卤素修饰γ-Al_2O_3催化剂及其在MTBE裂解的研究

研究了不同卤素修饰对γ-Al_2O_3的酸性影响以及其对甲基叔丁基醚(MTBE)裂解性能的影响。结果表明,(NH_4)_2SiF_6溶液修饰催化剂能够使得MTBE转化率高于95%,且甲醇选择性为100%。XRD和FTIR表征结果显示,(NH_4)_2SiF_6修饰γ-Al_2O_3上形成γ-AlF_3晶相,引入B酸的同时也增加了L酸量,从而提高了催化剂反应活性。     

纳米级SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3型固体超强酸催化剂的制备与表征

以γ-Al_2O_3为载体,(NH_4)_2SO_4为浸渍液,考察不同浸渍液浓度、浸渍时间、焙烧温度条件下制备SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3催化剂,并对所得催化剂进行红外光谱分析。以催化乙酸和正丁醇为探针反应,得到催化性能最佳的制备条件,最后通过FT-IR、比表面积测定、SEM、XRD、TG等对SO42-/γ-Al_2O_3的结构和催化活性进行了表征分析。     

NiMoFeB/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其评价

以NiCl_2·6H_2O为前驱体、(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O和FeCl_3·6H_2O为助剂,通过浸渍、焙烧和NaBH_4还原制备高活性的NiMoFeB/γ-Al_2O_3催化剂。采用糠醛液相催化加氢为探针反应对其活性进行了评价。与NiMoB/γ-Al_2O_3相比,NiMoFeB/γ-Al_2O_3催化剂表现出更高的加氢活性和选择性,即使在较低温度60℃和5.0MPa条件下,加氢反应3.0h,糠醛转化率接近100%。考察Fe掺杂量和活性组分的负载顺序对催化剂活性的影响。结果表明,适宜的Fe掺杂量Mo+Ni与Fe原子比为20:1,Mo、Ni和Fe前驱体盐同时负载于γ-Al_2O_3时,催化剂活性最高。XRD研究表明,NiMoFeB/γ-Al_2O_3为无定形结构,活性组分在载体上分散均匀,具有良好的热稳定性。     

长链烷烃(n-C_(10～12))脱氢制单烯烃催化剂的研究Ⅱ.Pt-Sn/MgAl_2O_4催化剂上C_(12)脱氢反应行为

采用真空浸渍法制备Pt-Sn/MgAl_2O_4和Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂。对两种催化剂进行C_(12)脱氢催化性能评价比较,并使用BET、XRD、CO吸附、TPR、NH_3-TPD和TG等手段对催化剂进行表征。NH_3-TPD测定结果表明,Pt-Sn/MgAl_2O_4催化剂比Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂具有较弱的酸性。Pt-Sn/MgAl_2O_4催化剂的初始转化率(21.6%)比Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂初始转化率(22.6%)低,但其单烯烃选择性(83.9%)比后者(73.6%)高。     

NiMoB/γ-Al_2O_3催化剂制备及糠醛加氢活性评价

以NiCl_2·6H_2O为前驱体,(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O为改性剂,通过浸渍、焙烧和NaBH_4还原制备了高活性的NiMoB/γ-Al_2O_3催化剂。采用糠醛(FFR)液相催化加氢为探针反应评价了其反应活性。结果表明,与NiB、NiMoB相比,NiMoB/γ-Al_2O_3表现出很高的活性和选择性。在80℃和5.0 MPa下,甲醇溶液中加氢反应3.0 h,FFR转化率达99%,糠醇(FFA)的收率可达91%。考察了Mo掺量和NaBH_4还原前焙烧温度对催化剂活性的影响,确定了最佳的Mo/Ni物质的量比为1:7,焙烧温度为300℃。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征表明。NiMoB/γ-Al_2O_3为无定型结构,活性组分在载体上分散均匀,且具有良好的热稳定性。     

