F-T合成“蛋壳”型Co/ZrO_2/SiO_2催化剂的制备及表征

采用浸渍法制备了ZrO2改性的的硅胶催化剂载体,并以该载体制备了蛋壳型催化剂,利用BET,SEM和EDS等考察了钴基催化剂的结构和还原性能.结果表明,ZrO2改性的蛋壳型催化剂具有更好的比表面性能;ZrO2改性的载体有利于提高催化剂的分散程度、催化活性及C5+选择性.在温度250℃,压力2MPa,空速500h-1条件下,蛋壳型催化剂上CO转化率可达到89.87%～96.58%,C5+选择性为76.8%～84.7%.     

F-T合成非均匀型Co／ZrO2／SiO2催化剂的研究

采用无定形SiO2为载体,制备出蛋壳型F—T合成催化剂。利用SEM、EDS等技术考察了钴基催化剂的结构和还原性能。结果表明,催化剂的反应活性在很大程度上取决于可利用的氧化钴的量。助剂ZrO2的添加有利于提高催化剂的分散程度、催化活性及C5^＋选择性。     

费托合成"蛋壳"型钴基催化剂的制备及表征

采用无定形SO2为载体,制备出蛋壳型F-T合成催化剂,考察了钴基催化剂的结构和还原性能.结果表明催化剂的反应活性在很大程度上取决于氧化钴的量.在温度250℃,压力2MPa,空速500 h-1条件下,"蛋壳"型催化剂上CO转化率为33.8%～65.6%,C5 选择性为75.3%～82.7%.     

微米级蛋壳型Ni/SFC3R催化C5石油树脂加氢反应

以流态化催化裂化废触媒(SFC3R)为载体,采用浸渍法制备了微米级蛋壳型Ni/SFC3R催化剂,利用FIB(聚焦离子束)-EDX、XRD、H2-TPR和TEM技术对催化剂结构、表面物相和还原性进行了表征;考察了反应温度、压力和时间对C5石油树脂加氢反应的影响,并应用Gardner色号、软化点、GPC、FTIR和1HNMR对加氢改性C5石油树脂进行性能和结构分析。结果表明,SFC3R为分子筛结构,Ni活性组分主要分布在载体外层形成蛋壳分布,Ni O的平均粒径为21.5 nm,具有良好的分散性。C5石油树脂加氢的最优反应条件为:温度280℃,压力8.0 MPa,时间5 h,所得的加氢改性C5石油树脂Gardner色号1,颜色为水白色,硫含量10 mg/kg,溴值为0.45 g Br/100 g,C5石油树脂中的不饱和键加氢基本达到饱和,表明蛋壳型Ni/SFC3R具有优良的C5石油树脂催化加氢性能。     

复合金属氧化物催化剂用于二氯甲烷催化燃烧的性能研究

采用浸渍法制备了一系列CuCrZrAl复合金属氧化物催化剂并用于二氯甲烷的催化燃烧反应,研究比较了催化剂的活性、选择性以及稳定性,发现经过ZrO2改性的氧化铝载体制得的催化剂具有更好的稳定性,更高的选择性,无大量副产物生成。解释了CuCr或Cr在ZrO改性的载体上表现出来的优良性能的原因。     

甘油氢解制1,2-丙二醇Cu/ZrO2催化剂的改性

用等体积浸渍法制备了一系列负载在ZrO2上的铜系催化剂,考察其在甘油气相氢解制1,2-丙二醇反应中的性能,并用BET、SEM、XRD和H2-TPR表征了催化剂的孔结构、形貌,晶相和还原性。用预备实验筛选了几种载体,发现SiO2活性和选择性最佳,但很快失活;ZrO2活性次之,而选择性较差。接着考察用共沉淀法在ZrO2载体中添加稀土元素Ce,La,Y的效果,发现均能显著提高催化活性和选择性,而加钇稳定的氧化锆(YSZ)载体性能最佳。最后,浸渍Ce对负载Cu催化剂进行改性,发现18%Cu-4%CeO2/YSZ催化剂活性和选择性最佳,1,2-丙二醇得率超过93%。表征分析发现该催化剂具有开放性孔结构,比表面积达到107m2/g,前躯体中CuO晶粒最小,还原温度最低。对最优条件下制备的催化剂进行了长运转考察,稳定运行超过1600hr,1,2-丙二醇得率维持在94%以上,具备工业化前景。     

