超薄金属钯复合膜表面缺陷修饰的研究

通过对化学镀制备的超薄金属钯复合膜的表面缺陷进行修饰,进而控制缺陷位的尺寸,然后通过补镀处理制备了致密超薄金属钯复合膜。同修饰前的钯复合膜相比,表面修饰后制备的钯复合膜厚度略微增加,从0.87μm增大至3.01μm;氢气渗透速率略降,但H2/N2理想分离因子却显著增加。400℃,100kPa下,修饰前钯复合膜的氢气渗透速率为0.5934mol·m-2·s-1,H2/N2理想分离因子为123,修饰后钯复合膜的氢气渗透速率达到0.2967mol·m-2·s-1,H2/N2理想分离因子为5007,这表明本文采用的表面缺陷修饰方法可有效修复钯膜表面针孔和缺陷。     

低负载大孔Pd/α-Al_2O_3活性组分分布对CO偶联反应的影响

在平均孔径为2.799×103nm的α-Al2O3载体上负载金属钯,制备贵金属负载型催化剂Pd/α-Al2O3。调节前驱体浸渍液的p H,在p H为1.67时,得到分散在整个载体中的均匀分布Pd/α-Al2O3催化剂;在p H为12.25时,可以制备只负载在氧化铝载体表面以下约40μm的蛋壳型分布Pd/α-Al2O3催化剂。催化表征结果显示不同分布的催化剂钯晶粒的粒径均在2nm~3nm左右,属于高度分散状态。在无梯度反应器中,对CO偶联制备草酸二甲酯(DMO)这一反应进行考评,得出均匀型分布催化剂较蛋壳型结构活性更优的结论。     

Pd@SiO2纳米粒子的制备及其在烯烃加氢反应中的应用

以氯钯酸为钯源、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)-正己醇-水构成的微乳体系制备了二氧化硅包裹纳米金属Pd粒子.其中Pd的粒径可在5～30 nm调变,外部SiO2层的厚度可在5～35nm调变.详细考察了氯钯酸和正硅酸乙酯的浓度及NH3·H2O等参数对制备的Pd@SiO2粒子的大小及形态的影响,并将制备的Pd@SiO2应用于烯烃的催化加氢反应.     

双重孔分布氧化铝载体及加氢脱金属催化剂结构与性质研究

对含有微米级孔道γ-Al 2O 3载体进行碳酸氢铵水热改性处理,制备双重孔分布氧化铝载体,并以该氧化铝为载体制备加氢脱金属催化剂,应用SEM、N 2吸附-脱附、TPR、Raman、原位CO吸附等技术表征氧化铝载体及加氢脱金属催化剂的结构与性质。实验结果表明,改性处理后,γ-Al 2O 3载体表面及微米级孔道中交织生长微米级棒状结构γ-Al 2O 3粒子,使氧化铝载体具有集中的10~15 nm孔道分布和适宜的1~2μm孔道含量。与未改性氧化铝载体相比,以改性处理后的氧化铝为载体制备的加氢脱金属催化剂的程序还原峰温降低,催化剂中八面体钼的相对含量和Ni-Mo-S活性位数量增加,加氢脱金属活性和加氢脱氮活性明显提高。     

堇青石表面涂层对Pd基整体式催化剂结构和性能的影响

分别以硫酸铝、拟薄水铝石、氯化铝、硝酸铝为铝源制备铝溶胶,并将铝溶胶涂覆于堇青石表面,制备了γ-Al2O3/堇青石载体;将PdCl2溶液浸渍于γ-Al2O3/堇青石载体上,制得Pd/γ-Al2O3/堇青石催化剂。采用XRD,SEM,XPS,BET等手段对催化剂进行表征,并对催化剂的甲烷催化燃烧活性进行评价。实验结果表明,不同铝源制备的催化剂的比表面积按硫酸铝>拟薄水铝石>氯化铝>硝酸铝的顺序依次减小;硫酸铝、拟薄水铝石、氯化铝为铝源的催化剂中Pd以PdO和金属Pd的形式存在,硝酸铝为铝源的催化剂中除了PdO也可能存在Pd(OH)2;硫酸铝为铝源的催化剂活性最高,在反应温度485.6℃下,甲烷转化率可达90%;不同铝源制备的催化剂活性高低顺序为:硫酸铝>拟薄水铝石>氯化铝>硝酸铝。     

