完全液相法Mo改性CuZnAl的结构与性能研究

考察了过渡金属钼作为助催化剂添加到完全液相法制备的CuZnAl浆态催化剂中,对催化剂结构和CO加氢液相反应的产品分布的影响。Mo改性CuZnAl催化剂在250℃,5.0 MPa,空速为360 mL/(g·h)和V(H2)/V(CO)=1条件下进行活性评价,在500 mL浆态床中CO加氢反应120 h;并运用XRD,H2-TPR,NH3-TPD和BET对催化剂进行表征。结果表明:完全液相法制备的Mo-CuZnAl催化剂对液相CO加氢反应有良好稳定性;Mo助剂能促进铜氧化物在较低温度还原,增强催化剂表面酸性,在温和条件下提高烃,特别是甲烷的选择性。     

MgO改性CuZnAl催化剂上甲醇裂解制氢

为了提高甲醇裂解制氢的气体收率,减少液相副产物的生成量,采用共沉淀法制备MgO改性CuZnAl催化剂,通过BET、XRD、SEM、H_2-TPR、CO2-TPD对催化剂结构和物化性能进行表征分析,固定床中考察MgO改性CuZnAl催化剂对甲醇裂解制氢催化性能。结果表明,引入适量的MgO可提高催化剂比表面积和CuO的分散度,改善催化剂氧化还原性,提高催化剂活性和选择性。得到优化的催化剂CuZnAlMg_2,其组分质量比为m(CuO)∶m(ZnO)∶m(Al_2O_3)∶m(MgO)=16∶13∶3∶2。在反应温度280℃、反应压力1.0MPa和空速0.6h-1条件下,CuZnAlMg_2催化剂上甲醇裂解转化率为99.1%,气体收率为97.0%。对液相产物进行分析表明,加入适量MgO提高催化剂碱性,能有效抑制液相副产物生成,提高气体收率。     

改性ZrO_(2)基催化剂催化乙醇转化制备正丁醇

正丁醇是一种重要的化工原料,也可作为燃料添加剂。以乙醇直接缩合制备正丁醇为探针反应,考察Cu、K改性对ZrO_(2)催化剂催化性能的影响。采用BET、XRD、FT-IR、H_(2)-TPR、XPS、乙醇-TPSR和CO_(2)-TPD对不同催化剂进行表征。结果表明,ZrO_(2)催化剂表面乙醇转化率和正丁醇选择性较低,引入Cu改性后,乙醇转化率和正丁醇选择性明显增加,进一步采用碱金属K改性后,乙醇转化率略有下降,而正丁醇选择性进一步提高。Cu的引入促进了乙醇脱氢性能,而K的引入增强了催化剂表面碱性强度,提高了催化剂碱量,促进了缩合反应的进行,从而提高了正丁醇选择性。KCuZrO_(2)催化剂在100 h反应过程中,乙醇转化率保持在约86%,正丁醇选择性约70%,具有较好的稳定性。     

酯加氢制醇铜锌铝催化剂的性能研究

采用共沉淀法制备了Cu-Zn-Al催化剂。对其通过XRD,H2-TPR,H2-TPD,NH3-TPD和CO2-TPD等方式进行表征,并结合醋酸甲酯加氢反应进行评价,研究了助剂对催化剂结构和性能的影响,考察了反应条件对催化剂醋酸甲酯加氢反应性能的影响。结果表明,加入助剂Ba使催化剂具有较好的酯加氢活性及稳定性。在220℃、H2压力3.0 MPa、n(H2)/n(醋酸甲酯)为30.0、空速1.5 h-1条件下,Cu-Zn-Al-B催化剂上醋酸甲酯转化率接近96.0%,乙醇选择性约为97.0%。     

焙烧温度对CuMgAl催化剂催化糠醇加氢制戊二醇的影响

采用共沉淀法制得物质的量比为n (Cu~(2+))∶n (Mg~(2+))∶n (Al3+)=10∶65∶25的CuMgAl类水滑石前体(CMA-HT),经过不同温度焙烧制得CuMgAl水滑石催化剂。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N_2-物理吸附、程序升温还原(H_2-TPR)、H_2-程序升温脱附(H_2-TPD)、CO_2-程序升温脱附(CO_2-TPD)和NH_3-程序升温脱附(NH_3-TPD)等对催化剂的结构进行表征,在高压反应釜中考察了CuMgAl水滑石催化剂催化糠醇(FFA)加氢制1,2-戊二醇(1,2-PeD)和1,5-戊二醇(1,5-PeD)的催化性能。研究结果表明,焙烧温度对催化剂的结构及其催化性能具有显著的影响,金属活性中心和碱性位随焙烧温度的升高先增加后减少。经600℃焙烧的CMA催化剂表面存在适宜的金属中心和碱性位,在金属位和碱性中心的协同催化下,表现出了优异的催化性能。在140℃,H_2压力为4MPa的条件下,反应8 h,糠醇的转化率和戊二醇的收率分别达74.13%和58.36%。     