含双金属的超稳Y沸石负载SO2-4/ZrO2强酸性催化剂上正庚烷临氢异构化

用超稳Y沸石(USY)负载SO2-4/ZrO2固体超强酸,并以此为载体制备含Pt双金属催化剂,用XRD和H2-TPR表征了催化剂的物化性质,并在常压固定床反应器上考察催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能.结果表明, USY负载了SO2-4/ZrO2和双金属以后仍能保持沸石原有结构;贵金属Pt、金属助剂以及ZrO2等在USY载体上能够高度分散.在含Pt的催化剂中掺杂了Cr或Al金属助剂以后,正庚烷异构化产物选择性有了明显的提高,且具有更好的稳定性和低温活性;在USY负载SO2-4/ZrO2和0.4%Pt的催化剂上,正庚烷的转化率为42.1%时,异构化产物的选择性只有69.6%,而在掺杂了与Pt摩尔比为5:1的Cr或Al后,正庚烷的转化率分别为44.3%和42.1%时,异构化产物的选择性分别可提高到88.9%和89.5%.     

1,4-丁炔二醇选择性加氢催化剂：Pd/ZrO2及其碱金属改性

本文以Zr(OH)4焙烧所得ZrO2为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型Pd/ZrO2和碱金属改性的Pd/M/ZrO2催化剂,通过BET、XRD、CO2-TPD、XPS和TEM对催化剂结构和性质进行了表征,并对其在1,4-丁炔二醇（BYD）选择性加氢制1,4-丁烯二醇（BED）反应中的活性、选择性和稳定性进行了研究,考察了反应气氛、碱金属改性等对其活性和稳定性的影响。结果表明1.0% Pd/ZrO2在50 ℃,2.40 MPa H2下,能够催化1,4-丁炔二醇选择性加氢生成1,4-丁烯二醇,有较高的催化活性〔0.048 molBYD/(gPd·s)〕,在BYD完全转化的条件下,BED选择性为91.2%。反应体系中引入氨,能够显著抑制催化剂加氢活性,提高BED选择性。在BYD接近完全转化时,BED选择性可达95.6%。向ZrO2载体中引入少量的碱金属（Li、Na、K、Rb、Cs）能够提高BED选择性,其中Rb的影响最为显著,BED选择性可达94.1%。     

微米蛋壳型Ni/SFC3R催化C5石油树脂 加氢反应研究

以废FCC触媒（SFC3R）为载体,采用浸渍法制备了微米级蛋壳型Ni/SFC3R催化剂,利用 FIB（聚焦离子束）-EDX、XRD、H2-TPR和TEM技术对催化剂结构、表面物相和还原性进行了表征;考察了反应温度、压力和时间对C5石油树脂加氢反应的影响,并应用Gardner色号、软化点、GPC、FT-IR和1H-NMR等方法对加氢改性C5石油树脂进行了性能和结构分析。结果表明,SFC3R为分子筛结构,Ni活性组分主要分布在载体外层形成蛋壳分布,NiO的平均粒径为21.5nm,具有良好的分散性;C5石油树脂加氢的最优反应条件为：温度280℃,压力8.0 MPa,时间5h,所得的加氢改性C5石油树脂Gardner色号<1,颜色为水白色,硫含量<10mg/kg,溴值为0.45 gBr/100g,C5石油树脂中的不饱和键加氢基本达到饱和。     

