复合纳米载体TiO2-ZrO2负载NiB催化剂的制备及其加氢性能研究

采用溶胶-凝胶法制备复合载体TiO2-ZrO2，并通过金属诱导化学镀法制备负载型催化剂Ni-B/TiO2-ZrO2，以松香加氢为探针反应，通过单因素实验对载体制备过程、催化剂制备过程进行了优化，得到适宜的载体制备条件为：Zr/Ti物质的量比为0.6、焙烧温度为550℃、焙烧时间4h；催化剂制备条件：催化剂制备温度为50℃、微波升温时间为3min、n(Ni):n(B)=1:2。结果表明：该条件下制备的催化剂用于松香加氢反应，枞酸型树脂酸转化率达99%以上，且可重复使用7次。以XRD、XPS、TEM、BET为表征手段，对催化剂失活前后的结构与性能进行了分析，结果表明：Ni-B以非晶态的形式负载在TiO2-ZrO2载体上，分散性较好，平均粒径约为25 nm。而失活催化剂上Ni0、B0含量均下降，出现活性组分流失、氧化等现象，这可能是导致催化剂失活的主要原因。     

Ni-B/SiO2催化剂上硝基苯选择加氢制备苯胺

以KBH4为还原剂,用浸渍-还原法制备了Ni-B/SiO2催化剂,并用于硝基苯催化加氢制苯胺的反应,讨论了制备条件（Ni、B用量及焙烧温度）及反应条件（压力、温度）对硝基苯的转化率及苯胺选择性的影响。结果表明,Ni-B/SiO2催化剂具有很高的催化活性。适当增加Ni和B的用量,可以提高催化剂对硝基苯的转化率和转化频率及苯胺的选择性。催化剂前驱体的焙烧温度在453K时,硝基苯的转化率可达到98.5%,对苯胺选择性为97.0%。过高的焙烧温度不利于催化剂活性的提高。适当提高加氢反应压力以及温度,可以提高催化剂的加氢活性及对苯胺的选择性。     

载体对Ni-B催化剂邻氯硝基苯液相加氢性能的影响

以纳米碳管（CNTs）、活性三氧化二铝（γ-Al₂O₃）、活性炭（AC）和二氧化硅（SiO₂）为载体,Ni为活性组分,采用浸渍-化学还原法制备了负载型Ni-B非晶态合金催化剂,并利用SEM和TEM等表征手段对各催化剂的形貌进行了表征。以邻氯硝基苯的氢化为探针反应评价了各催化剂的催化性能。结果表明,在相同的反应条件下,以γ-Al₂O₃和SiO₂为载体的催化剂使底物转化率均较低,分别为40%和74.5%,但选择性相对较高,分别为96.8%和94.3%;而负载于CNTs和AC上的Ni-B使底物具有较高的转化率,均高于85%,选择性分别为95.5%和90.4%。根据对催化剂的物理表征,从载体的结构上对各催化剂催化性能产生的差异做出了理论解释。     

Ni-B/SiO2非晶态催化剂对卤代芳香硝基化合物的催化加氢性能

对Ni-B／SiO2非晶态催化剂在卤代芳香硝基化合物加氢制卤芳胺反应中的催化活性和选择性进行了研究。研究表明,该催化剂不仅具有很高的催化活性,且反应中卤芳胺脱卤率低,反应选择性高,寿命长,优于Raney Ni催化剂。晶化导致催化剂失活。载体能提高催化剂的分散度,使催化剂的活性比表面积增大。将催化剂保存在乙醇溶液中可保持其活性不变。通过催化剂的表征结果,讨论了Ni-B／SiO2非晶态催化剂及Raney Ni催化剂的催化活性与其机构的关系。     

载体对非晶态Ni-B﹑Ni-P合金催化剂性能的影响

介绍了非晶态合金中具有代表性的Ni-B﹑Ni-P合金催化剂的结构特点,比较了Al2O3、SiO2、天然粘土、CNTs等载体对催化剂热稳定性能和催化性能的影响.     

Ni-B/SiO2非晶态合金催化加氢制备邻氯苯胺

以水合肼和硼氢化钾为共还原剂制备了Ni-B/SiO2非晶态合金催化剂,并将其应用于邻氯硝基苯的催化加氢反应,较佳的制备条件是:温度=60℃,氢氧化钠0．1 g,水合肼3ml。使用该催化剂可使邻硝基氯苯的转化率达到100％,选择性达到98．20％,通过X衍射(XRD)和透射电镜观察(TEM)分析可知:该催化剂是一种纳米级非晶态合金。     

TiO2/Al2O3复合载体用于有机硫加氢转化催化剂的研究

研究了不同ＴｉＯ２含量对有机硫加氢转化剂活性的影响,并与单一Ａｌ２Ｏ３作载体的催化剂进行了性能对比。结果表明,用ＴｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３复合载体制得的有机硫加氢转化催化剂,性能明显改善,对噻吩的平均转化率由原３４．７３％提高到６７．５２％;催化硫化所需硫化剂量可减少５０％以上。     

