负载型纳米金属催化剂在乙炔选择加氢反应中的研究进展

综述了不同负载型纳米金属催化剂在乙炔选择加氢反应中的表现,重点探讨金属活性组分及其载体对催化性能的影响。Pd和Ni基催化剂普遍有着较高的乙炔转化率,Au基催化剂更容易获得高的乙烯选择性。而载体的酸碱性、缺陷位、结构性能等也对催化性能发挥着至关重要的作用。最后,对双金属、活泼载体负载型催化剂在乙炔选择加氢反应中的发展前景进行了展望。     

乙炔选择加氢贵金属催化剂替代研究进展

催化选择加氢是脱除裂解气碳二馏分中乙炔的常用方法,氧化铝负载的Pd基催化剂能够有效脱除微量的乙炔,但乙烯选择性不高,且Pd价格昂贵.除了Pd外,Ni,Cu,Fe等过渡金属也具有选择加氢性能,受到研究者的广泛关注.综述了近年来以非贵金属催化剂、金属氧化物及非金属催化剂进行乙炔选择加氢的研究进展,对比了各催化剂在乙炔选择加...     

原位红外光谱法研究Pd基贵金属催化剂上烯烃与芳烃加氢反应

以环己烯、苯和苯乙烯为探针物,采用原位FT—IR技术对贵金属催化剂上（活性组分呈壳层分布）吸附烃类的原位加氢反应进行了研究。结果表明,催化剂对烯烃和芳烃中C=C键有活化作用,温度越高越有利于形成化学吸附;Pd基催化剂对烯烃有高的加氢活性,且双金属催化剂的活性明显优于单金属催化剂。双金属催化剂表面有吸附氢的存在,但吸附氢是有一定限度的。烯烃的C=C双键加氢和芳烃的苯环加氢在贵金属Pd基催化剂上发生在相同的活性中心上,存在有竞争吸附作用,彼此间有较强的相互影响。     

Ag改性Pd基催化剂的C_4烃选择加氢性能

研究了Ag改性Pd/Al_2O_3催化剂的碳四烃选择加氢性能,考察了助剂Ag及其负载量对催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,Ag助剂能明显改善Pd/Al_2O_3催化剂的选择加氢性能,提高丁二烯加氢转化率和丁烯-1收率;采用Ag负载量0.3%(w)的Pd-Ag/Al_2O_3催化剂,在温度40℃、氢气压力2.0 MPa、氢气/丁二烯摩尔比20的条件下,产物中剩余丁二烯含量小于10×10~(-6)(w)、丁烯-1收率达96.8%。采用H_2-O_2滴定、XPS、EDX及H_2-TPR等方法对催化剂进行表征。表征结果显示,双金属Pd-Ag/Al_2O_3催化剂上金属间存在较强相互作用,改变了Pd在催化剂上的几何分布状态及电子性质;引入Ag使Pd催化剂上金属Pd的分散度及电子云密度降低,β-PdH生成量减小。Pd-Ag/Al_2O_3催化剂的催化加氢行为得到改善,丁二烯转化率和丁烯-1收率同时增加。     

Ag改性Pd基催化剂的C_4烃选择加氢性能北大核心CSCD

研究了Ag改性Pd/Al_2O_3催化剂的碳四烃选择加氢性能,考察了助剂Ag及其负载量对催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,Ag助剂能明显改善Pd/Al_2O_3催化剂的选择加氢性能,提高丁二烯加氢转化率和丁烯-1收率;采用Ag负载量0.3%(w)的Pd-Ag/Al_2O_3催化剂,在温度40℃、氢气压力2.0 MPa、氢气/丁二烯摩尔比20的条件下,产物中剩余丁二烯含量小于10×10^(-6)(w)、丁烯-1收率达96.8%。采用H_2-O_2滴定、XPS、EDX及H_2-TPR等方法对催化剂进行表征。表征结果显示,双金属Pd-Ag/Al_2O_3催化剂上金属间存在较强相互作用,改变了Pd在催化剂上的几何分布状态及电子性质;引入Ag使Pd催化剂上金属Pd的分散度及电子云密度降低,β-PdH生成量减小。Pd-Ag/Al_2O_3催化剂的催化加氢行为得到改善,丁二烯转化率和丁烯-1收率同时增加。     

