二氧化碳固定床连续催化加氢制备甲醇催化剂研究

以CuO为主活性组分,通过添加ZnO第二活性组分和掺入CeO_2电子助剂,研制出适用于二氧化碳固定床连续催化加氢制备甲醇反应的复合催化剂。结果表明:优化制备的CuO-ZnO-CeO_2/Al_2O_3-ZrO_2催化剂,在反应温度T=250℃,反应压力P=3.0 MPa,n(H_2)/n(CO_2)=3,空速GHSV=5000 h-1条件下用于二氧化碳催化加氢制备甲醇反应时CO_2转化率达到33.4%,甲醇选择性达到35.6%,催化剂在固定床装置上连续运行500h,CO_2转化率维持在33%左右,甲醇选择性维持在35%左右,催化剂具有较高的催化活性和稳定性。     

肉桂醛选择性加氢Co-Fe/硅藻土催化剂稳定性考察

通过肉桂醛在高压微反固定床上24 h的催化加氢反应,考察了肉桂醛选择加氢的催化剂Co-Fe/硅藻土稳定性。结果表明,肉桂醛选择加氢催化剂Co-Fe/硅藻土在反应初期存在反应的诱导期,诱导期后,肉桂醛转化率70%,肉桂醇选择性80%,肉桂醇收率可达60%以上,且催化性能趋于平稳,表现出良好的催化性能和稳定性。利用XRD、SEM、TG-DSC对反应前后催化剂结构进行表征,发现催化剂经24 h反应,结构不变,表面颗粒分布更细化,无积炭迹象。     

水滑石催化剂及催化氧化反应性能

水滑石作为一种很有潜力的无机功能材料,近年来在催化领域得到广泛应用.对近年来水滑石催化剂材料的催化氧化反应性能,特别是以层板过渡金属为催化活性组分催化氧化醇、酚和烷烃等化合物的反应;以插层阴离子作为催化活性组分催化烯烃和酯的环氧化反应;负载纳米金属颗粒作为催化活性组分催化氧化醇、烷烃和糠醛等化合物的反应等方面的研究进展...     

Fe-Cu/ZSM-5催化剂及其胺化催化性能研究

制备了一种Fe-Cu/ZSM-5胺化催化剂,考察其在乙醇胺选择性合成哌嗪、三乙烯二胺反应中的催化活性。结果表明,随着Fe、Cu负载量的增加,催化剂表面酸性逐渐向强酸方向位移,总酸量增加,反应转化率提高;Cu负载量对反应转化率及乙二胺选择性的影响相对较弱,但对哌嗪的生成有明显的促进作用;催化反应性能不仅受催化剂酸性的影响,还与负载组分的性质及负载组分与载体间的相互作用有关。     

一种煤直接液化复合催化剂的研究

研制了一种复合催化剂,考察了催化剂对神东煤直接液化的催化活性,主要考察了催化剂粒度等因素对直接液化反应的影响,并与煤炭科学研究总院自主研发的863催化剂进行对比.研究结果表明,随着复合催化剂粒径变小,煤液化的转化率和油产率增加;中间产物沥青烯和前沥青烯组分产率基本不变,气产率和氢耗率降低.与863铁基催化剂相比,小于74μm的复合催化剂的催化效果要优于后者.该催化剂中含有一定的镍,镍的强加氢作用使得煤液化反应转化率增加,油产率增加.     

助剂对镍基生物质焦油重整催化剂性能影响的研究进展

分别以碱及碱土金属、过渡金属以及稀土金属3种常见助剂类型,探讨了不同助剂对镍基催化剂催化生物质裂解及气化重整制氢催化活性、催化剂物化特性及催化剂失活特性的影响。添加碱金属组分后,生物质热解反应速率会大幅上升,生物质焦的水蒸气气化反应得到促进,并且达到最大热解速率所需的温度也有所降低,热解产物趋向于小分子量产物;过渡金属对生物质气化过程中生成焦油的催化裂解重整具有较好的催化活性;稀土元素对甲醇水蒸气重整等催化反应有着重要的作用,镍基催化剂中加入Ce和Pr能提高甲醇转化率、改善产气组分、提高H₂的选择性。结合国内外的研究情况发现钴、镧等金属助剂有利于提升镍基催化剂重整制氢活性,催化剂积炭及表面活性颗粒的聚集是造成催化剂失活的主要原因。     

一种煤直接液化复合催化剂的研究

研制了一种复合催化剂,考察了催化剂对神东煤直接液化的催化活性.主要研究了催化剂粒度等因素对直接液化反应的影响,并与煤炭科学研究总院自主研发的863催化剂进行对比.结果表明,随着复合催化剂粒径变小,煤液化的转化率和油产率增加;中间产物沥青烯和前沥青烯组分产率基本不变,气产率和氢耗率降低.与863铁基催化剂相比,小于74μm的复合催化剂催化效果要优于后者.该催化剂中含有一定镍,镍的强加氢作用使得煤液化反应转化率和油产率增加.     

