Pt-Co/Al2O3在四氯化碳加氢脱氯反应中的催化性能研究

采用浸渍法制备了Co/Al2O3、Pt-Co／Al2O3（Pt含量为0．1％（w））等高效低廉的加氢脱氯催化剂，考察了它们在四氯化碳气相催化加氢脱氯反应中的催化性能，通过HCl预处理、金属V掺杂修饰等方法对Pt-Co／Al2O3催化剂活性、稳定性进行了优化。研究发现，HCl预处理、金属V掺杂均可提高Pt-Co／Al2O3在四氯化碳气相催化加氢脱氯反应的稳定性。同时本文采用TPR、TGA表征对催化剂催化性能差异及失活原因进行了分析。     

介孔TiO_2负载Pt催化对氯硝基苯加氢反应性能

采用浸渍还原法制备了介孔TiO_2负载Pt催化剂(Pt/meso-TiO_2),采用N_2吸附-脱附和XRD方法对其进行了表征,并考察了Pt/meso-TiO_2催化对氯硝基苯加氢反应的性能。实验结果表明,Pt负载量为0.1%(w)的0.1%Pt/meso-TiO_2催化剂催化对氯硝基苯加氢反应的性能明显优于以P25 TiO_2为载体、Pt负载量相同的Pt/P25 TiO_2催化剂。当Pt负载量从0.3%(w)降至0.1%(w)时,Pt/meso-TiO_2催化剂的Pt质量比活性提高近一倍,且减少了脱氯副反应。反应温度和H_2压力对0.1%Pt/meso-TiO_2催化剂催化对氯硝基苯加氢反应有较大的影响,适宜的反应条件为40℃、较高的H_2压力。以正丙醇为溶剂,在40℃、H_2压力1.0 MPa下,0.1%Pt/meso-TiO_2催化剂催化对氯硝基苯加氢的脱氯副反应可被完全抑制。     

Pt基催化剂上正十四烷的加氢异构反应性能

采用常规水热法合成了SAPO-11,ZSM-22,ZSM-23,β分子筛,并负载Pt制备了Pt/SAPO-11,Pt/ZSM-22,Pt/ZSM-23,Pt/β加氢催化剂;采用XRD、SEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD和吡啶吸附FTIR表征了4种催化剂的结构和酸性;以正十四烷为模型化合物,采用固定床反应器研究了4种催化剂对正十四烷加氢异构反应的催化性能。实验结果表明,正十四烷加氢异构反应遵循孔口-锁钥机理和β断裂机理,催化剂的活性和选择性主要取决于催化剂的结构、酸量、酸强度及其分布,不同催化剂上正十四烷加氢异构反应活性按下列顺序递减:Pt/βPt/ZSM-23Pt/ZSM-22Pt/SAPO-11;较弱的酸性和较小的孔径更有利于正构烷烃的加氢异构化反应,减少了二次裂化反应。     

等离子体协同Co/ZSM-5催化CO2加氢制低碳烃

采用浸渍法制备了负载型Co基催化剂,并在介质阻挡放电低温等离子体反应器中研究了其对CO₂加氢转化生成低碳烃反应的催化性能,考察了载体、Co负载量,以及催化助剂对催化剂性能的影响,探讨了催化剂活性相、等离子体与催化剂的协同作用机理,分析了在等离子体体系中CO₂加氢制低碳烃可能的反应路径。结果表明,在介质阻挡放电反应器中,等离子体与Co基催化剂具有显著协同作用,在常压、低温下,CO₂加氢可生成一定量的C₂~C₄低碳烃。以Co质量分数为15%的Co/ZSM-5为催化剂时,CO₂转化率达45.0%;C₂~C₄选择性为13.7%。催化助剂Ni的加入可以进一步提高CO2的转化率和C2~C4的选择性。当Ni-Co/ZSM-5催化剂中m(Co)/m(Ni)为4∶1时,C₂~C₄转化率达52.3%,C₂~C₄选择性达17.9%。     

四氯化碳气相催化加氢脱氯反应Pt-Co/Al_2O_3催化剂研究

采用浸渍法制备了w(Pt)为0.1%的Pt-Co/Al2O3催化剂,考察了其在四氯化碳气相催化加氢中的催化性能,结果表明其在最佳反应温度和空速分别为200℃和1500h-1时表现出很高的催化活性;同时,通过对不同Co前驱体制备的w(Pt)为0.1%的Pt-Co/Al2O3催化剂的催化性能考察,表明以C℃l2·6H2O作为Co前驱体最佳,最适宜的w(Co)为15%;而不同掺杂方法的研究结果显示,V的掺杂量w(V)=0.024%对提高Pt-Co/Al2O3催化剂的催化稳定性有很大帮助。     

