焙烧温度对Al2O3载体及Pd／Al2O3催化剂性能的影响

采用CO2气体成胶制备了Al2O3载体,考察了载体焙烧温度对载体和相应Pd／Al2O3催化剂物理化学性质及催化性能的影响,并采用X射线衍射、BET等技术对载体及催化剂性能进行了表征。结果表明,随焙烧温度的升高,载体的比表面积、孔容减小,平均孔径逐渐增大,孔分布较集中。所制得的拟薄水铝石较纯净。400—800℃焙烧时,Al2O3载体只有γ—Al2O3晶型;1050℃时,主要以θ-Al2O3为主;到1250℃已完全转变为α—Al2O3。Pd／Al2O3催化剂均具有较高的双烯加氢活性和选择性,其中以970℃和1050℃焙烧载体制备的催化剂为最优。     

制备条件对纳米TiO2/ Al2O3复合载体性能的影响

采用改进的溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO2/ Al2O3复合载体，并用XRD、BET和TEM等手段对复合载体进行了表征。讨论了模板剂与硝酸铝的比例对TiO2/ Al2O3复合载体物理性质的影响，观察了TiO2/ Al2O3复合载体的形貌，对不同钛含量对复合载体晶型的影响进行了研究，同时考察了以TiO2/ Al2O3为载体催化剂的选择加氢活性。实验结果表明，改进的溶胶-凝胶法制得的TiO2/Al2O3载体具有较大的比表面积、孔容/孔径及较集中的孔分布。复合载体中的TiO2和Al2O3分别以锐钛矿和γ- Al2O3晶型存在。随着模板剂加入量的增多，TiO2/Al2O3复合载体的比表面积、孔容和平均孔径均逐渐增大，当其与Al(NO3)3的比例为0.5时达到最佳点。不同钛铝比合成的样品中TiO2的衍射峰相对较弱，表明TiO2高度均匀分散在Al2O3的表面。从催化活性评价结果可以看出，以TiO2/ Al2O3复合体负载MoP的催化剂具有较高的选择加氢活性。     

CO气相偶联合成草酸二乙酯Pd-Fe/α-Al_2O_3催化剂研究

利用化学吸附仪以及XPS、BET等技术,对由α Al2O3载体制得的催化剂的比表面、孔分布、晶相及反应前催化剂表面组成进行了分析表征,考察了用于CO气相催化偶联制草酸二乙酯的负载型Pd Fe/α Al2O3双金属催化剂的活性。研究表明:比表面是影响反应活性和选择性的因素之一,孔结构均匀、合理的催化剂使反应的时空收率比较稳定,一氧化碳的转化率较高。     

大孔结构对CO优先氧化整体式CuO-CeO2/a-Al2O3催化齐活性的影响

通过调整反相浓乳液的水相含量制备了两种不同大孔结构的整体式CuO-CeO2/a - Al2O3催化剂,并将其用于富氢气体中CO优先氧化反应,考察了大孔结构对整体式CuO - CeO2/at - Al2O3催化剂活性的影响;通过照相、SEM和H2 - TPR等技术对催化剂进行了表征.H2 - TPR表征结果显示,不同大孔结构的CuO - CeO2/oa - Al2O3催化剂具有相同的还原性质:催化剂评价结果表明,大孔结构显著影响CuO - CeO2/a - Al2O3催化剂的CO优先氧化性能,孔径增大有利于传质效率的提高,减少CO扩散限制,因此,随大孔孔径的增大,孔与孔之间连通性变好,催化剂的CO优先氧化性能提高.在原料气体积组成为1％CO、1％ O2、50％H2、48％ N2及气态空速21 000 h-1、反应温度140～160℃的条件下,大孔整体式CuO - CeO2/a- Al2O3 - 88％(水相体积分数为88％)催化剂可将CO体积分数降至0.01％以下.     