CaO和MnO_2双修饰的γ-Al_2O_3催化再生乙基蒽醌工作液

针对蒽醌法生产工艺中广泛使用的γ-Al_2O_3对蒽醌降解物再生效率低的不足,以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备了不同CaO负载量的CaO/γ-Al_2O_3催化剂,考察了CaO含量对乙基蒽醌工作液再生的影响,筛选出最佳的CaO负载量为3.0%(3.0CaO/γ-Al_2O_3)。在此基础上,进一步制备了CaO和MnO_2双修饰的催化剂,考察了MnO_2负载量对3.0CaO/γ-Al_2O_3催化乙基蒽醌工作液再生的影响,表明Mn O2负载量为0.5%的催化剂(3.0CaO0.5MnO_2/γ-Al_2O_3)性能较好。采用X射线荧光光谱、氮气低温物理吸附和X射线粉末衍射等表征手段对三个代表性催化剂的物理化学性质进行了研究。结果表明,与γ-Al_2O_3和3.0CaO/γ-Al_2O_3相比,双修饰的3.0CaO0.5MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂不仅明显促进了工作液中四氢-2-乙基羟基蒽酮(OXOH4e AQ)和四氢-2-乙基蒽醌环氧化物(EPOXH4e AQ)的再生,而且加速了四氢-2-乙基蒽醌(H4e AQ)向2-乙基蒽醌(eAQ)的转化。经优化得到的3.0CaO0.5MnO_2/γ-Al_2O_3具有一定的工业应用前景。     

Fe掺杂对Pt-Sn-K/γ-Al_2O_3异丁烷脱氢催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备不同Fe含量的Fe(x)-γ-Al_2O_3复合氧化物载体,并采用真空浸渍法制备了Pt-Sn-K/Fe(x)-γ-Al_2O_3催化剂。对制备的催化剂进行XRD、N_2物理吸附-脱附和NH_3-TPD表征,研究Fe的掺杂对Pt-Sn-K/Fe(x)-γ-Al_2O_3催化剂的结构及其催化异丁烷脱氢反应性能的影响。结果表明,Fe的引入可以改变催化剂的反应活性和产物选择性,当Fe_2O_3掺杂质量分数为4%时,催化剂具有最高的异丁烯收率,50 h的平均收率达到42.9%。     

MgO/γ-Al_2O_3催化蒽醌法制过氧化氢戊基蒽醌降解液的再生

以γ-Al_2O_3和Mg(NO_3)2·6H_2O为原料,采用等体积浸渍法制备了Mg O/γ-Al_2O_3催化剂。XRD表征结果显示,随Mg O负载量增加,主要衍射峰的位置逐渐向低角度方向偏移,表明在γ-Al_2O_3载体表面形成了Mg Al_2O_4相。TEM结果显示,负载Mg O后催化剂的表面形貌发生改变。NH_3-和CO_2-TPD结果表明,随Mg O负载量的增加,催化剂表面酸性减弱、碱性增强。在常压、50℃的条件下评价了Mg O/γ-Al_2O_3催化剂对5,6,7,8-四氢-2-戊基-9,10-蒽醌(H_4AAQ)和2-戊基-9-蒽酮(AAN)及2-戊基蒽醌降解液(WS)的再生性能。结果表明,Mg O/γ-Al_2O_3催化剂的活性高于未改性的γ-Al_2O_3,并且随Mg O负载量增加而增加。当Mg O负载量达到30%(wt)时,H_4AAQ、AAN和WS的再生率均达到最大,较γ-Al_2O_3分别提高132%、25%和140%。     

Ni-Al-LDH/γ-Al_2O_3催化剂的制备及活性评价

分别以Ni(NO_3)_2·6H_2O和γ-Al_2O_3为二价和三价阳离子源,采用尿素水解法在γ-Al_2O_3载体上合成Ni-Al-LDH水滑石结构,并对其进行了XRD和FT-IR表征。以此为前驱体通过高温焙烧制得Ni-Al-LDH/γ-Al_2O_3催化剂。与等体积法制备的Ni/γ-Al_2O_3催化剂相比,Ni-Al-LDH/γ-Al_2O_3催化剂在甲烷干重整中不仅具有更高的催化活性,而且能够在一定程度上抑制逆水煤气反应。在反应温度为800℃,空速为48L·g~(-1)·h~(-1)的条件下,反应20h未失活,Ni-Al-LDH/γ-Al_2O_3催化剂上甲烷和二氧化碳转化率较Ni/γ-Al_2O_3催化剂约高8%。     

复合载体Nb2O5-γ-Al2O3对Ni-B非晶态合金催化剂加氢脱硫性能的影响

采用酸性的Nb_2O_5和高比表面的γ-Al_2O_3制备了复合载体Nb_2O_5-γ-Al_2O_3,并负载Ni-B非晶态合金得到负载型催化剂。通过对催化剂的酸性及酸强度测定,考察了复合载体对催化活性的影响。结果表明,当载体中Nb_2O_5含量为30%时,因适量B酸和L酸的协同作用使得催化剂的活性最高,达到78.4%。     

