金属负载方式对Al-SBA-15/USY分子筛加氢裂化催化剂的影响

以Al-SBA-15/USY复合分子筛为主要成分,分别采用浸渍法、混捏法制备了催化剂。对催化剂进行了透射电镜（TEM）、氢程序升温还原（H₂-TPR）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、氮气吸附-脱附表征。结果表明,催化剂具有微孔-介孔孔道,而且采用浸渍法制备的催化剂的孔容达到0.34 mL/g、孔径达到5.5 nm、酸量达到0.265 mmol/g,均高于混捏法制备的催化剂。以减压蜡油（VGO）为原料在200 mL评价装置上对催化剂进行评价。结果表明,与混捏法制备的催化剂相比,浸渍法制备的催化剂的中间馏分油收率提高1.6%、选择性提高1.9%。     

负载型钒钛脱硝催化剂酸化处理与性能

以商业TiO₂为载体,采用浸渍法制备了V₂O₅-WO₃-TiO₂/SO₄^2-催化剂,考察了硫酸酸化载体TiO₂的顺序及硫酸酸化量对氨气选择性催化还原NO活性的影响,采用XRD、BET、FT-IR、TG-DTA、TPD等手段对催化剂进行了表征。BET表征结果表明,随着酸化处理的用酸量增大,催化剂表面积降低;但FT-IR、TG结果表明,增大酸化处理用硫酸量提高了硫酸根与钨之间的电子交互作用。程序升温的活性测试结果表明,硫酸酸化处理对催化剂活性具有促进作用,结合NH₃-TPD表征证实了具有酸化处理程序制备的催化剂可以增强表面酸性位,从而使催化剂具有高活性。     

浸渍方法对Ni-W/Y-ASA催化剂加氢裂化性能的影响

以高比表面积无定形硅铝（ASA）和改性Y型分子筛（USY）为原料制备催化剂载体,分别采用传统浸渍法、铝溶胶浸渍法、USY粉体浸渍法和ASA粉体浸渍法制备Ni-W/Y-ASA催化剂。采用氮气吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、吸附吡啶原位红外（Py-IR）和颗粒强度测定仪等表征手段,探究不同的浸渍方法对催化剂的织构性质、形貌、酸性以及机械强度的影响,并将制备的催化剂应用于正癸烷的加氢裂化反应。结果表明,采用ASA粉体浸渍方法,因较多地保留了Ni-W/Y-ASA催化剂中USY粉体上的B酸性位,使催化剂具有最多的B酸含量,增强了催化剂的酸性质,进而提高了催化剂在以正癸烷为模型化合物的加氢裂化反应中的裂化活性。     

SrO助催化剂对Fe1-xO基熔铁氨合成催化剂性能的影响

采用高温熔融法制备了不同SrO含量的Fe_{1- x} O基氨合成催化剂。在类似工业条件下（15MPa、30000h^-1）使用固定床反应器对催化剂进行了氨合成（氮的催化加氢）活性评价,并采用X射线能谱仪（EDS）、程序升温还原（H₂-TPR）、N₂程序升温脱附（N₂-TPD）、X射线粉末衍射（XRD）对样品进行表征。结果表明,随着SrO含量的增加,催化剂的活性先增加后降低,呈现出火山型活性变化趋势。当SrO质量分数为0.4%时,催化剂活性最高。SrO存在表面偏析现象,且SrO的添加并没有促进或明显抑制催化剂的还原。少量SrO的添加降低了N₂的解离活化能或降低了NH _x 物种的稳定性,提高了催化剂的活性;SrO含量进一步增加,覆盖了表面部分活性位,消耗了体相的重要结构助催化剂Al,降低了催化剂的活性和耐热性能。     