草酸二甲酯制备过程中α-Al_2O_3载体对钯催化剂性能的影响

考察了不同制备方法得到的α-Al2O3载体对CO催化偶联制草酸二甲酯反应的影响,研究了致孔剂和胶溶剂对载体的影响以及氧化铝孔结构对催化剂分散度和活性的影响。结果表明,胶溶剂和致孔剂的加入只改变载体的孔结构而不影响其成分和晶相,孔结构不同的载体上Pd的分散度相同。孔结构对催化剂活性影响研究表明,催化剂活性随载体比表面积和孔径为0～11nm的孔体积分数的增加而提高,孔容对催化剂活性影响则不大。     

TiO2-Al2O3复合载体焙烧温度对Co-Mo加氢脱硫催化剂性能的影响

采用混捏法制备纳米介孔TiO2-Al2O3复合载体,考察载体焙烧温度对负载型Co-Mo双金属加氢脱硫催化剂性能的影响,并采用N2物理吸附、X射线衍射和吸附吡啶红外光谱技术对复合载体及催化剂进行表征。结果表明,不同温度焙烧的复合载体都具有介孔结构;随焙烧温度的升高,催化剂的比表面积和孔体积减小,平均孔径增大;催化剂中TiO2的平均晶粒尺寸属纳米级且随焙烧温度的升高而增大;复合载体中Al2O3的存在提高了TiO2的晶型转变温度;不同温度焙烧的复合载体表面均主要为L酸中心而几乎没有B酸中心。在微型固定床反应器上对制备的Co-Mo/ TiO2-Al2O3催化剂进行了评价,结果表明,载体经适宜温度焙烧后所得催化剂具有良好的加氢脱硫活性和选择性。     

甲烷部分氧化制合成气中助剂对Ni基催化剂性能的影响

在固定床微反应器流动反应系统中,测定了添加助剂铈、镧和钙对催化剂反应性能的影响并对催化剂进行了热失重和比表面的测定,研究结果表明,对于以a Al2O3为载体的镍基催化剂,添加助剂后,CO的选择性和CH4的转化率均有明显提高。而对于以γ Al2O3为载体的镍基催化剂,添加助剂后的效果不如前者那么明显。助剂铈对催化剂的性能改善最好。     

蜂窝状堇青石基CuO/Al_2O_3催化剂烟气脱硝性能

以铝粉和氯化铝为原料制备了Al2O3溶胶,并涂敷在蜂窝状堇青石载体上,再负载CuO制备了蜂窝状堇青石基CuO/Al2O3催化剂;考察了Al2O3和CuO负载量对催化剂脱硝活性和稳定性的影响。结果表明,催化剂的比表面积和孔结构不是影响催化剂脱硝活性的主要原因;Al2O3负载量对催化剂的稳定脱硝活性无影响,但影响脱硝稳定性,Al2O3负载量越大,催化剂的脱硝活性越稳定;CuO只有负载在Al2O3涂层载体上,催化剂才具有较高的脱硝活性,CuO负载量对催化剂的稳定脱硝活性有影响,当CuO高度分散时,稳定脱硝活性随CuO负载量的增大而增加,在反应100h时,不同CuO负载量的催化剂的脱硝活性趋于相同。     

丁烯歧化制丙烯用负载型铼基催化剂

采用浸渍法制备了不同Re2O7负载量的Re2O7/Al2O3催化剂,采用XRD、XRF、低温氮吸附-脱附、NH3-TPD、FTIR和H2-TPR对催化剂进行了表征。表征结果显示,Al2O3载体负载Re2O7后在载体表面形成了新的活性物种;随Re2O7负载量的增加,Re2O7/Al2O3催化剂的BET比表面积和孔体积减小,酸性增强;焙烧过程中Re2O7是否升华与载体的比表面积有关,Re2O7单层分散阈值随载体比表面积的增大而增大。考察了Re2O7/Al2O3催化剂催化丁烯歧化制丙烯的反应性能。实验结果表明,Re2O7负载量对歧化反应的选择性影响不大,在m(2-丁烯)∶m(1-丁烯)=1.2、重时空速1h-1、60℃、2MPa的条件下,选择性始终保持在85%以上;丁烯转化率随Re2O7负载量的增加明显增大,最高达50%,接近平衡转化率;当Re2O7负载量由5%增至20%时,催化剂的寿命明显延长。     

