负载型Ni-B非晶态合金在裂解汽油加氢反应中的应用研究

通过化学还原沉积法制备超细Ni-B／Al2O3非晶态合金催化剂，以裂解汽油一段加氢为探针反应．考察了该催化剂的活性和选择性，并与晶态Ni／Al2O3催化剂及非负载型Ni-B非晶态合金催化剂进行了比较。研究表明，Ni-B／Al2O3非晶态合金的催化活性和选择性均优于晶态Ni／Al2O3催化剂。结合等离子光谱(ICP)、X-射线衍射(XRD)、差热分析法(DTA)、透射电镜(TEM)等表征手段，探讨了Ni-B／Al2O3非晶态合金的催化性能与催化剂结构的关系。     

Mo对非晶态合金Ni-B/TiO_2-Al_2O_3催化糠醛液相加氢的影响

采用浸渍法制备了TiO2-Al2O3复合载体,并采用浸渍还原法制备了非晶态合金Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂;以糠醛液相加氢为探针反应,采用示差扫描量热法、比表面积测试、程序升温还原和程序升温脱附等表征手段,考察了Mo对Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂性能的影响。研究结果表明,Mo的添加显著提高了Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂的活性和糠醇的选择性,当Mo质量分数为0.675%~1.250%时,糠醛转化率和糠醇选择性均达到100%;Mo能提高Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂的热稳定性,部分氧化态物种易于还原,同时催化剂的吸氢强度减弱,化学吸附中心数增加,显著提高催化剂的活性。Mo的适量添加使产物糠醇在催化剂上易于脱附,防止其深度加氢,提高了糠醇的选择性。     

碳纳米管负载非晶态NiP合金的催化性能

以碳纳米管(CNTs)为载体,用诱导-化学还原法制备了负载型非晶态 NiP 合金(NiP/CNTs)催化剂,并在相同条件下制备了非负载型非晶态 NiP 合金催化剂。用透射电子显微镜、X 射线衍射、等离子体发射光谱、低温氮吸附、X 射线光电子能谱和氢-程序升温脱附方法对这两种催化剂进行了表征。表征结果显示,NiP 合金和 NiP/CNTs 催化剂均具有非晶态结构;CNTs 的分散作用有效防止了 NiP 合金晶粒的团聚;NiP/CNTs 催化剂中的 CNTs 能将部分电子转移到 Ni 上,形成富电子 Ni;富电子 Ni 上形成的 Ni—H吸附键较弱。苯加氢实验结果表明,NiP/CNTs 催化剂的苯加氢活性较 NiP 合金催化剂低,但前者的比活性高,这与CNTs 载体的分散作用、CNTs 载体对 NiP 的给电子作用以及 CNTs 载体的贮氢性能有关。     

含金属添加剂的负载型NiB非晶态合金催化剂的结构及催化性能

采用ICP、XRD、DSC、BET、SEM、TEM、IR对负载型Ni-M -B(M为Zn、Ag、Cu、Co、Mn、Mo、W、Fe)非晶态合金催化剂进行了表征 ,研究了这类催化剂对乙烯中微量乙炔的选择加氢性能。结果表明 ,非晶态合金以超细微粒的形式分散到载体上 ,分散度与载体有关。除Ag以多晶的形式存在外 ,其余添加金属与Ni和B形成了Ni-M -B非晶态合金。通过金属添加剂的引入 ,可以调控非晶态合金的热稳定性及催化性能。Ni54 Cu2 6 B2 0 /Al2 O3具有较高的初活性 ,积炭覆盖活性中心是催化剂失活的主要原因。     