金属硫酸盐与氧化物助剂对SCR脱硝催化剂性能的影响

通过分步浸渍法制备了一系列以碱土金属或过渡金属为助剂,低钒含量的V-M_x(SO₄)_y-W/Ti及V-M_xO_y-W/Ti催化剂,对负载相同金属离子硫酸盐及氧化物的催化剂性质进行了对比考察。通过选择性催化还原(SCR)反应对催化剂进行活性评价,结果显示,负载某金属硫酸盐比相应氧化物助剂的催化剂活性好。负载钴离子的催化剂具有良好的低温活性,进而对负载钴离子的催化剂进行了抗硫抗水性能测试,并借助XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR、TG、BET对负载不同金属硫酸盐及氧化物助剂的催化剂进行了表征,揭示了活性好的催化剂(如负载CoSO₄的催化剂)通常具有较多的表面酸及较好的低温还原能力。     

铁铈复合选择性催化还原脱硝催化剂的碱金属(钾)中毒机理

采用湿法浸渍法将碱金属(钾和钠)负载到柠檬酸法制备的铁铈复合催化剂(FeCeO_x)表面模拟中毒,考察碱金属对此催化剂低温选择性催化还原(SCR)脱硝活性的影响;通过N2吸附、程序升温脱附(NH3-TPD、NO-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)及原位漫反射红外傅里叶变换光谱(in situ DRIFTS)等表征技术分析了催化剂的失活原因和机理。结果表明,碱金属钾比钠对铁铈复合催化剂的脱硝活性影响更大;碱金属钾中毒后,催化剂的比表面积和氧化还原性能下降;钾降低了催化剂的低温NOx吸附能力,尤其是减少了活性硝酸盐物种而生成更多的惰性硝酸盐物种;催化剂表面酸性的显著下降是此催化剂失活的主要因素,且Br?nsted酸位和Lewis酸位两种酸性位均受到钾的影响,抑制着NH3在催化剂表面的吸附。     

ZrO2-Al2O3复合载体负载Ni基催化剂COx甲烷化性能

采用浸渍和粉末压片的方法制备了两种ZrO₂-Al₂O₃复合载体并用于负载Ni基催化剂，并利用氮气等温物理吸附、X射线粉末衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等分析手段对催化剂物化性质进行表征，考察了ZrO₂-Al₂O₃复合载体制备方法及ZrO₂的引入对Ni基催化剂在CO、CO₂和CO-CO₂共存的3种体系下甲烷化反应活性的影响。材料表征和活性测试结果表明，在CO甲烷化体系中，与单一Al₂O₃载体相比，引入ZrO₂的复合载体能有效提高催化剂中Ni物种的分散度从而增强CO甲烷化过程中催化剂活性，且粉末压片法较浸渍法制备的复合载体能有效提高催化剂的还原度，降低还原温度，但前者会大大降低催化剂的比表面积；在CO₂甲烷化体系中，当载体形貌和制备方法相同时，载体的变化对催化剂活性的影响较小，CO₂转化率主要受到制备方法不同引起的物理性质如比表面积变化的影响；在CO-CO₂共存体系中，由于CO在竞争吸附中比CO₂更容易占据活性位点，所以呈现出优先进行CO甲烷化再进行CO₂甲烷化、CO₂的含量先增多后减少的规律。     

碱土金属对铜/三氧化二铝酯加氢催化剂性能的影响

采用超声波强化共沉淀法制备铜/三氧化二铝酯加氢催化剂，制备过程中添加碱土金属硝酸盐对催化剂进行改性。通过丁二酸二甲酯加氢反应对催化剂性能进行评价，考察碱土金属种类及添加量对催化剂加氢性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H₂-TPR)、氨程序升温脱附(NH₃-TPD)、N₂物理吸附对催化剂进行分析表征，考察钙添加量对催化剂晶型结构、还原性能、酸强度、BET比表面积和孔结构的影响。结果表明，碱土金属改性可以提高催化剂加氢性能，在温度为160℃、压力为6.0 MPa、原料质量空速为0.6 h^-1、氢酯物质的量比为300工艺条件下，丁二酸二甲酯转化率可达到99.46%、1,4-丁二醇选择性可达到94.39%。适量添加钙后催化剂中活性组分特征峰变宽、分散度提高；还原温度略有降低；酸强度明显降低；比表面积略有下降、孔容略有增大、孔径明显增大。这些物化性质的改变导致催化剂丁二酸二甲酯加氢性能发生改变。     

