混捏法制备的Ni—Mo／γ—Al2O3加氢催化剂中活性组分存在状态…

利用ＣＴＦ，ＹＲＭ－ＵＢ－漫反射光谱分析等手段，探讨了混捏法制备的Ｎｉ－Ｍｏ／δ－Ａｌ２Ｏ３催化剂中活性组分的存在状态及其随Ｎｉ，Ｍｏ原子比ρ和焙烧温度Ｔ变化而变化的情况。结合样品的加氢活性测定结果，得出样品表面上的新相ｘＮｉＯ．ｙＭｏＯ３．ｚＨ２Ｏ的相对含量的变化规律以及表面八面体配位状态Ｎｉ「Ｏ」的相对含量变化规律与样品加氢活性的变化规律相同。     

CO_2与CO在Ni／Al_2O_3催化剂上的吸附行为

对比研究了不同还原温度下ＣＯ２与ＣＯ在Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上的吸附行为。结果表明，在５２３Ｋ、５７３Ｋ、６７３Ｋ和７２３Ｋ还原后形成的Ｎｉ物种均是良好的ＣＯ吸附中心，且随着还原温度的升高，ＣＯ吸附量增大。但当还原温度升高至７７３Ｋ时，催化剂对ＣＯ的吸附能力急剧下降。对ＣＯ２而言，仅当催化剂经５７３Ｋ还原时可获得良好的ＣＯ２活化吸附中心，７７３Ｋ还原时则与ＣＯ的吸附相似，催化剂几乎丧失对ＣＯ２的吸附能力。不同的还原温度，不仅造成催化剂上吸附中心数目的改变，同时催化剂上吸附中心的性质也要发生变化。对ＣＯ２的活化吸附需要与ＣＯ不同的吸附中心。     

用热重技术分析Ni/γ-Al_2O_3催化剂上的积炭行为

采用热重技术考察了４种镍基催化剂对ＣＨ４（实验中均使用天然气）┐ＣＯ２转化制备合成气在Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）＝１．３条件下的程序升温积炭行为，以及添加助剂的Ｎｉ┐２┐ＲＭ催化剂在不同Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）比时的积炭情况。结果表明添加助剂ＲＥ２Ｏ３和碱土助剂ＭｇＯ可提高催化剂的抗积炭能力；增大Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）比也可有效地防止积炭，进一步得出了４００℃焙烧的Ｎｉ┐２┐ＲＭ催化剂活性组份氧化物为Ｎｉ２Ｏ３的结论。     

Cr-Ag/γ-Al_2O_3催化剂表面氧性质及氧化活性

用等量浸渍法制备了一系列Ｃｒ－Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３及其单金属氧化物催化剂，用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＴＰＤ－ＭＳ及ＣＯ氧化反应等，考察了助剂Ａｇ对催化剂表面氧性质及氧化活性的影响。结果表明，单组份Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的氧化活性随Ａｇ负载量的增加而迅速提高。Ｃｒ／γ－Ａｌ２Ｏ３的氧化活性较差，但添加少量Ａｇ可明显提高其氧化活性，且随Ａｇ添加量的增加而增强。ＴＰＤ－ＭＳ实验发现，Ａｇ的添加明显改变了催化剂的氧吸脱附性能，增强了催化剂供氧和氧恢复的能力，与ＣＯ氧化活性有良好的对应关系。     

制备方法对γ-Al_2O_3载体水热稳定性的影响

用溶胶－凝胶法、浸渍法和共沉淀法制备了γ－Ａｌ２Ｏ３样品，并通过添加Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２等稳定剂对γ－Ａｌ２Ｏ３进行表面修饰。考察了在１２７３Ｋ的空气和水蒸汽存在下γ－Ａｌ２Ｏ３的烧结行为，经ＢＥＴ比表面、ＤＴＡ、ＸＲＤ衍射及其宽化法表征了各样品在不同烧结时间晶相、晶粒大小、比表面和孔径分布的变化。发现添加Ｌａ２Ｏ３对提高γ－Ａｌ２Ｏ３向α－Ａｌ２Ｏ３的相变温度和阻滞其颈部烧结的作用比ＣｅＯ２强得多。此外，采用ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备的样品对提高γ－Ａｌ２Ｏ３的微孔稳定性及抗烧结性也有明显的促进作用。通过对１２７３Ｋ下水热烧结动力学的研究发现，经ｓｏｌ－ｇｅｌ法和浸渍法制备的含质量分数为５％Ｌａ２Ｏ３的载体，其烧结机理为体积扩散过程，而共沉淀法制备的载体之烧结为表面扩散机理。     

