Ce助剂对Ni/SiO2催化剂CO甲烷化活性的促进作用

采用等体积浸渍法制备了Ni/SiO2和Ni - Ce/SiO2催化剂,在连续流动微反装置上考察了催化剂的CO甲烷化催化活性.通过N2物理吸附、XRD、H2 - TPR、H2 - TPD、CO - TPD和H2 -TPSR手段对催化剂进行表征.结果表明,少量Ce助剂的添加促进了镍物种的分散和还原,使催化剂活性比表面积增加...     

Co掺杂对Mo/HZSM-5催化甲烷芳构化性能的影响

采用共浸渍法制备了不同Co含量的Mo-Co/HZSM-5系列双金属分子筛催化剂,利用N_2吸附脱附和NH3-TPD对其进行了表征,考察了其在甲烷无氧芳构化反应中的催化活性,并探讨了Co添加对催化活性的影响。结果表明,Co添加使得Mo与Co形成协同作用,提高了Mo物种的分散性和B酸位的酸强度,从而大大提高了催化剂的催化活性和苯的选择性。其中,Mo6%-Co0. 8%/HZSM-5催化剂的甲烷转化率和苯选择性为最佳。     

CO、CO_2及其共存体系的甲烷化反应

介绍了甲烷化的反应体系,CO、CO2甲烷化反应的机理;比较了CO体系、CO2体系和CO、CO2共存体系的甲烷化反应特点以及三种反应体系对催化剂的要求;综述了适用于不同体系催化剂的研究进展,并重点介绍了多种催化剂的载体、助剂与活性组分之间的相互作用方式以及几种催化剂对碳氧化物甲烷化反应的催化机理;甲烷化反应的应用方向逐步从合成氨、合成气制天然气向燃料电池、焦炉煤气等方向扩展,对反应体系的研究也由CO甲烷化体系向CO2甲烷化体系和共存体系方向发展;复合载体负载的多金属催化剂成为现在甲烷化催化剂的主要研究方向,纳米颗粒催化剂、等离子体等技术开始应用于甲烷化催化剂。     

CO选择性甲烷化催化剂研究进展

经过重整反应等制备的富氢气体中通常含有微量CO,当其用于质子交换膜燃料电池或合成氨反应时,导致活性组分中毒而失活。采用CO选择性甲烷化反应可将CO去除,具有广阔的应用前景。综述富氢气体中CO选择性甲烷化催化剂研究进展,重点包括Ru基催化剂、Ni基催化剂以及Ru-Ni双金属催化剂。     

一氧化碳甲烷化反应的研究进展

介绍了甲烷化反应的发展历程,分析了CO甲烷化的反应机理,详细综述了国内外甲烷化催化剂载体、活性组分和助剂的研究现状,最后提出了催化剂的发展趋势和甲烷化反应面临的机遇和挑战。     

负载Ni催化剂表面Ni的形态及其甲烷化活性研究

采用浸渍法制备了具有不同Ni负载量的NiO/γ-Al2O3催化剂,经过不同温度下的焙烧处理后得到一系列共9个催化剂样品。借助X射线光电子能谱分析比较Ni负载量和焙烧处理温度对Ni在催化剂载体表面存在的形态。结果表明,对于Ni负载量为10%的样品,Ni离子会在催化剂表面以八面体配位的镍和表面尖晶石NiAl2O4的形态存在,随着焙烧温度的提高,以表面尖晶石NiAl2O4形式存在的Ni的比例也增加;当Ni负载量达到20%以上,以NiO形态存在的Ni会更多的出现在催化剂表面,而提高焙烧温度不利于NiO的存在。CO甲烷化微反评价的结果显示,表面富集NiO的催化剂具有更好的甲烷化催化活性。     

低温耐硫甲烷化催化剂硫化过程

采用燃烧法制备MoO₃/ZrO₂催化剂,该催化剂由于具有比表面积大、粒径小的优点,表现出很高的低温耐硫甲烷化活性。通过考察硫化工艺条件的影响发现,硫化过程中硫化时间、硫化压力、硫化氢浓度的影响不大,而硫化温度的影响较明显,300℃下恒温硫化效果最佳,表征结果表明,300℃下恒温硫化可以使催化剂完全硫化,得到较多的MoS₂晶格条纹,有利于提高催化剂的甲烷化活性。恒温硫化时,硫化温度低于300℃时,催化剂硫化不完全,形成的MoS₂晶格条纹较少;硫化温度过高会导致催化剂过度硫化并发生团聚,从而导致催化剂的耐硫甲烷化活性降低。分步硫化时目标温度为400℃时效果最佳,且与300℃恒温硫化的效果接近,对于MoO₃/ZrO₂催化剂,可选择300℃恒温硫化,适宜的硫化条件为：硫化压力0.1 MPa,硫化温度300℃,硫化氢浓度3% H₂S/H₂,硫化时间4 h。     

