CeO2的形貌对CuO/CeO2催化剂CO2加氢制甲醇性能的影响

采用水热法制备CeO₂纳米颗粒（W-CeO₂）、CeO₂纳米片（S-CeO₂）、CeO₂纳米棒（B-CeO₂）及CeO₂纳米八面体（O-CeO₂）,用浸渍法负载相同质量分数的铜形成CuO/CeO₂催化剂。通过扫描电镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、自动吸附分析仪（BET）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、N₂O滴定等表征技术对催化剂进行表征,并在可控温控压的固定床石英管反应器中对催化剂的催化性能进行评价。研究了不同形貌CuO/CeO₂催化剂对CO₂加氢制备甲醇的影响;结果表明,CuO/CeO₂催化剂的催化活性存在明显的形貌依赖性,催化剂的暴露晶面、比表面积、表面碱性位点、表面氧缺陷的差异均会对CO₂转化率、甲醇选择性和产率产生影响。其中,不同形貌CeO₂优先暴露晶面的活性顺序为S-CeO₂（{100}+{110}）>W-CeO₂{100}>B-CeO₂{111}≈O-CeO₂{111},暴露晶面活性越高,催化剂表面氧缺陷越多,CuO-CeO₂间相互作用越强,则催化活性越好。当为CuO/S-CeO₂时,催化剂表面中碱性位点最多,催化剂比表面积为88.8m²/g,铜分散度为19.2%,CO₂转化率为6.56%,甲醇选择性和收率为96.3%和0.063g/(g_cat·h),催化活性最好,由活性评价试验得转化率由高到低依次为S-CeO₂>B-CeO₂>W-CeO₂>O-CeO₂,可知CeO₂形貌差异会决定CuO/CeO₂催化剂的物化性能和催化活性,从而提升对不同形貌CuO/CeO₂催化剂催化CO₂加氢制甲醇的基础认识。     

Ag/CeO2-Al2O3催化剂的制备及催化氧化甲醛性能研究

以Al_2O_3和CeO_2-Al_2O_3载体,制备了x%Ag/CeO2-Al_2O_3(x=0.5%、1%和2%)催化剂,并用于催化氧化甲醛。研究发现:Ag的含量对催化剂催化氧化甲醛性能的影响显著,当Ag为1%时,催化剂1%Ag/CeO_2-Al_2O_3在60℃可以将甲醛完全氧化成H_2O和CO_2。H2-TPR和O2-TPD表征揭示:催化剂的低温还原能力和丰富的表面活性氧物种提高了催化剂催化氧化甲醛的性能。     

CuO/CeO2催化剂的制备及CO氧化性能研究

制备了CuO/Al2 O3和CuO/CeO2催化剂,通过CO氧化反应,结合BET、XRD、SEM、EDS、H2-T PR、Raman和XPS等表征对催化剂的理化性质进行了分析.结果表明,活性组分CuO具有CO氧化活性,CuO/Al2 O3催化剂较不活泼的Al2 O3-550载体氧化活性显著提高;利用金属载体相互作用制备...     

在助剂改性的Mo/SiO2催化剂上甲烷部分氧化合成甲醇

用L ₉(3⁴) 正交配置实验对2%Mo/SiO₂ 催化剂进行了改性研究, 发现Cr、Cu、Sn 和P 可改变催化剂的活性和选择性, 在Cr 为0.5% 时有较高的甲醇收率, 在450℃、常压下反应可使甲醇收率为2176%。XPS、FT -IR、TPR 和TPD 研究表明催化剂表面上的Mo 为+ 6 价, 且存在Mo-Si 作用键, 催化剂表面有大量的酸性中心和多种相互作用相。     

Cu/CeO2催化剂催化二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸

以硝酸铜和硝酸铈为原料,采用共沉淀法制备系列Cu/CeO_2催化剂。并用物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)对催化剂的结构和还原性进行了表征,考察了其在二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸反应中的催化性能。结果表明,经500℃焙烧、铜铈物质的量比为3∶1的Cu_3Ce_1催化剂还原温度最低,为230℃,且Cu_3Ce_1还原后表面有适量Cu活性中心,Cu_3Ce_1催化剂在二乙醇胺(DEA)脱氢制亚氨基二乙酸的反应中具有较好催化活性。该催化剂最适宜的反应条件为:m(DEA)∶m(Na OH)∶m(H2O)=1.15∶1.00∶2.42,催化剂用量6 g,反应温度180℃,反应压力1.1 MPa,反应时间4 h,搅拌转速600 r/min,Cu_3Ce_1催化剂上二乙醇胺的转化率为99.63%,亚氨基二乙酸选择性为95.73%,Cu_3Ce_1催化剂重复使用9次,无明显失活。     