负载型硫酸铁对烯烃齐聚催化作用的研究 Ⅳ.不同方法制备的 Fe_2(SO_4)_3/γ-Al_2O_3 的丙烯齐聚反应的考察

考察了不同方法制备的Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３和Ｆｅ２Ｏ３Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对丙烯齐聚反应的催化性能。结果表明，Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３的制备方法对催化剂的催化活性有很大的影响。与直接将Ｆｅ２（ＳＯ４）３担载于γ－Ａｌ２Ｏ３上的制备方法相比，先担载Ｆｅ（ＮＯ３）３于γ－Ａｌ２Ｏ３上，焙烧后再担载（ＮＨ４）２ＳＯ４，再焙烧；或先用氨水将Ｆｅ２（ＳＯ４）３溶液调至ｐＨ＝１．２后形成胶体、再担载于γ－Ａｌ２Ｏ３上制备的Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的活性都有明显的提高，这些催化剂表现出更强的酸性。用铝胶替代γ－Ａｌ２Ｏ３浸渍于Ｆｅ２（ＳＯ４）３溶液中，焙烧后制得的Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３也表现出较高的活性，其酸量增大。当Ｆｅ２Ｏ３Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂中Ｆｅ２Ｏ３与Ｆｅ２Ｏ（ＳＯ４）３的Ｆｅ原子比为１５、１２、１１时，催化剂表现出较高的丙烯齐聚催化活性。此类催化剂上出现超强酸中心。强酸中心的增强归于Ｆｅ２Ｏ３与ＳＯ２－４的相互作用。     

苯胺气相缩合制二苯胺稀土改性F~－／γ－Al_2O_3催化剂的研究

Ｆ－／γ－Ａｌ２Ｏ３用于苯胺气相缩合制二苯胺，具有较高的活性，但其稳定性不好，易失活。采用稀土（Ｌａ３＋、Ｃｅ４＋）改性Ｆ－／γ－Ａｌ２Ｏ３，均能使其催化活性和稳定性提高，尤以Ｃｅ４＋效果较佳。活性组份的浸渍顺序对催化剂的活性和稳定性影响较大。用Ｃｅ４＋改性Ｆ－／γ－Ａｌ２Ｏ３后的催化剂，在４２０℃、ＷＨＳＶ＝０．１２ｈ－１时，二苯胺收率在３０％以上的单程寿命超过８０小时。     

微量水对Pt-Re／Al_2O_3重整催化剂还原的影响Ⅰ．催化性能的研究

本研究所用催化剂为工业型Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ２催化剂，其中铂含量为０．２２ｗ％，铼含量为０．４３ｗ％，氯含量为１．２０ｗ％。实验结果表明，对Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂，干燥氢气还原时有一个适宜的还原温度区４５０～５００℃，此时正庚烷转化的甲苯选择性和Ｃ５＋液收选择性最好；还原氢气中含水大于或等于５００μｇ／ｇ，使催化剂的选择性和稳定性变坏。     

临氢脱烷基废Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂再生处理的研究

利用正交实验确定了Cr_2O_3/Al_2O_3废催化剂加工处理的工艺条件及助剂组分与加入量,得到的经过加工处理的废催化剂,其活性和抗积炭能力等性能甚至优于新催化剂。实验发现,在催化剂中引入NiO可提高其加氢裂解能力;CeO_2的引入可提高其抗积炭能力;MgO的引入可稳定催化剂中的NiO,从而提高了催化剂的选择性。     

Pd/γ-Al_2O_3/陶瓷管复合膜反应器的制备及其渗透性能

采用具有微滤级孔径分布的多孔陶瓷管作为膜反应器的基质材料，在其内侧表面上用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ技术合成具有超滤级孔径分布的的γ－Ａｌ２Ｏ３过渡层膜；再用化学镀法在γ－Ａｌ２Ｏ３膜上制备活性金属Ｐｄ膜，构成Ｐｄ／γ－Ａｌ２Ｏ３／陶瓷管复合膜反应器。实验考察了该反应器对于Ｈ２／Ｃ３Ｈ６气体混合物的渗透性能。     

