三元含锆铜系催化剂的合成

采用共沉淀法制备三元含锆铜系催化剂(CuO/ZrO_2/Al_2O_3),利用正交实验法和综合平衡法考察了铜含量、锆含量、沉淀pH、沉淀温度和焙烧温度等因素对催化剂理化性质的影响,并采用BET,XRD,H2-TPR等手段对制备的催化剂进行表征。实验结果表明,采用共沉淀法制备CuO/ZrO_2/Al_2O_3催化剂,沉淀pH对催化剂比表面积和孔体积的影响最显著,焙烧温度对其有一定影响,锆含量对其影响较小,铜含量和沉淀温度对其影响最小;在铜含量为65%(x)、锆含量为6%(x)、沉淀p H为7.0、沉淀温度为60℃、焙烧温度为450℃条件下制备的催化剂的比表面积和孔体积分别为99 m2/g和0.31cm3/g,催化剂CuO分散性较好、催化活性高、易还原。     

锌铁氧化物催化剂的制备及在尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应中的催化性能

采用共沉淀法制备了一系列锌铁氧化物催化剂，考察了沉淀剂种类和加入方式、沉淀pH值、焙烧温度等制备条件对催化剂性能的影响，得到的最佳制备条件为：以硝酸锌和硝酸铁为前驱体，Zn／Fe摩尔比为2，以氨水为沉淀剂（沉淀终点pH值8），采用正加法，焙烧温度450℃，焙烧时间4h。考察了锌铁氧化物催化剂上尿素与1，2-丙二醇合成碳酸丙烯酯的反应性能，优化了反应条件。最佳反应条件为：反应温度170℃，反应时问2h，催化剂质量分数1．4％，1，2-丙二醇／尿素摩尔比为4。在最佳反应条件下，碳酸丙烯酯收率最高为78．4％。应用XRD、CO2-TPD和XPS等技术对催化剂进行了表征，发现该复合氧化物含有ZnO和ZnFe2O4两种晶相，其中ZnO为主活性组分，ZnO和ZnFe2O4的共同作用促进催化活性的提高。     

加氢制备长碳链脂肪醇铜基催化剂

采用共沉淀法,以逆滴的方式,制备了Cu-Zn-Al-Ba系列催化剂。通过ICP,TG,DTG,XRD,SEM等方法对催化剂进行表征;考察催化剂沉淀环境、各元素组分的配比、焙烧条件和还原条件等对活性的影响;并将催化剂用于硬脂酸甲酯催化加氢制硬脂醇的反应。实验结果表明,催化剂沉淀陈化过程中的优化条件为:催化剂组分n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Ba)=8∶4∶4∶2,沉淀环境p H=8,陈化温度60℃,沉淀剂Na_2CO_3浓度0.80 mol/L,混合盐溶液浓度0.18 mol/L。表征和评价结果显示,焙烧和还原的优化条件为:焙烧温度400℃,焙烧时间3 h,还原温度270℃,还原时间1.5 h。评价结果表明,在反应温度为230℃、反应压力为氢压3 MPa、反应时间为4 h及优化条件下制备的催化剂用量5%(基于体系质量)的条件下,硬脂酸甲酯转化率超过96%,硬脂醇收率约为95%。     

共沉淀法制备LaMnAl11 O19-δ催化剂及其甲烷燃烧催化活性的研究

以甲烷催化燃烧为目标反应,分别采用了碳酸铵和氨水为沉淀剂的共沉淀法制备了Mn取代的镧六铝酸盐催化剂。在不同的焙烧温度下通过物相分析,确定了最佳焙烧温度。用BET、XRD进行了物性表征,研究了沉淀剂的种类和沉淀温度对所制备催化剂的化学结构及甲烷催化燃烧活性的影响,最后考察了不同碳酸铵加入量下所得催化剂性能。结果表明：在1200℃左右焙烧4h可以形成完整的六铝酸盐晶型。氨水做沉淀剂在不同温度下所制备的催化剂从比表面积和活性上来看均不如碳酸铵所得催化剂。当沉淀温度为90℃、n（碳酸铵）／n（M^2＋）（其中M^2＋为带两个正电荷的金属离子）1．5时,所得催化剂的活性最高,起燃温度Tm为471℃,完全转化温度T90%为662℃。     

