ZrO2/SiO2催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以己内酰胺-八水氧氯化锆低共熔溶剂为添加组分,采用溶胶-凝胶法合成含锆的硅胶,再经过高温煅烧得到n-ZrO₂/SiO₂ （n=2%,4%,6%） 负载型催化剂。并用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）对其进行结构表征,确定ZrO₂成功负载到SiO₂上。以ZrO₂/SiO₂为催化剂和吸附剂,H₂O₂为氧化剂组成催化氧化脱硫体系,并应用于模拟油脱硫。分别考察了氧化锆负载量、反应温度、氧硫比、催化剂加入量及不同类型的硫化物对脱硫效果的影响。实验结果表明,在反应温度为70℃、n（H₂O₂）/n（S）=4（摩尔比）、4%-ZrO₂/SiO₂的加入量为0.2 g的最佳反应条件下,氧化脱硫体系对二苯并噻吩（DBT）、4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）和苯并噻吩（BT）的脱除率分别为98.7%、93%和65.9%。且4%-ZrO₂/SiO₂回收利用5次后,DBT脱除率仍可达到91.8%。     

酸性离子液体和Na2WO4·2H2O催化

以酸性离子液体和Na₂WO₄·2H₂O组成的体系为催化剂，过氧化氢为氧化剂，将催化柴油中的噻吩硫氧化为砜类物质，并通过NMP将其萃取出来，同时考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对氧化脱硫反应的影响，得出最佳反应条件为：3 mL油样（含硫200 μg·g^_-1），1 g离子液体，0.021 g 钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）， 0.7 mL过氧化氢，反应温度323 K，反应时间3 h，萃取剂与柴油体积比为1∶1，此时样品中的硫可降低到23 μg·g^-1。反应结束后，可以通过简单的倾倒将油样和催化剂分离，催化剂重复使用5次，催化活性基本不变。     

超顺磁催化剂H3PW12O40/Fe3O4@SiO2的制备、结构表征及在汽油烷基化脱硫中的应用

采用改进Stöber法制备超顺磁Fe₃O₄@SiO₂复合粒子作为催化剂载体,再通过浸渍法将H₃PW₁₂O₄₀（HPW）负载在Fe₃O₄@SiO₂载体上,制备了一系列超顺磁负载型催化剂HPW/Fe₃O₄@SiO₂。并使用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外（FT-IR）、氨的程序升温脱附（NH₃-TPD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附和振动样品强磁计（VSM）对催化剂进行表征。结果表明,HPW固定并均匀分散在Fe₃O₄@SiO₂载体上,40% HPW/Fe₃O₄@SiO₂催化剂具有较高的饱和磁强度 （30.1 emu·g^-1）和较大的比表面积 （303.6 m²·g^-1）,并可用外加磁场进行分离。采用40% HPW/Fe₃O₄@SiO₂催化噻吩与1-辛烯组成的模拟汽油的烷基化脱硫反应,在160℃下反应2 h,噻吩转化率达到85.5%,有较好的催化脱硫性能,且可以多次循环利用。     

Activity and stability of Cu/ZnO/Al2O3 catalyst promoted with B2O3 for methanol synthesis

The addition of B₂O₃ to a Cu/ZnO/Al₂O₃ catalyst increased the activity of the catalyst for methanol synthesis after an induction period during the reaction. The stability of the B₂O₃-containing Cu/ZnO/Al₂O₃ catalyst was greatly improved by the addition of a small amount of colloidal silica to the catalyst. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Fe2O3/Ni2O3/Al2O3催化剂制备及其催化氧化靛蓝废水研究

以三氧化二铝为载体,采用浸渍沉淀法制备系列Fe2O3/Ni2O3/Al2O3催化剂。采用TG-DTA,XRD及ESEM等技术对催化剂进行表征,确定催化剂的最佳焙烧温度为460℃。以次氯酸钠为氧化剂,同时考察m(三氧化二镍)/m(三氧化二铝)、m(三氧化二铁)/m(三氧化二镍)、m(次氯酸钠)∶m(靛蓝废水)、pH对印染靛蓝废水处理的影响。结果表明:m(三氧化二镍)/m(三氧化二铝)=0.3,m(三氧化二铁)/m(三氧化二镍)=0.04,m(次氯酸钠)∶m(靛蓝废水)=1∶11,pH=7,反应温度为20℃,常压反应时间为2 h时,COD的去除率为95.3%。     