选择性加氢催化剂载体氧化铝的热稳定性研究

采用CO2气体成胶法制备出氧化铝载体,研究了磷、硅改性对载体的晶型、比表面积、孔结构、压碎强度等的影响。结果表明,所制备拟薄水铝石较纯净,不存在其他杂晶型;改性剂的添加有效改善了γ(δ,θ,α)-Al2O3等几种晶型的转变温度,且加入改性剂的载体在1 250℃焙烧后仍存在θ(α,δ)-Al2O3多种晶型;随焙烧温度的升高,载体比表面积、孔容逐渐减小,平均孔径逐渐增大,磷改性载体即使在1 250℃高温焙烧,比表面积和孔容仍可分别保持在27.46 m2/g,0.31 cm3/g;随焙烧温度的升高,载体的堆密度先减小后增大,压碎强度则呈上升趋势,磷的添加对载体的堆密度和强度无明显影响。     

Al_2O_3-TiO_2复合载体的制备与表征

采用共沉淀法制备了A l2O3-T iO2复合载体,采用BET法、压汞法、扫描电子显微镜、X射线衍射、吡啶吸附-程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱法对A l2O3-T iO2复合载体进行了表征。讨论了焙烧温度对A l2O3-T iO2复合载体的比表面积、孔径分布及晶型的影响,观察了A l2O3-T iO2复合载体的形貌,同时对A l2O3-T iO2复合载体的表面酸性进行了研究。实验结果发现,随焙烧温度的升高,A l2O3-T iO2复合载体的比表面积减小、孔体积和平均孔径增大;A l2O3-T iO2复合载体中T iO2的存在降低了A l2O3晶型的转变温度,而A l2O3的存在则升高了T iO2的晶型转变温度,提高了T iO2的热稳定性;A l2O3-T iO2复合载体表面具有较低的酸性,且只有L酸中心;A l2O3-T iO2复合载体为球状微粒。     

生物质裂解油模拟物乙酸的催化重整制氢

选取乙酸作为生物质裂解油的模拟物,在600～900℃下进行蒸汽催化重整反应,研究了乙酸在Ni/Al_2O_3、Al_2O_3和Ni催化剂上的蒸汽重整行为。实验结果表明,在Al_2O_3催化剂中加入Ni可显著提高H_2收率,使反应向重整制氢的方向进行;在Ni/Al_2O_3和Al_2O_3催化剂上的乙酸重整反应中,通入蒸汽可提高H_2收率,而在Ni催化剂上的乙酸重整反应中,通入蒸汽对H_2收率影响不大。反应前后催化剂的BET和SEM表征结果显示,反应后催化剂的比表面积和孔体积明显降低,平均孔径增大,说明催化效率降低的原因是积碳覆盖了催化剂表面的活性位,堵塞了催化剂的孔道,特别是堵塞了微孔,导致催化活性逐渐丧失。     

磷助剂对K_2WO_4/Al_2O_3催化合成甲硫醇的影响

采用溶胶凝胶法,并引入不同含量的磷助剂,制备了K_2WO_4/P_xAl_2O_3催化剂,采用XRD、N_2吸附-脱附、FTIR、原位吡啶吸附FTIR和NH_3/CO_2-TPD等技术,考察磷含量对催化剂结构和酸碱性质及催化甲醇与硫化氢反应性能的影响。表征结果显示,随磷含量(w)由0.5%增至4.0%,催化剂的比表面积变化不大,而平均孔径和孔体积略有增加,催化剂活性组分的晶粒变小;含磷助剂的催化剂表面不含B酸,随磷含量的增加,催化剂的表面酸强度先增强后减弱,而碱量降低;在磷含量为1%(w)时,催化剂的活性最高,比不含磷的催化剂高约2.3%。     

Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂中的载体效应

利用XRD、TEM和活性评价等手段,研究了具有不同孔结构和比表面的γ-Al_2O_3表面上Cr_2O_3的集聚状态和晶粒大小,及它们对临氢脱烷基催化活性和选择性的影响。结果表明,具有双孔结构、大比表面γ-Al_2O_3制备的Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂,其活性和选择性均呈现最佳值。     