外购氢气进行甲醇催化剂还原技术的研究及应用

阐述了外购氢气进行甲醇催化剂还原的相关技术特点,并对该技术在大唐内蒙古多伦煤化工公司1680kt／a甲醇装置的应用情况进行了介绍,指出该技术能有效保证催化剂的还原活性,同时可以实现催化剂的预还原,缩短装置开车时间4d以上,应用于大型生产装置可降低开车费用2000万元以上。     

甲醇在Fe/MgO、Co/MgO和Ni/MgO催化剂上裂解制备氢气

采用浸渍法制备出3种MgO负载型过渡金属催化剂Fe/MgO、Co/MgO和Ni/MgO,系统研究了甲醇在3种催化剂上于600℃下的裂解产物。结果表明,3种催化剂均能催化甲醇裂解产生富氢气体,同时产生碳纳米管。其中,Ni/MgO具有最佳的催化效果。     

二氧化碳加氢气合成甲醇反应的研究

本文作者考察了CO_2加H_2合成甲醇反应中、不同组成的催化剂所具有的催化活性和选择性,并比较了催化剂的活性变化规律与组分的关系,得到了催化剂双组分的最佳组成。同时也研究了不同反应条件下,催化剂的活性与反应产物组成的关系。     

CO_2制甲醇及所用催化剂

叙述了由ＣＯ_２制取甲醇的工艺特点，分析了合成甲醇时所用的各种催化剂的性能，并列举了国内外由ＣＯ_２合成甲醇的工业装置，最后在经济方面也作了简单的分析。     

CeO2-ZnO/KIT-6催化剂在光催化吸附脱硫中的应用

光催化吸附脱硫技术在油品脱硫领域引起了极大的关注,具有高光催化活性和有机硫化物吸附能力的双功能材料的开发是关键。首次合成了3D介孔二氧化铈-氧化锌/KIT-6（CeO₂-ZnO/KIT-6）催化剂,并应用于二苯并噻吩（DBT）的光催化吸附脱硫。通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附和透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂进行表征,并研究了催化剂在光照下对DBT的转化性能。实验结果表明,在没有额外添加氧化剂（例如氧气、过氧化氢或有机氧化剂）的情况下,CeO₂-ZnO/KIT-6具有很好的光催化脱硫能力,当二氧化铈质量分数为10%、氧化锌质量分数为15%时,催化剂CeO₂-ZnO/KIT-6对DBT的转化率可达90%,最大吸附量（以硫计）为8.1 mg/g。无氧化剂体系对于燃料的后续处理非常有利,并且可以明显降低脱硫成本。     

The active site for methanol synthesis on a Cu/ZnO/SiO2 catalyst

This note rectifies serious omissions from the references included in a recent paper by Fujitani et al. concerned with methanol synthesis over Cu/SiO₂ containing ZnO. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Zn-ZrO2/SiO2非氧化脱氢制无水甲醛的研究

以Zn-ZrO2/SiO2为催化剂,在微型固定床反应器中用甲醇直接非氧化脱氢制备无水甲醛,考察了催化剂组成、反应温度及质量空速对脱氢反应的影响。结果表明,在进料的甲醇体积分数为35%、反应温度为800 K、质量空速为35 mL/(g.s)的反应条件下,甲醇的转化率达到100%,甲醛的选择性达到63%。结合催化剂的活性评价及X射线光电子能谱、热重等技术显示,采用均匀沉淀法制备的Zn-ZrO2/SiO2催化剂,活性组分能均匀分散在载体上,且对甲醇的非氧化脱氢具有高效的催化作用。助剂ZnO的引入可以有效抑制反应过程中催化剂的烧结,极大程度地增强催化剂的稳定性。     

发泡镍负载CuO/ZnO/Al2O3对甲醇水蒸汽重整的催化作用

以三维网状多孔发泡镍为载体，制备了负载CuO/ZnO/Al₂O₃的催化剂，研究了催化剂对甲醇水蒸汽重整制氢气的催化作用，考察了催化剂的制备方法、重整反应温度、催化反应器液体空速对催化反应以及催化剂稳定性的影响。结果表明，通过预先在发泡镍上包覆一层Al₂O₃，能够提高催化剂负载的均匀性，所制备的催化剂具有很好的低温初活性和选择性。在反应温度为220 ℃，液体空速为7.2 h^-1的条件下，甲醇初始转化率为98.36%，CO₂选择性为98.4%，产品气中CO摩尔分数为0.41%。通过40 h的连续实验，甲醇转化率始终维持在80%以上，产品气中CO摩尔分数保持在0.5%，CO2的选择性维持在98%。     

