负载型Cs/KIT-6催化剂在醋酸甲酯与甲醛缩合制备丙烯酸甲酯反应中的应用

采用浸渍法制备了一系列x-Cs/KIT-6催化剂,并在醋酸甲酯与甲醛缩合制备丙烯酸甲酯的反应中考察其催化活性。结果表明,负载型Cs/KIT-6催化剂在缩合反应中表现出较高的催化活性,活性物种、负载量、以及催化剂焙烧温度对催化性能均有较大的影响。当Cs负载量为8wt%时,催化剂的活性最高,醋酸甲酯转化率为35.7%,丙烯酸甲酯收率为93.9%。此外,催化剂的催化活性随着焙烧温度的升高变好,这是由于升高焙烧温度可以促进硝酸铯的分解,增强催化剂碱性强度,提高催化活性。     

铯基固体碱催化剂用于醋酸甲酯与甲醛缩合制丙烯酸甲酯

醋酸甲酯和甲醛缩合制备丙烯酸甲酯的新工艺路线引起了学术界和工业界的广泛关注。采用等体积浸渍法制备氧化硅负载铯固体碱催化剂并用于醋酸甲酯与甲醛缩合制丙烯酸甲酯反应。通过TG-MS、SEM、Raman、XRD、CO₂-TPD和反应性能评价等手段，重点考察不同铯基前驱体对催化剂结构和反应性能的影响。结果表明，碳酸铯和醋酸铯为前驱体制备得到的固体碱催化剂性能相近且性能最优，而硝酸铯前驱体制备的催化剂性能较低，可能是由于在406℃时硝酸铯出现熔融再结晶，导致活性相分散性变差。碳酸铯和醋酸铯前驱体制备的催化剂在高温焙烧条件下活性中心均以Cs₂CO₃相存在。进一步考察碳酸铯的负载量对性能的影响，以5%负载量时催化剂性能最优，醋酸甲酯转化率约20%,丙烯酸甲酯选择性约87%,催化剂稳定运行120 h,稳定性良好。     

整体式催化剂MnO_X-CeO_2/Al_2O_3催化燃烧苯研究

利用浸渍法负载制备出MnOX-CeO2/Al2O3整体式催化剂,研究了活性组分的负载量、催化剂的焙烧温度及焙烧时间对催化剂活性的影响,从而确定了催化剂的最佳制备工艺。结果表明：当Mn的负载量（质量分数）为10%,催化剂焙烧温度为600℃,焙烧时间为3 h时,催化剂MnOX-CeO2/Al2 O3具有最好的催化活性,在250℃时使苯的转化率在90%以上,并且适合比较大的空速范围,因此催化剂MnOX-CeO2/Al2O3具有广泛的工业应用前景。     

凹凸棒负载KF催化合成乙二醇烯丙基醚

采用浸渍法制备氟化钾/凹凸棒(KF/ATP)固体碱催化剂,催化丙烯醇与环氧乙烷(EO)反应合成乙二醇烯丙基醚。考察了催化剂焙烧温度、KF负载量对催化性能的影响,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、Hammett指示剂法等手段对催化剂进行表征。结果表明:焙烧温度为400℃,KF负载量为30%时,生成的活性组分K2MgF4均匀分散在ATP表面,K2MgF4与KF的协同作用使得催化剂对烯丙醇和EO反应的催化活性最高。KF/ATP固体碱催化剂用于催化合成乙二醇丙烯基醚的最佳工艺条件为:反应温度100℃,反应压力为0.20~0.35 MPa,催化剂用量为1.5%,n(丙烯醇):n(EO)为5:1,反应时间为2 h,EO转化率达97.5%。     

铜基催化剂的制备及其在催化溴甲烷制二甲醚中的应用

采用浸渍法制备了不同载体和金属组分的系列负载型催化剂,考察对溴甲烷制二甲醚的催化活性,并采用XRD、TPR和BET进行表征。结果表明,铜基催化剂催化性能较好,且以Al2O3-1#为载体制备的催化剂催化性能更优。Cu O负载量较低时,具有较高的分散度;高温焙烧使催化剂的活性中心由分散态Cu O转变为晶相Cu O,导致Cu O利用率下降;添加助剂K可显著提高Cu O利用率。优选的催化剂制备条件为:以Al2O3-1#为载体,活性组分Cu O负载质量分数为5%,助剂K负载质量分数为0.8%,焙烧温度为350℃,此条件下制备的催化剂,CH3Br转化率和二甲醚选择性均为100%,催化剂的Cu O利用率达到88.04%;再生10次后,催化剂性能保持稳定,没有明显下降。     

负载型钴锰复合金属氧化物催化剂催化分解N_2O

以ZrO_2为载体,采用浸渍法制备负载型钴锰复合金属氧化物催化剂,研究催化剂活性组分负载量、Co与Mn物质的量比、焙烧条件及含H_2O气氛对N_2O转化率的影响。结果表明,催化剂最佳制备条件为:活性组分Co负载质量分数3%,Co与Mn物质的量比为1∶1,焙烧升温速率2℃·min-1,焙烧温度900℃。该条件制备的负载型钴锰复合金属氧化物催化剂在反应温度850℃时,N_2O转化率达98.7%。当反应气氛中H_2O体积分数小于20%条件下,850℃时N_2O转化率高于90%,表明催化剂具有较强的抗水性能。     