MoO2/g-C3N4催化剂的制备及其氧化脱除模拟油中的硫化物

采用高温煅烧MoO₂和g-C₃N₄混合物制备了不同MoO₂含量的MoO₂/g-C₃N₄催化剂。采用X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和N₂吸附脱附对催化剂的结构和性能进行了表征。以MoO₂/g-C₃N₄作为催化剂,H₂O₂为氧化剂,离子液体为萃取剂研究了反应体系的氧化脱硫性能。这项研究中考察了不同煅烧温度下制得的催化剂、负载量、氧化剂使用量、催化剂加入量、反应温度、萃取剂使用量、反应时间、硫化物类型等不同反应参数对脱硫率的影响。结果表明,在H₂O₂的使用量为0.2mL,MoO₂/g-C₃N₄加入量为0.03g,1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯离子液体1.0mL,反应温度为70℃,反应时间60min的最佳工艺条件下,24%-MoO₂/g-C₃N₄催化剂脱硫率可以达到94.8%,催化剂循环使用5次后活性没有明显下降。此外,研究了MoO₂/g-C₃N₄在离子液体中的催化氧化反应机理。     

Methane oxidative coupling over Na2WO4/SiO2

Methane oxidative coupling (MOC) was studied over Na₂WO₄/SiO₂. The effect of Na₂WO₄ loading and reaction conditions on the catalytic behaviour was investigated. XRD, SEM, LRS and XPS have been used to study the catalyst morphology, Na₂WO₄ dispersity and surface oxygen species. These results were correlated with the catalytic activity and selectivity.     

均匀包覆的Fe3O4@SiO2纳米复合粒子的制备

本文主要分析了超顺磁性Fe3O4@SiO2纳米复合粒子的化学制备方法,并简要分析了其作为催化载体在催化剂分离方面的应用前景.通过各种制备方法的比较,认为经由稳定的磁性Fe3O4液体(或称Fe3O4磁流体)是制备均匀包覆的Fe3O4@SiO2样品的比较理想的路线.     

CoB/Al2O3非晶态合金催化剂的制备及 在催化制氢中的应用

通过浸渍与化学还原相结合的方法制备了活性三氧化二铝负载CoB非晶态合金的负载型催化剂,并把该催化剂应用于硼氢化钠水解制氢反应。用SEM、XRD及BET等对三氧化二铝负载CoB非晶态合金催化剂的微观结构进行了系统表征,结果表明,非晶态合金CoB纳米颗粒能够均匀地分布于三氧化二铝表面,抑制了磁性纳米粒子CoB的团聚现象,显著提高活性组分CoB的分散度。产氢实验表明,具有高比表面积的负载型催化剂显著提高了硼氢化钠水解产氢速率, 经计算硼氢化钠催化水解反应活化能约为55.21 kJ/mol,明显低于基于非负载型CoB催化剂硼氢化钠催化水解反应的活化能（73.37 kJ/mol）。同时随着温度、负载量及催化剂用量的增加,产氢速率也随之增加,25 ℃时水解反应的产氢速率约为1.03 mL/（min·mol）。     

H2O2/固体催化剂氧化脱硫体系中载体的研究进展

从研究应用角度出发, 综述了近年来H₂O₂/固体催化剂氧化脱硫体系中载体的研究进展和发展趋势, 分别从单一氧化物载体、复合氧化物载体、活性炭载体、分子筛及复合分子筛载体4个方面论述了氧化脱硫催化剂载体各自的优缺点及应用成果。单一氧化物载体重点介绍了Al₂O₃、TiO₂、SiO₂、ZrO₂;复合氧化物载体主要对二元复合氧化物进行了综述;重点介绍了以ZSM-5、SBA-15、MCM-41、HMS为代表的分子筛及复合分子筛载体。最后将不同类型载体的结构特点、反应优缺点等进行了归纳总结, 展望了氧化脱硫催化剂载体未来的研究方向, 并提出分子筛及复合分子筛载体将是氧化脱硫催化剂载体研究的焦点。     

Hierarchical macro-mesoporous Mo/Al2O3 catalysts prepared by dual-template method for oxidative desulfurization

Journal of Porous Materials - A series of Al2O3 materials with hierarchical macro-mesoporous structure were synthesized by a dual-template method, using surfactant Pluronic P123 and polystyene (PS)...     

Preparation of alumina catalyst supports and NiMo/Al2O3 catalysts

Several alumina catalysts were prepared to investigate effects of catalyst preparation variables on pore structure, including sintering time and temperature, acid type, and fiber type and loading. Each catalyst was characterized with a porosimeter and sorptometer in terms of pore size distribution, average pore diameters, pore volumes, densities and surface area. Bimodal NiMo catalysts were effectively prepared without losing surface area by using a combined method of coextrusion and fiber incorporation.     