NiB、NiB/MgO非晶态合金催化剂的制备、表征及其加氢性能

以KBH4为还原剂、NiSO4为被还原盐、PdCl2为诱导剂,采用诱导化学沉积法制备了系列NiB非晶态合金催化剂。将微量PdCl2负载于MgO载体上,通过化学镀法制备了NiB/MgO负载型非晶态合金催化剂。用XRD,ICP,SEM,TEM技术对催化剂的物性进行了表征,并将其用于环丁烯砜加氢反应。研究了制备条件(B/Ni摩尔比、NH3/Ni摩尔比及诱导剂的用量)对非晶态合金催化剂物化性能的影响。确定了制备NiB非晶态合金催化剂的最佳条件:硼镍摩尔比为2/1及NH3/Ni摩尔比为19/1。对于NiB/MgO负载型非晶态合金催化剂,镍的实际负载量为13 55%时,NiB/MgO催化剂与NiB催化剂的环丁烯砜加氢催化活性相当。     

金属助剂对非晶态合金催化剂改性研究进展

介绍了非晶态合金催化剂的制备及其物化性质的改性研究进展，重点阐述了过渡金属、稀土等金属对非晶态合金催化剂改性研究。金属助剂通过与非晶态合金催化剂之间电子及空间效应，增加了非晶态合金的无序度、改变了其分散度，提高了非晶态合金催化剂的热稳定性，同时金属元素的给电子性使活性中心电负性增强，从而提高了催化剂在不饱和化合物加氢反应中的活性和选择性。     

非晶态金属合金作催化材料的研究——Ni_(88)Y_1P_(11)非晶态合金的苯乙烯加氢性能

本文采用骤冷法制备的Ni-P,Ni-Y-P非晶态合金作为苯乙烯加氢反应的催化剂。活性测试的结果表明,Ni-Y-P非晶态合金加氢活性优于Ni-P非晶态合金。TPR和XPS研究结果表明,Ni-P非晶态合金经氧化后,表面氧化物分两步还原,氧化态镍于240℃被还原,表面Ni-P-O物种于480℃被还原。Ni-P-O表面物种与活性中心有关,添加少量Y(钇),有稳定表面活性中心的作用。XPS结果表明,反应12小时后,Ni-P非晶态合金表面Ni与P氧化态已基本消失,而NiY-P表面P氧化态相对含量仍有7％。     

NiFeB非晶态合金催化剂催化麦芽糖加氢反应

采用化学还原法制备了NiFeB非晶态合金催化剂,通过X射线衍射、透射电子显微镜等技术对该催化剂的结构、形貌进行了研究。以麦芽糖加氢制备麦芽糖醇为探针反应,考察了还原剂KBH_4加入量、Fe加入量对NiFeB非晶态合金催化剂活性的影响。实验结果表明,NiB非晶态合金中引入Fe并没有改变它的非晶态结构,仅增大了NiB非晶态合金非晶态合金的结构无序度,使催化剂具有磁性,呈链状骨架结构。NiB非晶态合金中引入适量Fe后,催化剂粒径大小相对均匀,提高了活性组分的分散度,活性组分Ni更富电子,提高了催化剂的加氢活性。当n(Fe):n(Ni+Fe)=0.25、n(KBH_4):n(Ni+Fe)=5、反应压力3.0 MPa、反应温度100℃、搅拌转速800 r/min、反应时间3h时,麦芽糖的转化率达100.0%。     

TiO2改性的Ni2P催化剂对选择加氢脱除芳烃中烯烃反应的催化性能

采用共沉淀法制备了TiO2改性的Ni2P催化剂（Tix-Ni2P,x为Ti/Ni摩尔比）,并以质量分数1.5%的庚烯-1的甲苯溶液作为原料,考察了TiO2改性对Ni2P催化剂加氢活性的影响。XRD和XPS结果表明,TiO2物种主要位于催化剂表面,没有与Ni2P形成固溶体或发生反应生成NiP5Ti2,但促进了Ni2P的生成,并与催化剂表面物种存在较强的电子相互作用,使得催化剂表面处于"富电子"状态。引入TiO2显著提高了Ni2P催化剂的加氢活性,并且在实验考察的体相Ti/Ni摩尔比范围内（0~0.1）,Tix-Ni2P催化剂加氢活性随TiO2含量的增加而增加。当Ti/Ni摩尔比为0.01时,催化剂对庚烯-1表现出良好的选择加氢性能,甲苯基本没有损失。而当体相Ti/Ni摩尔比大于0.01时,催化剂能够同时催化庚烯-1和甲苯的加氢反应。     