钼/钒-白云石双功能催化剂催化甘油脱水-氢转移制烯丙醇

采用浸渍法制备同时具有碱性位点和氧化还原位点的MoO/VO-CD-T(CD为煅烧白云石，T为煅烧温度)双功能催化剂。结果表明，催化剂表面钼/钒氧化物主要由MoO₃和V₂O₅组成；煅烧白云石与钼、钒氧化物之间形成不同的物相，可进一步调节催化剂稳定性和氧化还原性能。在空气气氛下CD-500负载的V₂O₅催化剂更有利于烯丙醇形成，主要是因为空气中氧气的存在会抑制高价态钒的还原；而CD-500负载钼的氧化物对烯丙醇的活性较低，因为Mo⁶⁺的还原能力弱。以质量分数为20%的甘油溶液为原料，在反应温度为320℃的条件下，2%VO-CD-500催化剂(2%为VO的质量分数)催化性能相对最佳，甘油转化率为52.4%，烯丙醇选择性为37.4%。     

钒钛催化剂制备方法对甲醇氧化制二甲氧基甲烷反应性能的影响

分别用快速燃烧法(RC)、共沉淀法(CP)、浸渍法(IM)和机械混合法(PM)制备了钒钛催化剂,并将其应用于甲醇氧化一步法合成二甲氧基甲烷的反应中.同时采用X射线衍射(XRD)、N2吸附/脱附(BET)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD),H_2程序升温还原(H_2-TPR)等多种手段对催化剂进行了表征.结果表明RC催化剂上钒的分散度最高,酸中心数最多,同时氧化还原能力较强.甲醇氧化反应结果表明.RC催化剂上甲醇转化率和DMM选择性最高,这可能与RC上较高的钒分散度,较强的氧化还原能力和较多的酸性中心数有关.     

杂多酸改性V-Mo/Ti-W催化剂的宽温SCR脱硝性能

采用等体积浸渍法制备了一系列Keggin型杂多酸改性的V-Mo/Ti-W催化剂,并通过X射线衍射（XRD）、BET比表面分析（BET）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征方法对催化剂物化性质进行了表征分析。各项表征分析结果表明,杂多酸改性后的HPAs-V-Mo/Ti-W催化剂相比于改性前的催化剂,平均孔径尺寸更大,可抑制硫酸氢铵沉积,以提高催化剂抗硫性能;与V-Mo/Ti-W样品相比,改性后的催化剂具有更强的NH₃吸附能力、更好的还原性能和更多的化学吸附氧物种,从而表现出更优异的脱硝性能和N₂选择性。杂多酸改性后的催化剂在200~380℃温度范围内、150000h^-1高空速、高浓度SO₂和H₂O存在的模拟烟气中表现出高 NH₃-SCR活性、优异的抗SO₂性能,并保持几乎100%的N₂选择性,可作为燃煤电厂深度调峰的宽温催化剂,具备良好的工业应用价值。     

Cr对工业V-Mo/Ti脱硝催化剂的毒化作用研究

采用浸渍法将不同含量的Cr₂O₃负载在工业V-Mo/Ti脱硝催化剂上,并通过XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR、XPS、N₂-吸附脱附、拉曼光谱等手段对催化剂进行表征分析。使用固定床微型反应评价装置对不同催化剂进行了脱硝性能检测。结果表明：工业V-Mo/Ti脱硝催化剂上负载Cr₂O₃,对催化剂的孔结构影响较小;V-Mo-Cr/Ti催化剂与V-Mo/Ti催化剂相比具备更多的表面酸量。但由于受Cr₂O₃的影响,催化剂的还原性能较低,化学吸附氧含量较少。与V-Mo/Ti催化剂相比,V-Mo-Cr/Ti催化剂在250~430 ℃温度区间内的脱硝效率较低,N₂O生成量较多。     

