ZrO2/SiO2催化乙醇乙醛制备1,3-丁二烯

采用干混法、浸渍法、溶胶凝胶法3种制备方法制备ZrO₂/SiO₂,在固定床微型反应器中进行催化剂的活性评价。通过溶胶凝胶法制备的ZrO₂/SiO₂对丁二烯选择性最高,达到64.77%。采用氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等手段对催化剂表面酸性以及表面结构进行了表征,结果表明锆在二氧化硅表面均匀分布有利于乙醇乙醛转化率以及对1,3-丁二烯选择性的提高,同时1,3-丁二烯的生成需要合适的酸性位。以溶胶凝胶法制备的ZrO₂/SiO₂为催化剂,对其制备条件进行了优化,得出最佳制备条件为焙烧温度650℃、硝酸浓度2mol/L、混合温度30℃。     

Ce在负载Pd催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应中的作用

采用微乳液法制备了Ce为助剂的Pd-Ce-O/SiO_2催化剂,用于苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯(DPC)反应。活性评价结果显示,催化剂性能随着Ce用量的增加而提高,当Ce/Pd摩尔比为10/1时,苯酚转化率为64.4%,碳酸二苯酯选择性为83.4%。利用XRD表征发现,部分Ce~(4+)进入到PdO晶格中,使得失活Pd原子中的电子更容易向Ce转移,从而易于再生,表现出更好的催化性能。根据上述结果,设计制备了Pd-O/CeO_2催化剂用于本反应,苯酚转化率和碳酸二苯酯选择性分别仅为24.0%和23.3%。表征发现,在Pd-Ce-O/SiO_2催化剂表面,Pd物种主要是PdO,而Pd-O/CeO_2表面的Pd物种则以PdO_2为主。由于苯酚氧化羰基化反应的活性中心为Pd(Ⅱ),所以Pd-O/CeO_2催化性能较差。并且,由于Pd与CeO_2之间存在强相互作用,催化剂表面Pd含量较低,这也是Pd-O/CeO_2催化活性较差的原因之一。     

超声浸渍制备钒催化剂催化氧化SO_2性能的研究

以硅藻土为载体,分别采用浸渍法、混碾法和超声浸渍法制备钒催化剂V/SiO_2-Imp、V/SiO_2-Mix和V/SiO_2-Uimp,利用SEM、MIP、EDS、XRD和TG/DSC对钒催化剂进行表征分析,并用固定床反应器测定了钒催化剂催化氧化SO2的活性。结果表明,超声浸渍法制备钒催化剂V/SiO_2-Uimp结构完整、表面孔道清晰、孔容较大、活性组分分散均匀且晶体尺寸较小、熔融相变温度较低,使得该催化剂催化氧化SO2的转化率较高。     

超声浸渍制备钒催化剂催化氧化SO_2性能的研究

以硅藻土为载体,分别采用浸渍法、混碾法和超声浸渍法制备钒催化剂V/SiO_2-Imp、V/SiO_2-Mix和V/SiO_2-Uimp,利用SEM、MIP、EDS、XRD和TG/DSC对钒催化剂进行表征分析,并用固定床反应器测定了钒催化剂催化氧化SO2的活性。结果表明,超声浸渍法制备钒催化剂V/SiO_2-Uimp结构完整、表面孔道清晰、孔容较大、活性组分分散均匀且晶体尺寸较小、熔融相变温度较低,使得该催化剂催化氧化SO2的转化率较高。     

芴空气气相催化氧化制备9-芴酮的研究

本文阐述了一种由芴空气气相催化氧化制备9-芴酮的方法,该化合物应用于合成高耐热功能高分子材料,氧化催化剂的主要成分是V2O5和TiO2,本文采用的原料为工业芴,芴的转化率为98%,选择性为99%,本文同时考察了反应温度、空速、催化剂负荷对芴转化率及9-芴酮选择性的影响。     