Mo/Tio_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的研究

在中压反应装置上以环己烷70w％、环己烯25w％和噻吩5w％混合液为反应物,考察了Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)和环已烯加氢(HYD)活性。催化剂采用三种预处理条件:(1)400℃H_2S/H_2硫化;(2)500℃H_2还原;(3)不处理。结果表明,预硫化处理的催化剂活性最高,且HYD/HDS大于1。Mo/TiO_2-Al_2O_3的HYD和HDS的活性总是比Mo/Al_2O_2高。当TiO_2的含量超过单分子层时,不经任何处理的Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂就具有很高的HDS和HYD性能,表明TiO_2-Al_2O_3载体有显著改善Mo催化剂加氢脱硫性能的作用。     

α-甲基苯乙烯加氢生成异丙苯Pd/γ-Al_2O_3催化剂制备及评价

用不同的方法制备了一系列的Pd/-γAl2O3和Pd-Ni/-γAl2O3催化剂,并在溢流床反应器中对其-α甲基苯乙烯(AMS)加氢为异丙苯的催化性能进行了评价。结果发现用浸渍沉淀法制备的0.25%Pd/-γAl2O3催化剂性能较佳,在0.7MPa、100℃、空时为17min和氢气放空量为10mL/min～20mL/min的条件下,其AMS转化率近100%,异丙苯的选择性为94%以上。对使用过的催化剂进行了Χ射线衍射、透射电镜、扫描电镜表征和能谱分析的结果表明:催化剂钯颗粒分散均匀,反应500h未见晶粒聚集,钯含量不变。制备的最佳催化剂性能可比工业上应用的进口催化剂,甚至在短的实验测时期内还略优。     

负载型硫酸铁对烯烃齐聚催化作用的研究 Ⅱ.Fe_2(SO_4)_3/γ-Al_2O_3对1-丁烯齐聚反应催化作用的考察

通过Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３对１－丁烯齐聚反应催化性能的考察，发现该催化剂在温和的条件下对１－丁烯齐聚反应具有高的催化活性和二聚物、三聚物选择性。氨不可逆吸附测定及ＮａＯＨ中毒试验结果表明，Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上１－丁烯齐聚反应是以酸催化机理进行的。通过与ＦｅＣｌ３／γ－Ａｌ２Ｏ３及ＳＯ２－４／γ－Ａｌ２Ｏ３催化１－丁烯齐聚反应的对比，进一步肯定了ＳＯ２－４及其与γ－Ａｌ２Ｏ３相互作用对产生新的酸中心有重要的作用。     

蛋壳型Pt/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其对苯的催化燃烧活性

采用等体积浸渍法制备了一系列Pt/γ-Al_2O_3催化剂,考察了制备方法对催化剂Pt活性组分分布及催化剂催化燃烧活性的影响,并利用光学照相、ICP/MS、XRD、SEM和电子探针等分析手段对制备的催化剂进行表征。实验结果表明,浸渍液中溶剂种类和竞争吸附剂的加入对Pt活性组分在γ-Al_2O_3载体上的分布存在影响,进而影响了催化剂的催化燃烧活性;在苯的催化燃烧反应中,乙醇作为浸渍液溶剂制备的催化剂D催化活性最高,当达到相同催化效果时,该方法制备的催化剂贵金属Pt用量较低。表征结果显示,催化剂D中Pt活性组分在载体上呈蛋壳型分布,壳层厚度约为15μm。     

浸渍法制备NiO／γ—Al2O3催化剂中金属与载体的相互作用

本文提出了用XRD 测定a_(440)/c_(331)、R/L、ΔL 等参数表征类NiAl_2O_4结构特征及变化的方法。测定结果表明,用XRD 可以得到活化温度较低、镍负载量在“阚值”以下的催化剂中形成类NiAl_2O_4的明显证据。根据XRD 和UV-vis 测定结果,提出了从表面类NiAl_2O_4到体相NiAl_2O_4是一连续渐变过程。在该过程中,六配位的Ni~(2+)始终占少数,四配位的Ni~(2+)占多数;基质晶格向δ-Al_2O_3结构的变化受到抑制,而向高对称性和高有序度NiAl_2O_4结构的变化逐渐加强。由XRD、UV-vis 与H_2-TGA测定结果之间出现的镍物种归属和不同配位的镍离子分布方面的显著矛盾,提出了在低温表面相互作用初期可能形成与载体表面羟基呈六配位的表面镍络合物的主要镍物种。     