铜-腐植酸催化剂制备及催化苯甲醇氧化

以褐煤中提取的腐植酸为原料,利用水热法制备铜-腐植酸催化剂(Cu-HAs),并对催化剂结构进行FTIR、XRD、XPS、SEM表征,将此催化剂用于催化苯甲醇氧化反应。对催化剂的制备条件如一水醋酸铜与腐植酸比例、老化温度、老化时间等进行考察,探讨了不同反应条件对铜-腐植酸催化剂催化苯甲醇氧化反应的活性影响。结果表明,此催化剂在制备温度30℃、老化时间3 h下具有较好的催化活性,苯甲醇转化率71%、苯甲醛产率68.6%;提升反应温度至110℃、反应时间3 h时,苯甲醇的转化率可达到91.3%、苯甲醛产率可达到87.8%。对该催化剂循环使用性及底物普适性考察,发现铜-腐植酸催化剂经过6次循环后,产率和转化率基本保持不变,催化剂能重复使用,具有良好的循环稳定性,所制备催化剂能够催化不同结构醇选择性氧化,在优化条件下产率均达到90%以上。     

乙腈加氢制乙胺催化剂的研究

以水合肼和硼氢化钾为共还原剂制备了多元合金催化剂,将其用于乙腈催化加氢反应制乙胺。研究了催化剂活性组分和乙腈催化加氢工艺条件对催化剂性能的影响,并考察了该催化剂的稳定性。结果表明,含有稀土元素、Fe、Cu和Ni等组分的多金属催化剂具有良好的催化活性和选择性。在优化工艺条件（氢压1.5 MPa,温度120 ℃,反应时间1 h）下,乙腈转化率可达100%,乙胺收率达95%以上。     

副产氯化氢催化氧化制氯气催化剂研究

采用等体积浸渍法制备以Au或Cu为主要活性组分,Pb、Mn为活性助剂的氯化氢催化氧化催化剂;测定分别以Au、Cu为活性组分的催化剂性能及不同活性助剂、助剂质量比、反应温度、进料空速对催化剂活性的影响。结果表明:Cu催化剂催化活性比Au催化剂高,但Cu催化剂高温下易流失,导致HCl转化率下降,Au催化剂相对稳定;反应温度控制在420~430℃,HCl进料质量空速为0.33 h-1,Pb、Mn质量比为1∶0.83时,以Au为主要活性组分的催化剂活性最高,HCl转化率稳定在80%以上。     

三乙醇胺分子内脱水制备吗啉乙醇的研究

采用浓盐酸为催化剂,以三乙醇胺为主要原料经催化分子内脱水环合合成了吗啉乙醇.考察了催化剂种类、用量、反应温度和时间对转化率的影响,结果表明浓盐酸对本反应有较高的催化活性,在优化工艺下三乙醇胺转换率可达55％以上,产品经精馏提纯后含量在99％以上.     

活性炭负载金属氯化物催化1-氯-1,1-二氟乙烷裂解制备偏氟乙烯

在裂解温度为400~630℃、空时为32 s条件下研究了活性炭负载金属氯化物催化剂(Fe Cl3/C、Cu Cl2/C和Ni Cl2/C)催化1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)裂解制备偏氟乙烯(VDF)的过程。考察了反应温度和催化剂种类对原料转化率和VDF含量及选择性的影响。结果表明:Fe Cl3/C和Cu Cl2/C的催化活性较高,Ni Cl2/C无明显催化作用。反应温度为400~500℃时,Fe Cl3/C使HCFC-142b转化率提高约10%~20%,VDF含量增加约3%~8%,选择性下降约10%~14%。反应温度为400~480℃时,Cu Cl2/C使HCFC-142b转化率和VDF含量提高50%以上,选择性也明显提高。推测Fe Cl3/C和Cu Cl2/C的催化机理为碳正离子机理。     

NdCl_3·nTBP/MgCl_2-Al(i—Bu)_3体系催化剂制备条件对异戊二烯聚合的影响

用NdCl_3nTBP/Mgcl_2—Al(i-Bu)_2体系催化合成聚异戊二烯,研究了催化剂制备条件对聚合的影响。结果表明,催化剂加少量单体陈化,催化活性明显提高。当I_P/Nd=100时,Nd/I_p=2×10~(-5),转化率可达96％,值化效率为2.3×10~4g胶/gNd,提高陈化浓度可降低催化剂用量,向I_p—Al—Nd三元陈化体系中加第四组份—Al_2(i—Bu)_2Cl_2,则催化活性明显提高,分子量降低。本体系提高陈化温度对聚合产物的微观结构无影响,而使分子量分布变窄。随聚合温度的提高,产物的cia—1,4结构含量降低,分子量分布基本不变。     

