乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂上C4烯烃生成规律

针对乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂表面绿油生成导致催化剂失活的关键问题，运用XRD和H2⁃TPR表征催化剂的组成及结构性质，运用10 mL固定床高压加氢装置考察了Pd⁃Ag催化剂的乙炔选择性加氢性能及反应过程中绿油前驱体C4烯烃的形成规律。结果表明，不同制备工艺的Pd⁃Ag/Al2O3催化剂乙炔加氢活性存在明显差异，这主要取决于Pd在催化剂表面的分散形式，助剂Ag和活性中心Pd之间紧密的混合可增强电子和几何效应，形成更多的Pd⁃Ag合金相，降低了催化剂的加氢活性，但增加了催化剂的稳定性；而C4烯烃生成量与催化剂活性呈正相关，催化剂活性越高生成的C4烯烃越多，研究结论揭示了Pd⁃Ag催化剂的失活机制，对催化剂的改性和工艺条件优化具有重要的指导价值。     

LB型节能高温变换催化剂的程序升温脱附

针对LB型节能高温变换催化剂工程应用、过程优化、表面性能研究之必需,运用程序升温脱附(Temperature-Programmed Desorption,TPD)技术,实验测得CO,H2O,CO2在催化剂上的TPD曲线.运用Origin7.5的PFM多峰分析和拟合模块,对各TPD曲线进行分离模拟;借助MATLAB操作平台自编程序进行脱附动力学回归,得到脱附活化能、频率因子、脱附级数等脱附动力学参数.表明LB型节能高温变换催化剂具有较好的低汽气比操作性能,对CO不存在多个不同吸附活性中心,对H2O存在多种吸附活性中心,对CO2存在低温区和高温区两类吸附活性中心.CO,H2O,CO2在LB催化剂上的脱附呈现一级脱附动力学特征.探讨了LB型节能高温变换催化剂表面吸附活性中心类型和对CO,H2O,CO2的TPD行为.     

NO-O2在CuSO4/Al2O3表面的反应

采用程序升温脱附 (TPD)技术考察了O2 和NO在CuSO4/Al2 O3表面的吸附。结果显示 ,在CuSO4/Al2 O3表面存在大量吸附氧 ,这些吸附氧在 6 0 0℃以上脱附。NO在CuSO4/Al2 O3表面分解的主要产物是N2 O ,同时有O3产生     

NO—O2在CuSO4／Al2O3表面的反应

采用程序升温脱附（TPD）技术考察了O2在NO在CuSO4/Al2O3表面的吸附。结果显示，在CuSO4/Al2O3表面表面存在大量吸附氧，这些吸附氧在600℃以上脱除。NO在CuSO4/Al2O3表面分解的主要产物是N2O，同时有O3产生。     

金属改性13X分子筛及对石脑油吸附脱氯研究

以13X分子筛为载体,MgO和Fe2O3为活性组分,采用浸渍法制备了MgO/13X、Fe2O3/13X、MgO⁃Fe2O3/13X等三种吸附剂。利用XRD、N2吸附⁃脱附、TG⁃DTA等表征技术对制备的吸附剂结构进行了分析,并考察了吸附剂对石脑油的脱氯效果。结果表明,MgO和Fe2O3等金属氧化物均匀负载于13X分子筛上,且改性后的吸附剂比表面积和孔径略有增加,孔容有所减小。通过对比得出MgO⁃Fe2O3/13X吸附剂的脱氯效果最佳,最佳条件为吸附时间2 h、吸附温度60 ℃、剂油体积比1∶40的情况下,脱氯率最高,达到89%。通过拟合结果可知,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,主要为物理吸附过程。     

反应过程中升华型催化剂的物性变化(Ⅲ)Zn(Ac)_2 的程序升温脱附测定

用程序升温脱附法测定了乙炔在衰化程度不同的醋酸锌催化剂上的脱附峰面积。发现乙炔在纯载体活性炭上的脱附峰面积为零,证明所得峰面积表征了乙炔在醋酸锌上的化学吸附量。衰化程度不同的催化剂上乙炔的程序升温脱附峰面积与其残留量呈线性关系,证明该催化剂失活的主要原因是活性组分醋酸锌的升华流失造成的。     