高活性低温甲烷化Ni基催化剂的制备及表征

采用浸渍法和共沉淀法制备了Ni基低温甲烷化催化剂,利用N₂吸附-脱附,H₂-TPR,XRD等方法对制备的Ni基催化剂进行表征,考察了添加结构助剂氧化铝及助剂La,Mn,Mg,Cu对Ni基催化剂结构及性能的影响。实验结果表明,共沉淀法制备的催化剂加氢活性优于浸渍法,添加结构助剂氧化铝可以增加催化剂的比表面积、金属分散度,进而提高催化剂的性能;催化剂中加入Mn或La助剂可以降低催化剂Ni与载体之间的结合力,降低催化剂的还原温度,增加催化剂的CO和CO₂加氢活性;在压力2.0 MPa、温度160℃、气时空速10 000 h^-1下,采用Ni-La/Al₂O₃-SiO₂催化剂处理CO含量为5 000×10^-6(x)、CO₂含量为100×10^-6(x)的富氢气体时,CO完全转化,CO₂含量可降至1×10^-6(x)以下。     

超细镍基催化剂对环戊二烯的选择性催化加氢性能

用原位溶胶-凝胶法制备了不同SiO_2含量及不同n(Ni):n(Mo)的负载型高性能超细镍金属NiO-MoO_3 /SiO_2-Al_2O_3-TiO_2催化剂。并以双环戊二烯为原料,经过热解聚得到环戊二烯,用脉冲反应色谱法研究了环戊二烯的选择性加氢生成环戊烯的过程。使用配方为S_2的催化剂,在反应温度50℃,载气流速30 mL/min,双环戊二烯进样量10μL时,环戊烯的选择性达到100%。由程序升温还原及正丁胺程序升温脱附法分析表明,催化剂的表面产生了还原性能不同的多种镍原子活性位,金属镍与载体间的相互作用增强,为中等强度的酸性催化剂。脉冲反应过程动力学的研究表明,该反应机理符合Rideal-Eley模型,并用该模型估算了环戊二烯加氢生成环戊烯的表观活化能,其结果为82.8 kJ/mol。     

离子交换程序对Pd/Y催化剂萘加氢活性和耐硫性能的影响

运用程序升温还原、氢的化学吸附和NH3的程序升温脱附方法研究了离子交换程序对Pd/Y催化剂萘加氢活性和耐硫性能的影响。实验结果表明,采用不同离子交换程序制备的催化剂,Pd的分散程度以及催化剂表面的酸量存在显著差别(H与Pd摩尔比介于0.44～1.34之间,酸量介于123～938μmol/g之间),从而影响催化剂的萘加氢活性和抗硫性能。以动力学分析为依据,考察了在反应体系中加入300μg/g噻吩对萘加氢反应的影响。噻吩的加入改变了萘加氢连串反应各步骤的相对反应速率,噻吩对Pd/Y催化剂催化四氢萘加氢生成十氢萘的抑制作用比对催化萘加氢生成四氢萘的抑制作用更为显著。     

改性凹凸棒土负载Ni-B合金催化剂的制备及其顺酐选择加氢制γ-丁内酯反应研究

 以硫酸改性凹凸棒土为催化剂载体,利用化学还原法制备了一系列Ni-B/PAL-X非晶态合金催化剂,并作了XRD、TEM、XPS和BET表征;考察了催化剂制备和反应条件对顺酐选择加氢制γ-丁内酯反应的影响。实验结果表明：Ni-B/PAL-8催化剂上,当反应压力为3MPa、反应温度200℃、反应时间2h时,顺酐的转化率达到了100%,γ-丁内酯的收率达到了97.1%;经过硫酸改性后的凹凸棒土载体的棒状,针状结构以及其较高的比表面积是Ni-B/PAL-8催化剂顺酐选择加氢制γ-丁内酯高活性的主要因素。     

