激光溅射法制备的Pt/Al_2O_3催化剂及其催化邻氯硝基苯加氢的性能

采用激光溅射法制备了Pt/Al2O3催化剂,并用电感耦合等离子体发射光谱、透射电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等方法对催化剂进行了表征。研究了载体温度、沉积池压力、激光电压等激光溅射条件对催化剂表面特性的影响,进而考察了激光溅射条件对催化剂催化邻氯硝基苯加氢性能的影响规律。实验结果表明,载体温度、沉积池压力和激光电压主要影响催化剂中Pt的负载量、颗粒粒径和颗粒分散状态。在反应温度60℃、氢气压力1.0MPa的加氢条件下,在激光电压260V、沉积池压力300Pa、载体温度600℃的激光溅射条件下制得的Pt/Al2O3催化剂具有很高的邻氯硝基苯加氢性能,邻氯硝基苯的转化率达到99.8%,邻氯苯胺的选择性达到99.4%。     

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/TiO2催化剂微乳液法制备条件对邻氯硝基苯选择性加氢性能的影响

采用十六烷基三甲基溴化铵/正丁醇/环己烷/H2PtCl6溶液的微乳体系,以N2H4?H2O为还原剂、TiO2为载体制备Pt/TiO2催化剂。以邻氯硝基苯选择性加氢反应为探针反应,考察微乳液组成及TiO2晶型对催化剂选择性加氢活性的影响。结果表明：当微乳体系中mCTAB:m正丁醇＝3:7、(mCTAB+m正丁醇):m环己烷＝3:7、H2PtCl6溶液用量占体系质量的3.6%时,制备的Pt/TiO2催化剂的邻氯硝基苯选择性加氢活性最高;锐钛矿型TiO2有助于提高催化剂的活性。     

负载型铱催化剂催化氯代硝基苯选择性加氢

用等体积浸渍法制备了Ir/γ-Al2O3催化剂,以对氯硝基苯为底物,考察了催化剂的活化温度、反应温度、氢气压力、反应时间等条件对对氯硝基苯加氢反应的影响。实验结果表明,在120℃下活化1.0h得到的Ir/γ-Al2O3催化活性最高,在n(对氯硝基苯)∶n(Ir)=3 000、反应温度50℃、氢气压力0.5MPa、乙醇为溶剂的条件下反应2.5h,对氯硝基苯的转化率和对氯苯胺的选择性均达到100.0%。用该催化剂催化邻、间氯硝基苯加氢,当底物全部转化时,生成邻、间氯苯胺的选择性分别达到99.2%和100.0%,均没有检测到脱氯产物的生成。用该催化剂催化对氯硝基苯加氢反应,催化剂循环使用8次,反应时间延长至5h,对氯硝基苯完全转化,对氯苯胺的选择性仍高达98.2%。     

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。     

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.     

邻硝基氯苯连续催化加氢还原生产邻氯苯胺的装置及方法初探

针对邻硝基氯苯催化加氢生产邻氯苯胺存在的问题,本文提出了一种连续催化加氢还原生产邻氯苯胺的装置及方法。经过试验分析,采用该种装置和方法能够获得100%的转化率,催化剂的选择性高达99.7%,脱氯率不超过0.07%,产品收率为99.5%,净含量达到了99.7%。     

Pt/ZSM-5催化四氯化碳气相加氢脱氯的研究

采用浸渍法制备了低Pt含量的Pt/ZSM-5催化剂,并采用Fe,Co,N i,Cu,Zn等过渡金属元素对Pt/ZSM-5催化剂进行掺杂,考察了催化剂在四氯化碳(CTC)气相加氢脱氯反应中的催化性能。实验结果表明,掺杂Co可提高Pt/ZSM-5催化剂的初始催化活性(CTC初始转化率可达88%),而掺杂其它过渡金属元素难以提高CTC的转化率,但可改善催化剂的稳定性。400℃下用氢气活化可使失活催化剂再生。根据掺杂元素对产物分布的影响,探讨了Pt/ZSM-5催化剂催化CTC气相加氢脱氯的机理。     

非晶态合金NiB/Al_2O_3催化对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺

采用浸渍-还原法制备了非晶态NiB/Al2O3催化剂,考察非晶态NiB/Al2O3催化剂对对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺的催化性能。研究了Ni负载量、反应温度、反应压力对对氯硝基苯加氢反应性能的影响。结果表明:当催化剂中Ni负载量为20%、反应温度348K、反应压力1.2 MPa时,对氯硝基苯的转化率达到100%,对氯苯胺的选择性高于97%;催化剂重复使用6次,催化活性基本不变。采用XRD、BET、DTA、SEM等方法对催化剂进行了表征,结果表明:非晶态NiB/Al2O3催化剂具有高催化活性是由于载体的引入不仅提高了催化剂的分散度,防止超细NiB聚集,而且能够提高非晶态结构的热稳定性。     