反应过程中升华型催化剂的物性变化（Ⅲ）Zn（Ac）2的程序升？…

用程序升温脱附法测定了乙炔在衰化程度不同的醋酸锌催化剂上的脱附峰面积,发现乙炔在纯截体活性炭上的脱附峰面积为零,证明所得峰面积表征了乙炔在醋酸锌上的化学吸附量,衰化程度不同的催化剂上乙炔的程度升温脱附峰面积与其残留量呈线性关系,证明该催化剂失活的主要原因是活性组分醋酸锌的升华流失造成的。     

CH4浓度检测用钯催化剂性能及H2-TPR研究

采用溶胶-凝胶法制备了孔径分布为50～100 nm的γ-Al2O3载体,浸渍法负载助剂CeO2,K2O和MgO.测试了助剂改性的Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化反应性能.结果表明:助剂提高了Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化的活性和稳定性.负载20?O2催化剂的反应活性与稳定性较好,其转化率达到90%时的反应温度为351 ℃,转化率达到10%时的反应温度为252 ℃,相比Pd/Al2O3催化剂分别降低了125 ℃和118 ℃.H2-TPR表征结果表明:含有CeO2的催化荆在110～170 ℃之间出现一个PdO物种的还原峰,PdO还原峰的面积与还原温度分别与催化剂的反应活性相一致.     

乙醇在负载磷钨杂多酸催化剂上的吸脱附行为研究

运用IR,XRD,BET及n-C4H9NH2电位滴定法等测试技术表征负载12-磷钨酸(HPW)催化剂性能,C2H5OH-TPSR技术研究了乙醇在负载磷钨酸催化剂上的吸脱附行为以及HPW负载量对HPW/C催化剂上C2H5O吸脱附影响.实验结果表明:H3PW12O40(HPW)载于活性炭和SiO2载体上仍保持其Keggin结构不变.当负载量小于35%时,HPW在活性炭和硅胶载体表面呈高度分散.负载型HPW催化剂的酸量与负载量呈顺变关系.C2H5OH在HPW和负载HPW催化剂上都具有两个不同类型的吸附形态,对于负载型H3PW12O40催化剂而言,位于140℃左右的吸附态为物理吸附;位于215℃附近的为化学吸附.化学吸附的C2H5OH在程序升温脱附过程中发生催化表面反应形成乙烯、乙醚及少量乙醛,且高负载量的HPW/C催化剂有利于生成乙烯.     

ZrO2/Al2O3复合载体中ZrO2的晶相和晶粒尺寸对Ni基催化剂性能的影响

用沉积-沉淀和溶胶-凝胶等法在扩孔后的Al2O3基载体上分别制备了不同ZrO2晶相和品粒尺寸的负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体，并用浸渍法制备了Ni／ZrO2／Al2O3．考察了纳米ZrO2品型结构和品粒尺寸对CO2重整CH4催化剂Ni／ZrO2／Al2O3的性能影响．结果表明，四方相ZrO2（t—ZrO2）有利于提高催化剂的表面吸附性能和催化剂的稳定性，同时t-ZrO2晶粒尺寸越小，活性物种的分散度越高，催化剂的活性好．     