负载型Pd—Pt双金属催化剂中活性组分非均匀型分布研究Ⅱ：活性组分非均匀分布对双金属催化剂反应性能的影响

采用饱和浸渍法制备负载于氧化铝载体上活性组分呈非均匀分布的Pd—Pt双金属催化剂，并在脉冲微反上进行了烯烃和芳烃的加氢反应性能考察。结果表明，活性金属在载体中呈现出非均匀分布结构带来催化剂加氢性能上有明显的不同，尤其是对于芳烃的加氢饱和能力。双金属催化剂的加氢性能好于单金属制备得到的催化剂，其中金属Pd催化剂对烯烃的加氢转化能力要优于单金属Pt催化剂；芳烃加氢相对烯烃加氢要难得多，分布在壳层的Pd能很好地发挥烯烃加氢性能，内部的Pt亦能很好地保持芳烃加氢转化能力。此外试验结果还表明，C=C双键加氢和苯环加氢可能发生在相同的活性中心上，二者间存在竞争吸附。     

Ni基双金属催化剂的制备和应用进展

Ni可以与许多过渡金属以不同比例形成合金,制备不同组分的Ni基双金属催化剂。Ni基双金属催化剂一方面提供更多的调控参数来优化催化剂的电子性质和化学性质,以期获得高活性、高选择性和高稳定性的催化性能;另一方面,还可以减少贵金属的负载量,甚至研发出非Pt族的双金属催化剂,以降低催化剂成本。介绍了Ni基双金属催化剂的制备方法及设计原理,并着重探讨了近年来Ni基双金属催化剂在加氢、脱氢、重整、氧化反应等多相催化及电催化领域的应用。     

负载型Pd-Pt双金属催化剂中活性组分非均匀型分布研究Ⅱ:活性组分非均匀分布对双金属催化剂反应性能的影响

采用饱和浸渍法制备负载于氧化铝载体上活性组分呈非均匀分布的Pd-Pt双金属催化剂,并在脉冲微反上进行了烯烃和芳烃的加氢反应性能考察.结果表明,活性金属在载体中呈现出非均匀分布结构带来催化剂加氢性能上有明显的不同,尤其是对于芳烃的加氢饱和能力.双金属催化剂的加氢性能好于单金属制备得到的催化剂,其中金属Pd催化剂对烯烃的加氢转化能力要优于单金属Pt催化剂;芳烃加氢相对烯烃加氢要难得多,分布在壳层的Pd能很好地发挥烯烃加氢性能,内部的Pt亦能很好地保持芳烃加氢转化能力.此外试验结果还表明,C=C双键加氢和苯环加氢可能发生在相同的活性中心上,二者间存在竞争吸附.     

UDO-01重整生成油选择性加氢催化剂的研制

研究了贵金属钯基催化剂在重整生成油选择性加氢脱烯烃反应中的性能。结果表明,在重整生成油全馏分的选择性加氢试验中,单使用Pd作活性组分的Pd/Al2O3催化剂不能满足产品质量要求;采用添加金属助剂对单使用Pd的贵金属催化剂进行改性,助剂的存在大大提高了催化剂的稳定性。在催化剂的开工过程中,催化剂的还原温度低于250℃;可以避免采用预硫化过程;而采用低温进料,程序升温过程可抑制催化剂过高的初活性。UDO-01双金属钯基催化剂可用于不同原料的重整生成油(苯馏分、BTX馏分、全馏分)的选择性加氢脱烯烃反应,加氢后产品的溴值小于200mgBr/(100g)、芳烃损失小于0.5%,且在重整生成油全馏分的选择性加氢过程中表现出良好的稳定性。     