Synthesis and properties of PdO/CeO2-Al2O3 catalysts for methane combustion

This study focuses on the loading of catalytic materials, e.g., palladium on the surface of supporting materials, with the aim to obtain catalysts with high activity for methane combustion. The catalyst PdO/CeO₂-Al₂O₃ was prepared by impregnation under ultrasonic condition. The effect of different activation methods on the activity of catalysts for methane catalytic combustion was tested. The properties of reaction and adsorption of oxygen species on catalyst surface were characterized by H₂-temperature programmed reduction (H₂-TPR), and O₂-temperature programmed desorption (O₂-TPD). Furthermore, the sulfur tolerance and sulfur poisoning mode were investigated. The results indicate that the catalyst PdO/CeO₂-Al₂O₃ activated with rapid activation shows higher activity for methane combustion and better sulfur tolerance. The result of sulfur content analysis shows that there is a large number of sulfur species on the catalyst’s surface after reactivation at high temperature. It proves that the activity of catalysts cannot be fully restored by high-temperature reactivation.     

High activity supported gold catalysts by incipient wetness impregnation

It is generally thought that catalysts produced by incipient wetness impregnation (IW) are very poor for low temperature CO oxidation, and that it is necessary to use methods such as deposition–precipitation (DP) to make high activity materials. The former is true, indeed such IW catalysts are poor, and we present reactor data, XPS and TEM analysis which show that this is due to the very negative effect of the chloride anion involved in the preparation, which results in poisoning and excessive sintering of the Au particles. With the DP method, the chloride is largely removed during the preparation and so poisoning and sintering are avoided.

However, we show here that, contrary to previous considerations, high activity catalysts can indeed be prepared by the incipient wetness method, if care is taken to remove the chloride ion during the process. This is achieved by using the double impregnation method (DIM). In this a double impregnation of chloroauric acid and a base are made to precipitate out gold hydroxide within the pores of the catalyst, followed by limited washing. This results in a much more active catalyst, which is active for CO oxidation at ambient temperature. The results for DIM and DP are compared, and it is proposed that the DIM method may represent an environmentally and economically more favorable route to high activity gold catalyst production.     

合成气完全甲烷化催化剂的研究现状

以天然气供应多元化和煤炭清洁高效利用为目标,煤制合成天然气受到重视,合成气完全甲烷化是煤经合成气制天然气的关键技术,而甲烷化催化剂是其核心要素。合成气甲烷化催化剂的主流催化剂为镍基催化剂,常用助剂为稀土氧化物、过渡金属和碱土金属,载体为Al2O3、Si O2、Zr O2、Ti O2或复合氧化物,制备方法为干混法、浸渍法、沉淀法及溶胶-凝胶法。国内外主要研究热点是提高甲烷化催化剂在固定床反应器中的高温、高压及高空速条件下的稳定性和机械强度。建议深入研究催化剂的烧结机理及助剂作用机理,探索新的制备方法,开发新型高温甲烷化催化剂;对于强放热的煤制合成天然气工艺,也应加大流化床甲烷化技术及催化剂的开发。     

Hydrogenation of CO2 over sprayed Ru/TiO2 fine particles and strong metal–support interaction

Ru/TiO₂ catalysts were prepared by spray reaction (SPR) and conventional impregnation (IMP) methods. The catalytic activities of SPR fine particles were much higher than those of IMP catalysts for CO₂ hydrogenation. A high temperature reduction greatly promoted the activity of SPR catalyst. A model of surface structure was proposed which exhibits the enhancement of decoration and the formation of more boundaries over spr-Ru/TiO₂. The high activity of SPR catalyst is attributed to the occurrence of new active sites at the metal–support perimeters and not any SMSI phenomenon. EXAFS reveals that the Ru atom was interacting with TiO₂ by oxygen atom so strongly on the SPR catalysts that a part of the Ru atoms, located near the internal interface between Ru particles and TiO₂ support, existed as Ruⁿ⁺ (n<4) cations even if SPR catalyst was subjected to a high temperature reduction. These Ruⁿ⁺ cations are responsible for the inhibition of SMSI formation over SPR catalysts.     

