氧化镧助剂对镍/二氧化硅催化剂结构和加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了La₂O₃改性的Ni/SiO₂催化剂,考察了La₂O₃的引入方法对Ni/SiO₂催化剂催化间二硝基苯加氢制间苯二胺反应性能的影响,并采用XRD、TPR和XPS等表征技术对催化剂的物化性质进行了研究.结果表明,La₂O₃的添加顺序对Ni/SiO₂催化剂的物化性质和加氢性能影响非常明显.当镧以先于镍浸渍方式引入时,将大大削弱载体与镍物种之间的相互作用,镍晶粒度变小,分散度增加,催化剂的活性显著提高,间二硝基苯转化率和间苯二胺收率分别达到97.1%和93.5%.在以镍和镧共浸方式制备的催化剂中,La₂O₃的存在也使Ni/SiO₂催化剂的反应性能有所改善,但效果没有镧先于镍浸渍方式突出.当以先浸镍后浸镧的方式加入助剂时,催化剂中的镍晶粒增大,分散性变差,催化剂的活性大幅度下降.     

具有空心结构的Ni/SiO_2催化剂上间二硝基苯加氢制间苯二胺

采用水热法一步合成了Ni3Si2O5(OH)4空心微球。在823K、H2气氛下还原,制备了具有空心结构的Ni/SiO2催化剂,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附对催化剂进行了表征。将该催化剂应用于间二硝基苯加氢制备间苯二胺的反应中,考察了催化剂结构、反应温度、反应时间、反应压力对反应的影响。在最优条件下,间二硝基苯的转化率为100%,生成间苯二胺的选择性约为94%。     

Ni/SiO2催化剂的制备条件对催化间二硝基苯加氢反应性能的影响

将Ni/SiO₂催化剂应用于间二硝基苯加氢反应中,考察了该催化剂制备过程中焙烧温度和还原温度对其催化性能的影响,并通过BET、XRD、TEM、TPR等方法对催化剂进行了表征.结果表明,在实验研究范围内,随着焙烧温度的提高,Ni/SiO₂催化剂比表面积降低,NiO与载体SiO₂之间的相互作用逐渐增强,催化剂的还原温度明显提高,活性组分Ni的晶粒度增大,焙烧温度为773 K时催化剂具有最佳的催化反应性能,此时活性组分Ni以高分散状态存在.催化剂的还原温度对Ni/SiO₂催化剂的结构和催化性能影响显著,当还原温度较低时,活性组分还原不完全,催化剂活性较低;而还原温度太高会使活性组分烧结,导致催化剂活性明显降低;还原温度为723 K时催化剂表现出最佳的活性和选择性.     

滴流床反应器中镍基催化剂催化加氢合成间苯二胺工艺的研究

以Ni／La2O3-SiO2为催化剂,采用滴流床反应器较系统地考察了反应温度、压力、气体和液体空速、溶剂等因素对问二硝基苯液相催化加氢合成间苯二胺反应的影响规律。结果表明,在较佳的温度范围内催化剂具有较好的间二硝基苯转化率及间苯二胺选择性,温度过低间苯二胺选择性较低,而温度过高会使间二硝基苯的转化率下降。反应压力及氢气空速提高、间二硝基苯液时空速降低均有刺于提高间二硝基苯的转化率和间苯二胺的选择性。乙酸乙酯对间二硝基苯有良好溶解性能,以乙酸乙酯作为溶剂可以提高催化剂的反应性能。在实验确定的适宜加氢反应工艺条件下,间二硝基苯转化率和间苯二胺选择性均可以达到99．5％以上。     

载体对镍基催化剂顺酐液相加氢性能的影响

分别以ZrO₂、SiO₂与Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni质量分数为15%的催化剂,考察了其催化顺酐液相加氢性能,并利用BET、XRD、H₂-TPR以及TPO-MS等表征手段对催化剂进行了详细表征。结果表明,随载体不同各催化剂的加氢活性及选择性存在较大差异,Ni/Al₂O₃催化剂的C=C键加氢活性最高,但其几乎没有C=O加氢活性,催化顺酐加氢主产物为丁二酸酐。Ni/ZrO₂催化剂具有最高的C=O加氢活性,催化顺酐加氢主产物为γ-丁内酯,在反应温度为483 K,氢气压力为5 MPa的条件下反应8 h时,Ni/ZrO₂催化剂的γ-丁内酯选择性达79.20%。催化剂的套用实验表明,Ni/ZrO₂与Ni/SiO₂催化剂具有高的使用稳定性,Ni/Al₂O₃催化剂则在套用过程中快速失活。顺酐加氢至γ-丁内酯的中间产物--丁二酸酐与催化剂间的相互作用是影响催化剂加氢选择性及使用稳定性的主要原因。     