硅铝比对催化剂Pd/ZSM-5性能的影响及其应用于氢氧直接合成过氧化氢

以硅铝比分别为25,50和100的ZSM-5为载体,通过浸渍法制备催化剂Pd/ZSM-5(X),并借助XRD、NH_3-TPD、N_2吸附/脱附等温吸附线、CO脉冲表征手段分析催化剂性质。讨论催化剂Pd/ZSM-5的表面酸性和活性组分Pd尺寸对H_2O_2活性的影响。结果表明,硅铝比的增加导致Pd/ZSM-5的表面弱酸量降低,活性组分Pd尺寸增大,H_2O_2选择性和产率降低。当硅铝比为25时,催化剂Pd/ZSM-5(25)表面弱酸量最多,活性组分Pd尺寸最小,其H_2O_2的选择性和产率最大,分别为90.01%和270.2 mmol/(g_(Pd)·h)。     

硅铝比对催化剂Pd/ZSM-5性能的影响及其应用于氢氧直接合成过氧化氢

以硅铝比分别为25,50和100的ZSM-5为载体,通过浸渍法制备催化剂Pd/ZSM-5(X),并借助XRD、NH_3-TPD、N_2吸附/脱附等温吸附线、CO脉冲表征手段分析催化剂性质。讨论催化剂Pd/ZSM-5的表面酸性和活性组分Pd尺寸对H_2O_2活性的影响。结果表明,硅铝比的增加导致Pd/ZSM-5的表面弱酸量降低,活性组分Pd尺寸增大,H_2O_2选择性和产率降低。当硅铝比为25时,催化剂Pd/ZSM-5(25)表面弱酸量最多,活性组分Pd尺寸最小,其H_2O_2的选择性和产率最大,分别为90.01%和270.2 mmol/(g_(Pd)·h)。     

硅铝比对Cu/SSZ-13分子筛低温催化性能的影响

采用水热法和液态离子交换法制备了一系列硅铝比(摩尔比)不同的Cu/SSZ-13分子筛[n(Si)/n(Al)=47,30,20,15],探究了硅铝比对NH_3选择性催化还原(NH_3-SCR)的影响,并通过XRD,ICP,N_2吸脱附,SEM,H_2-TPR,NH_3-TPD等表征分析对样品的物化性质进行了系统研究。活性测试结果表明,不同硅铝比分子筛的NH_3-SCR性能具有显著差异,特别是低温范围,其中催化剂起燃温度T_(50)(转化效率≥50%时的温度)顺序为n(Si)/n(Al)=20 n(Si)/n(Al)=15 n(Si)/n(Al)=30 n(Si)/n(Al)=47。从表征结果可知,硅铝比会影响分子筛催化剂的表面形貌、晶体结构,进而影响样品中Cu物种的分布和数量及酸性。4种分子筛催化剂中n(Si)/n(Al)-20具有最多的孤立Cu~(2+)以及弱L酸位数量,有利于低温NH_3-SCR反应的进行。     

合成气制C_(2+)醇Cu-Mn催化剂的Co改性研究

采用共沉淀法制备CuCoMnAl多组分金属催化剂,并在固定床反应器中考察该催化剂对合成气制C_(2+)醇反应的性能。实验结果表明,当n(Co)∶n(Cu)=0. 4时,生成C_(2+)醇的选择性达到18. 7%,其中乙醇所占比例50%,添加Co的催化剂改性效果显著。利用XRD、H2-TPR、BET和CO-TPD等分析方法对催化剂进行表征,考察催化剂的结构和表面性质对生成C_(2+)醇选择性的影响。结果表明,适量添加Co可使催化剂形成双级孔结构,生成了具有协同作用的Cu-Co结构,显著增加催化剂吸附CO的能力,促进合成C_(2+)醇活性位的形成。     

MoO_3对Ni/Al_2O_3催化剂CO甲烷化性能的影响

采用共浸渍法制备了NiO-MoO_3/Al_2O_3催化剂,利用N_2物理吸附、XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和TG等手段对催化剂的结构和性质进行表征,并考察了其在低H_2/CO摩尔比(约为1)和微量硫(5μg/g)的条件下进行CO甲烷化的催化性能。结果表明,MoO_3的引入能减弱Ni物种与载体间的强相互作用,提高催化剂的还原性能,增加Ni活性中心数。随着MoO_3质量分数的增加,催化剂的甲烷化性能先升高后降低,在MoO_3质量分数为3%时甲烷化性能最佳。积碳和硫中毒是催化剂失活的主要原因,适量MoO_3的添加能提高催化剂对H_2的吸附能力,增强催化剂的抗积碳性能,同时还能缓解硫中毒引起的失活,从而明显改善催化剂的稳定性。