用于羟醛缩合反应的固体碱催化剂的制备及表征

采用溶胶凝胶法制备载体二氧化锆,并通过浸渍法负载铯制备固体碱催化剂,将其应用于以醋酸甲酯、甲醛为原料合成丙烯酸甲酯的反应。考察了不同温度,负载不同含量的硝酸铷、硝酸铯对催化剂性能的影响。利用微反色谱实验装置测试合成丙烯酸甲酯固体碱催化剂的催化活性,结果表明,负载铯比铷催化效果要好;催化剂最优条件：氧化锆负载20%铯,反应温度为380℃时,可使收率达到29.2%。     

间苯二甲腈加氢制间苯二甲胺催化剂研究

采用浸渍法制备了间苯二甲腈加氢合成间苯二甲胺所用的催化剂。详细考察了负载金属类型、金属负载量(质量分数)、载体类型、焙烧温度、还原温度等条件对催化剂性能的影响。结果表明,采用Ni/Al_2O_3催化剂,当镍负载量为10%,焙烧温度为723 K,还原温度为773 K时,催化剂的反应性能最好,间苯二甲腈转化率为99%,间苯二甲胺选择性为98%。     

过渡金属对Pt/SiC催化剂上CO氧化性能的影响

以SiC为载体、Pt为活性组分、过渡金属Fe、Co和Ni为助剂,采用浸渍法制备CO氧化催化剂。考察浸渍方法、助剂及其负载量、空速和催化剂焙烧温度等对Pt/SiC催化剂性能的影响。结果表明,助剂的加入提高了活性组分Pt在载体表面的分散度,并产生一定的相互作用,从而提高了催化剂活性,其中,铁助剂的助催化效果较好。共浸渍法制备的催化剂的催化活性优于分步浸渍法,Pt-Fe/SiC催化剂制备中焙烧温度500 ℃时,催化剂活性较佳,适量Fe助剂的添加能够显著提高Pt/SiC催化剂的活性。     

Ni/Si3N4催化剂在甲烷部分氧化反应中的应用

前期工作表明Ni/Si₃N₄催化剂在甲烷部分氧化反应中有较好的催化活性和很强的抗积炭能力。在前期工作的基础上考察了镍负载量和焙烧温度对Ni/Si₃N₄催化剂在甲烷部分氧化中催化性能的影响,并采用XRD、TPR、XPS等技术对催化剂进行了表征。结果表明,镍负载量和焙烧温度影响催化剂活性组分的表面分布和晶粒尺寸,并进一步影响催化剂的反应性能。在800℃反应条件下,活性组分负载量与CH₄转化率之间的关系为：C-10>C-15>C-5>C-1;而焙烧温度与CH₄转化率大小顺序为：S(400)> S(600)>S(800)。     

The Intermetallic Catalysts for Oxidative Esterification of Methacrolein to Methyl Methacrylate

A series of supported intermetallic Pb-Pb catalysts were prepared with the impregnation method by changing the support (silica, molecular sieve or g-alumina ) and the pore size. The chemical states of the two metals were characterized by XPS analysis, the process for producing methyl methacrylate based on the direct oxidative esterification of methacrolein with methanol in the presence of oxygen was performed in a slurry reactor with the above-mentioned catalysts. The influence of the calcination temperature and the kinds of support as well as the pore size on catalytic activity had been extensively investigated. Under the conditions of temperature at 80℃, catalyst 3.8% (w) and the reaction time 2 h, the conversion rate of methacrolein reached 85%, the selectivity and the yield of methyl methacrylate were 90% and 76.5%, respectively.     

Co/TiO2-SiO2催化剂上肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇

采用等体积浸渍法制备了系列Co/TiO₂-SiO₂催化剂,用于肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇反应体系。系统考察了钴含量、焙烧温度、还原温度、稀土助剂等参数变化对钴催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明,钴催化剂的活性和选择性与其表面钴的晶粒度有一定关系,较大尺寸的钴物种对肉桂醛加氢有利。当Co含量为15%、焙烧温度和还原温度均为823 K时,催化剂表现出良好的加氢性能。稀土助剂La和Ce的引入能改善Co /TiO₂-SiO₂催化剂表面活性组分钴的分散度,提高了钴催化剂的加氢性能。     

钼/活性炭渣油加氢催化剂的制备

渣油加氢工艺是一种渣油深度加工技术,高性能渣油加氢催化剂的研发是其核心。本文以钼酸铵为活性组分前体,采用等体积法制备了钼/活性炭催化剂（Mo/AC）,考察了制备条件如金属负载量、焙烧温度、溶液pH值等对催化剂的影响,利用XRD、SEM、XPS等手段对催化剂进行了表征。在浸渍时间4h,焙烧温度440 ℃条件下制备出负载量8%（以MoO3 计）的Mo/AC 催化剂,活性组分钼呈高度分散的单层分布,催化剂活性评价结果表明,渣油转化率可达79%,馏分油收率为75%,同时,生焦率控制在1.5%的较低水平上。     