助剂对二氧化碳加氢合成甲醇催化剂性能的影响

采用并流共沉淀方法制备了CuO-ZnO-ZrO2催化剂,并以金属氧化物为助剂对其进行了改性,在固定窗连续流动反应装置上考察了Ag2O和La2O32种助剂对CuO-ZnO-ZrO2催化剂催化CO2加氢合成甲醇反应性能的影响,及不同La2O3含量的CuO-ZnO-ZrO2的催化性能,采用X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明Ag2O和La2O3都可以提高CuO-ZnO-ZrO2催化剂的活性,而且添加6%La2O3(文中均指质量分数)的催化剂催化效果最好。添加Ag2O的催化剂中Ag作为活性中心参与CO2加氢合成甲醇的反应;对于La2O3改性的CuO-ZnO-ZrO2催化剂,适量La2O3有利于提高催化剂中CuO和ZnO的分散度。     

载体制备方法对Ni催化剂催化间二硝基苯加氢反应的影响

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法,分别经乙醇超临界干燥和常规干燥制得SiO2气凝胶和干凝胶载体,并以La2O3为助剂,通过浸渍法制备了用于间二硝基苯液相加氢制间苯二胺反应的镍基催化剂,通过BET、XRD、TPR、H2-TPD和活性评价等方法对催化剂的物化性质和催化性能进行了研究.结果表明,虽然以SiO2气凝胶为载体制备的二元镍基催化剂的镍晶粒的粒度较小,但由于金属镍烧结导致它表面存在的活性位相对较少,对反应组分的吸附强度较弱,致使其活性低于SiO2干凝胶负载的二元镍基催化剂.添加La2O3助剂的三元镍基催化剂的活性总体上比二元催化剂要高,其中以SiO2干凝胶为载体制备的三元催化剂具有较高的活性比表面积和适宜的吸附强度,对间二硝基苯加氢反应表现出很高的催化活性,在2.6 MPa、373 K下反应1 h后,间二硝基苯转化率可达97.0%、间苯二胺产率达93.1%.     

助剂对沸腾床渣油加氢催化剂结构性能的影响

考察了单一助剂和复合助剂组合对沸腾床渣油加氢催化剂结构性能的影响。结果表明助剂的加入显著改善了催化剂的加氢活性及转化率,可以选择不同的助剂组合来制备适用于沸腾床工艺的渣油加氢催化剂。     

国产镍基催化剂加氢性能研究

国产镍基催化剂用于棕榈油加氢制硬化油的实验结果与进口催化剂进行比较表明,其催化性能基本达到替代进口催化剂的水平;在此基础上,通过正交试验得出国产催化剂YM9002用于棕榈油加氢过程中的最佳工艺操作条件为反应压力2.5 MPa,反应时间60 min,催化剂用量为0.3%。     

镍基催化剂对衣康酸连续化催化加氢研究

将Ni/SiO2催化剂应用于衣康酸连续化催化加氢反应中,考察了Ni负载量、反应温度和反应压力对衣康酸连续化催化加氢的影响,优化了反应条件,并通过BET、X-射线衍射仪和高分辨透射电子显微镜对催化剂进行了表征。结果表明,制备的Ni/SiO2催化剂比表面积可达236.2 m2/g,在氢气压力为3 MPa,反应温度为70℃时,衣康酸的转化率可达80.6%,甲基丁二酸的转化率为88.1%。     

助剂对加氢催化剂Ni/SiO_2结构和反应性能的影响

采用等体积浸渍法制备了含不同助剂的m 二硝基苯液相催化加氢催化剂Ni/SiO2,利用BET、XRD、TPR和活性评价等方法对催化剂的物化性质和催化性能进行了研究,考察了不同助剂对催化剂结构和反应性能的影响。试验结果表明,向NiO/SiO2催化剂中引入La2O3、K2O及Li2O助剂后提高了催化剂中镍物种的分散度及还原能力,改善了催化剂的反应性能,其中以La2O3和K2O双助剂的作用最为明显。     

Ni-Cu/g-Al2O3催化剂上月桂腈的加氢性能

用Cr和Na对浸渍法制备的g-Al2O3负载Ni-Cu催化剂进行改性,用H2-TPD和CO2-TPD技术表征催化剂H2吸附能力和碱性质,并考察了其对月桂腈加氢反应的催化性能. 结果表明,Cr和Na改性后催化剂H2吸附能力显著增强,碱性质得到调节,Ni-Cu-Cr-Na/g-Al2O3催化剂具有最大H2吸附能力和最大低强度碱量及最大活性,月桂腈转化率为98%,伯胺选择性为99.2%. 优化反应条件为：氢分压2.0 MPa,反应温度70℃,反应时间30 min,搅拌转速600 r/min. 反应10次后,月桂腈的转化率由98%降为94.8%,伯胺的选择性维持在98%以上.     