新型催化剂Mn-Sn-Ce/γ-Al_2O_3的制备及应用

采用溶胶-凝胶法制备出新型催化剂Mn-Sn-Ce/γ-Al2O3,采用TG-DSC,XRD,XPS,SEM,BET等方法对其晶相结构、形貌结构、活性组分形态、比表面积和孔结构进行了表征,并研究了该催化剂对反渗透浓缩炼油废水中酚类的降解效果及其稳定性。实验结果表明,制备的Mn-Sn-Ce/γ-Al2O3催化剂保持了载体γ-Al2O3的结构特征,Mn主要以β-MnO2形式存在;与改性前相比,复合金属负载改性后的γ-Al2O3粒子分散状况明显改善,粒子具有良好的孔结构,孔分布和孔之间的连接形式得到了改善;表面负载的Mn-Sn-Ce复合金属成分使其活性提高,对酚类的去除率可达97.54%,且改性后的催化剂能重复多次使用,具有良好的稳定性。     

γ-Al_2O_3载体孔结构对负载钯催化剂催化C_9石油树脂加氢性能的影响

选择了3种不同的工业化γ-Al2O3载体,其中W203型和W217型是典型的中孔γ-Al2O3载体,而W251型是特殊的大孔γ-Al2O3载体,考察了它们负载的Pd/γ-Al2O3催化剂催化C9石油树脂加氢的性能;采用N2吸附-脱附、CO化学吸附、SEM、TEM、XRD等表征手段对γ-Al2O3载体及Pd/γ-Al2O3催化剂进行了表征。实验结果表明,加氢催化剂载体的孔性质对其催化C9石油树脂加氢性能具有重要影响,存在大量大孔的载体制备的Pd/γ-Al2 O3催化剂在大分子催化加氢反应中表现出更高的催化活性和稳定性。3种工业化γ-Al2O3载体的平均孔径及其负载的Pd/γ-Al2O3催化剂的催化活性和稳定性的高低均遵循同样的顺序:W203相似文献   

负载型钯催化剂上甲烷催化燃烧机理及直接影响活性的因素

通过分析18O2同位素氧化甲烷过程中的产物分布及催化剂的组成,提出负载型钯催化剂上甲烷燃烧反应通过氧化还原机理进行,活性物种为金属钯和氧化钯.利用电子能谱、程序升温还原及氧同位素交换反应测试等对Pd/TiO2-Al2O3、Pd/SnxZr1-xO2和Pd/TixZf1-xO2体系进行了研究,证明还原性及氧交换活性是直接影响负载型钯催化剂甲烷催化燃烧性能的因素.     

固定床催化膜反应器对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应性能的影响

采用Pd Ag/γ Al2 O3/陶瓷管复合无机膜填充Cu ZnO ZrO2 /SiO2 固定床催化剂 ,构成反应 分离耦联膜反应器 ,考察对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应性能的影响。催化剂的n(Cu)∶n(Zn)∶n(Zr) =1∶0 2∶0 1 (原子比 ,下同 )。复合膜的γ Al2 O3过渡层由Sol Gel法制得 ,Pd Ag合金膜由化学镀法制得。采用这种固定床催化膜反应器在某些反应条件下可使甲醇脱氢的转化率超过原有的热力学平衡限制 ,得到更高的产物收率。     

SO2在Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3上的催化还原

研究了γ-Al2O3上浸渍不同金属催化剂催化CO还原SO2的反应,结果发现,Fe2O3/γ-Al2O3具有最高的催化活性,在Fe2O3/γ-Al2O3基础上引入具有较高氧空位和氧流动性的CeO2,催化剂的活性得到进一步的提高,主要是由于两活性物种Fe和Ce有着某种协同作用.不同方法制备的Fe2O3/γ-Al2O3的催化活性也不同,采用溶胶-凝胶法制备的催化剂的活性最好,可能是由于溶胶-凝胶法使催化剂表面的活性物种分布更均匀.     