Oxidative desulfurization of dibenzothiophene over Fe promoted Co–Mo/Al_2O_3 and Ni–Mo/Al_2O_3 catalysts using hydrogen peroxide and formic acid as oxidants

This work reports the enhancing effect of a highly cost effective and efficient metal, Fe, incorporation to Co or Ni based Mo/Al_2O_3 catalysts in the oxidative desulfurization(ODS) of dibenzothiophene(DBT) using H_2O_2 and formic acid as oxidants. The influence of operating parameters i.e. reaction time, catalyst dose, reaction temperature and oxidant amount on oxidation process was investigated. Results revealed that 99% DBT conversion was achieved at 60 °C and 150 min reaction time over Fe–Ni–Mo/Al_2O_3. Fe tremendously enhanced the ODS activity of Co or Ni based Mo/Al_2O_3 catalysts following the activity order: Fe–Ni–Mo/Al_2O_3 NFe–Co–Mo/Al_2O_3 NNi–Mo/Al_2O_3 NCo–Mo/Al_2O_3, while H_2O_2 exhibited higher oxidation activity than formic acid over all catalyst systems. Insight about the surface morphology and textural properties of fresh and spent catalysts were achieved using scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction(XRD), energy dispersive X-ray(EDX)analysis, Atomic Absorption Spectroscopy(AAS) and BET surface area analysis, which helped in the interpretation of experimental data. The present study can be deemed as an effective approach on industrial level for ODS of fuel oils crediting to its high efficiency, low process/catalyst cost, safety and mild operating condition.     

新型Pt/Al2O3苯加氢催化剂研制

在模拟苯加氢制环己烷工业装置建成的催化剂原粒度活性评价装置上，研究气相苯加氢制环己烷的Pt/Al₂O₃催化剂，主要考察催化剂制备方法、Al₂O₃载体物化性能和不同竞争吸附剂对催化剂性能的影响，提出了苯加氢制环己烷最佳的催化剂推荐工艺操作条件。与参比样对比表明，研制的Pt/Al₂O₃苯加氢催化剂性能达到参比催化剂的水平，催化剂侧压强度明显高于参比催化剂。     

基于镁铝水滑石的Mo/Al2O3-MgO催化剂制备及其加氢脱硫性能

生产低硫或无硫柴油是当今世界范围内清洁燃料发展的趋势,加氢脱硫（HDS）是大规模生产清洁柴油最为有效的技术之一,而研制高活性的HDS催化剂成为该技术的关键。以镁铝水滑石与氧化铝的复合氧化物为载体,通过等体积浸渍法制备了一系列Mo/Al₂O₃-MgO催化剂,以二苯并噻吩（DBT）的正庚烷溶液为原料,在固定床反应器上评价所得催化剂的HDS活性,考察了不同镁铝比的水滑石、焙烧温度和添加量对催化剂物化性质和催化性能的影响。研究结果表明,镁铝比、焙烧温度和添加量均影响催化剂的酸性、金属还原性、硫化性能和MoS₂片晶的堆垛度等,当镁铝摩尔比为3、焙烧温度为800℃、成型时水滑石加入量为10%（质量分数）时,所制备催化剂的HDS活性最高,其脱硫率可达96.2%。这是由于该催化剂的酸性较适宜,活性组分与载体间的相互作用力适中,活性组分更易硫化,有助于提高MoS₂片晶的堆垛度进而改善催化剂的HDS性能。     

单分散Co3O4@SiO2核壳催化剂的制备及N2O催化分解性能

N₂O是一种重要的温室气体,且对臭氧层有很大的破坏作用,而直接催化分解法是除去N₂O最经济有效的方法之一。针对目前报道较多的钴氧化物催化剂活性较差的问题,将包覆型Co₃O₄核壳材料引入N₂O直接催化分解反应,利用核壳结构的限域特性与壳层的多孔孔道使Co₃O₄分散性增加,粒径减小,金属载体相互作用与接触反应界面增强,从而提高了催化剂在N₂O直接催化分解反应中的低温活性。此外,还制备了一系列不同金属含量的Co₃O₄@SiO₂球形核壳催化剂来研究包覆结构对催化剂性能的影响,通过X射线荧光光谱（XRF）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附、H₂-程序升温还原（H₂-TPR）等表征,证实在保证稳定单分散核壳结构的前提下,活性Co₃O₄位点越多,催化剂反应活性越好。     