Zr促进的Cu-ZnO/HZSM-5合成二甲醚催化剂的制备

采用共沉淀沉积法制备了Cu-ZnO-ZrO2／HZSM-5双功能催化剂,利用XRD,BET,H2-TPR等手段进行表征,并应用于CO2加氢合成二甲醚的反应中。考察了沉淀剂、硝酸盐浓度、共沉淀温度、pH值、焙烧温度等对催化性能的影响。研究结果表明,以Na2CO3作为沉淀剂,在硝酸盐浓度0.2 mol／L、沉淀温度80℃、pH值9.0、焙烧温度300℃的条件下,Cu-ZnO-ZrO2／HZSM-5双功能催化剂具有最佳的催化活性。ZrO2的作用主要表现为促进CuO和ZnO的分散,降低还原温度以及抑制逆水气变换副反应等。     

直接氧化脱硫催化剂CN 3-4的制备及性能评价

在沉淀温度为30℃,焙烧温度为550℃,焙烧时间为8h,沉淀时间为60min的条件下,采用共沉淀法制备出适用于催化氧化法脱除气体中H2S的催化剂CN3-4,其活性组分Fe2O3,Al2O3,TiO2的质量分数均为30%,助剂X1(IB族元素)和X2(Ⅷ族元素)的质量分数均为5%。采用连续流动式固定床等温反应器对制备出的CN3-4催化剂进行了性能评价,结果表明:H2S转化率大于99.2%,生成元素硫的选择性大于99.6%,元素硫的收率大于98.9%。该催化剂适用于含高浓度H2S气体的处理,且能够满足工业长周期运行的需要。     

SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3固体超强酸催化环戊烯水合制备环戊醇

采用共沉淀-浸渍两步法制备固体酸催化剂SO42-/SnO2-Al2O3。利用XRD,BET,TG-DTA,NH3-TPD等测试方法表征了催化剂的性质及结构,考察了焙烧温度及锡铝物质的量比对催化剂用于环戊烯水合制备环戊醇反应的催化性能的影响。确定出其最佳制备条件:nSn/nAl=9,焙烧温度为500℃。     

Ca-Mg-Zn-Al-O固体碱催化剂的制备及其催化性能

采用共沉淀和高温焙烧的方法制备了Ca-Mg-Zn-Al-O固体碱催化剂,并采用正交实验对催化剂的制备条件进行了优化;通过TG-DTA,BET,XRD,SEM等手段及Hammett指示剂法对催化剂及其前体进行了表征。实验结果表明,正交实验得到的较适宜的制备条件为:陈化温度80℃、陈化时间12 h、焙烧温度700℃、焙烧时间5 h。以在上述优化条件下制备的Ca-Mg-Zn-Al-O固体碱为催化剂,用于蓖麻油与甲醇的酯交换反应,在n(甲醇)∶n(蓖麻油)=9、m(催化剂)∶m(蓖麻油)=0.04、搅拌转速550 r/min、反应温度65℃、反应时间3 h的条件下,蓖麻油的转化率稳定在95%~99%之间。     

甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂的研究

采用共沉淀法制备甲醇氧化制甲醛无载体铁钼催化剂,并考察了催化剂制备老化条件、焙烧温度、外型尺寸以及活性测试反应温度、空速对催化剂性能的影响。该催化剂在280~300℃、气空速7000 h-1~8000 h-1、进料φ(甲醇)为5.5%的下,可获≥98%的甲醇转化率,≥92%的甲醛选择性和≥90%的甲醛产率。催化剂活性高,强度好,性能稳定。     