负载型Ni基CO甲烷化催化剂研究进展

负载型Ni基催化剂是应用于CO甲烷化反应的重要催化剂,其金属分散度、活性位结构和化学组成是决定催化剂活性与稳定性的关键因素。综述了金属Ni活性中心结构、载体与助剂对负载型Ni基催化剂甲烷化反应活性和稳定性的影响,在提高催化剂活性的基础上,为开发低成本的负载型Ni基催化剂具有重要意义。     

介孔分子筛SiW12/SBA-15催化合成柠檬酸三丁酯

:将硅钨酸负载在纯硅介孔分子筛SBA-15的表面上,XRD结果表明负载型催化剂SiW12/SBA-15具有纯硅SBA-15的介孔结构.将该催化剂用于合成柠檬酸三丁酯的酯化反应.采用正交实验考察了反应温度、催化剂用量、酸醇摩尔比对柠檬酸转化率的影响,得出最佳反应条件为:反应温度120℃、催化剂用量为总物料质量的1.5%、酸醇摩尔比1:4.在此条件下反应4 h,柠檬酸转化率可达到91.5%,产物的纯度为99.3%.     

A novel catalyst for CO oxidation at low temperature

Supported catalysts of palladium over ceria–titania mixed oxides (Pd/CeO₂–TiO₂) were prepared and tested for carbon monoxide oxidation. The catalysts exhibited high catalytic activity at room temperature. The Pd/CeO₂–TiO₂ catalyst was more active than Pd/CeO₂, Pd/SnO₂–TiO₂, Pd/ZrO₂–TiO₂, Pd/Al₂O₂–TiO₂ and Pd/TiO₂ catalysts under the same conditions examined. The effects of preparation methods of the support, the mole ratio of ceria and titania in mixed supports as well as Pd loading upon the catalytic activity of CO oxidation were investigated. Among the Pd/CeO₂–TiO₂ catalysts, the best one corresponds to the Pd loading of 1.0 wt% or above, and the mole ratio of ceria and titania ranging from 1 : 7 to 1 : 5. The steady-state catalytic performance of such catalyst was recorded without any deactivation over 8 h time-on-stream in the present study. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

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%。     

低浓度煤层气提纯的研究现状

煤矿开采过程中排放出大量低浓度煤层气,提纯利用这部分煤层气对我国能源开发利用和环境保护意义重大,其难点是经济高效地分离CH4和N2.本文从CH4/N2分离技术、变压吸附分离CH4/N2吸附剂和制备新型炭分子筛3个方面逐层对低浓度煤层气提纯进行了综述和展望.介绍了CH4/N2分离技术研究进展,对其在低浓度煤层气提纯中的应用前景进行了对比.概述了常用变压吸附剂分离CH4/N2的研究现状,分析了它们在低浓度煤层气提纯应用中的优缺点,并提出了制取适合低浓度煤层气提纯用的新型炭分子筛的方法.     

制备方法对钼基耐硫甲烷化催化剂性能的影响

合成气甲烷化是煤制天然气工艺的主要过程之一。与传统的镍基催化剂相比,钼基催化剂用于耐硫甲烷化可以省去精脱硫过程和水汽变换过程,具有一定的技术和成本优势。但是钼基催化剂活性相对较低,尤其是低温活性和高温稳定性有待提高。对比研究不同方法制备的MoO₃/ZrO₂催化剂在固定床反应器上的耐硫甲烷化性能,发现采用溶液燃烧法制备的催化剂在相同条件下具有较高的耐硫甲烷化活性,当空速为5000 h^-1、反应压力为3MPa、反应温度为300℃和400℃时其CO转化率可分别达到26%和79%。催化剂的N₂物理吸附、透射电镜、X射线衍射和Raman光谱等表征结果表明,溶液燃烧法制备的催化剂具有较小的ZrO₂晶粒尺寸和较大的比表面积,活性组分Mo物种在ZrO₂载体上的分散性更好。而采用共沉淀法和浸渍法制得的MoO₃/ZrO₂催化剂存在不同程度的Mo物种团聚现象,导致其耐硫甲烷化活性较低。     