不同金属催化水煤气变换反应活性的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)对水煤气变换反应中的CO分子在M (10 0 ) (M代表Cu、Ag、Au、Pd和Pt)表面上的吸附行为和吸附在金属表面上的H2 O分子的解离过程进行了研究。计算结果表明,CO在金属表面吸附后,C─O键长均在0 .114 3～0 .116 0nm (气相为0 .112 8nm)内,C─O键都不同程度地伸长了,表明它们削弱了C─O键,活化了CO分子。在对C─O键长、表面结合能(EB)、电子集居数等的分析中得到各表面对CO的吸附强度以Pd(10 0 )、Pt(10 0 )、Cu(10 0 )、Ag(10 0 )、Au(10 0 )顺序减弱;同时将此表面结合能、d电子转移数分别与水煤气变换反应的活性数据进行了关联,说明铜具有最好的活化性能。通过对水分子在不同金属表面上的解离过程的活化能研究发现,各表面对应的能量势垒以Au(10 0 )、Pt(10 0 )、Ag(10 0 )、Pd(10 0 )、Cu(10 0 )顺序下降,从而进一步解释了金属铜的催化活性优于其它金属催化剂的原因,此结论与实验结果相符。     

助剂对Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂性质和催化性能的影响

研究了助剂MgO、TiO2、ZrO2等对CO2直接加氢合成二甲醚的Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂性质和催化性能的影响,并用XRD、XPS、H2-TPD、CO2-TPD、H2-TPR等手段进行了表征.结果表明,助剂不同程度地促进了CuO和ZnO的分散;降低了Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂的TPR还原温度;加入的助剂富集于催化剂表面,除ZrO2以外的其他助剂均降低了催化剂表面Cu原子的浓度;助剂对H2、CO2吸附中心有调变作用;活性评价结果表明,CO2的转化率与表面Cu原子的浓度和催化剂吸附氢的能力有关,ZrO2是CO2加氢制二甲醚Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂的优良助剂.     

助剂对CuO-ZnO-ZrO2 催化剂CO2 加氢制甲醇性能的影响

采用燃烧法制备了Al₂O₃、CeO₂、NiO 金属氧化物改性的CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂,通过X 射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、H2-程序升温脱附(H2-TPD)、CO₂-程序升温脱附(CO₂-TPD)表征手段,探讨Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂对催化剂物相组成及微观结构的影响,且在固定床连续流动反应装置上考察了添加3种不同助剂对CO₂ 加氢合成甲醇性能的影响。结果表明,Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂均有助于提高CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂的活性,且添加适量CeO₂ 的催化剂催化效果最好;3种助剂都可以抑制CuO 晶粒的生长和提高CuO 的分散度,从而更利于催化剂的还原和H2 的吸附解离;3种金属氧化物助剂均可不同程度地调变催化剂表面碱强度和碱性位数目,较之NiO 改性的催化剂,Al₂O₃ 和CeO₂ 改性的催化剂表面碱强度更强,碱性位数目也更多,从而更利于CO₂ 的吸附活化。     

CeO2修饰八面体α-Mn2O3催化柴油机碳烟消除

采用等体积浸渍法以不同负载量的二氧化铈(CeO2)修饰八面体α-Mn2O3,制备出CeO2/α-Mn2O3复合金属氧化物催化剂.利用X线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、氮气吸附脱附对其进行结构及物化性质进行表征,利用程序升温氧化反应对其活性进行评价,研究CeO2负载量对八面体α-Mn2O3催化柴油机碳烟消除的影响.结果表明,负载量为6％CeO2的催化剂展示了最佳的催化碳烟燃烧活性.     

等离子体辅助制备合成低碳醇用CuCo／ZrO2催化剂

CO加氢合成低碳醇是Cl化学领域的研究热点之一．采用浸渍法制备CuCo／ZrO2催化剂的过程中引入射频等离子体技术,并研究催化剂前驱体经等离子体处理对催化剂结构与低碳醇合成性能的影响,借助X射线衍射（XRD）、程序升温还原（H2-TPR）和程序升温脱附（C0-TPD）等测试技术表征催化剂．结果发现,等离子体技术用于前驱体的处理可降低催化剂的晶粒尺寸、促进活性组分的分散、提高催化剂表面对CO分子的吸附活化和碳链增长能力,从而显著提高催化剂的CO转化率和液相产物中C2＋醇选择性,分别高达98．3％和71．8％．     