担载型镍催化剂上丙烯吸附与反应的TPSR、EPR、 XPS和UV-DRS研究

用TPSR、NH3-TPD、XPS、EPR和UV-DRS等手段对担载型镍催化剂上丙烯吸附与齐聚反应的特征进行了系统的考察。结果发现,以SiO     

溶胶-凝胶法制备Cu/SiO_2催化剂的表征与性能

以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了草酸二乙酯(DEO)加氢催化剂Cu/SiO_2,考察了氨水的pH对催化剂比表面积、物相组成、活性组分分散性和铜元素价态等的影响;用BET,FTIR,XRD,XPS,TPR,SEM,TEM等技术对催化剂进行了表征。实验结果表明,pH较大时有利于催化剂中层状硅酸铜的形成,主要以无定形或微晶态形式存在;氨水pH为11.0的催化剂的比表面积可达458m~2/g,铜组分易从催化剂体相向表面迁移,层状硅酸铜在表面的分散性很好,易被还原成低价铜。对该催化剂在DEO加氢合成乙二醇反应中的催化性能进行了评价,在温度220℃、压力2.0 MPa、H_2的气态空速6250h~(-1)、DEO的液态空速0.55h~(-1)、n(H_2):n(DEO)=70的条件下,DEO的转化率可达96.0%,乙二醇的选择性为88.0%。     

Effect of Sulfurization Temperature on Thioetherification Performance of Mo-Ni/Al_2O_3 Catalyst

The Mo modified Ni/Al_2O_3 catalysts were prepared and sulfided at different temperatures, and their catalytic activity for thioetherification of mercaptans and olefins(or dienes), hydrogenation of dienes and olefins in the thioetherification process using fluidized catalytic cracking(FCC) naphtha as the feedstock was investigated. In order to disclose the correlation between the physicochemical characteristics of catalysts and their catalytic activity, the surface structures and properties of the catalysts sulfided at different temperatures were characterized by the high resolution transmission electronic microscopy(HRTEM), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and H2-temperature programmed reduction(H_2-TPR) technique. The results showed that an increase of sulfurization temperature not only could promote the sulfurization degree of active metals on the catalysts, but also could adjust the micro-morphology of active species. These changes could improve the catalytic performance of thioetherification, and hydrogenation of dienes and olefins. However, an excess sulfurization temperature was more easily to upgrade the ability of the catalyst for hydrogenation of olefins, which could lead to a decrease of the octane number of the product. It was also showed that a moderate sulfurization temperature not only could improve the catalytic performance of thioetherification and hydrogenation of dienes but also could control hydrogenation of olefins.     

纳米镍粉的制备及其对对硝基苯酚催化加氢的影响

采用改进的化学还原法制备了一系列纳米镍粉催化剂,在对硝基苯酚催化加氢反应中考察了制备条件对纳米镍粉催化活性的影响,并与纳米镍粉的XRD表征结果相关联,期望得到纳米镍粉的最佳制备条件。结果表明,随水合肼用量的增加,纳米镍的催化活性先增加后基本保持不变,适宜的水合肼用量为n(N_2H_4·H_2O):n(Ni~(2+))=1.5;随氢氧化钠用量的增加,纳米镍的催化活性先增加后下降,适宜的氢氧化钠用量为n (NaOH):n(Ni~(2+))=1.5:1;随反应温度的增加,纳米镍的催化活性先增加后下降,适宜的反应温度为76℃;随停留时间的延长,纳米镍的催化活性逐渐下降,适宜的停留时间为2 min。HRTEM表征表明最优条件下制备得到的纳米镍粉粒径较小,约25 nm左右,其对硝基苯酚加氢速率达19.4 mmol/(min·g)。