化学还原法制备胶体Pd/γ-Al_2O_3催化剂及其催化性能

采用化学还原法制备了高分散的胶体Pd/γ-Al2O3催化剂,考察了保护剂、还原剂和制备方法等对其催化性能的影响。实验结果表明,最佳保护剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP),PVP的最佳用量为n(N)∶n(Pd)=40∶1;最佳还原剂为乙醇/NaOH,NaOH的最佳用量为n(NaOH)∶n(Pd)=3∶1。X射线光电子能谱和X射线衍射表征结果显示,催化剂中的Pd以零价态存在;同时根据Debye-Scherrer公式估算,Pd在催化剂中以胶体状态存在。将胶体Pd/γ-Al2O3催化剂用于糠醛液相脱羰反应,实验结果表明,该催化剂比常规方法制备的Pd/γ-Al2O3催化剂具有更高的活性,糠醛的转化率为97.6%,呋喃的选择性为95.1%。     

稀土(镧和铈)改性Pd/γ-Al2O3甲醇低温裂解催化剂的制备和性能

采用浸渍法制备稀土金属氧化物La2O3和CeO2改性的Pd/γ-Al2O3甲醇低温裂解催化剂,考察了助剂镧和铈的加入顺序、活性组份Pd的含量以及焙烧温度等制备参数和预处理条件对催化剂性能的影响,并采用BET法测定催化剂的比表面积、用X射线光电子能谱研究催化剂的表面结构.在微反装置上对催化剂进行活性评价.结果表明,以硝酸镧和硝酸亚铈溶液顺序浸渍γ-Al2O3载体、Pd负载量为3%(质量分数)、经500～600℃焙烧后的催化剂活性最高.     

全氟烃分解反应催化剂的研究进展

对有效消除全氟烃的催化分解法进行了评述,重点对近年来报道的用于全氟烃催化分解的过渡金属改性γ-Al2O3、磷酸盐、磷酸盐改性γ-Al2O3催化剂进行了总结和比较。磷酸盐催化剂的初活性较高,但比表面积较小,反应稳定性欠佳;过渡金属改性γ-Al2O3催化剂表面的铝酸盐保护层在一定程度上抑制了γ-Al2O3转化为惰性物相,稳定性比纯γ-Al2O3催化剂有所提高,但经长时间反应,催化剂表面酸量不断减少,催化活性逐渐下降。相比较而言,磷酸盐改性γ-Al2O3有望成为高活性和高稳定性的全氟烃分解催化剂。     

添加Ce(La)的Pd/γ-Al2O3甲醇低温裂解催化剂的结构和性能

采用XRD、BET、NH3-TPD、TPR等方法对CeO2以及La2O3和CeO2共同改性的γ-Al2O3担载Pd催化剂的结构和性能进行研究。结果表明,CeO2改性的Pd／γ-Al2O3具有很高的甲醇低温分解活性,但表面酸性导致生成较多的二甲醚;lA2O3的加入掩蔽了催化剂的表面酸性,同时促进了CeO2在γ-Al2O3载体内外表面的分散,使活性组分Pd和CeO2之间的相互作用加强,从而大大提高了甲醇的裂解率。     

CH_4,CO_2,CO对钯复合膜透氢性能的影响

采用化学镀法制备了钯复合膜。在200~450℃下,恒定H2进气量和总进气量,以N2为平衡气,H2-N2混合气为参比气,考察了不同含量的CH4,CO2,CO对钯复合膜透氢性能的影响。实验结果表明,对钯复合膜的透氢性能,CH4几乎没有影响,CO2的影响较小(透氢量的降低率小于5%),CO的影响最大。体积组成为98%H2-2%CO的混合气,在300℃时钯复合膜透氢速率下降幅度明显增大。用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪对透氢后的钯复合膜进行表征,表征结果显示,钯复合膜表面有少量积碳,说明在钯复合膜表面上发生了CO的歧化反应。     

纳米Pd/Al2O3催化剂的制备及应用

采用氢电弧等离子体法制备的纳米钯粉制备了纳米Pd/Al2O3催化剂,并在重整后加氢反应中研究了其催化活性和选择性。扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）显示,纳米Pd/Al2O3催化剂的其表面排列有序、呈蜂窝状,其载体的内部没有钯存在,而浸渍法所得的壳型Pd/Al2O3催化剂载体内部有钯的存在。在重整后加氢反应中,纳米Pd/Al2O3催化剂显示出较高的催化活性和优异的选择性能。     