以活性炭为载体制备Pd和Pt加氢脱硫催化剂

别以椰壳活性炭、果壳活性炭和木质活性炭为载体,采用等体积浸渍法制备了Pd/C和Pt/C催化剂。以二苯并噻吩(DBT)为模型含硫化合物,考察了不同种类活性炭负载的贵金属催化剂加氢脱硫(HDS)催化性能。结果表明,增加活性炭表面酸性含氧基团或碱性基团数量都有助于提高Pt和Pd的分散度。DBT在Pd/C和Pt/C催化剂催化下进行HDS反应时,直接脱硫(DDS)路径选择性高于加氢反应路径(HYD)选择性,其中Pt/C催化剂的HDS催化活性和DDS路径选择性都显著高于Pd/C催化剂。Pd/C和Pt/C催化剂的HDS催化性能主要取决于载体表面官能团的种类和分布。Pd和Pt催化剂的HYD反应路径选择性和稳定性都随载体表面酸性含氧基团的增加而增加,但它们断裂C-S的活性却有所降低;增加载体表面碱性基团数量则有助于提高催化剂断裂C-S的活性,但不利于其稳定性。     

非晶态合金Co-Fe-B催化剂上肉桂醛选择加氢制肉桂醇

采用共还原法制备了非晶态合金Co-Fe-B催化剂,考察了该催化剂对肉桂醛选择加氢制肉桂醇的催化性能,探讨了Fe对非晶态合金Co-B催化剂的改性机理。实验结果表明,在非晶态合金Co-B催化剂中引入Fe,没有提高催化剂的活性,但提高了肉桂醇的选择性,从而提高了肉桂醇的收率。表征结果显示,Fe调变了非晶态合金Co-B催化剂的结构,使C=C键加氢活性的下降幅度比C=O键加氢活性的下降幅度大,从而提高了催化剂对肉桂醇的选择性。还考察了反应温度、反应压力和反应时间对肉桂醛转化率和肉桂醇选择性的影响,在反应压力3.0MPa、反应温度403K、反应时间4h的条件下,肉桂醇收率可达90.93%。     

载体改性对Fe-Mn/AC低温选择性还原催化剂脱硝性能的影响

以经硝酸、柠檬酸、氧等离子体改性的活性炭(AC)和未改性活性炭为载体,以Fe、Mn为活性组分,采用等体积浸渍法制备了一系列Fe-Mn/AC催化剂。采用N2物理吸附、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征,研究了载体改性对Fe-Mn/AC催化剂脱硝性能的影响。结果表明：所研究的载体改性方法主要是通过调控活性炭表面含碳氧双键官能团的数量来改善NH3的吸附特性,从而提高烟气低温选择性还原(SCR)反应的脱硝率;所研究的改性方法不会对Mn、Fe活性组分产生显著影响;硝酸和柠檬酸改性的Fe-Mn/AC催化剂在反应温度120 ℃和空速8000 h-1条件下,脱硝率均为95%左右;柠檬酸可以替代硝酸,用于低温SCR催化剂载体活性炭改性,从而便于工业生产。     

以活性炭为模板制备钙钛矿型LaMnO_3催化剂

为提高钙钛矿型氧化物催化剂的比表面积,以活性炭为硬模板剂,采用浸渍法制备了一系列不同活性炭用量的LaMnO3催化剂,利用XRD,BET,SEM,TG,H2-TPR等手段对催化剂进行了表征,并考察了其催化甲苯燃烧的活性。实验结果表明,适当用量的活性炭模板剂能明显提高LaMnO3催化剂的比表面积和结晶度,改善催化剂的氧化还原性,从而提高其催化甲苯燃烧的活性;当活性炭用量为0.5 g(以理论上制备5.0 g催化剂为基准)时,制得的LaMnO3催化剂的比表面积最大(可达28.6 m2/g),且活性最高,在进料混合气中甲苯的含量为0.88%(φ)、气态空速为20 L/(g.h)的反应条件下,甲苯的完全转化温度约为260℃。     