Pt-Cu/SiO_2对四氯化碳脱氯制四氯乙烯与甲烷氯化耦合反应的催化性能

研究了甲烷作为氢源与四氯化碳的耦合反应。考察了Cu/SiO2、Pt/SiO2和Pt-Cu/SiO2催化剂对四氯化碳脱氯与甲烷氯化耦合反应的催化性能,以及Pt/Cu摩尔比对反应的影响。结果表明:Cu/SiO2催化剂对四氯化碳脱氯反应活性较高,其初始转化率为14.6%,而对甲烷氯化反应活性较低,转化率为1.7%;Pt/SiO2催化剂对甲烷氯化反应有较高活性,初始转化率5.37%,而对四氯化碳脱氯活性较低,转化率为13.4%;1%Pt-2%Cu/SiO2双金属催化剂对四氯化碳脱氯与甲烷氯化耦合反应表现出较高的活性和稳定性,四氯乙烯选择性接近100%。     

Pb掺杂改性对Pt/HZSM-5催化剂结构及其催化合成对氨基苯酚反应性能的影响

针对硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚(PAP)反应,以HZSM-5(n(SiO2)/n(Al2O3)=25)为载体,制备了不同Pt负载量的Pt/HZSM-5及Pb-Pt/HZSM-5双功能催化剂,采用透射电镜(TEM)、氢气程序升温脱附(H2-TPD)、CO吸附漫反射红外光谱(DRFTIR)和X射线光电子能谱(XPS)技术对催化剂结构和电子性能进行了表征,同时评价了催化剂催化合成PAP的活性。结果表明,Pb的掺杂改性能有效提高Pt在载体表面的分散度,改性后催化剂Pt的电子密度增大。Pb-Pt/HZSM-5催化剂催化合成PAP的选择性明显高于相同负载量下的Pt/HZSM-5催化剂。由于Pb、Pt之间相互作用导致的Pt活性位上电子密度的增大对苯基羟胺(PHA)连串加氢生成苯胺反应起到了明显的抑制作用。     

过渡金属对Au-Pd/TiO_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

研究了掺杂过渡金属Ru,Ni,Co对Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫活性的影响,并采用X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱、程序升温还原和程序升温脱附等方法对TiO2-Al2O3复合载体、Au-Pd/TiO2-Al2O3和Au-Pd-TM/TiO2-Al2O3(TM表示过渡金属)催化剂进行了表征。实验结果表明,掺杂过渡金属未改变Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的结构;掺杂Ru或Ni增强了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的活性组分与TiO2-Al2O3复合载体的相互作用,降低了反应活化能,提高了催化剂活性组分的分散度和活性比表面积,改善了Au-Pd/TiO2-Al2O催化剂的吸附性能,从而提高了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫的活性;而掺杂Co的效果则与之相反。     

Fe改性的组合型Pt/C催化剂的制备及其在邻氯硝基苯加氢中的应用

采用吸附法制备了过渡金属改性的组合型Pt-M/C(M=Fe,Sn,Ce,Ni;C表示活性炭)催化剂,通过TEM和XPS方法对催化剂的表面形态、金属负载量、金属电子价态及Pt纳米颗粒的分布进行了表征;以邻氯硝基苯催化加氢合成邻氯苯胺为探针反应,考察了Pt-M/C催化剂的选择性加氢性能。实验结果表明,Fe助剂的改性效果最佳,当m(Fe)∶m(Pt)=2时,Pt-M/C催化剂具有较佳的催化性能,在1.0 MPa、60℃的反应条件下,邻氯硝基苯转化率为100%,转换频率为78 s-1,邻氯苯胺的选择性高达99.5%。向反应体系中引入Fe3+也能较好地提高Pt/C催化剂的加氢性能,但会引入杂质,降低产物的品质。     

Pt/MwCNT上肉桂醛选择性催化加氢性能的研究

研究了Pt/MwCNT以及添加不同过渡金属的PtM/MwCNT催化剂上肉桂醛选择加氢反应性能.结果表明,添加不同过渡金属对反应中肉桂醛的转化率和产物的选择性有显著的影响,Ni、Mn和Cr的添加,使Pt/MwCNT催化剂具有较好的C=C键加氢选择性;Co、Cu和Fe的添加,使其具有较高的C=O键加氢选择性.Ni和Co的添加,同时还显著地提高了Pt/MwCNT的催化活性.     

单取代Keggin型磷钼酸催化氧化环己烯合成反-1,2-环己二醇

以过渡金属离子(Fe3+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,V5+,Mn2+)取代的Keggin型磷钼酸为催化剂、30%(质量分数)的H2O2溶液为氧化剂,环己烯经催化氧化合成了反-1,2-环己二醇。考察了催化剂的种类和用量、反应温度、反应时间和H2O2用量对环己烯氧化反应的影响。实验结果表明,Fe取代的Keggin型磷钼酸(H6PMo11FeO40)是环己烯氧化制反-1,2-环己二醇的高效催化剂。适宜的反应条件为:环己烯10mmol、n(H6PMo11FeO40)∶n(环己烯)=0.020、乙腈3mL、n(H2O2)∶n(环己烯)=1.5、反应温度55℃、反应时间8h。在此条件下,环己烯的转化率为98%,反-1,2-环己二醇的选择性为97%。用核磁共振及气相色谱-质谱联用仪对产物进行表征,结果显示产物为反-1,2-环己二醇。     