Ni/BaTiO_3/γ-Al_2O_3催化剂的结构及其甲烷二氧化碳重整性能研究

以溶胶-凝胶法将BaTiO3负载于γ-Al2O3表面,合成出不同BaTiO3质量百分比的复合载体BaTiO3/γ-Al2O3。采用XRD、IR技术对复合载体BaTiO3/γ-Al2O3的结构进行了研究,考察了复合载体负载的镍基催化剂Ni/BaTiO3/γ-Al2O3在CH4-CO2重整反应中的抗积炭和稳定性能。结果表明:BaTiO3粒子以不连续的方式分散在γ-Al2O3的表面,致使原位氢还原后Ni/Ba-TiO3/γ-Al2O3催化剂的供电子强度相对削弱,抑制了CH4-CO2重整过程一氧化碳的歧化反应。Ni/25.4%BaTiO3/γ-Al2O3催化剂在700℃较低重整反应温度下的抗积炭和稳定性能明显优于Ni/BaTiO3和Ni/γ-Al2O3催化剂。     

新型MoS2/γ-Al2O3催化剂的制备及其催化二苯并噻吩加氢脱硫性能

采用硫化态前驱物四硫代钼酸铵制备了MoS2/γ-Al2O3催化剂,以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,对其加氢脱硫性能进行了评价.实验结果表明,MoS2/γ-Al2O3催化剂对DBT的脱硫率和加氢选择性均高于常规方法制备的氧化态MoO3/γ-Al2O3催化剂.通过对制备工艺的理论分析和对使用后的催化剂的X射线衍射表征结果推测,MoS2/γ-Al2O3催化剂不存在硫化不完全的问题;MoS2/γ-Al2O3催化剂表面的MoS2具有较高的堆积数.     

具有空隙结构的钯复合膜的制备与研究

钯膜在氢气分离、纯化及燃料电池氢源等方面有显著的应用前景,尤其是针对燃料电池氢源技术快速响应的需求,需要进一步开发高透氢性能和高稳定性的钯复合膜。对此,本文提出了一种简捷可行的具有空隙结构的钯复合膜制备思路,即在陶瓷或不锈钢基底表面采用MnCO3进行修饰,制备钯复合膜后再加热使MnCO3分解的方法,在金属钯膜和基底之间形成一层1μm左右的空隙。分析测试表明,该修饰方法不仅得到了高透氢性能的钯复合膜,而且采用该空隙结构的陶瓷及不锈钢负载钯复合膜在150～400℃的14～20个快速升降温循环中,展现了良好的稳定性,而不使用该空隙结构的常规陶瓷负载钯复合膜的透氢量严重下降;该空隙结构能实现升降温过程中钯膜的自由伸缩,并避免与基底之间的相互作用及由于热膨胀系数不一致造成的剪切应力,进而保证钯复合膜的快速升降温稳定性,能应用于陶瓷及不锈钢等多种基底,具有良好的应用前景。     

Cu/γ-Al_2O_3的制备及其对纯甘油常压氢解制备1,2-丙二醇的催化性能

采用H2-TPR、XRD、CO化学吸附、N2吸附-脱附等方法表征了等体积浸渍法制备的Cu/γ-Al2O3催化剂,并评价了其催化甘油氢解制备1,2-丙二醇(1,2-PDO)反应的性能。结果表明,Cu/γ-Al2O3的适宜Cu负载量为15%(质量分数),适宜的制备条件为,采用纯H2还原、升温速率2℃/min、还原温度250℃、还原时间2h。在常压氢气、甘油液时空速0.20h-1、氢气/甘油摩尔比100、催化剂装填量3mL和反应温度190℃的条件下,甘油转化率为100%,1,2-PDO选择性为92.9%;反应运行36h,1,2-PDO选择性仍高于85%,说明Cu/γ-Al2O3催化剂的稳定性较好。Cu/γ-Al2O3催化剂表面以高分散的Cu微粒为主,Cu粒子的粒径和分散度是影响其活性的主要因素;Cu粒子的粒径越小、分散度越大,催化活性越高。甘油脱水生成丙酮醇的反应只有在酸性中心和金属共同作用下才能进行,丙酮醇加氢合成1,2-丙二醇是反应控制步骤。