环丁烯砜加氢新型催化剂的研究Ⅰ.金属诱导化学镀法制备NiB非晶态合金催化剂

采用金属诱导化学镀法制备了纯态NiB非晶态合金催化剂和NiB(Ag)/MgO,NiB/MgO负载型非晶态合金催化剂.用x射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱和透射电镜等方法对催化剂进行了表征,并将其应用于环丁烯砜加氢反应中.实验结果表明,负载后NiB粒径明显减小.在NiB(Ag)/MgO催化剂中,NiB为辐射状球形或半球形颗粒,粒径在30～50 nm之间.由于Ag的催化、定向作用,使MB(Ag)/MgO催化剂中的NiB集簇粒子高度分散.与Raney Ni,NiB,NiB/MgO催化剂相比,NiB(Ag)/MgO催化剂表现出更好的催化活性,在环丁烯砜加氢反应中,环丁烯砜的转化率可达99.7%.     

超声波技术制备的NiB/Fe_3O_4非晶态合金催化剂的性能

采用粉末化学镀法在外加超声波的情况下制备了NiB/Fe3O4非晶态合金催化剂。以环丁烯砜加氢为探针反应,考察了超声波功率对NiB/Fe3O4非晶态合金催化剂活性的影响,确定了最佳超声波功率为80W,此条件下制备的NiB/Fe3O4非晶态合金催化剂可使环丁烯砜的转化率达99.9%,比无超声波条件下制备的NiB/Fe3O4非晶态合金催化剂提高了27.2%。采用液氮吸附、X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线分析、电感耦合等离子体发射光谱等方法对NiB/Fe3O4非晶态合金催化剂进行了表征。结果表明,在粉末化学镀法制备NiB/Fe3O4非晶态合金催化剂的过程中引入超声波,NiB团簇的非晶态结构没有改变,可使NiB/Fe3O4非晶态合金催化剂的比表面积增大60%,活性组分Ni的质量分数增加8.04%,这是催化活性提高的主要原因。     

超细非晶态合金NiB催化剂的制备、表征及其催化加氢性能

采用化学还原法,通过在制备过程中加入KAl(SO4)2和NaOH,制备了超细非晶态合金结构的NiB催化剂。Al(OH)3的生成是制备超细NiB催化剂的关键因素,且NiB的粒径随着Al(OH)3生成量的增加而减小。当Al/Ni摩尔比为1∶1时,该方法制备的NiB催化剂粒径约为未加入铝盐时的1/6。催化评价表明,在糠醛加氢和硝基苯加氢反应中,制备的NiB催化剂的活性随着制备过程Al(OH)3生成量的增加而增大。当Al/Ni摩尔比为1∶1时,NiB催化剂的催化活性为未加入铝盐时的3倍,其原因可以归于该方法制备的NiB催化剂小的粒径和大的比表面积。同时,采用含铝盐废液制备的NiB催化剂的催化结果表明,该方法制备过程的铝盐可以循环使用。     

环丁烯砜加氢新型催化剂的研究 Ι.金属诱导化学镀法制备NiB非晶态合金催化剂

采用金属诱导化学镀法制备了纯态N iB非晶态合金催化剂和N iB(Ag)/M gO,N iB/M gO负载型非晶态合金催化剂。用X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱和透射电镜等方法对催化剂进行了表征,并将其应用于环丁烯砜加氢反应中。实验结果表明,负载后N iB粒径明显减小。在N iB(Ag)/M gO催化剂中,N iB为辐射状球形或半球形颗粒,粒径在30~50nm之间。由于Ag的催化、定向作用,使N iB(Ag)/M gO催化剂中的N iB集簇粒子高度分散。与Raney N i,N iB,N iB/M gO催化剂相比,N iB(Ag)/M gO催化剂表现出更好的催化活性,在环丁烯砜加氢反应中,环丁烯砜的转化率可达99.7%。     