乙炔选择性加氢催化剂的结构及性能调控

催化加氢可以有效去除乙烯原料气中微量的乙炔。通过综述近年来国内外以Pd基催化剂为主的关于调控乙炔选择性加氢催化剂结构及反应性能方面的相关研究和进展,探讨了活性组分粒径、形貌对催化剂吸/脱附乙烯性能的影响;评述了添加助剂形成的合金或者金属间化合物,利用其几何效应提高活性中心分散度,利用电子效应优化电子性质使反应关键步骤的吸脱附行为发生改变;阐述了通过调控载体对金属原子锚定,使金属的分散度提高进而获得优异的催化性能;叙述了不同制备方法对催化剂结构及催化性能的影响。指出提高催化剂性能是当今研究的重中之重,未来负载型催化剂的研究方向依旧是构建高乙烯选择性和良好稳定性的高分散乃至单原子催化剂。     

La改性Al_2O_3载体负载Pd碳二馏分选择加氢催化剂的表征

通过氢吸附、程序升温还原、程序升温脱附、X射线衍射、X光电子能谱等表征手段,对以活性Al2O3为载体的Pd基碳二馏分选择加氢催化剂及以La改性Al2O3为载体的Pd基碳二馏分选择加氢催化剂进行了比较。实验结果表明,由于载体中的La与活性组分Pd发生了相互作用,对Pd起到了间隔作用,因而以La改性Al2O3为载体的催化剂具有Pd分散度高、热稳定性强、对反应物种的选择吸附性好等优点。     

硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚的研究进展

综述了硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚制备工艺的反应机理、加氢催化剂、酸催化剂、双功能催化剂的研究进展。讨论了单、双金属催化剂,以及固体酸、酸性离子液体、CO_2/H_2O酸性反应体系等酸催化剂,分析了各类催化剂的优缺点。对金属-固体酸双功能催化剂,双金属催化剂以及新型的分子筛包覆型金属纳米颗粒催化剂的发展前景进行了展望。     

粗对苯二甲酸加氢精制Pd-Ru/TiO2双金属催化剂的表征及活性评价

 采用浸渍法以TiO₂成型载体制备了Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂。采用 XRD、TEM、XPS 等手段对催化剂进行表征,并考察 m(Pd)/m(Ru)以及 Pd+Ru 总金属质量分数对 Pd-Ru/TiO₂催化剂催化粗对苯二甲酸(CTA)中的杂质对羧基苯甲醛(4-CBA)的加氢活性的影响。结果表明,Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂中 Pd、Ru 高度分散在 TiO₂载体表面,适量 Ru 的存在提高了催化剂表面 Pd 原子的摩尔分数。当双金属催化剂中m(Pd)/m(Ru)为3/2、(Pd+Ru)总金属质量分数为0.4%时,Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂对4-CBA 的加氢具有较高的催化活性,同时由于 Ru 的价格低廉,还可降低催化剂的成本。在反应温度280℃、H₂分压0.6 MPa、 反应时间0.5 h 的条件下,Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂上的4-CBA 转化率可达到99.2%。     

载体对钯基选择加氢催化剂性能的影响

以常规浸渍法制备了一系列Pd基催化剂，考察载体结构、织构及组成对其加氢性能的影响。采用程序升温技术（TPR-H2、TPDCO）对催化剂进行了表征和相应分析。结果表明，Al2O3载体中以高温1100℃焙烧后形成的占晶型具有更高的乙烯选择性。Pd基催化剂的Al2O3载体预先修饰MgO或CeO2后，能获得良好的金属分散度和适宜的反应物的吸附及产物的脱附特性，使得在高氢／炔体积比下催化剂样品上乙烯收率也维持在80％左右。在非Al2O3型载体制备的催化剂中，与金属Pd存在强相互作用的TiO2载体制备的催化剂的催化性能优越，最优样的乙烯收率达到95％。催化剂表面的Pd^hHx物种和Pd—C结合能在很大程度上影响着H2吸附活化和乙烯脱附能力，这对选择加氢性能有至关重要的作用。     