CeO2改性WO3/g-C3N4光催化氧化脱硫性能

以钨酸铵、六水硝酸铈、尿素为原料,采用熔融法制备CeO₂-WO₃/g-C₃N₄催化剂,并对样品进行XRD、UV-Vis、TEM、PL和XPS表征。结果表明：CeO₂的引入可以提高WO₃在g-C₃N₄上的分散度,抑制光生电子空穴对的复合,同时Ce⁴⁺/Ce³⁺良好的储氧放氧能力有利于氧空位和活性氧的生成,从而有利于WO₃/g-C₃N₄催化剂的催化性能。在以高压钠灯模拟可见光源的条件下,以过氧化羟基异丙苯为氧化剂,考察了CeO₂的加入量对催化剂氧化二苯并噻吩(DBT)性能的影响,结果表明：最佳的CeO₂引入量为5%(质量分数),在80℃、氧硫摩尔比(O/S)为5.0的反应条件下,反应180 min时DBT在WO₃/g-C₃N₄和CeO₂-WO₃/g-C₃N₄催化剂的作用下转化率分别为72.9%和86.4%,且改性后的催化剂可以循环使用8次而催化活性没有明显降低。     

新型合成气甲烷化催化剂La2O3-ZrO2-Ni/Al2O3的制备与性能

针对常规合成气甲烷化催化剂高热结构稳定性差、活性低、适应性差等不足,本文创新地引用稀土金属氧化物La₂O₃复配过渡金属氧化物ZrO₂作为多功能复合助剂,利用反向沉淀法制备了新型合成气甲烷化催化剂La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃,同时制备催化剂Cr₂O₃-Ni/Al₂O₃作为参照组。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）表征了催化剂的微观结构,并利用N₂吸附仪（BET）测量催化剂经高温水热处理前后的微孔结构参数,以考察催化剂的高热结构稳定性。结合国内某大型煤制天然气项目工艺特征和运行实践,应用Aspen Plus软件模拟了四段甲烷化工艺理论平衡值。基于自主固定床合成气甲烷化评价实验装置,考察了反应压力、空速和原料气H₂O(g)含量等因素对La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃催化性能的影响,并开展了1000h长周期寿命评价实验。结果表明,La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃比Cr₂O₃-Ni/Al₂O₃具有更优的高热结构稳定性;可使CO和CO₂反应达到或接近催化剂床层出口温度下的理论平衡状态,呈现显著的宽温活性;活性组分NiO晶粒尺寸介于7~10nm,分散度较高;对反应压力、空速和原料气H₂O(g)含量的变化不敏感,具有良好的操作弹性;1000h反应后仍能保持较高的活性和稳定性。     

精C_5饱和加氢Pd/Al_2O_3催化剂的制备

研究负载在Al2O3载体上的Pd催化剂对精C5饱和加氢反应的性能。以工厂精C5为原料,考察载体焙烧温度、Pd负载量和催化剂制备工艺对催化剂性能的影响。结果表明,载体最佳焙烧温度为700℃,Pd最佳负载质量分数为0.3%,Pd最佳负载时间为4 h,催化剂最佳焙烧温度为500℃,催化剂最佳焙烧时间为4 h,以此条件制备的催化剂进行C5饱和加氢评价,加氢效率不低于94%。     

磁性CuO-Bi2O3/Fe3O4-SiO2-MgO催化剂的制备及甲醛乙炔化性能

采用浸渍法和共沉淀法制备了一系列不同Cu含量的超顺磁CuO-Bi₂O₃/Fe₃O₄-SiO₂-MgO催化剂。使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)、低温N₂物理吸-脱附、X射线衍射(XRD)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的组成、结构、织构及磁性能进行表征, 评价了该催化剂催化甲醛乙炔化合成1, 4-丁炔二醇的催化活性。结果表明, 制备方法对催化剂中活性组分CuO的存在状态及炔化性能有较大影响, 采用共沉淀法较浸渍法制备的催化剂具有更高的比表面积、CuO分散度与较好的还原能力, 表现出较高的炔化性能;Cu含量是影响催化剂炔化性能的另一重要因素, 随Cu含量的增加, 催化剂活性逐渐增加, 在本研究考察范围内, 以共沉淀法制备的Cu质量分数为30%的催化剂表现出最佳的甲醛乙炔化性能。同时, 该催化剂具有良好的超顺磁性, 可以在外加磁场的作用下迅速分离回收, 循环使用6次后, 其催化活性明显高于非磁性催化剂。