USY分子筛催化甲苯与叔丁醇烷基化性能研究

采用USY分子筛催化剂气相催化甲苯与叔丁醇的烷基化反应。利用NH3-TPD、XRD、BET等方法对催化剂进行表征,探讨了氢化及水热改性处理对催化剂结构及物性参数的影响。考察了反应条件对该烷基化反应甲苯转化率和PTBT选择性的影响,和改性处理对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,氢化及水热处理并未改变其结构,但微孔数量降低,比表面积下降。氢化后USY的酸性增强,水热处理后酸性略有增加。氢化及水热处理对催化性能提高3%~5%,同时提高了催化剂的稳定性和有效使用寿命。在反应温度120℃,空速1 h~(-1),甲苯/叔丁醇为2的条件下,反应45 h内甲苯转化率维持在30%左右,PTBT选择性高于80%。     

双金属改性ZSM-5-USY复合分子筛催化裂解正己烷制备低碳烯烃

为了获得催化裂解制备低碳烯烃的高效催化剂,以等体积浸渍法制备了系列单金属(Ce, Y, Zr, Mn, Cu)及双金属(Zr-Ce, Mn-Ce, Y-Ce, Cu-Ce)改性ZSM-5-USY复合分子筛催化剂,通过XRD, NH3-TPD, BET等方法表征了其物理化学性质,并将所制备催化剂用于催化裂解正己烷。结果表明,催化剂的弱酸量越多,正己烷转化率及C2~C4烯烃选择性越高,Zr-Ce共改性分子筛的催化活性较优。水蒸气处理对Zr-Ce/ZSM-5-USY催化剂的酸性及催化裂解产物分布有较大影响,经水蒸气处理的催化剂性能更稳定,可将裂解产物中低碳烯烃的选择性由20.02% (催化剂未经水蒸气处理)提高到57.55% (催化剂经水蒸气处理4 h)。研究了0.25% Zr-0.5% Ce/ZSM-5-USY催化体系的裂解反应动力学,正己烷裂解为一级反应,裂解活化能为88.93 kJ/mol。     

六齿配位的8-羟基喹啉铁催化过氧化氢氧化环己烷的研究

合成了几种具六齿配位的8-羟基喹啉铁类配合物,考察了这些配合物在催化过氧化氢氧化环己烷的催化性能。结果表明,配体的卤素取代基对催化剂有稳定作用,能提高其催化活性。二卤代的催化剂具有稳定的六齿配位结构,其催化反应速率慢;采用混合配体配位的催化剂能够明显加快反应速率,提高催化活性。     

水相中Ir-N@C催化的胺和伯醇的N-烷基化反应

以商品化的活性炭为载体,采用浸渍法制备了稳定、易回收且Ir质量分数为5%的多相催化剂Ir-N@C,考察了不同组分的铱基催化剂、反应温度、反应时间、碱对N-烷基化反应的影响。结果表明,n(Ir)∶n(1,10-Phenanthroline)=1∶2的铱基催化剂,可以在水相中高效催化包括氨水在内的多种胺类与伯醇的N-烷基化反应。运用XRD、TEM、XPS、BET测定手段对催化剂进行了表征。在循环实验中,催化剂体现了较好的稳定性和催化活性,其中,苄醇的转化率为79.1%~92.3%,三苄胺的选择性为74.3%~85.6%。     

钙钛矿型催化剂La1-xSrxMn0.95Ni0.05O3氨气选择性催化还原NO

采用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型催化剂La1-xSrxMn0.95Ni0.05O3,用XRD、BET、NH3-TPD等对催化剂的组成、结构进行表征。将该催化剂应用于NH3选择性催化还原NO反应中,考察了锶掺杂量对SCR催化活性的影响。结果表明,该催化剂在100~350℃范围内表现出良好的催化活性,锶取代量x为0.6时,NO转化率最高,达到了95%以上。此外,为了提高低温SCR活性和抗水抗硫性能,A位双取代锶和铈元素,显著提高了低温催化活性和抗水耐硫性能。     

磁性固体超强酸的制备及催化酯化反应的研究

制备了钴基磁性固体超强酸催化剂，代替硫酸用于酯化反应，对反应的工艺条件进行了优化，结果表明磁性物种的引入对催化剂的催化活性有一定影响，随着磁性物种含量的增加，催化剂的催化活性有所提高，当磁性物种含量为2．44％时催化转化率达最高值97．31％，磁性物种继续增加，转化率反而下降，磁性固体超强酸催化剂的回收率达85％，回收性较好。     

Mo改性雷尼镍对2,4-二氟硝基苯液相催化加氢的影响

考察了多种普通商用雷尼镍催化剂在2,4-二氟硝基苯液相催化加氢反应的催化性能,研究了Mo改性后的影响。结果表明,雷尼镍催化剂的催化性能与其颗粒尺寸有紧密的联系,颗粒尺寸越小则单位质量催化剂的加氢活性位越多,其2,4-二氟硝基苯液相催化加氢性能（活性和选择性）相应越好,同时反应过程中存在Ni-Al骨架破损引起活性组分Ni流失而造成催化剂失活的现象;经Mo改性后,2,4-二氟硝基苯液相催化加氢反应中的催化活性和稳定性均有明显提高。H₂-TPD、XPS等表征实验表明,Mo改性后雷尼镍催化剂活性的提高与其对氢的解离吸附能力增强有关,Mo的添加同时稳定了Ni-Al合金骨架,提高了催化剂的稳定性。