以碱土金属为助剂的CuO/CeO_2水煤气变换催化剂的催化性能

采用共沉淀法制备了系列CuO/CeO_2-MO(M=Mg、Ca、Sr和Ba)催化剂,通过X射线粉末衍射、M_2物理吸附、N_2O选择性化学吸附、H_2程序升温还原和循环伏安法等手段对催化剂的物化性能进行表征,考察了富氢条件下水煤气变换反应中碱土金属氧化物作为助剂对CuO/CeO_2催化剂性能的影响。结果表明,BaO作为助剂可降低载体CeO_2和CuO的晶粒度,有效增大催化剂的比表面积,提高铜组分的表面分散度,并有利于更多与载体表面氧空位有强相互作用的CuO物种的形成,从而获得较高的催化活性。MgO、CaO和SrO的添加对催化剂活性影响较小。关联活性数据和结构表征结果,推断CuO/CeO_2催化剂在水煤气变换反应中的有效活性位是与载体CeO_2表面氧空位强相互作用的单质Cu。     

制备方法对V_2O_5-WO_3/TiO_2选择性催化还原催化剂性能的影响

采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和浸渍法制备了V2O5质量分数4%和WO3质量分数6%的V2O5-WO3/TiO2选择性催化还原催化剂,对比了3种方法制备的催化剂选择性催化还原NO性能。采用X射线衍射、热重、N2吸附-脱附和程序升温还原等对制备的V2O5-WO3/Ti O2催化剂的结构和性质进行表征,结果表明,共沉淀法制备的V2O5-WO3/TiO2催化剂具有更好的选择性催化还原NO活性和更大的比表面积,影响共沉淀法选择性催化还原NO活性的主要因素是催化剂的热稳定性、表面羟基数量、比表面积、粒径分布以及V、W与Ti之间的内在作用。     

CeO_2修饰的Cu/AC催化丙三醇转化制乳酸的研究

采用等体积浸渍法制备CeO_2修饰的Cu/AC催化剂,利用N_2物理吸附、X射线粉末衍射和H_2程序升温还原等表征手段对Cu基催化剂进行表征。结果表明,Cu基催化剂的主要活性组分为Cu纳米粒子;此外,CeO_2和Cu之间有着较强的相互作用。在N_2气氛下,以KOH为碱性添加剂,考察了Cu基催化剂在丙三醇水相催化转化制乳酸反应中的催化性能。结果表明,以CeO_2修饰Cu/AC可显著提高催化剂的催化性能。同时考察了反应温度和反应时间对Cu-CeO_2/AC催化剂催化性能的影响。以Cu-CeO_2/AC-0.3为催化剂,在220℃下反应4 h,丙三醇转化率为100%,乳酸选择性达85.7%。     

合成四氢噻吩非负载Ni-Mo催化剂的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了非负载Ni-Mo复合氧化物催化剂,采用N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、X射线能谱(EDS)和H_2程序升温还原(H_2-TPR)等手段对催化剂进行了表征。在连续流动固定床反应器上,以环丁砜体积分数为10%的乙基苯溶液为原料加氢脱氧合成四氢噻吩为探针反应,考察了不同Mo和Ni的物质的量之比对含硫氧化合物选择性加氢脱氧性能的影响。结果表明:采用溶胶-凝胶法可制备较高比表面积催化剂,活性组分Ni和Mo发生相互作用形成了复合氧化物Ni MoO_4;随着Mo和Ni的物质的量之比的增大,催化剂表面的活性组分Mo的含量先增大后减小,在Mo和Ni的物质的量之比为0.6时,催化剂表面的Mo含量最高,其催化性能较好,该催化剂在230℃,0.3 MPa和液时空速为1 h-1的条件下,环丁砜转化率为91.3%,四氢噻吩选择性为84.1%。     

Ag-K/CeO_2纳米棒催化剂催化氧化甲醛性能研究

采用水热合成法制备了CeO_2-r纳米棒,通过共浸渍法负载活性组分Ag和助剂K,得到x%Ag-K/CeO_2-r(x=2%、4%、8%)催化剂,并用于催化氧化甲醛反应。催化剂的性能评价结果表明,当Ag的质量分数为4%、K的质量分数为1.3%时,催化剂表现出最优异的催化氧化甲醛性能,在80℃可以将甲醛完全转化成CO_2和H_2O。H_2-TPR和O_2-TPD表征发现,4%Ag-K/CeO_2-r具优异的低温还原能力和丰富的表面氧物种,对催化剂低温催化氧化甲醛起到重要的作用。     