Co-Cu复合氧化物催化剂催化低浓度瓦斯燃烧性能研究

催化燃烧是目前转化与利用低浓度瓦斯的有效方法之一。为探究制备工艺对Co-Cu复合氧化物催化剂催化低浓度瓦斯燃烧性能的影响，分别采用溶胶-凝胶法和共沉淀法，制备了Co-Cu复合催化剂，并用于低浓度瓦斯催化燃烧反应(甲烷体积分数为1.69%)。考察了制备方法、焙烧温度和n(Co):n(Cu)对催化剂性能的影响，并运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征。结果表明，适宜的催化剂焙烧温度为400℃、n(Co):n(Cu)为1:1，该条件下制备的催化剂催化活性最高。在该条件下，与溶胶-凝胶法制备的催化剂(n(柠檬酸):n(金属离子)为3:2)相比，共沉淀法制备的催化剂具有更高的催化活性，其甲烷转化特征温度t₁₀、t₅₀和t₉₀(分别指甲烷转化率为10%、50%、90%时的温度)分别降低了6℃、70℃和1℃。     

水热合成法制备Silicalite-2/Nb基复合材料

以铌箔为基底,采用原位水热合成法制备了Silicalite-2分子筛膜(MEL)/Nb基复合材料,利用XRD,SEM对复合材料的相组成、微观结构进行了表征,研究了晶化温度时分子筛晶粒生长成膜的影响.经114℃水热合成后铌箔的表面形成了一层球形颗粒堆积的分子筛膜,经170℃的水热合成,在沿垂直于载体表面方向形成了一层对齐排列的Silicalite-2棒状晶体,颗粒生长主要沿晶体的最长轴[101]方向进行。     

高活性Cu-Zn-Al甲醇合成催化剂的研究

用高速碰撞共沉淀法制备的Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ甲醇合成催化剂，其含Ｃｕ量与ＩＣＩ５１－２相近，但分散度比ＩＣＩ５１－２高３７．３％。在２．０６７ＭＰａ、２１０℃、３６００ｈ－１反应条件下，其甲醇合成活性比ＩＣＩ５１－２高４０％，ＦＴＩＲ实验表明，反应中间态是甲酸盐，Ｃｕ＋是活性表面物种     

改进型铜基甲醇合成催化剂NC208的DTA研究

对改进型铜基催化剂进行了研究，活性评价结果表明，改进型铜基甲醇合成催化剂ＮＣ２０８（Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍ１２）初始活性比工业催化剂Ｃ２０７（Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ）提高约１８％；耐热试验后比Ｃ２０７提高约４６％。两种催化剂的ＤＴＡ对比试验显示，工作态ＮＣ２０８催化剂热稳定性明显优于Ｃ２０７；ＮＣ２０８催化剂前驱体含Ｃｕ（ＮＯ３）２·３Ｃｕ（ＯＨ）２、Ｚｎ５（ＯＨ）６（ＣＯ３）２和（ＣｕＺｎ）（ＯＨ）２ＣＯ３等成分比Ｃ２０７多，其分解温度小于３５０℃；ＮＣ２０８催化剂还原最高温度为２３５℃。     

负载型双功能催化剂作用下的碳酸二甲酯直接合成

采用浸渍法制备了双组分负载型催化剂 ,研究了催化剂对二氧化碳、环氧丙烷和甲醇直接合成碳酸二甲酯反应的催化性能 ,考察了反应温度、负载量、反应压力以及载体粒径对碳酸二甲酯收率的影响。结果表明 ,以ZnO为载体的双组分催化剂具有良好的催化活性 ;最佳反应温度为 16 0℃ ;活性组分负载量在 10 %时碳酸二甲酯收率最高 ;压力的影响并不明显 ;载体粒径的减小有助于碳酸二甲酯的生成。     

催化剂载体对天然气催化氧化制合成气反应的影响

采用浸渍法制备催化剂，应用固定床流动反应，进行了程序升温还原（ＴＰＲ）和ＸＲＤ分析等实验，考察了单载型镍系催化剂活性组份负载量和载体对催化反应活性和物化性质的影响。结果表明，过量的镍担载量对反应是不利的，在α－Ａｌ２Ｏ３载体上以９％的担载量较好；３种不同的载体上以Ａｌ２Ｏ３担载镍催化剂活性最好，在８００℃反应时可获得８８．９％的天然气转化率和９３．４％的ＣＯ选择性。在实验温度范围内（７００～９００℃），反应温度越高，催化活性和选择性越好。催化剂随着载体的不同，其中活性组份的分散度不同，与载体的相互作用及还原特性均有较大差别。     