载体对Co基和Ni基催化剂甲烷二氧化碳重整制合成气催化性能的影响

甲烷二氧化碳重整制取合成气反应,为天然气资源的合理利用及缓解温室气体排放提供了有效的解决途径,因此开发性能优异、低成本的新型甲烷二氧化碳重整反应催化剂对于节能减排具有重大的经济价值。本文通过对比以ZrO2、CeO2、6CeO2-4ZrO2、5CeO2-10ZrO2、LaMnO3+δ为载体的钴基和镍基催化剂甲烷二氧化碳重整制合成反应性能,发现以ZrO2、CeO2、6CeO2-4ZrO2和5CeO2-10ZrO2为载体制备的Co基和Ni基催化剂具有相同的活性顺序,其中铈锆固溶体具有独特的氧化还原性,可以提高活性组分的分散度,降低活性组分的还原温度,增强催化剂的抗积炭性能,从而提高催化剂的催化活性;同时发现LaMnO3+δ具有较强的抗积炭性能,二者均为甲烷二氧化碳重整反应优良的载体。     

Cobalt catalysts for Fischer–Tropsch synthesis: The effect of support,precipitant and pH value

In this report,Co-based catalysts supported on ZnO,Al_2O_3 and ZrO_2 as well as the ZrO_2 derived from different precipitants and different pH values were prepared by co-precipitation method.Their catalytic Fischer–Tropsch synthesis(FTS)performance was investigated in a fixed-bed reactor.The results revealed that Co catalyst supported on ZrO_2 exhibited better FTS catalytic performance than that supported on ZnO or Al_2O_3.For the Co/ZrO_2catalyst,different precipitants showed the following an activity order of NaOHNa_2CO_3NH_4OH,and the best pH value is 13.The catalysts were characterized by N_2adsorption–desorption,XRF,XRD,H_2-TPR,H_2-TPD and TEM.It was found that the main factor affecting the CO conversion of the catalyst was the amounts of low-temperature active adsorption sites.Moreover,the selectivity of C_5~+hydrocarbons had a positive relationship with the peak temperature of the weak hydrogen adsorption sites.The higher the peak temperature,the higher the C_5~+selectivity is.     

浸渍次序对钴基催化剂F—T合成催化性能的影响

采用浸渍法制备钴基催化剂,考察了催化剂组分浸渍次序对其F—T合成反应性能和产物分布的影响。载体γ-Al2O3先浸渍Zr组分,可阻止活性组分与载体间形成难还原的铝酸钴化合物。同时,ZrO2可与催化剂表面的金属Co形成活性界面,在一定程度上使CO容易离解,从而使催化剂呈现出较高的活性和重质烃选择性。在原料气n（H2）：n（CO）=2．0、温度493K、压力1．5MPa、空速800h^-1下,载体先浸渍Zr,然后浸渍Co和Ru的混合水溶液,CO的转化率和C5^＋的选择性为82．54％和85．63％,链增长概率为0．86,3种组分分次浸渍。CO的转化率、重质烃C5^＋的选择性和链增长概率分别为81．03％、84．69％和0．83。三种组分混合浸渍,Co可能在催化剂浸渍、干燥、焙烧过程中与载体相互作用形成一定量的难还原化合物,使催化剂的催化性能下降。     