大孔Re_2O_7/Al_2O_3催化剂的制备及其丁烯歧化制丙烯的性能

为提高丁烯歧化制丙烯反应催化剂的性能,以聚苯乙烯(PS)微球为模板剂制备了具有大孔结构的 Al_2O_3载体。通过表征可知,随模板剂加入量的增加,载体的比表面积和孔体积均有较大增加,且加入模板剂(粒径100～300 nm)只增加大孔体积,基本不改变中孔和微孔的体积。用大孔 Al_2O_3载体负载活性组分铼氧化物,得到的 Re_2O_7/Al_2O_3催化剂用于丁烯歧化制丙烯反应。实验结果表明,制备的 Re_2O_7/Al_2O_3催化剂不但保持了原有的高歧化反应选择性(90%～95%),而且具有更大的容碳能力,提高了催化剂的活性和使用寿命。当m(PS):m(Al_2O_3)=0.30时,丁烯的转化率约为50%,接近平衡转化率。     

负载型复合载体及其镍基催化剂的性能

采用溶胶-凝胶法制备了负载型ZrO_2/Al_2O_3和ZrO_2/Al_2O_3-SiO_2复合载体,研究了不同复合载体对Ni基催化剂CO_2重整甲烷反应和性能的影响,并用XRD、IR、TPR、TPD和BET等方法对复合载体及催化剂进行了表征。结果表明,ZrO_2负载在基载体后比表面积、碱性、活性组分Ni的分散度和Ni与ZrO_2的相互作用增大。NiO在复合载体表面的分散容量与ZrO_2的负载量有关,ZrO_2的负载量为37．5%时NiO的分散容量达最高值(24．0%)。与Ni/ZrO_2相比,Ni/ZrO_2/Al_2O_3-SiO_2和Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂对CO_2的吸附能力增大,CO_2吸附量增加,酸强度降低,CO_2重整CH_4反应活性提高,其中以Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂的活性最好。     

挤出成型过程中的各种因素对氧化铝载体物性的影响

为提高小颗粒、异形(三叶形)或圆柱形氧化铝载体的机械强度,改善孔结构,本文系统地研究了在挤出成型过程中的各种因素(原料粉的颗粒度,物料中的水粉比,胶溶剂以及助挤剂等)对氧化铝载体物理性能的影响,并综合各因素之间的关系,在此基础上制备出强度高、表面致密、孔径分布集中的工业氧化铝载体。     

Ni/TiO_2-Al_2O_3裂解汽油一段选择加氢催化剂的研究

分别以Al_2O_3和TiO_2-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备了Ni负载量相同的裂解汽油一段选择加氢催化剂Ni/Al_2O_3和Ni/TiO_2-Al_2O_3;采用X射线衍射、低温N_2物理吸附、压汞法和氢程序升温还原等方法对载体和催化剂进行了表征,并对催化剂的活性和选择性进行了评价。表征结果显示,TiO_2-Al_2O_3载体中TiO_2的晶相为β-TiO_2,Al_2O_3为无定形相;Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂中15～110 nm的孔体积占总孔体积的近70%,而Ni/Al_2O_3催化剂中15～110 nm的孔体积占总孔体积的近50%;Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的还原温度低于Ni/Al_2O_3催化剂。催化剂的评价结果表明,在反应温度65℃、反应压力2.8 MPa、液态空速4 h~(-1)、H_2与裂解汽油体积比为500:1的条件下,Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的加氢活性和选择性高于Ni/Al_2O_3催化剂。     

Pd呈特定分布的Pd/Al_2O_3催化剂的制备及其表面性能

浸渍液的浓度、酸度和浸渍时间可影响H_2PdCl_4浸入Al_2O_3的深度。采用不同的竞争吸附剂和浸渍条件制得了Pd呈特殊分布的Pd/Al_2O_3催化剂。用光学照相法宏观地表征了Pd在Al_2O_3上的分布,用电子探针技术微观地表征了Pd的这种分布。Pd/Al_2O_3催化剂的表面特性和Pd的分布形式有关。TPR试验表明,Pd呈特定分布的 Pd/Al_2O_3催化剂的T_m值具有如下次序:蛋壳型>蛋白型>均匀型>蛋黄型。催化剂的H_2-O_2反应活性具有类似的次序。用TEM法测定的Pd/Al_2O_3催化剂的Pd粒度次序为:均匀型<蛋壳型<蛋白型<蛋黄型。