含磷加氢精制催化剂的研究进展

结合单金属、双金属和多金属3类加氢精制催化剂,详细论述了含磷的负载型和非负载型加氢催化剂的制备方法及其加氢性能,并将含磷加氢精制催化剂的加氢性能与传统的无磷加氢精制催化剂进行比较,指出含磷加氢精制催化剂的某些性能优于无磷加氢精制催化剂。有关负载型含磷加氢精制催化剂的研究多于其他含磷加氢精制催化剂,尤其是单金属和双金属催化剂。在磷是如何影响催化剂的加氢选择性和活性相的性质等方面还存在疑问,进一步探究各组分之间的作用机理、提高催化剂的加氢活性是今后的发展方向。     

金属组分对负载型Pd/Al2O3催化剂性能影响的研究

研究了金属助组分对以Pd为活性组分的Pd/Al2O3催化剂的催化性能影响,结果表明添加第二金属组分对金属Pd催化剂的性能有明显的改进作用。通过对PdMo/Al2O3催化剂在裂解馏分油选择性加氢的评价分析,证明了金属Mo与金属Pd发生了电子相互作用,改变了Pd的电子状态,从而改善了裂解馏分油选择性加氢的活性和选择性,提高了催化剂在应用过程中稳定性和寿命。     

活性组分对Pd-Pt/Al_2O_3混合芳烃选择加氢脱烯烃催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法,通过改变Pd/Pt质量比和负载量,制备了一系列Pd-Pt/Al_2O_3催化剂,研究了Pd/Pt质量比和活性组分负载量对催化剂性能的影响。采用TEM和H_2-TPR技术对活性组分的分散情况及还原性质进行了表征。实验结果表明,Pd/Pt质量比和负载量均影响金属粒子的分散度和粒径大小以及烯烃加氢活性;小粒径和高金属分散性的催化剂具有较高的烯烃双键加氢反应活性;在所考察的Pd-Pt负载量范围内,随活性金属负载量的增加,催化剂的烯烃加氢活性逐渐增加;Pd-Pt负载量对催化剂烯烃加氢活性的影响大于Pd/Pt质量比。     

金属组分对负载型Pd/Al2O3催化剂性能的影响

研究了金属助组分对以Pd为活性组分的Pd/Al2O3催化剂催化性能的影响.结果表明,添加第二金属组分对金属Pd催化剂的性能有明显的改进作用.通过对PdMo/Al2O3催化剂进行裂解馏分油选择性加氢评价分析,证明了金属Mo与Pd发生了电子相互作用,改变了Pd的电子状态,从而改善了裂解馏分油选择性加氢的活性和选择性.     

双金属Pd/Al2O3催化剂液相选择性加氢工艺研究

通过双金属Pd/Al2O3催化剂在裂解汽油选择性加氢过程中的工艺性能研究,讨论了该催化剂在液相选择性加氢过程中原料油性质、反应器入口温度以及液相总空速等在反应中的影响,得出了该催化剂基本的优化工艺条件,同时对该催化剂在反应中的双烯加氢率和绝热温升数学模型进行探讨,得到的结果与实验能很好地吻合。     

碳四炔烃选择性加氢催化剂研究进展

对碳四(C₄)馏分中的炔烃进行选择性催化加氢是实现混合C₄资源高附加值利用的有效途径,具有显著的经济效益和社会效益。通过介绍C₄炔烃的利用现状,并从选择性加氢机理入手,对国内外现有C₄炔烃催化剂的研究与应用进行了概述;对非贵金属镍(Ni)、铜(Cu)催化剂与贵金属钯(Pd)催化剂的优缺点进行了对比,指出了Pd系列催化剂是目前最适合作为C₄炔烃选择加氢的催化剂。针对Pd系催化剂目前存在的不足,提出了一些改进策略与今后的研究方向。分析研究表明,Pd系纳米催化剂的载体预处理、助剂改性、微观调控以及单原子催化剂的可控制备是国内C₄资源充分利用的重要途径。