13X沸石分子筛对低浓度CO2动态吸附

目前对于吸附分离技术应用于高压、低浓度CO₂脱除的研究还较少,在进行相应吸附脱碳工艺设计时也缺少相关的参考数据。为探究13X沸石分子筛对低浓度CO₂的动态吸附性能,本文利用动态吸附实验的方法,探究不同条件下低浓度（摩尔分数3%）CO₂气体在13X分子筛上的动态吸附性能,得到不同压力、温度、气体流量、填料高度及分子筛规格（尺寸、形状）等因素影响下的13X分子筛对于CO₂气体的动态吸附规律及相应的性能指标参数。结果表明：随着吸附压力的升高,13X分子筛的CO₂吸附量增加但增量逐渐减小;降低吸附温度、减小气体流量和增加填料高度均有利于增强13X分子筛的动态CO₂吸附性能,提高吸附脱碳效果,其中温度及填料高度的变化对于CO₂吸附的影响程度最大;实验还发现小尺寸及条状13X分子筛的动态吸附脱碳性能优于其他规格,并根据其特定条件下的出口CO₂浓度为50mL/m³时的CO₂吸附量指标,给出吸附剂用量与液化天然气（LNG）脱碳工艺处理量的关系系数。     

Kinetic investigations of CO disproportionation on Fe catalyst

On the surface of a Fe catalyst carbon monoxide disproportionates into C (carbon black) and CO₂. Kinetic parameters of this reaction (reaction rate constant, order, and occupancy of catalyst surface) were established in the range of temperatures 430–490°C. At the beginning of the process in all cases an induction period was observed. Under definite conditions the process develops with oscillating dynamics. Induction period and oscillations indicate an autocatalytical nature of the process. The distribution of the Fe catalyst in the profile of the reaction zone (in the bulk of carbon black and on the surface of small crystals) was investigated.     

CO/N2/CO2在MOF-74(Ni)上吸附相平衡和选择性

主要研究了MOF-74(Ni)材料对CO/N₂/CO₂的吸附分离性能。应用水热法合成制备MOF-74(Ni),分别采用全自动表面积吸附仪、P-XRD、扫描电子显微镜对材料的孔隙结构和晶体形貌进行了表征,应用静态吸附法测定了CO、N₂和CO₂在MOF-74(Ni)上的吸附等温线,应用DSLF方程模拟了3种气体MOF-74(Ni)上的吸附等温线,依据IAST理论模型计算了MOF-74(Ni)对CO/N₂二元混合物和CO/CO₂二元混合物的吸附选择性。研究结果表明:在0.1 MPa和常温条件下,MOF-74(Ni)材料对CO吸附容量高达6.15 mmol·g^-1,而相同条件下N₂的吸附量只有0.86 mmol·g^-1。MOF-74(Ni)在低压下(0～40 kPa)对CO的吸附量明显高于其对CO₂的吸附量。应用IAST模型估算MOF-74(Ni)对二元混合物吸附选择性的结果表明:MOF-74(Ni)对CO/N₂混合物的吸附选择性在1000以上;MOF-74(Ni)对CO/CO₂的吸附选择性在4～9范围,在所研究的二元气体混合物吸附体系中,MOF-74(Ni)都能优先吸附CO。     

ZtO2晶相形式对Ni-B/ZrO2催化剂CO选择性甲烷化性能的影响

Amorphous Ni-B/ZrO2 catalysts were prepared by coprecipitation-chemical reduction with KBH4 aqueous solution,and various crystalline phase ZrO2(amorphous-ZrO2,tetragonal-ZrO2 and monoclinic-ZrO2) supported Ni-B catalysts were obtained by thermal treatment in 5%H2-N2 stream at different temperature.The effect of ZrO2 polymorphs and the treatment temperature on the catalytic performance for the CO selective methanation were investigated,and the catalysts were characterized by N2 physisorption,Powder X-ray diffraction(XRD), Temperature-Programmed Desorption(CO-TPD and H2-TPD),and Differential Scanning Calorimeter(DSC).The treatment temperature affected strongly the crystalline structure of ZrO2,and the CO methanation activity and selectivity of the Ni-B/ZrO2 catalysts were significantly influenced by the crystalline phase of ZrO2.Of the three forms of ZrO2 polymorphs(amorphou-ZrO2,tetragonal-ZrO2 and monoclinic-ZrO2),the amorphous-ZrO2 supported nickle catalyst showed highest CO methanation activity,attributing in large part to the largest specific surface area and the optimum CO/H2 absorption intensity of the Ni-B/amorphous-ZrO2 catalyst.     

Ni-Fe/BaTiO3-γ-Al2O3催化剂在低温条件下CO2和CH4重整中的应用

采用等体积浸渍法制备了一系列不同Ni和Fe添加量的Ni-Fe/BaTiO3/γ-Al2O3双金属催化剂,并在固定床反应装置上考察了在873～1 073 K温度范围内催化剂对CO2和CH4重整反应的催化活性。实验结果表明:Ni、Fe负载质量分数均为5.0%的Ni-Fe/BaTiO3/γ-Al2O3催化剂活性最好。通过TPR、TPD和TPO表征并与单金属催化剂Ni/BaTiO3/γ-Al2O3相比,Ni-Fe/BaTiO3/γ-Al2O3催化剂具有更高的催化活性、脱附和抗积炭性能。