丙二酸二乙酯在Cu/SiO_2催化剂上的加氢过程

在连续流动固定床反应器上,研究了Cu/SiO_2催化丙二酸二乙酯(DEM)加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应。采用H_2-TPR、XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对催化剂进行表征。进一步优化了原料液含量、氢酯摩尔比、液态空速、反应温度、反应压力等因素对反应结果的影响。表征结果显示,不同还原条件会影响Cu/SiO_2还原后活性铜的量及其分散状态;于300℃下还原4 h时,Cu/SiO_2催化剂的活性中心较多且分散均匀。实验结果表明,采用于300℃下还原4 h的Cu/SiO_2催化剂,在原料液含量7.5%(w)、氢酯摩尔比330、液态空速1.8 h-1、反应温度200℃、反应压力2.0 MPa的反应条件下,DEM的转化率为85.2%,产物1,3-PDO的收率为41.0%,副产物3-羟基丙酸乙酯的收率为32.9%。     

丙二酸二乙酯加氢合成1,3-丙二醇反应的研究

对丙二酸二乙酯(DEM)加氢还原合成1,3-丙二醇反应体系进行了热力学分析和实验研究,考察了铜基催化剂体系的优化工艺条件。结果表明,主反应为放热反应,不可自发向右进行,提高压力和降低温度对主反应有利。对该反应,铜基催化剂优于银基和镍基催化剂,其最佳反应条件为:200℃、2MPa、原料液(DEM乙醇溶液)w(DEM)为10%、n(H_2)/n(DEM)为440。在此条件和液时空速1.2h~(-1)下,DEM转化率达到69.83%,1,3-丙二醇的选择性和收率分别为21.19%和14.80%。     

丙二酸二乙酯加氢制备1,3-丙二醇反应动力学研究

铜基催化剂催化丙二酸二乙酯加氢一条绿色制备1,3-丙二醇的路线。在消除内外扩散的基础上,根据丙二酸二乙酯加氢反应体系建立本征动力学反应模型,得到了在实验条件下适定的动力学模型、反应物的吸附方式和速率控制步骤。进一步通过该模型的活化能、吸附焓和指前因子计算,说明了提高选择性催化酯基能力和抑制副产物丙酸乙酯的生成是以后提高丙二酸二乙酯加氢制备1,3-丙二醇的关键。为以后合理设计催化丙二酸二乙酯加氢制备1,3-丙二醇的铜基催化剂提供了基础。     

环己烷在Cu/SBA-15介孔催化剂上的选择性催化氧化

采用后嫁接法制备出了负载量为12%的Cu/SBA-15催化剂,借助N2吸附脱附、X射线衍射、透射扫描电子显微镜等分析检测方法表征了Cu/SBA-15催化剂的理化性质。在无任何有机溶剂及其他助剂的条件下,以空气为氧化剂使环己烷发生选择性氧化反应,评价了Cu/SBA-15催化剂的催化性能。结果表明,与SBA-15相比,Cu/SBA-15的比表面积、孔容等物理性能有所下降,能够很好地保持着SBA-15的介孔结构及长程有序性;SBA-15对环己烷的选择性氧化反应没有催化活性,Cu/SBA-15对环己烷的选择性氧化反应具有较强催化活性;使用Cu/SBA-15催化剂,环己烷转化率为41.72%,环己醇产率为14.12%,环己酮产率为27.6%。     

Co-Mo/SBA-15深度加氢脱硫催化剂的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体，担载Co-Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫催化剂。通过XRD、BET表征，担载金属后SBA-15分子筛仍然保持二维晶相结构，比表面积略有下降。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物，在固定床反应器上考察了金属负载量的影响及最佳反应条件，并用高硫催化裂化柴油为原料评价了催化剂的脱硫反应活性。结果表明，当催化剂负载Co-Mo（5，25）时，在反应温度360 oC，压力4 MPa，氢油体积比400，空速4.0 h-1的条件下，催化裂化柴油脱硫率最高可以达到95.59%。     

助剂Co对Ni/SBA-15分子筛催化剂催化苯乙酮加氢反应性能的影响

采用旋转蒸发法制备了系列Ni-Co/SBA-15分子筛催化剂(Ni负载量为10%(w),Co负载量为0,1%,5%,7%,9%(w)),通过XRD、N2物理吸附、TEM、H2-TPR等手段对催化剂的物化性能进行表征,考察了苯乙酮加氢反应中Co作为助剂对Ni/SBA-15分子筛催化剂性能的影响。实验结果表明,助剂Co的加入显著提高了Ni/SBA-15分子筛催化剂的活性,当Co负载量为5%(w)时,助剂Co的促进作用最为明显,比以10%Ni/SBA-15分子筛为催化剂时苯乙酮转化率提高了14.9%;助剂Co的加入并没有改变SBA-15分子筛的孔道结构,助剂Co的引入提高了Ni的分散性与还原能力,使得催化活性显著提高。     

介孔分子筛催化剂Co-Mo/SBA-15的制备及其加氢脱硫性能

 以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Co-Mo/SBA-15催化剂。采用XRD、BET、FT-IR、TEM等测试手段对样品进行了分析。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物,在固定床反应器上评价了Co-Mo/SBA-15的催化活性。结果表明,担载金属后的SBA-15分子筛仍然具有高度有序的二维六方介孔结构,金属颗粒高度分散。当MoO₃的负载量增加到25%时,分散度有所降低,部分MoO₃以聚集态存在于载体表面。含5%CoO和25%MoO₃的Co-Mo/SBA-15催化剂具有最高的加氢脱硫活性,硫质量分数由490μ g/g降至11μ g/g,DBT的脱硫率可达97.75%。     