制备方法对V_2O_5-WO_3/TiO_2选择性催化还原催化剂性能的影响

采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和浸渍法制备了V2O5质量分数4%和WO3质量分数6%的V2O5-WO3/TiO2选择性催化还原催化剂,对比了3种方法制备的催化剂选择性催化还原NO性能。采用X射线衍射、热重、N2吸附-脱附和程序升温还原等对制备的V2O5-WO3/Ti O2催化剂的结构和性质进行表征,结果表明,共沉淀法制备的V2O5-WO3/TiO2催化剂具有更好的选择性催化还原NO活性和更大的比表面积,影响共沉淀法选择性催化还原NO活性的主要因素是催化剂的热稳定性、表面羟基数量、比表面积、粒径分布以及V、W与Ti之间的内在作用。     

重芳烃轻质化催化剂n（Ni）/n（Ni+Mo）的优化与分析

以β分子筛为载体,在保持金属总负载量不变的情况下,采用等体积浸渍法制备了4种不同n（Ni）/n（Ni+Mo）的催化剂。分别采用X射线衍射（XRD）、比表面积测试（BET）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、氢程序升温还原（H₂-TPR）、氢程序升温脱附（H₂-TPD）和热重-差热分析（TG-DTG）等方法对催化剂进行了表征。结果表明,4种催化剂的酸量和酸强度相近,在n（Ni）/n（Ni+Mo）等于基准+0.2时,Mo与载体之间的相互作用最弱,其氢气吸附量最多且积炭量最少;采用某炼厂重整C₁₀⁺ 重芳烃对4种催化剂进行评价,结果表明n（Ni）/n（Ni+Mo）等于基准+0.2催化剂具有最优的催化活性和稳定性。上述结果表明,影响重芳烃轻质化催化剂活性和稳定性的关键因素是催化剂氢气吸附量的多少,氢气吸附量越多金属表面的溢流氢效应越明显,积炭前驱体被溢流氢及时消除,从而保护了催化剂的加氢活性中心不被积炭覆盖,有助于催化剂在较高活性下保持稳定。     

浸渍法制备Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂及其催化性能

采用等体积共浸渍法和分步浸渍法制备Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂,并在固定床反应器上进行正丁烷脱氢实验研究。结果表明,与共浸渍法相比,分步浸渍法制备的催化剂表现出更高的催化活性。采用等体积浸渍法制备催化剂时,活性组分与载体之间会发生竞争吸附作用,这会影响活性金属组分在载体表面的分散度,进而影响催化剂活性。     

制备方法对Co-Pd/TiO2催化剂催化CH4-CO2梯阶转化的影响

以钴、钯为活性金属, 分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法制备了Co-Pd/TiO₂催化剂, 考察了不同制备方法制备的Co-Pd/TiO₂催化剂对CH₄-CO₂梯阶转化直接合成C₂含氧化合物的影响。利用XRD、XPS和N₂-吸附-脱附对催化剂进行了表征。结果表明:两种方法制备的催化剂反应前与反应后表面织构都存在较大变化, 且催化剂中均存在CoTiO₃物种, 这是活性金属Co与载体TiO₂之间发生强相互作用, CO²⁺替代TiO₂晶格中的Ti⁴⁺的结果;CoO和金属Pd可能是该反应的活性中心;反应前与反应后溶胶-凝胶法制备的催化剂的表面Co含量均低于浸渍法制备的催化剂, 而表面Pd含量则均高于浸渍法制备的催化剂, 且溶胶-凝胶法制备的催化剂各种产物的生成速率均高于浸渍法制备的催化剂, 因此, 与浸渍法制备的催化剂相比, 溶胶-凝胶法制备的催化剂具有更好的催化活性。