Ni-B非晶态合金催化加氢制备间甲苯胺

将自制的Ni-B非晶态合金催化剂用于间硝基甲苯催化加氢制备间甲苯胺的反应。考察了加氢条件对间甲苯胺产率的影响。结果表明,制得的Ni-B非晶态合金催化剂具有良好的催化活性;以乙醇为溶剂,催化剂与原料的质量比为1∶5,反应时间为2 h,反应压力为1 MPa,反应温度为100°C,此条件下间甲苯胺产率为99.8%。     

催化剂新材料非晶态合金的制备及加氢性能

介绍了非晶态合金的制备方法、表征手段以及非晶态合金催化剂在各类加氢反应中的性能。     

负载型Ni-B/γ-Al_2O_3非晶态合金催化剂苯加氢性能

采用化学还原法制备了负载型Ni-B/γ-Al2O3非晶态合金催化剂,并对催化剂进行了X射线衍射(XRD)、比表面积检测(BET)、程序升温还原(TPR)表征。以苯加氢为探针反应,在高压微反装置上考察了活化温度、Ni-B摩尔比、Ni质量分数等制备条件对催化剂加氢性能的影响。实验结果表明,Ni-B以非晶态的形式负载在γ-Al2O3载体上,最佳活化温度为200—260℃,Ni-B/γ-Al2O3非晶态合金催化剂最佳Ni-B摩尔比为1∶3.4;Ni质量分数增加使催化剂的加氢活性提高。在反应压力0.5 MPa、氢苯摩尔比4,空速1.0 h-1的条件下,反应温度高于160℃时,苯加氢制环己烷产率均为100%。     

低温高活性NO氧化催化剂Mn-V-Ce/TiO2的制备与性能

采用浸渍法制备了新型NO氧化催化剂Mn-V-Ce/TiO2,考察了组分配比、载体种类、焙烧温度等制备条件和反应温度、NO进口体积分数、O2含量、空速等操作条件对其催化活性的影响,对载体和催化剂分别进行了BET和XRD分析. 结果表明,10%Mn-3%V2O5-20%CeO2/TiO2在300℃焙烧6 h得到的Mn-V-Ce/TiO2具有最佳催化氧化活性,NO体积分数500′10-6,O2体积分数10%;空速8000 h-1、温度200℃或空速5000 h-1、温度175℃条件下,出口NOx的氧化度(NO2/NOx)均达到50%~60%,NOx能取得最大的吸收效率;250℃、8000 h-1时,氧化度可达74%;250℃、5000 h-1时,氧化度可达86.6%.     

SiO_2负载高分子钯配合物催化剂的制备及其加氢性能研究

以SiO2为载体,三聚氰胺与甲醛的缩聚物为高分子配体,制备出一类新的SiO2负载含氮杂环的高分子配体配合钯催化剂,并用XPS对其进行了结构表征,结果表明高分子配体与活性中心钯进行了配位作用;并以硝基苯的加氢反应为研究对象,考察了其对硝基苯的催化加氢活性。在复合载体中,较佳的氮含量为1.49%;在氮气保护下,用乙醇还原时制备的催化剂具有较高的催化活性;并考察了反应温度及催化剂用量对反应的影响。在0.3g(0.00523mmolPd/0.1g催化剂)催化剂作用下,1mL硝基苯在乙醇溶剂中于313K的反应温度下,在0.1MPa压力下加氢2h,可使硝基苯的转化率达98%,而产物仅有苯胺。     

纳米金复合催化剂制备及其低温选择催化环己烷氧化性能

采用光催化直接还原法将Au(0)负载在TiO2修饰的中孔分子筛MCM-41的孔道内外,采用XRD, N2吸附-脱附,FT-IR, TEM和EDS等手段对所制催化剂进行了表征,并考察了其在温和条件下对环己烷选择性氧化反应的催化性能. 结果表明,所制纳米金催化剂的分子筛载体仍具有较高的结晶度,金颗粒粒径在10 nm左右. 在环己烷氧化反应中,纳米金与TiO2光催化共同作用,使复合催化剂具有低温高催化活性. 在温度100℃、压力1.0 MPa及250 W紫外灯光照8 h的条件下,环己烷转化率高达3.9%,目的产物的总选择性为90.2%.     

TiO2/CNT催化剂的制备及其光催化性能研究

采用水热法制备二氧化钛(TiO2)纳米管,采用原位沉积法将酸洗碳纳米管(CNT)与TiO2纳米管复合制备TiO2/CNT催化剂,采用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪对其进行表征.在紫外光照射下,进行模拟罗丹明B染料废水的降解实验,研究了TiO2纳米管负载量、TiO2/CNT催化剂投加量和罗丹明B浓度等因素对降解效果的影响...     