非均相类芬顿催化剂Fe/SBA-15的制备及其催化性能的研究

采用浸渍法制备了负载型Fe/SBA-15催化剂,其与H2O2可构成非均相类芬顿催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附分析、IR和TEM等手段对Fe/SBA-15催化剂进行表征。通过降解水中的亚甲基蓝研究催化剂的降解性能,考察催化剂中Fe含量、H2O2初始浓度和溶液初始pH等因素对亚甲基蓝降解率的影响。实验结果表明,Fe/SBA-15催化剂具有介孔结构,孔道均匀,平均孔径为5.534 nm,比表面积为483.5 m2/g;在溶液初始pH=3、H2O2初始浓度20 mmol/L、亚甲基蓝初始浓度2.5 mmol/L,Fe含量为0.9%(w)的Fe/SBA-15催化剂2 g/L、17.5℃和90 min的条件下,亚甲蓝的降解率可达到96.36%;Fe/SBA-15催化剂连续重复使用3次仍具有良好的催化性能。     

浸渍溶液pH值对Co/SBA-15催化剂F-T合成反应催化性能的影响

以SBA-15分子筛为载体,利用硝酸和氨水调节浸渍液的pH值,采用等体积浸渍法制得Co/SBA-15催化剂,结合XRD、TPR和XPS等表征手段,考察了浸渍溶液pH值对催化剂物化性质和催化性能的影响.结果表明.浸渍溶液pH值大于SBA-15的等电点时有利于活性组分Co在载体表面的分散,促进了Co与载体之间的相互作用,降低了Co物种的还原度,使催化活性降低,甲烷选择性增大;浸渍溶液pH值小于载体的等电点时削弱了Co与载体之间的相互作用,提高了Co物种的还原度,进而提高催化剂对F-T合成反应的催化活性和C5+选择性.     

Co/SBA-15催化剂的合成及其对亚甲基蓝的催化降解

采用直接合成法制备了负载型Co/SBA-15催化剂,采用XRD,XPS,TEM,N_2吸附-脱附等手段对Co/SBA-15进行表征;考察了催化剂用量、Na HCO_3和H_2O_2的浓度及体系p H对Co/SBA-15催化降解亚甲基蓝性能的影响,并探讨了亚甲基蓝催化降解的机理。表征结果显示,Co/SBA-15具有载体SBA-15分子筛的典型介孔结构,孔分布均匀,Co/SBA-15的平均孔径、比表面积和孔体积分别为3.44 nm、475.33 m~2/g和0.27 cm~3/g。实验结果表明,在p H=9、Na HCO_3和H_2O_2浓度分别为10 mmol/L和30 mmol/L、催化剂用量为0.015 g、35℃下反应2 h,50 m L的25 mg/L亚甲基蓝的降解率可达86.48%。催化剂在Co+Na HCO_3+H_2O_2体系中产生碳酸盐自由基,形成了更多的活性氧自由基,提高了对亚甲基蓝的降解性能。     

Cu/SBA-15的制备及其催化C18甲酯选择性加氢的性能

采用浸渍法、沉淀法和蒸氨法分别制备了10%(w)负载量的Cu/SBA-15系列催化剂,并应用于C18甲酯的选择性加氢反应中;选择蒸氨法制备的CuSi-AE催化剂,考察了温度、压力、重时空速(WHSV)、氢酯体积比等反应条件对加氢性能的影响。采用XRD、BET、N_2吸附-脱附、TEM等方法对所制备催化剂进行表征。表征结果显示,制备方法对催化剂孔结构、铜物种类型及其分散行为有着显著影响,CuSi-AE催化剂活性最高。实验结果表明,在150℃、0.5 MPa、WHSV=3h~(-1)、氢酯体积比1 200等优化后的反应条件下,CuSi-AE催化剂能够连续、高效、稳定运行28h以上,油酸甲酯含量最高可达91.06%。     

聚多巴胺修饰的SBA-15负载钌催化剂催化苯部分加氢

以过碘酸钠为氧化聚合诱导剂,在微酸性条件下(pH=5.0)合成了聚多巴胺修饰的分子筛载体。采用环己烷-水双溶剂法,制备了聚多巴胺修饰的SBA-15负载钌催化剂,并对催化剂进行了表征。实验结果表明,聚多巴胺能显著提高催化剂的亲水性,修饰后的催化剂在苯部分加氢反应中表现出高环己烯选择性;采用该催化剂,苯转化率为63.2%时,环己烯收率可达51.8%;聚多巴胺的引入不会影响SBA-15长程有序的介孔结构,催化剂具有适中的比表面积和良好的钌分散度。     

HY分子筛对萘加氢催化剂NiO/SBA-16性能的影响

将HY微孔分子筛引入到萘加氢催化剂NiO/SBA-16的载体中,制备出萘加氢催化剂NiO/HY-SBA-16,采用X射线衍射仪、氮气吸附-脱附仪、吡啶吸附红外光谱、扫描电子显微镜等仪器对催化剂进行了表征,并考察了HY分子筛对催化剂萘加氢反应活性的影响。结果表明:与NiO/SBA-16相比,催化剂NiO/HY-SBA-16的比表面积增大,酸强度和酸量明显增加;萘加氢反应中萘的转化率提高了6.1个百分点,十氢萘的选择性提高了6.0个百分点。     

Pd/C催化剂下呋喃加氢制备四氢呋喃的工艺探讨

研究了以负载型Pd/C为催化剂呋喃加氢制备四氢呋喃工艺条件,探讨了呋喃加氢反应条件对制取四氢呋喃的影响。实验结果表明,在一定反应条件下,呋喃的转化率可达92%,四氢呋喃的收率约为90.2%。其催化剂反应活性高,选择性好,反应条件比较温和。