甲醇完全氧化MnO2-CeO2催化剂的研制

通过共沉淀法制备了一种MnO2-CeO2复合氧化物甲醇完全氧化催化剂,该催化剂适用于将空气中的甲醇完全催化氧化。考察了反应温度、空速、进口甲醇含量、进口氧含量、相对湿度等条件对该催化剂氧化性能的影响。实验结果表明,该催化剂在210℃即可将甲醇完全氧化,且抗进口甲醇含量和进口氧气含量波动影响能力强。相对湿度≤80％时,对甲醇完全氧化能力无影响;相对湿度进一步增加,会导致甲醇转化率急剧下降。     

Deactivation of Cu/ZnO catalyst during dehydrogenation of methanol

The deactivation of Cu/ZnO catalyst during methanol dehydrogenation to form methyl formate has been studied. The Cu/ZnO catalyst was seriously deactivated under the reaction conditions: various temperatures of 493, 523 and 553 K, atmospheric pressure and methanol GHSV of 3000 ml (STP)/g-cat h. The weight loss due to reduction of ZnO in the Cu/ ZnO catalyst was monitored by a microbalance. X-ray induced Auger spectroscopy of Zn(L₃M_4,5M_4,5) showed the increase in the concentration of metallic Zn on the catalyst surface after the reaction. Temperature-programmed reduction (TPR) of the Cu/ZnO catalyst with methanol demonstrated that the reduction of ZnO in Cu/ ZnO was suppressed by introduction of CO₂ into the stream of helium-methanol. As the concentration of CO₂ in the feed gas increased, the weight loss of the Cu/ZnO catalyst due to the reduction of ZnO decreased. The deactivation of the Cu/ZnO catalyst in the methanol dehydrogenation was also retarded by the addition of CO₂. In particular, oxygen injection into the reactant feed regenerated the Cu/ ZnO catalyst deactivated during the reaction. Based on these observations, the cause of deactivation of the Cu/ZnO catalyst has been discussed.     

Cu/Zn比对CuO/ZnO/ZrO_2催化CO_2加氢合成甲醇性能的影响

研究了不同Cu/Zn摩尔比对CO2加氢合成甲醇催化性能的影响。采用草酸凝胶共沉淀法制备了一系列不同Cu/Zn摩尔比的Cu O/Zn O/Zr O2催化剂,考察不同温度及Cu/Zn摩尔比对催化性能的影响,并结合X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、程序升温还原(H2-TPR)和程序升温脱附(H2/CO2-TPD)技术对催化剂的结构和性质进行表征。结果表明:适宜的Cu/Zn摩尔比可以提高催化剂的反应性能。在513 K,2.0 MPa,n(H2)/n(CO2)=3/1和GHSV=4 800 h-1反应条件下,当R(Cu/Zn)=4时,Cu O/Zn O/Zr O2催化剂反应性能最好,CO2转化率高达17.8%,甲醇选择性高达67.8%。     

纳米ZnO/CeO2复合氧化物的制备及其改性

以燃烧法制备氧化锌并以其为包裹对象用沉淀法合成ZnO/CeO₂复合氧化物,采用XRD、SEM 、IR、TG-DTA、UV-Vis、TEM对样品进行表征,结果表明氧化铈以包覆形式与氧化锌形成复合氧化物。用改性剂对复合氧化物进行改性研究,以亲油化度考察改性剂的类型、改性剂的用量、改性温度、pH值对改性效果的影响。实验结果表明:当选用硬脂酸钠为改性剂且用量为ZnO/CeO₂的4%,改性温度为60℃,pH值为7时,样品粒径明显变小,分散性变好,亲油化度明显提高,可获得最佳改性效果。     

A thermogravimetric study of the partial oxidation of methanol for hydrogen production over a Cu/ZnO/Al2O3 catalyst

The partial oxidation of methanol for the production of hydrogen was investigated in both a fixed-bed microreactor and in a thermogravimetric analyzer (TG-FTIR) from 180 °C to 250 °C using a commercial Cu/ZnO/Al₂O₃ catalyst. In the microreactor, a hot spot in the undiluted catalyst bed of 4 K and 32 K was observed at 180 °C and 220 °C, respectively. Methanol conversion was strongly accelerated between 180 °C and 220 °C. In the TG-FTIR experiments, the reduced copper was completely oxidized to cuprite, Cu₂O, with increasing time-on-stream in the presence of oxygen and methanol (O₂/MeOH = 0.5) at 180 °C. The selectivity to formaldehyde increased in the same manner as the catalyst was oxidized to cuprite. In contrast, at 250 °C the catalyst remained completely reduced for the same O₂/MeOH ratio. Two main reaction pathways are proposed explaining the influence of the copper oxidation state on the product distribution.