以Ni-B为催化剂合成5-氨基苯并咪唑酮

研究了5-硝基苯并咪唑酮与氢气在高压釜中反应合成5-氨基苯并咪唑酮的工艺路线,该反应属于液相催化加氢还原反应。对自制的非晶态Ni-B催化剂用SEM, XRD 和 BET等测试方法进行了表征,并将其用于催化合成5-氨基苯并咪唑酮。XRD 测试表明Ni-B催化剂为非晶态合金催化剂,BET测试非晶态Ni-B催化剂的比表面积和孔容,通过计算,该催化剂的比表面积为51 m²/g,总孔容为0.0524 cm³/g。并对反应温度、催化剂的用量和催化剂回收利用进行了研究。确定最适条件为:催化剂用量为5.5%~6.6%,(相对于5-硝基苯并咪唑酮的质量),反应温度180 ℃,反应压力2.0 MPa,反应时间8 h,溶剂无水乙醇100 mL,产物产率为92.4%,质量分数在99%以上。     

低负载量Ru-W-B/NaY催化剂的制备及其加氢性能

通过浸渍-化学还原法制备出了一系列低负载量的钌基催化剂，在Ru-B二元催化体系中加入少量W，催化剂催化性能显著提高，且采用反加法、超声波辅助法及添加分散剂PEG对载体NaY进行涂覆，进一步改良了Ru催化剂的加氢性能。采用XPS、H2-TPD、XRD、SEM、ICP-OES等一系列表征手段对催化剂物相结构、组成、形貌等进行详细表征，发现采用反加法、添加W、超声波辅助、使用PEG对载体NaY进行涂覆制备的催化剂活性金属粒子分散更均匀，活性位数量更多。以对苯二酚加氢制1，4-环己二醇为探针反应对所制备的催化剂进行活性测试，发现Ru-W-B/NaY-IUP（1500）0.6加氢性能最为优越，对苯二酚转化率为99.7 %，1，4-环己二醇选择性为92.3 %，而钌负载量仅为0.45 %。此外，研究了反应液pH值对加氢反应的影响，发现反应液pH值对反应结果的影响巨大，当反应液呈碱性时，其反应速率得到极大提高，说明碱性环境更有利于对苯二酚加氢制1，4-环己二醇。     

硝基苯在Ni-B/ K2Ti6O13非晶态合金催化剂上选择加氢合成苯胺

非晶态Ni-B催化剂具有优异的催化加氢性能,但其稳定性差限制了其推广应用。本文采用特殊结构的K2Ti6O13为载体,通过浸渍-化学还原法制备了非晶态Ni-B/K2Ti6O13催化剂,考察其催化硝基苯选择加氢的性能。采用XRD、TG、TPR、比表面积-孔径分布测试等手段对催化剂进行了表征。研究表明,在非晶态Ni-B催化剂中加入适量的K2Ti6O13稳定了催化剂表面的Ni-B物种,提高了非晶态Ni-B催化剂的活性和稳定性。适宜负载量（Ni的理论负载量）为30%时,在反应温度为100℃、氢气分压为2.0 MPa的条件下反应120 min,硝基苯的转化率和苯胺的选择性分别可达99.5 %和98.0%,并且反应6次后转化率和选择性分别为98%和93%。     

Ni_2P/HZSM-5催化剂的制备及其苯乙炔选择性加氢性能

以酸性多孔ZSM-5沸石(HZSM-5-M)和高比表面积的氧化硅(SiO_2)为载体,采用等体积浸渍法制备了负载Ni_2P催化剂(Ni_2P/HZSM-5-M和Ni_2P/SiO_2),对比研究了它们在苯乙炔选择性加氢反应中的催化性能。采用XRD、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD、H_2-TPR、SEM和TEM对载体及其负载的Ni_2P催化剂进行了表征。结果显示:当反应时间为2 h,苯乙炔在Ni_2P/HZSM-5-M催化剂的转化率为98.5%,而在Ni_2P/Si O_2催化剂上仅为45.6%。说明Ni_2P/HZSM-5-M催化剂的加氢活性显著高于Ni_2P/SiO_2催化剂。这是因为,与Ni_2P/SiO_2催化剂相比,在Ni_2P/HZSM-5-M催化剂上形成了小颗粒的Ni_2P活性相。同时,Ni_2P/HZSM-5-M催化剂的活性具有良好的重复性。     

PAMAM树状分子负载Ni-B非晶态合金催化剂的制备及催化顺酐加氢性能

以聚酰胺-胺(PAMAM)树状分子为载体,经NaBH_4湿法化学还原,制备了一系列Ni-B/GX PAMAM(X=0.5、1.5、2.5、3.5)催化剂,采用XRD、TEM、N_2物理吸附、H_2-TPD及NH_3-TPD等手段对其进行表征,并考察了其催化顺酐加氢性能。结果表明,Ni-B/GX PAMAM具有非晶态合金特征;随着PAMAM树状分子聚合程度的增大,Ni-B/GX PAMAM的酸量和分散性逐渐升高,催化顺酐加氢反应转化率达到100%,丁二酸酐选择性逐渐降低,γ-丁内酯选择性逐渐升高,且Ni-B/G3.5 PAMAM催化顺酐加氢合成γ-丁内酯的选择性达到100%。