氨催化氧化催化剂Pt/CeO_2的制备及性能表征

二氧化铈具有紫外光吸收能力,以其为载体,通过光催化还原沉积可实现贵金属负载。本研究通过光催化还原沉积制备了氨氧化用Pt/CeO_2催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、透射电镜(TEM)、BET比表面积、电耦合高频等离子发射光谱(ICP)、X射线光电子能谱(XPS)、NH_3-程序升温脱附(NH_3-TPD)对样品的物理性质进行了表征,并在φ4 mm×2 mm石英反应管中对其氨催化氧化性能进行了评价。结果表明,该法制备的Pt/CeO_2催化剂活性组分铂含量仅为0.079 7%,在载体表面分散性好;在反应温度800℃,原料中O_2和NH_3比为15的条件下,氨转化率为100%,氮氧化合物收率可达80%。     

制备方法对CuO-CeO_2-ZrO_2催化CO氧化性能的研究

采用溶胶凝胶法和共沉淀法制备了2种不同的Cu O-CeO_2-ZrO_2催化剂,并在不同的温度(400℃,500℃和600℃)下进行焙烧,利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)技术对所制备的催化剂进行了表征,考察了催化剂的CO氧化性能。研究结果表明,共沉淀法制备的Cu O-CeO_2-ZrO_2催化剂的CO氧化活性明显高于溶胶凝胶法制备的催化剂,共沉淀法制备的催化剂表面高分散Cu O的颗粒较大、活性位最多,当焙烧温度为500℃时,CO完全转化时的温度仅为90℃。     

Ce修饰Na Y分子筛负载PdO纳米晶催化剂用于苯的催化氧化反应

以CeO_2修饰多孔NaY分子筛作为载体,采用高温液相还原法制备纳米晶PdO催化剂,用于低浓度苯催化氧化反应。采用XRD、N2吸附-脱附、透射电镜-能谱(HRTEM-EDS)、H2程序升温还原(H_2-TPR)、O_2程序升温脱附(O_2-TPD)和程序升温表面反应(TPSR)等对载体和催化剂进行表征。结果表明,NaY分子筛结构稳定,比表面积651 m~2·g~(-1)和孔容0. 326 cm~3·g~(-1),纳米晶PdO能够较均匀地分散在NaY载体上,颗粒尺寸约(3～5) nm。加入一定量CeO_2后,Pd O以较小的纳米晶颗粒形式分散在CeO_2周围,活性组分与助剂协同作用促进了催化剂中晶格氧的流动性,明显改善了0. 2%Pd/NaY的氧化性能。0. 2%Pd/8%Ce/NaY表现出最佳催化活性和良好稳定性,250℃可完全催化降解1000×10~(-6)的苯,并且230℃连续反应100 h,催化剂转化率稳定在86%。     

介孔CuO-ZnO/SiO_2催化剂用于二氧化碳加氢合成甲醇的研究

采用原位溶胶-凝胶法制备了介孔CuO-ZnO/SiO_2催化剂,考察了表面活性剂类型和焙烧温度对催化剂结构和催化性能的影响。以二氧化碳加氢合成甲醇为探针反应,并结合TG-DTG、BET表征手段对催化剂结构和性能进行了分析。结果表明,采用CTAB为表面活性剂并经450℃焙烧所得的介孔CuO-ZnO/SiO_2催化剂具有高的比表面积和最佳的催化性能;反应条件250℃、3.0 MPa时,该催化剂的CO_2转化率、甲醇选择性分别为21.6%和35.6%。     

低浓度CH_4燃烧催化剂制备及其反应性能研究

采用化学共沉淀-凝胶工艺制备纳米γ-Al_2O_3载体,氧化钾(K_2O)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO_2)为催化助剂,PdO为催化剂活性组分,浸渍法负载催化剂组分。研究了活化升温速率、助剂种类及助剂加入方式对催化剂性能的影响。结果表明,富氧气氛下经缓慢氧化活化后的催化剂表现出较高的活性;浸渍法添加助剂的催化剂活性高于共沉淀法加入助剂的催化剂;助剂K_2O、MgO和CeO_2均能够提高催化剂活性,除K_2O外,催化剂活性随着助剂的含量增加而增大,其中20%CeO_2的催化剂表现出较高的催化活性。     

