高性能纳米Cu/SiO2催化剂制备及其催化芳酮加氢性能

采用溶胶凝胶法制备了高性能纳米Cu/SiO_2催化剂,并将其应用于芳香酮的加氢反应。采用ICP、XRD、H_2-TPR、TEM、N_2物理吸附和XPS等手段对催化剂进行了表征分析。比较了催化剂制备方式对加氢反应的影响。同时对芳香酮的加氢反应工艺条件进行了探究,结果表明:在最佳反应条件下,苯乙酮基本完全转化。采用溶胶凝胶法制备的Cu/SiO_2催化剂相较于共沉淀法,具有更小的颗粒粒径,活性物种分散性良好。最后对反应的苯乙酮加氢机理进行了探究,Cu~0和Cu~+的协同作用提高了催化剂的活性和稳定性。     

不同方法制备的Cu/SiO2催化剂对己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的影响

分别采用沉积沉淀法、溶胶凝胶法和蒸氨法制备Cu/SiO₂催化剂.利用N₂吸附-脱附、N₂O滴定、XRD、FT-IR、H₂-TPR和NH₃-TPD对催化剂的物理化学性质进行表征,并考察其己二酸二甲酯加氢合成1,6-己二醇的性能.结果表明：虽然溶胶凝胶法和蒸氨法因层状硅酸铜的存在具有较高的铜分散度和表面酸性等性质,但受制于较小孔径结构,反而是传统的沉积沉淀法制备的Cu/SiO₂催化剂因较大的孔径具有更高的反应活性.在反应温度200℃、反应压力5.0 MPa、液时空速0.6 h^-1和n(氢)/n(酯)=175的条件下该催化剂可稳定运行50 h,己二酸二甲酯的转化率可达99.8%,1,6-己二醇的选择性可达98.2%.     

助剂对乙醇一步法合成乙酸乙酯反应用Cu/SiO_2催化剂性能的影响

以金属氧化物ZrO2和Al2O3为助剂修饰Cu/SiO2催化剂,并考察其在乙醇一步法合成乙酸乙酯反应中对催化剂性能的影响.催化反应活性评价结果表明,以ZrO2为助剂的催化剂性能最佳.TPR和NH3-TPD结果表明,助剂ZrO2的加入不仅有利于提高铜的分散度和减小铜的粒径,还能为催化剂表面提供适量的酸中心.高分散的Cu0和适量的酸中心之间的配合作用是催化反应的关键.     

焙烧温度对Cu/ZrO_2催化剂在乙醇一步法合成乙酸乙酯反应中催化性能的影响

采用浸渍法制备了Cu/ZrO_2催化剂,并通过XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD表征手段考察了制备参数对Cu/ZrO_2催化剂结构的影响,探讨了其结构与性能的关系.结果表明,焙烧温度在一定程度上影响了催化剂晶型结构、粒径大小及催化剂表面的酸性.反应结果发现,焙烧温度为550℃催化剂的性能要优于焙烧温度为400℃和500℃催化剂的性能,乙醇转化率达到40.7%,乙酸乙酯选择性达到41.6%.     

糠醛加氢Cu/SiO2催化剂成型及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备负载型Cu/SiO2催化剂.考察成型助剂和煅烧温度对Cu/SiO2催化剂的结构和糠醛加氢合成2-甲基呋喃的影响,并采用XRD、BET、TPR等手段对催化剂进行表征.结果表明：与硅溶胶和草酸相比,胶黏剂A可明显提高Cu/SiO2催化剂的强度.随胶黏剂A质量分数的增加,催化剂的强度增大,催化剂的比表面积减小.当胶黏剂A质量分数大于1%时,催化剂的活性和选择性降低.同时,提高催化剂的煅烧温度,CuO颗粒长大,还原温度提高,催化剂活性和选择性降低.     

离子交换型Cu／SiO2催化剂的制备和表征

用离子交换法制备了Ｃｕ／ＳｉＯ２催化剂，并在催化活性与稳定性方面与浸渍型的Ｃｕ／ＳｉＯ２催化剂进行了对比，采用差热分析（ＤＴＡ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、比表面测定等方法对催化剂进行了表征     

高度分散WO x /SiO2催化剂的制备及烯烃歧化反应性能

通过对WO _x /SiO₂催化剂载体的筛选和WO _x 负载量的考察,成功筛选出一种性能优异的国产SiO₂载体,运用氮气物理吸附、XRD、Raman光谱和TEM/EDS对催化剂结构进行表征,考察了WO _x 物种在载体上的分散情况和乙烯与丁烯歧化制丙烯的催化反应性能,并与国外某商业催化剂的性能进行了对比。结果表明,当国产载体S?SiO₂的WO _x 负载量阈值为8%时,催化剂显示出最佳催化活性和选择性;与商业催化剂的催化性能相比,其催化活性高近10%,且稳定性和选择性相当;关联结构表征结果证实,WO _x 物种在载体上的分散特征是影响催化性能的关键因素,SiO₂载体和负载量也是影响WO _x 物种分散状态的关键。本研究可为高效烯烃歧化反应WO _x /SiO₂催化剂的国产化,尤其是国产SiO₂载体的选择提供依据。     