Fe(H)-5A分子筛催化剂在甲醛低温催化氧化反应中的催化性能

以5A分子筛为前体,使用离子交换法制备了Fe(H)-5A分子筛系列催化剂,该系列催化剂对低浓度甲醛的低温催化氧化反应有显著的催化效果。甲醛初始转化温度为70~100℃,100%转化温度为160~190℃。考察了制备条件对催化剂的催化性能的影响。实验结果表明,酸处理可以促进催化反应过程中部分氧化产物甲酸的产生;而提高煅烧温度可以减少甲酸的生成,使甲醛完全氧化为CO2和水。同时,对部分试样进行了X射线衍射表征,发现制备过程对分子筛的晶格结构会造成一定程度的破坏。     

煤担载高分散铁镍催化剂在煤/重油加氢共炼中的活性研究

采用沉淀-空气氧化法制备煤担载型高分散铁基催化剂（Fe/C），并引入第二金属镍得到Fe-Ni/C催化剂。采用XRD,HRTEM,SEM-mapping等分析了催化剂的晶相组成、形貌特征及活性金属在煤上的分散状态，高压釜实验对比了两种催化剂在煤/重油加氢共炼反应中的催化活性，分析了反应后固体残渣的微观形貌。结果表明，Fe/C催化剂的主要活性成分为ɑ-FeOOH和γ-FeOOH，引入镍后则生成了混晶相Fe0.67Ni0.33OOH，Fe、Ni活性金属在载体煤表面分布均匀。两种催化剂作用下的干基无灰煤转化率均高于97%，但Fe-Ni/C催化剂作用下产物分散性更好。固体残渣的SEM照片对比表明Fe/C催化剂体系中生成了较多球形焦炭，而Fe-Ni/C催化剂较强的加氢作用能有效抑制共炼体系中裂解中间产物的缩合生焦，在得到较高煤转化率的同时能有效降低固体残渣的粒径。     

费-托合成制烯烃铁基催化剂的锆(铬)酸锌载体效应

制备了Fe/K、铬酸锌型载体担载Fe/K、锆酸锌型载体担载Fe/K以及参比催化剂沉淀铁等4种催化剂。使用XRD、ICP-OES、氮气物理吸附、场发射电子显微镜、二氧化碳化学吸附程序升温脱附等手段对催化剂进行物化表征。在固定床加压反应器上测试了催化剂的合成气费-托反应性能。结果表明：与参比催化剂沉淀铁相比,锆酸锌型载体担载Fe/K的催化剂可将C= 2—C= 4烃类选择性提高55%;催化剂表面的中等强度碱性位具有促进 C-C偶合、抑制加氢的作用,强碱性位则具有抑制C-C偶合、促进加氢的作用。费-托合成制低碳烯烃铁基催化剂的设计需要注重这2种不同强度表面碱性位的制衡问题。     

AuCl3-BiCl3/C催化剂的制备及使用性能研究

以AuCl3为主催化活性组分,BiCl3为助剂,活性炭为载体,采用浸渍法制AuCl3-BiCl3/C催化剂,使用固定床转化器对催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化活性（用乙炔转化率和氯乙烯选择性作为评价指标）进行测试,并采用BET,XRD,TEM方法进行了表征。结果表明：BiCl3的加入能提高乙炔转化率,0.3%AuCl3-0.9%BiCl3/C为最佳配比,活性组分分散度高,抗积炭能力好,在乙炔空速为20 h-1、V（C2H2）/V（HCl）=1:1.1、反应时间为24 h的条件下,乙炔转化率可达到98.9%,氯乙烯选择性高于99.7%,催化剂使用性能较好。     

浸渍型Fe改性Cu/Mn/ZrO_2催化剂合成低碳醇的研究

用F -T组元Fe改性甲醇催化剂Cu/Mn/ZrO2 制备了一种CO加氢合成低碳醇催化剂。考察了Fe的加入量、反应条件 (温度、压力、空速 )对催化剂活性和选择性的影响。结果表明 ,浸渍法制备的Fe改性Cu/Mn/ZrO2 催化剂 ,Fe的加入量为 5 %、经 3 0 0℃还原处理后 ,在T =3 2 0℃ ,p =6 0MPa,GHSV =5 0 0 0h-1时具有较好的反应性能 ,醇的时空产率为 0 2 6g/(ml·h) ,其中C2 +OH的选择性在 2 8%左右 ,主要为C1～C5的直链醇。反应压力、空速的提高都有利于催化剂活性和选择性的提高 ,较高的温度使副反应加剧。合理的Fe含量、在合适的反应条件下会得到较佳性能的催化剂。