Synthesis of m-phenylenediamine from m-dinitrobenzene over silica-supported nickel catalyst

The liquid-phase hydrogenation of m-dinitrobenzene to m-phenylenediamine was studied over silica-supported nickel catalyst. The effects of Ni loading, calcination temperature, and reduction temperature on the physicochemical characteristics and activity of the catalyst were investigated by XRD, TEM, TPR, and activity tests. The results show that the silica-supported nickel catalysts exhibited high catalytic property, which depended on the particle size of Ni and the reduction degree of NiO. The optimal Ni loading, calcination temperature and reduction temperature of the catalyst for m-dinitrobenzene hydrogenation were found to be 20 wt%, 773 K in air and 723 K, respectively. Under this condition, 97.2% conversion of m-dinitrobenzene and 88.9% yield of m-phenylenediamine were obtained at 373 K and 2.6 MPa hydrogen pressure. The particle size of nickel species increased with the increase in Ni loading or calcination temperature. In addition, it was found that the catalyst could not be completely reduced at low reduction temperature, whereas high reduction temperature led to the sintering of Ni.     

负载型MoO_3/SiO_2催化合成乙酸乙酯

采用等体积浸渍法制备了MoO3/SiO2负载型催化剂,并用于催化乙醇和乙酸的酯化反应。考察了催化剂的制备条件及反应条件对醋酸转化率的影响。结果表明,催化剂适宜的制备条件为焙烧温度450℃,焙烧时间4 h,MoO3负载量为20%;适宜的反应条件为反应时间3 h、原料醇酸比为1.4︰1、催化剂用量为醋酸质量的1.9%,醋酸的转化率为79%,乙酸乙酯的选择性为100%,催化剂可重复使用。     

La-SO42-改性Al-SBA-15催化剂的制备与应用

以Al-SBA-15为载体,采用浸渍法制备La-SO₄^2-/Al-SBA-15催化剂,考察催化剂的制备条件。结果表明,La³⁺浓度为0.03 mol·L^-1和500 ℃焙烧3 h制得的La-SO₄^2-/Al-SBA-15在催化乙酸正丁酯反应中具有良好的催化性能。将制得的La-SO₄^2-/Al-SBA-15催化剂应用于乙酸正丁酯合成,结果表明,在n(冰乙酸)∶n(正丁醇)=1∶1.2、催化剂用量为冰乙酸质量的6%和反应3.5 h条件下,酯化率达97.85%。     

Zr(SO4)2/SiO2催化剂的制备及其催化合成乙酸辛酯

采用Stober法制备SiO2载体,在不同条件下采用浸渍法制备Zr(SO4)2/SiO2催化剂,并用于合成乙酸辛酯,对催化剂进行了表征,对反应条件进行了优化. 结果表明,在焙烧温度250℃及Zr(SO4)2负载量20%条件下所制催化剂最稳定且Zr(SO4)2在SiO2载体中分散最均匀,250℃下焙烧3 h催化效果最好. 最佳反应条件为催化剂用量为辛醇质量的3%,乙酸与辛醇摩尔比1.2:1,温度120℃,时间3 h,此时辛醇转化率达97.82%,反应选择性达92.53%.     

KOH负载的不同催化剂催化合成生物柴油

采用湿法浸渍法研究了五种KOH负载的催化剂催化合成生物柴油反应,并采用XRD﹑SEM﹑CO2-TPD等方法对其进行结构和性能表征。结果表明,15%(质量分数,下同)KOH负载的CaO催化酯化活性最高,在醇油摩尔比16∶1,反应温度65℃,催化剂加入量为4%条件下,反应1h,脂肪酸甲酯收率达到97.1%。KOH负载的CaO催化剂中出现了K2O的晶相,15%CaO/KOH催化剂有更多的活性位点,有利于生物柴油酯交换反应。     

MnO x /ZrO2 催化剂制备及催化臭氧氧化降解甲基橙

以商品化ZrO₂为载体,采用等体积浸渍法制备MnO _x /ZrO₂催化剂,对目标污染物甲基橙溶液进行催化臭氧降解效果研究。比较不同焙烧温度（350、400、500和550℃）、不同MnO _x 负载量（5%、10%、15%和18%）等制备条件对催化剂活性的影响,结果表明：在400℃,MnO _x 负载量为15%时,催化剂对催化臭氧降解甲基橙溶液表现出最好的活性。反应进行60 min后,甲基橙溶液的脱色率达92.8%,较单独臭氧氧化提高了36.1%。催化剂15%MnO _x /ZrO₂（400℃）的酸碱使用范围（pH为2.7、6.5、8.7、10.8）实验表明：甲基橙溶液不同初始pH条件同样会影响催化剂的活性,且pH=2.7时表现出最好的催化效果,甲基橙脱色率可达95%。循环实验表明,15%MnO _x /ZrO₂（400℃）具有较好的稳定性,催化剂循环使用三次后,甲基橙溶液脱色率仍保持在85%以上,且活性组分的流失是降低催化剂活性的一个重要原因。