Ni—W／F—Al2O3—SiO2催化剂的TPR研究

借助对称因子法对复杂的ＴＰＲ图谱（如拖尾、重叠峰等）进行了详细的分析,以Ｄ－Ｍ分布函数描述ＴＰＲ峰高和还原温度之间的定量关系。采用多维搜索及线性回归的方法对ＴＰＲ图谱进行了解析,估算了Ｎｉ－Ｗ／Ｆ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２催化剂的程序升温还原反应动力学参数。     

添加稀土氧化物的Pt/SnO_2催化剂的制备方法

以共沉淀法制备的氧化锡和氧化铈混合物为载体,负载Pt,得到含稀土氧化物的Pt/SnO_2催化剂。考察了该催化剂对CO氧化的催化活性,并与以氧化锡为载体、用浸渍法制备得含稀土氧化物的Pt/SnO_2催化剂进行了比较。实验结果表明:两者对于CO的催化氧化活性基本相同。还进一步考察了该催化剂中晶格氧的作用。     

糠醛羰基加氢超细CuO/SiO2环境友好催化剂的研究(Ⅱ)制备条件对催化剂结构的影响

采用溶胶-凝胶法制备超细CuO／SiO2环境友好催化剂，详细考察各种制备参数对其结构的影响，并对催化剂进行BET、TEM和XRD表征。结果表明：絮凝剂及其浓度、pH值、老化时间和焙烧温度是对催化剂结构有重要影响的制备参数．较适宜的条件为：采用工业硅溶胶为硅源，絮凝剂为Na2CO3，浓度为1.0mol／L，pH值为中性，老化时间2h，焙烧温度400℃。     

SiO_2凝胶/木材复合材料制备

以正硅酸乙酯为前驱液,通过水解获得溶胶,其固体质量分数为23.6%,常温下48 h后测定黏度为20 s,所得凝胶经过红外光谱分析,在1087.8 cm-1处出现强烈的Si—O—Si的反对称伸缩振动吸收峰,X线衍射表明,该凝胶为非晶态SiO2无定型结构.采用先制取溶胶,然后利用自制减压-加压设备,将溶胶灌注入木材内获得的SiO2凝胶/木材复合材料增重率平均为81.3%,比前人制备方法提高了125.2%,而且克服了以往方法水解、缩聚过程缓慢,反应不完全的缺点.     

糠醛气相加氢制2—甲基呋喃催化剂的研究

通过单因素实验和正交实验得到了由糠醛气相加氢制２－甲基呋喃催化剂的最佳制备条件,分析了催化剂失活的原因。     

PMMA/SiO2杂化凝胶材料的研究

利用两步酸、碱催化溶胶－凝胶法及原位聚合法制备ＰＭＭＡ／ＳｉＯ２（聚甲基丙烯酸甲酯ＳｉＯ２）杂化凝胶,并对该材料进行红外分析,研究不同工艺条件下ＰＭ－ＭＡ／ＳｉＯ２杂化凝胶结构及性能。     

溶胶-凝胶法制备聚氨酯/二氧化硅杂化材料

为了获取一种新型的聚氨酯／二氧化硅杂化材料，采用溶胶-凝胶法制备了不同二氧化硅含量的聚氨酯／二氧化硅杂化材料，详细研究了加水量、催化剂HCl用量、温度对溶胶-凝胶过程的影响以及偶联剂的加入对杂化材料性能的影响；确定了实验最佳条件为：n(H2O)：n(TEOS)=4：1，n(HCl)：n(TEOS)=0．5：1，通过红外光谱、扫描电镜和光电子能谱等手段考察了杂化材料的结构与性能。结果表明：通过溶胶-凝胶法制备的PU／SiO2杂化材料中PU和SiO2形成了较强的化学作用，而不是简单的共混，同时随着SiO2含量的增加材料的脆性逐渐增大，但加入偶联剂后，材料的韧性又有所提高。     

吸附法制备CuO/SiO2纳米复合材料

为了研究和控制CuO粒子的生长，提出了一种利用吸附相纳米反应器制备纳米粒子的新方法.在SiO2表面的吸附层反应器中得到CuO纳米粒子，由络合滴定法测定了Cu离子的吸附速度，利用XRD、TEM、EDX和溶剂置换的方法研究了反应和吸附过程的特性.结果表明，Cu离子的吸附在1 h内达到平衡，60%的Cu离子被吸附到SiO2表面.随着温度的升高，吸附层体积会减小且络合吸附作用得到加强.由于吸附层度的限制，CuO晶粒粒径会减小.反庆在吸附层内发生，随水量的增加，SiO2表面环境发生突变，Cu量迅速达到最大值并不再改变.