四氢呋喃连续催化胺化制备四氢吡咯催化剂及工艺

以γ-Al_2O_3为载体,制备负载铁系固体超强酸的SO_4~(2–)/Fe_2O_3-Al_2O_3催化剂应用于四氢呋喃连续催化胺化合成四氢吡咯反应,与γ-Al_2O_3、HZSM-5等催化剂相比,SO_4~(2–)/Fe_2O_3-Al_2O_3催化剂在相同的反应条件下可以获得更高的反应选择性。通过考察硫酸浸渍浓度、焙烧温度和焙烧时间等催化剂制备条件对反应结果的影响,以获得最佳的催化剂性能,同时对反应的工艺条件进行优化。通过实验结果可以得出,当硫酸浸渍浓度为1.0mol/L时,在550℃下焙烧5h能获得最高的催化活性。当反应温度为350℃、液时空速(LHSV)为0.2h~(–1)、四氢呋喃与氨气摩尔比为1∶6时,四氢呋喃转化率为91.4%,四氢吡咯选择性为91.0%。对SO_4~(2–)/Fe_2O_3-Al_2O_3催化剂进行200h寿命测试,表明该催化剂活性具有良好的稳定性。     

MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化臭氧氧化苯酚废水

以γ-Al_2O_3为载体,Mn(NO_3)_2·4H_2O为前驱体,制备MnO_2/γ-Al_2O_3非均相负载型催化剂。以臭氧为氧化剂,MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,催化臭氧氧化降解100 mg/L的苯酚模拟废水,考察活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间对催化臭氧降解苯酚的影响。结果表明,锰负载量10%,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h为MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂较佳的制备方案。将其应用到高碱性苯酚溶液中,在臭氧浓度为0.96 mg/L,催化剂用量为2 g/L,温度25℃,反应60 min时,苯酚和COD的去除率分别达到97.6%和71.8%,催化活性较好。     

载体种类及其酸改性对Pd基催化剂直接合成H_2O_2性能的影响

以SiO_2、AC、γ-Al_2O_3和ZSM-5为载体,采用等体积浸渍法制备系列Pd基催化剂;利用柠檬酸和硝酸改性γ-Al_2O_3制备Pd基催化剂,并使用CO-脉冲化学吸附、N2吸附脱附曲线,NH3-TPD对催化剂进行表征分析,利用评价装置测定各催化剂对直接合成H_2O_2的影响。结果表明,催化剂合成H_2O_2的产率(PH_2O_2)、收率(YH_2O_2)及选择性(SH_2O_2)顺序与其表面活性组分Pd的分散度以及催化剂表面弱酸量大小顺序一致。活性组分Pd的分散度越大,提供的活性位点越多,催化剂活性越高;催化剂表面弱酸量越大,能够提供质子化H_2O_2的H+越多,能有效抑制H_2O_2分解和氢化,H_2O_2稳定性高; Pd/γ-Al_2O_3(NMS)有最高的Pd分散度和表面酸量,其合成H_2O_2的催化活性最高。     

MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化臭氧氧化苯酚废水

以γ-Al_2O_3为载体,Mn(NO_3)_2·4H_2O为前驱体,制备MnO_2/γ-Al_2O_3非均相负载型催化剂。以臭氧为氧化剂,MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,催化臭氧氧化降解100 mg/L的苯酚模拟废水,考察活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间对催化臭氧降解苯酚的影响。结果表明,锰负载量10%,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h为MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂较佳的制备方案。将其应用到高碱性苯酚溶液中,在臭氧浓度为0.96 mg/L,催化剂用量为2 g/L,温度25℃,反应60 min时,苯酚和COD的去除率分别达到97.6%和71.8%,催化活性较好。     

稀土复合催化剂的制备及催化湿式氧化性能

以550℃焙烧的拟薄水铝石为载体,Fe(NO_3)_2·9H_2O和Ce(NO_3)_2·6H_2O为前驱体,通过等体积浸渍法制备负载型Fe_xCe_(1-x)/γ-Al_2O_3(x=0,0.5,1)复合催化剂,通过SEM、TEM表征Fe/γ-Al_2O_3、Ce/γ-Al_2O_3及Fe_(0.5)Ce_(0.5)/γ-Al_2O_3催化剂,并考察Fe_(0.5)Ce_(0.5)/γ-Al_2O_3复合型催化剂分别在160、180、200和220℃反应温度条件下陶瓷印花废水的降解性能。结果表明:Ce改性后的Fe_(0.5)Ce_(0.5)/γ-Al_2O_3催化剂表面颗粒分布均匀,颗粒大小约为30 nm,在200℃反应温度条件下陶瓷印花废水的脱色率高达99.1%,色度为70倍,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中染料类废水的二级排放标准。     

Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化甲醇水蒸气重整制氢反应的性能

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂,用XRD、N_2吸附-脱附、H_2-TPR、NH_3-TPD、CO_2-TPD等方法对其进行表征。在连续流动常压固定床微型反应器上评价Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能,考察了反应温度、水醇比和质量空速对催化性能的影响,反应结果表明Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有较高的催化活性和稳定性,在温度为260℃、水醇摩尔比为1.2∶1、质量空速为3.6h–1的条件下,甲醇的转化率可达99%以上,氢气的选择性为98%以上,一氧化碳的选择性低于2.5%。表征结果显示助剂CeO_2和ZrO_2的加入促进活性组分在载体表面的分散性,影响催化剂的孔结构和酸碱性,增强了催化剂的活性。     

Pt/Pt-Ce/γ-Al_2O_3催化氧化甲苯研究

通过等体积浸渍法制备单贵金属Pt/γ-Al_2O_3和双金属Pt-Ce/γ-Al_2O_3催化剂,考察Ce对催化剂活性的影响,确定催化剂最优配比。结果表明,当Pt的负载量为质量分数0.5%时,Pt/γ-Al_2O_3催化活性最高;当Pt的负载量为质量分数0.2%,Ce的负载量为质量分数1.0%时,Pt-Ce/γ-Al_2O_3催化剂的催化活性最高。Pt-Ce/γ-Al_2O_3催化剂的甲苯转化率高于Pt/γ-Al_2O_3催化剂。随着Pt负载量增大,催化剂孔容、孔径减小。粉体式催化剂性能优于整体式催化剂,但差别不大;Ce的添加有助于催化剂活性的提升。     

在TAME裂解反应中HPW改性NiSO_4/γ-Al_2O_3催化剂的酸性研究

研究了自制固体酸催化剂HPW-NiSO_4/γ-Al_2O_3在甲基叔戊基醚(TAME)裂解制备异戊烯反应中的应用。结果表明,用HPW改性的NiSO_4/γ-Al_2O_3催化剂能够使TAME的转化率达99%以上,且无二甲醚生成。通过XRD、NH3-TPD和FTIR对该催化剂进行表征,结果表明,HPW、NiSO_4高度分散在载体表面且具有良好的催化稳定性,催化剂上含有B酸、L酸,合适的CB/CL能促进TAME裂解和抑制副产物二甲醚生成。     

助剂改性对Ni-Cu/γ-Al_2O_3催化剂催化月桂腈加氢性能的影响

对浸渍法制备的负载型Ni-Cu/γ-Al_2O_3催化荆,用Na和Cr进行酸碱性调节,并通过H_2,NH_3和CO_2程序升温脱附(TPD)技术表征了催化剂H_2吸附能力和酸碱性质.结果显示,Cr和Na改性后催化剂的酸碱性质得到了调节,H_2吸附能力显著增强,其中Cr与Na联合改性后的样品Ni-Cu-Cr-Na/γ-Al_2O_3具有最小的低强度酸量、最大的低强度碱量和最大的H_2吸附能力.催化剂月桂腈加氢性能表明,在氢分压2.0 MPa、反应温度70℃、反应时间30 min时,Ni-Cu-Cr-Na/γ-Al_2O_3催化剂具有最大活性,月桂腈的转化率为98%,月桂伯胺的选择性为99.2%.催化剂稳定性好,重复使用10次后,月桂腈的转化率由98%降为94.6%,月桂伯胺的选择性仍维持在98%以上.     

VMo/γ-Al_2O_3催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

以浸渍法制备VMo/γ-Al_2O_3和VMo Mg/γ-Al_2O_3催化剂,考察其催化丙烷氧化脱氢制丙烯的反应活性,采用XRD、UV-Vis DRS和In suit IR对催化剂进行表征。结果表明,V负载质量分数为3%、Mo负载质量分数为7%时的3V7Mo/γ-Al_2O_3催化剂表现出较好的催化性能;添加Mg后催化剂的催化性能有所改善,反应温度500℃时,丙烷转化率为18.19%,丙烯选择性74.76%。丙烷和丙烯在3V7Mo/γ-Al_2O_3和3V7Mo4Mg/γ-Al_2O_3催化剂上吸附后,C—H键的H与催化剂活性中心的晶格氧发生作用形成H—O键,且3V7Mo4Mg/γ-Al_2O_3催化剂上出现C—O键的温度比3V7Mo/γ-Al_2O_3催化剂高,表明加入Mg有利于提高丙烯选择性。