合成气一步法制二甲醚催化剂的有效导热系数

使用稳态热流法测量了220℃～260℃范围内XNC-98型甲醇合成催化剂及CNM-3型甲醇脱水催化剂的导热系数,实验结果显示,在上述温度范围内两种催化剂的导热系数与温度成线性关系。提出由两种催化剂均匀混合而成混合催化剂的并联传热简化模型和导热系数的计算式,测量了甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂的质量比分别为1∶1和2∶1时合成气一步法制二甲醚的双功能催化剂的导热系数,计算值与实验值的最大误差不超过2%。实验结果表明该模型可以用于计算混合催化剂的导热系数。     

羰化合成苯乙酸的研究

采用低压合成的Ｃｏ（ＣＯ）４ － 甲醇溶液催化剂,并配以高回收钴工艺,对氯苄、ＣＯ 羰化合成苯乙酸工艺进行了小试和扩试,得到最适宜的反应条件：反应温度ｔ＝ ５５ ℃,常压,ｎ［Ｃｏ（ＣＯ）４ － ］／ ｎ（ 氯苄） ＝ ０ ．０２ ,ＣＯ 连续通入,反应时间４ ～５ｈ 。工艺扩试后,苯乙酸收率达到８５ ％ ,纯度达到９９ ％ ,钴回收率达到９０ ％ 以上。     

固体超强酸SO_4~(2-)/CeO_2催化合成D,L-丙交酯

制备了固体超强酸催化剂SO42-/CeO2,探索了合成D,L-丙交酯的催化剂的最优条件:用表面活性剂十二胺制备介孔二氧化铈,1mol·L-1的硫酸浸渍24h,500℃焙烧5h制备的SO42-/CeO2固体超强酸酸性强、催化活性好。并得到此催化剂合成D,L-丙交酯最优工艺条件:催化剂用量是乳酸质量的1.0%,脱水齐聚化温度为60℃～130℃,时间1.5h,解聚温度150℃～210℃,时间90min,此时丙交酯收率最高,达62.3%。     

浆态床合成二甲醚反应工艺条件的研究

考察了反应温度、反应压力、进料空速以及催化剂配比对于浆态床合成二甲醚反应过程的影响。结果表明 :在反应温度为 2 40～ 2 80℃范围内 ,随着反应温度的升高 ,CO的转化率逐渐增加 ,在 2 70℃达到最大值后开始下降 ;在反应压力为 2 0～ 5 0MPa范围内 ,随着反应压力的升高 ,CO的转化率和二甲醚的选择性逐渐增加 ;在空速为 80 0～ 5 0 0 0h-1范围内 ,随着空速的增加 ,CO的转化率先增加 ,在 30 0 0h 1达到最大值 ,然后逐渐减小 ;催化剂比例对于CO转化率、二甲醚的选择性以及二甲醚的时空收率都有较大的影响 ;在甲醇合成催化剂与脱水催化剂比例为 4～ 5时 ,CO转化率与DME选择性最好。     

低成本合成A型分子筛

以催化剂生产装置的工业原料为基础,考察了低成本制备高质量的4 A分子筛的晶化合成条件,以及经改性后所得5 A分子筛对石脑油组分的吸附-脱附性能。结果表明:优选出的4 A分子筛的较佳晶化制备条件为:n（Na2O）/n（SiO2）为2.8~3.1,n（SiO2）/n（Al2O3）为1.0~1.5,n（H2O）/n（Al2O3）为123.0~148.0,晶化温度为90~100 ℃,晶化时间为5 h以上;分别采用含不同SiO2质量分数的硅源水玻璃、晶化母液1、晶化母液2,在较佳晶化制备条件下,均可合成出相对结晶度大于80%的4 A分子筛;经改性所得5 A分子筛对正己烷的吸附-脱附性能优于工业市售品HZSM-5分子筛的。