轻烃芳构化催化剂发展现状

介绍了国内外催化重整轻烃芳构化催化剂的研究发展状况。以ZSM-5系列催化剂为代表的酸性芳构化催化剂芳烃和液体收率低，引入Zn、Ga、Pt等金属进行改性。以Pt／KL系列催化剂为代表的碱性芳构化催化剂抗硫和再生性能差，引入稀土金属和碱金属对载体进行改性。综述改性过程中的改性机理、制备方法、性能水平及不足之处，还有复合氧化物载体催化剂的优缺点。指出碱性系列和复合氧化物系列催化剂芳构化催化性能好，值得进一步研究。     

氯氟烃分解反应催化剂的研究进展

对有效消除氯氟烃的催化反应法(氯氟烃的加氢脱氯和催化分解)进行了评述。重点对近年来报道的用于氯氟烃加氢脱氯的负载型贵金属催化剂和用于氯氟烃催化分解的金属氧化物、SO42-促进型金属氧化物、沸石分子筛、负载型贵金属、磷酸盐等催化剂进行了总结和比较,认为磷酸盐A lPO4有望成为催化活性高、稳定性强的氯氟烃分解催化剂。     

不同金属改性对ZSM-5分子筛催化正戊烷甲醇共芳构化反应性能的影响

通过浸渍法对ZSM-5分子筛进行改性,得到不同金属、不同负载量改性的分子筛,采用XRD和Py-IR方法对催化剂进行表征。在固定床微型反应装置上,系统探究了不同金属改性对ZSM-5分子筛催化正戊烷和甲醇共芳构化反应性能的影响。结果表明：Zn,Ag,Ni,Cu改性ZSM-5分子筛均能提高共芳构化反应的芳烃选择性,Ni、Ag改性ZSM-5分子筛表现出更优的芳构化效果,在最优金属负载量下,共芳构化反应中正戊烷和甲醇转化率保持在100%,芳烃选择性高达37.69%;Zn,Ag,Ni,Cu改性ZSM-5分子筛均有新的L酸位形成,B酸量减少,L酸量增加,促进了脱氢反应,反应过程中有更多的烯烃中间体转化为芳烃,提高了芳烃选择性;不同金属改性ZSM-5分子筛,产物芳烃组成中有不同组分含量的提高。     

不同金属改性的ZSM-5分子筛正己烷裂解性能

轻烃催化裂解具有裂解温度低、产物分布可调以及可多产丙烯等优点而备受关注。采用等量浸渍法制备了一系列不同金属改性的ZSM-5分子筛催化剂,在固定床微型反应器中评价了其催化正己烷裂解性能。实验结果表明,4种不同金属（Ni,Fe,Cr,Co）改性的ZSM-5分子筛催化剂上正己烷转化率都显示出下降趋势,但下降幅度不同,而且乙烯、丙烯选择性随不同金属的引入变化规律也不同。其中,Fe和Cr的引入对正己烷转化率的影响较小,而Co的引入导致正己烷转化率的下降幅度更大。就丙烯和乙烯选择性而言,随着金属的引入都有所增加。Co的添加对丙烯选择性提高幅度最大。因此,需要更高丙烯选择性时,可以牺牲正己烷转化率获得更多丙烯。     

Catalytic activity in hydrocarbon conversion of pentasil containing platinum, nickel, iron, or zinc nanoparticles

Catalyst samples containing nanosized Pt, Ni, Fe, or Zn powder were prepared on the basis of high-silica zeolite ZSM-5 by mechanical mixing. The structure and state of active centers of zeolite catalysts (freshly prepared or calcined after the reaction cycle of upgrading the petroleum straight-run gasoline fraction) were studied by means of the X-ray diffraction, UV spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy techniques. It was shown that the oxidized forms of the metals are practically absent from the freshly prepared zeolite samples. After the heat treatment of the catalysts in air, nanosized metal powders transform into oxides on the zeolite surface, with iron and nickel producing the greatest variety of oxidized forms.     

铜基催化剂上苯合成气烷基化的研究

通过浸渍法制备了用于苯合成气烷基化反应的铜基催化剂,并使用XRD,XRF,NH₃-TPD,TEM进行表征,固定床反应器进行评价。对于Cu/Al₂O₃/ZSM-5催化剂,最佳的反应温度是350℃,Cu载量越高其活性越好,负载Cu后出现的新的中等强度的酸中心有利于烷基化的进行。CO在金属中心发生加氢非解离反应,二甲醚（DME）是反应的主要中间体。第二金属（Zn,Mn,V）加入后有利于提高甲基化的选择性,降低重芳的选择性。在Cu-Zn/Al₂O₃/ZSM-5催化剂中,部分Cu被Zn覆盖导致了低的Cu分散度和活性。Cu-Mn/Al₂O₃/ZSM-5催化剂的甲基化收率最高,在新鲜剂中可能生成了Cu-Mn复合氧化物,这阻止了反应过程中Cu粒子的烧结。虽然V的引入使Cu的负载量大大减小,但同时也能引起中等强度酸中心数量的增多。V能够阻止还原过程中Cu粒子的烧结,并能提高Cu的活性。