还原温度对Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂加氢性能的影响

采用浸渍法制备Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂,对催化剂进行不同温度还原,并利用XRD、H2-TPR等表征,考察了还原温度对催化剂反应性能的影响.结果表明,低于400℃的还原条件下,NiO未被有效还原,催化剂表现出低的加氢活性;还原温度在450 ～ 550℃时,由于La2O3抑制了高温还原导致的活性组分Ni聚集长大,催化剂保持了高的加氢活性.     

Hydrogenation of m‐dinitrobenzene to m‐phenylenediamine over La2O3‐promoted Ni/SiO2 catalysts

BACKGROUND: Liquid‐phase catalytic hydrogenation of m‐dinitrobenzene is an environmentally friendly routine for m‐phenylenediamine production. The key to increasing product yield is to develop catalysts with high catalytic performance. In this work, La₂O₃‐modified Ni/SiO₂ catalysts were prepared and applied to the hydrogenation of m‐dinitrobenzene to m‐phenylenediamine. The effect of La₂O₃ loading on the properties of Ni/SiO₂ was investigated. The reaction kinetic study was performed in ethanol over Ni/3%La₂O₃–SiO₂ catalyst, in order to clarify the reaction mechanism of m‐dinitrobenzene hydrogenation. RESULTS: It was found that the activity of the silica supported nickel catalysts is obviously influenced by La₂O₃ loading. Ni/3%La₂O₃–SiO₂ catalyst exhibits high activity owing to its well dispersed nickel species, with conversion of m‐dinitrobenzene and yield of m‐phenylenediamine up to 97.1% and 94%, respectively. The results also show that Ni/3%La₂O₃–SiO₂ catalyst can be reused at least six times without significant loss of activity. CONCLUSION: La₂O₃ shows strong promotion of the effect of Ni/SiO₂ catalyst for liquid‐phase hydrogenation of m‐dinitrobenzene. La₂O₃ loading can affect the properties of Ni/SiO₂ catalyst. Based on the study of m‐dinitrobenzene hydrogenation kinetics over Ni/3%La₂O₃–SiO₂ catalyst, a possible reaction mechanism is proposed. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

K2O影响Cu/ZnO催化剂CO2加氢反应性能的原因分析

运用活性评价、XRD、TPR、CO2-TPD、CO-TPD等手段,分析了K₂O影响Cu/ZnO催化剂CO₂加氢反应性能的原因。试验结果表明,甲醇收率大幅度降低的原因是CuO-ZnO催化剂经K₂O改性后,催化剂还原难度增加;提高了金属Cu的电子密度,促进了CO的歧化反应;催化剂还原后,对CO₂的吸附量大为减少。     

Pd/Al2O3液相选择加氢催化剂抗硫性能研究

研究了助剂对Pd/Al2O3催化剂裂化汽油液相选择加氢活性及其抗硫性能的影响。着重探讨了Co助剂的作用规律。结果表明，助剂对Pd/Al2O3催化剂的加氢活性有不同影响，其中加入Ag、Cu和Co助剂时，可以提高催化剂加氢活性，而Co助剂的提高最为明显，通过对催化剂进行XPS和反应后催化剂硫含量的分析，表明Co助剂改善Pd/Al2O3催化剂液相加氢活性的作用有两方面，一是与Pd金属产生电子相互作用，改变其电子状态，减弱对硫化物的吸附；二是Co具有吸硫作用，使部分硫化物吸附在助剂Co上，从而减少了在活性中心Pd上的吸附，导致Pd－Co/Al2O3催化剂具有良好的液相选择加氢活性。     

1,4-丁炔二醇二段加氢Ni/Al_2O_3催化剂的研究

采用共沉淀法制备负载量为15%(质量分数)的1,4-丁炔二醇二段加氢Ni/Al2O3催化剂。考察反应温度、压力、时间、pH值和转速等因素对1,4-丁炔二醇二段加氢反应的影响。实验结果表明,在反应温度125℃、转速1 100r/min、反应时间3.6h、反应液pH值6.0、压力4.0MPa条件下,所制备的催化剂具有较好的活性,其收率达到90%。