稀土铈掺杂纳米Pd粒子的制备及催化性能

以Pd、Ce为原料 ,用电弧等离子体法制备了纳米复合粉体。用TEM、XRD、SEM及等离子体发射光谱等方法研究其结构和组成。采用机械方法将纳米PdCe加载到γ Al2 O3载体表面上制成负载型纳米催化剂 ,以CO氧化反应为探针测试其催化活性 ,结果表明 ,纳米PdCe催化剂具有很好的催化活性。     

用升华流失方法研究MoO_3/γ—Al_2O_3单分子层特征

采用把氮气(800℃)、水蒸汽(700℃)通过MoO_3/γ—Al_2O_3催化剂的升华流失方法,得到MoO_3脱附程度不同的催化剂样品。用XRD技术和化学分析测定证明,钼化物特征峰的强度与催化剂上MoO_3含量呈良好的线性关系,从而求出MoO_3在γ—Aj_2O_3上单分子层饱吸附量。与文献结果相符。本文的结果说明,多层分散在载体上的MoO_3在脱附时,先脱多层部分。这为“盐类或氧化物在载体上自发单层分布倾向”的理论提供了新的证据。     

Al2O3含量对Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂性能的影响

研究了Al2O3含量对Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂在CO2加氢合成二甲醚中催化性能的影响,并用XRD,H2-TPR,XPS,NH3-TPD和CO2-TPD等手段进行了表征.研究结果表明,Al2O3延缓了CuO和ZnO晶粒的长大,同时使催化剂变得难以还原.加入的Al2O3富集于催化剂表面,改变了催化剂表面Cu2+和Zn2+的摩尔分数.Al2O3还与SiO2产生无定形SiO2-Al2O3混合相,提供二甲醚合成所必需的酸碱中心.反应结果表明,Al2O3在催化剂中的质量分数低于1.4%时,对转化率的提高有促进作用;当Al2O3在催化剂中的质量分数为4.0%时,甲醇合成以及甲醇脱水的活性中心呈现出较好的"协同催化效应",目标产物二甲醚的收率最高.研究认为,Al2O3通过影响CuO与Al2O3之间的相互作用以及催化剂的表面酸性,从而使催化剂对CO2加氢合成二甲醚表现出不同的催化性能.     

制备方法对负载型FeS/Al_2O_3催化剂催化性能的影响

用原位合成法、水热法、共沉淀法和浸渍沉淀法分别制备了负载型纳米Fe2O3/Al2O3催化剂前驱体,并进一步将其还原和硫化制成FeS/Al2O3催化剂用于H2S分解制氢的反应中,同时用BET、XRD、TPR和IR等对催化剂或前驱体的比表面积、晶相结构、孔径分布、还原性和吸附性等进行了表征。结果表明,原位合成法制备的FeS/Al2O3催化剂平均粒径较小,比表面积较大,有利于催化剂的还原和硫化,H2S在该催化剂表面形成的化学吸附态较强,H2S容易发生解离,初活性高于其他方法制备的催化剂,反应60 h后催化剂的活性没有出现明显下降。     

Pd/γ-Al2O3-堇青石结构化催化剂制备及性能

采用悬浮液涂层法对结构化堇青石载体进行修饰,然后采用浸渍法制备Pd/γ-Al2O3-堇青石结构化催化剂.考察了Pd负载量及焙烧温度对催化剂活性与选择性的影响,结果表明:0.5%是适宜的Pd负载量,673K和773K是适宜的催化剂焙烧温度.通过TEM、BET、XPS等手段对催化剂进行表征,结果发现负载量增加时催化剂分散度降低,适当提高催化剂焙烧温度能增加金属Pd的分散度,但XPS表征显示催化剂表面Pd原子分数却呈下降趋势.从Pd3d5/2结合能和半峰宽FWHM数据可知,高温焙烧可能产生两种形态的PdO,在673K和773K焙烧时生成了较多的有利于间二硝基苯催化加氢的PdO,因此其活性与选择性最佳.