的氧化断键;Pt/AC催化剂失活的主要原因是氧中毒和中间产物的吸附,而Pt/CNTs催化剂的失活主要是由于甘油酸的吸附堵塞Pt表面的活性位造成的。     

掺杂Co对CNTs负载Pt催化剂上肉桂醛选择性催化加氢性能的影响

研究了Co的掺杂对Pt/CNTs催化剂催化加氢肉桂醛反应性能的影响。结果发现, Co的掺杂对Pt/CNTs催化剂催化加氢活性起到明显促进作用, 并有利于C＝O基团的选择性加氢。Pt-0.17% Co/CNTs催化剂显示了较高的肉桂醇加氢选择性, 在反应条件为70℃、2 MPa和1.5 h时, 肉桂醛的加氢转化率达到97.1％,生成肉桂醇的选择性达到93.6％。同时, 初步研究了该催化剂上肉桂醛催化加氢反应动力学, 催化反应的活化能为26.5 kJ•mol^-1。     

甲基纤维素对Ni/SBA-16加氢脱芳催化剂的影响

以甲基纤维素(MC)为辅助模板剂,制备了SBA-16介孔分子筛(SBA-16-MC),以该材料为载体制备了Ni/SBA-16-MC,用作以萘为探针的加氢脱芳反应的催化剂。对催化剂的晶相、形貌、比表面积、孔径等进行了表征,并评价了催化剂的催化性能。结果表明:MC的加入使Ni/SBA-16-MC具有比Ni/SBA-16更高的比表面积、孔容和更大的介孔孔径,SBA-16-MC上NiO与载体的作用变弱,NiO的还原温度降低。Ni/SBA-16-MC的催化活性和选择性均明显高于Ni/SBA-16,脱芳率高于91.0%,十氢萘选择性高于85.0%。     

PtSn-丝光沸石催化剂的制备及其肉桂醛加氢性能的研究

利用微乳液法制备了一系列Fe和Sn改性的Pt基催化剂,并将其应用于肉桂醛选择性加氢反应中。通过XRD、TEM、FT-IR、BET、XPS等对催化剂的结构和性质进行表征。结果表明,丝光沸石分子筛可以较好地分散活性组分,双组分负载的催化材料仍保持较好的介孔结构,适量Sn组分的加入提高了Pt物种的分散度,并使Pt物种处于富电子状态。在3.0MPa、80℃条件下,Pt-1Sn-2/H-丝光沸石催化剂的最优催化性能为:肉桂醛转化率为74.0%,肉桂醇选择性为77.0%。催化剂的重复循环反应测试结果表明,催化剂活性组分基本没有流失,催化剂稳定性较好。     

Cu-MCM-41催化剂的制备及在草酸酯加氢制乙二醇催化性能

采用蒸氨沉淀法制备了Cu-MCM-41分子筛催化剂,并采用BET、TEM、XRD和TPR等表征手段对该催化剂进行了表征。表征结果说明所研制催化剂具有规整有序的介孔结构并且活性组分铜得到了良好的分散。通过对该催化剂在草酸二甲酯（DMO）加氢制乙二醇反应中反应性能的研究发现,反应温度、反应压力、氢酯比和液时空速等工艺参数均对催化活性产生重要影响。结果表明,Cu-MCM-41催化剂在反应温度473 K,反应压力2.5 MPa,n(氢)∶n(酯)为80～100时表现出最佳的加氢反应性能,液时空速在2.0 h^-1时,DMO仍然可以完全转化并且乙二醇（EG）选择性达到98%以上。     

Pt/ZSM-22催化剂酸性原位调控及加氢异构性能

采用水热法合成ZSM-22分子筛并制备催化剂载体,通过负载贵金属Pt,制备出高分散Pt/H-ZSM-22加氢异构催化剂。以n-C₁₂为原料,考察催化剂的加氢异构性能,在正构烷烃加氢异构反应过程中,通过在原料油中引入一定量含氮物种二正丁胺,使其在催化剂酸性位上发生化学吸附,对催化剂酸性进行原位调控,考察催化剂性能变化。结果表明,随着反应温度提高,酸性调控后的Pt/N-ZSM-22液体收率下降缓慢,且转化率达到85%以上时,Pt/N-ZSM-22的异构选择性比Pt/H-ZSM-22高出约3个百分点。酸性调控后的Pt/N-ZSM-22可通过提高反应温度进行含氮物种脱附,恢复催化剂酸位点的可接近性。采用酸性调控后的催化剂用于以加氢裂化尾油为原料的加氢异构反应,基础油收率均较调控前催化剂有明显提高。     

载体对Pd和Pt催化剂加氢脱硫反应性能的影响

以质量分数为0.8%的二苯并噻吩(DBT)的十氢萘溶液为模型化合物,考察了SiO_2,Si-MCM-41和Al-MCM-41负载的Pd和Pt催化剂加氢脱硫(HDs)反应性能,并与传统的γ-Al_2O_3负载的催化剂进行了对比.反应结果表明,负载型Pd和Pt催化剂在DBT的HDS反应中表现出不同的反应特点.Pd催化剂具有较高的加氢反应路径(HYD)选择性,而Pt催化剂则表现出较高的直接脱硫路径(DDS)选择性.载体结构和表面酸性显著影响其负载的Pd和Pt贵金属催化剂的HDS活性以及HYD选择性和稳定性.提高载体比表面积和酸性有利于提高负载型贵金属催化剂HYD选择性.Al-MCM-41具有规整的介孔结构、较高比表面积和较强酸性,其负载的Pd和Pt催化剂表现出较高的HYD选择性和稳定性.研究还发现,催化剂加氢裂化反应活性随载体酸性的提高而增加.