利用TPR方法研究WO_3／TIO_2－Al_2O_3催化剂的还原过程

利用ＴＰＲ（程序升温还原）方法研究了ＷＯ３／γ－Ａｌ２Ｏ３及ＷＯ３／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３催化剂的还原过程。结果发现，随着ＷＯ３负载量的增加，ＷＯ３／γ－Ａｌ２Ｏ３样品的ＷＯ３还原温度逐渐降低。对于ＷＯ３／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３作品，当ＷＯ３负载量较低时，具有同样的变化规律，并且比相应负载量的ＷＯ３／γ－Ａｌ２Ｏ３样品的还原温度低得多；而当ＷＯ３的负载量超过１７．７％（Ｗ）后，表面ＷＯ３的还原温度反而随着ＷＯ３负载量的增加而逐渐升高。其原因在于经ＴｉＯ２调变的ＴｉＯ３－Ａｌ２Ｏ３载体，Ａｌ２Ｏ３表面的强相互作用中心已优先被ＴｉＯ２占据，从而使低负载量的ＷＯ３／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３样品ＷＯ３的还原温度明显降低；但在高温还原时ＴｉＯ２在由锐钛矿晶型向金红石晶型转化过程中，会对ＷＯ３／ＴｉＯ２Ａｌ２Ｏ３样品表面的ＷＯ３产生很强的包裹作用，从而高负载量的ＷＯ３／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３样品还原温度反而提高。ＴｉＯ２的调变作用存在一个受ＷＯ３负载量制约的最佳范围。     

微量水对Pt-Re／Al_2O_3重整催化剂还原的影响Ⅱ．红外光谱表征结果

本研究所用催化剂为低金属载量的Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３和工业型Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂，其中Ｐｔ含量为０．２２ｗ％，Ｒｅ含量为０．４３ｗ％。用双分子探针ＮＯ与ＣＯ竞争吸附红外光谱法研究微量水对Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３和Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂还原的影响。结果表明，氢气中微量水的存在，不影响Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂中铂氧化物的还原，但抑制铼氧化物的还原，使铼在催化剂表面上的两类活性中心的比例ＮＯ１７６０／ＮＯ１８５０值低于与催化剂最佳催化性能的对应值，导致催化剂正庚烷转化的甲苯选择性、Ｃ＋５液收选择性和稳定性变坏。没有明显迹象表明，在Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂还原过程中有铂催化铼或铼自催化还原发生。     

负载型硫酸铁对烯烃齐聚催化作用的研究 Ⅲ.Fe_2(SO_4)_3/γ-Al_2O_3的表征

用ＸＲＤ方法对Ｆｅ２（ＳＯ４）３／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂进行了表征，发现在Ｆｅ担载量不大于７ｗ％时，Ｆｅ２（ＳＯ４）３单层分散在γ－Ａｌ２Ｏ３的表面上。ＩＲ检测结果表明，在该催化剂表面上Ｌ酸中心与Ｂ酸中心共存，Ｌ酸量与Ｂ酸量的比例随焙烧温度的升高而增大。     

Ni2Mo3N/γ-Al2O3催化剂用于溶剂油重芳烃饱和加氢

在合成出纯态双金属氮化物Ni2Mo3N的基础上，制备了以工业剂型γ-Al2O3为载体的负载型双金属氮化物催化剂Ni2Mo3N／γ-Al2O3,并对其进行了XRD、TEM、H2-TPR、比表面积等测定和元素组成分析。在加压固定床连续流动反应装置上，考察了Ni2Mo3N／γ-Al2O3催化剂用于添加均四甲苯的200号溶剂油重芳烃饱和加氢的催化活性。结果表明，10％：NiO、30％MoO3高负载量的Ni2Mo3N／γ-Al2O3催化剂具有适应油品加氢的孔特性，在缓和条件下，能使溶剂油中重芳烃饱和加氢，具有较高的加氢活性，有可能成为溶剂油超深度脱芳烃的优良催化剂。     

不同气氛处理对CuO／γ－Al_2O_3催化剂的影响

采用原位气氛处理及其反应技术，对ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂在经过不同气氛条件处理后，对活性组份在ＣＯ氧化反应过程中氧含量及活性进行了研究，并用ＴＧ和ＤＳＣ进行了ＴＰＲ考察。研究结果表明，ＣｕＯ催化剂经Ｈ２还原或Ｈ２还原再氧化后的样品不仅ＣＯ氧化活性高，而且氧化过程中形成的铜氧键性质不同于未经还原性气氛处理的催化剂。这种处理的ＣｕＯ催化剂活性高的原因是ＣＯ氧化催化机理为Ｏ２优先吸附反应机理，以及表面上形成的反应性活泼的与铜成键强度弱的晶格氧［Ｏ２－］。