二甲醚催化氧化合成醋酸乙烯

通过浸渍法制得负载型H_4SiW_(12)O_(40)-MoO_3/SiO_2催化剂,并在连续流动同定床反应装置上考察了其在二甲醚催化氧化合成醋酸乙烯的催化活性,研究了反应压力和助催化组分改性催化剂对二甲醚催化氧化合成醋酸乙烯的影响.结果表明,当原料气配比为n(DNE):n(O_2):n(Ar)=1.5:1:1,反应压力为0.25 MPa,CoO改性H_4SiW_(12)O_(40)-MoO_3/SiO_2催化剂催化氧化二甲醚合成醋酸乙烯的选择性由3.69%提高至7.09%,二甲醚的转化率由55.20%增加至61.18%.X射线衍射结果表明,CoO能促进MoO3和U_4SiW_(12)O_(40)在SiO_2载体表面上均匀分布.NH3程序升温脱附结果显示,添加氧化钴助催化组分能进一步调变H_4SiW_(12)O_(40)MoO_3/SiO_2催化剂表面酸性.     

溶胶凝胶法制备PW/SiO_2负载型催化剂合成异丙基苯酚

用溶胶凝胶法制备出不同含量的磷钨酸负载到SiO2上的负载型催化剂。实验结果表明,该方法制备的催化剂对苯酚异丙醇合成异丙基苯酚有催化作用。采用氨程序升温脱附、X射线衍射对催化剂表面酸性、晶相进行表征。实验结果：不同含量的二氧化硅负载磷钨酸催化剂对苯酚转化率、异丙基苯酚的选择性有较大影响。当磷钨酸含量为SiO2的25%时苯酚转化率与异丙基苯酚选择性为最佳：分别为41.67%、62.86%。     

表面活性剂对Co-Pd/TiO_2催化剂催化CH_4-CO_2两步反应合成乙酸的影响

采用溶胶-凝胶法,通过添加不同表面活性剂制备了Co-Pd/TiO2催化剂,考察了其在CH4-CO2两步法合成乙酸的催化性能,用X射线粉末衍射、氨程序升温脱附和氮吸附等对其进行表征。结果表明,添加不同的表面活性剂对催化剂性能有显著的影响。表面活性剂的加入能提高催化剂的比表面积、增强表面酸性、促进活性金属在催化剂表面的分散,进而提高催化剂在两步法合成乙酸反应中的催化性能。其中以添加了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的CoPd/TiO2催化剂活性最好,其乙酸的生成速率为20.06 mg/(gcat.h),碳原子选择性达到了70.80%。     

TiO2负载Pd催化剂的制备及其顺酐加氢性能研究

采用溶胶-凝胶法和乙醇的超临界流体干燥法制备了一种高效的顺酐选择加氢Pd/TiO2催化剂,并作了X射线衍射谱、BET表面测试、透射电镜、程序升温还原、X射线光电子能谱等表征,在溶胶-凝胶法制备的Pd/TiO2催化剂上,反应压力为3 MPa,反应温度为240℃时,顺酐的转化率为100%,丁酸的选择性达到了93.5%;Pd/TiO2催化剂经过高温还原后产生的Pd和TiO2之间的强相互作用是丁酸的高选择性的主要因素,另外反应温度也对丁酸的选择性有很大影响.     

CuCe/2D-VMT成型催化剂CO-SCR脱硝性能研究

采用共沉淀法和涂敷法制备了CuCe/2D-VMT成型催化剂,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法对催化剂的理化性质进行了表征,并在中试脱硝装置中用真实烟气评价了其CO选择性催化还原(CO-SCR)脱硝活性。结果表明：制备过程中实现了铜铈均匀掺杂,蛭石提供了更多氧空位,更优的分散性和氧化还原性能提升了催化剂的脱硝活性。在真实烟气中,125℃时NO转化率达57%;260h的长期测试中,催化剂NO转化率没有明显下降,维持在55%左右,表明催化剂能够用于实际工程中。