合成低聚甘油M/ZrO2催化剂的制备及性能

为寻找一种可用于连续化生产低聚甘油的固体碱催化剂,采用共沉淀法将Na+、K+、Ca2+、Sr2+、Ba2+掺杂到ZrO2中,分别制得Na/ZrO2、K/ZrO2、Ca/ZrO2、Sr/ZrO2、Ba/ZrO2,同时将制得的催化剂用于合成低聚甘油。通过XRD、Raman、CO2-TPD等方法研究掺杂不同金属离子对催化剂结构及其表面碱度的影响。采用GC,ICP等方法研究催化剂的活性和稳定性。结果表明,Na/ZrO2,K/ZrO2为单斜相,Ba/ZrO2为四方相,Ca/ZrO2,Sr/ZrO2为立方相,且各催化剂表现出不同的碱性位点。五种催化剂中Ca/ZrO2表现出最佳的稳定性, Ca2+浸出量为0.003%,催化剂用量减半并循环4次后,甘油转化率保持在22%以上,催化剂回收率在95%以上。在Ca/ZrO2用量为1 g,甘油用量100 g,反应温度270 ℃,反应24 h的条件下,低聚甘油产率为73.05%,选择性为100%。     

α-蒎烯催化加氢催化剂制备及催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Al_2O_3、ZrO_2和ZrO_2/Al_2O_3载体,采用浸渍法制备了NiO/Al_2O_3、NiO/ZrO_2和NiO/ZrO_2/Al_2O_3催化剂,采用H_2-TPR、NH_3-TPD和原位红外等技术对催化剂的还原性能、表面酸特性、α-蒎烯的吸附性及比表面积等进行了表征。结果表明,负载型ZrO_2/Al_2O_3复合载体与活性物种形成较强的相互作用,稳定活性中心,复合载体Ni催化剂表面酸强度介于Ni/ZrO_2和Ni/Al_2O_3之间,α-蒎烯能与Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂形成适宜化学吸附态。在α-蒎烯加氢反应中,Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂表现出较好的催化活性和选择性,α-蒎烯转化率为84%,蒎烷选择性为83%。     

含双金属的超稳Y沸石负载SO2-4/ZrO2强酸性催化剂上正庚烷临氢异构化

用超稳Y沸石（USY）负载SO2-4/ZrO2固体超强酸，并以此为载体制备含Pt双金属催化剂，用XRD和H2-TPR表征了催化剂的物化性质，并在常压固定床反应器上考察催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能。结果表明， USY负载了SO2-4/ZrO2和双金属以后仍能保持沸石原有结构；贵金属Pt、金属助剂以及ZrO2等在USY载体上能够高度分散。在含Pt的催化剂中掺杂了Cr或Al金属助剂以后，正庚烷异构化产物选择性有了明显的提高，且具有更好的稳定性和低温活性；在USY负载SO2-4/ZrO2和0.4%Pt的催化剂上，正庚烷的转化率为42.1%时，异构化产物的选择性只有69.6%，而在掺杂了与Pt摩尔比为5∶1的Cr或Al后，正庚烷的转化率分别为44.3%和42.1%时，异构化产物的选择性分别可提高到88.9%和89.5%。     

Na_2O和ZrO_2改性钯催化剂的研究

用Na2O和ZrO2改性现有钯催化剂,分别采用浸渍搀杂法和凝胶搀杂法,并对改性后钯催化剂的各项性能进行检测分析、应用评价和表征。结果表明,凝胶搀杂法综合性能优于浸渍搀杂法,钯催化剂Na负载质量分数为0.25%时,活性、选择性均较好,Zr负载质量分数为2.5%时,综合性能最佳。     

纳米Cu-Zr-O催化剂催化乙醇脱氢合成乙酸乙酯

以纳米ZrO₂为载体,采用浸渍法制备负载型CuO/ZrO₂催化剂;以凝胶Zr(OH)₄粉末为前驱物,制备掺杂型CuO-ZrO₂催化剂;采用共沉淀法制备共沉淀型催化剂CuO·ZrO₂。通过XRD、N₂吸附、TEM和SEM对催化剂进行表征。以乙醇氧化脱氢合成乙酸乙酯为探针反应,考察Cu-Zr-O催化剂的催化性能。结果表明,3种催化剂均为纳米级颗粒,并对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应均有催化活性。共沉淀型CuO·ZrO₂催化活性较好,在反应温度473 K,乙醇转化率为49%,乙酸乙酯选择性达88%。