非晶态合金NiB/Al_2O_3催化对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺

采用浸渍-还原法制备了非晶态NiB/Al2O3催化剂,考察非晶态NiB/Al2O3催化剂对对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺的催化性能。研究了Ni负载量、反应温度、反应压力对对氯硝基苯加氢反应性能的影响。结果表明:当催化剂中Ni负载量为20%、反应温度348K、反应压力1.2 MPa时,对氯硝基苯的转化率达到100%,对氯苯胺的选择性高于97%;催化剂重复使用6次,催化活性基本不变。采用XRD、BET、DTA、SEM等方法对催化剂进行了表征,结果表明:非晶态NiB/Al2O3催化剂具有高催化活性是由于载体的引入不仅提高了催化剂的分散度,防止超细NiB聚集,而且能够提高非晶态结构的热稳定性。     

Ni2P/TiO2-SiO2催化剂的制备、表征及其加氢脱氮反应性能评价

采用溶胶-凝胶法制备了不同Ti/Si比的TiO2-SiO2 复合载体,其负载的磷化镍催化剂采用等体积浸渍法和H2原位还原法制备,以喹啉为模型化合物,考察了活性组分负载量、Ni/P比、Ti/Si比对催化剂加氢脱氮性能的影响。采用N2吸附、XRD、TPR、NH3-TPD和FT-IR等技术对载体和催化剂进行了表征。结果表明：溶胶-凝胶法制成的复合载体具有较大的比表面积,其负载的磷化镍催化剂具有较好的可还原性,Ni/P摩尔比小于1.0时,还原后所形成的物相为Ni2P;当Ti/Si摩尔比为1/2、Ni/P摩尔比为1.0、Ni-P负载量（w）为25%时,Ni2P/TiO2-SiO2催化剂具有最佳的加氢脱氮效果。     

Ni_2P/TiO_2-SiO_2催化剂的制备、表征及其加氢脱氮反应性能评价

采用溶胶-凝胶法制备了不同Ti?Si比的TiO2-SiO2复合载体,其负载的磷化镍催化剂采用等体积浸渍法和H2原位还原法制备,以喹啉为模型化合物,考察了活性组分负载量、Ni?P比、Ti?Si比对催化剂加氢脱氮性能的影响。采用N2吸附、XRD、TPR、NH3-TPD和FT-IR等技术对载体和催化剂进行了表征。结果表明:溶胶-凝胶法制成的复合载体具有较大的比表面积,其负载的磷化镍催化剂具有较好的可还原性,Ni?P摩尔比小于1.0时,还原后所形成的物相为Ni2P;当Ti?Si摩尔比为1?2、Ni?P摩尔比为1.0、Ni-P负载量(w)为25%时,Ni2P?TiO2-SiO2催化剂具有最佳的加氢脱氮效果。     

NiFeB非晶态合金催化剂催化麦芽糖加氢反应

采用化学还原法制备了NiFeB非晶态合金催化剂,通过X射线衍射、透射电子显微镜等技术对该催化剂的结构、形貌进行了研究。以麦芽糖加氢制备麦芽糖醇为探针反应,考察了还原剂KBH_4加入量、Fe加入量对NiFeB非晶态合金催化剂活性的影响。实验结果表明,NiB非晶态合金中引入Fe并没有改变它的非晶态结构,仅增大了NiB非晶态合金非晶态合金的结构无序度,使催化剂具有磁性,呈链状骨架结构。NiB非晶态合金中引入适量Fe后,催化剂粒径大小相对均匀,提高了活性组分的分散度,活性组分Ni更富电子,提高了催化剂的加氢活性。当n(Fe):n(Ni+Fe)=0.25、n(KBH_4):n(Ni+Fe)=5、反应压力3.0 MPa、反应温度100℃、搅拌转速800 r/min、反应时间3h时,麦芽糖的转化率达100.0%。     

含金属添加剂的负载型NiB非晶态合金催化剂的结构及催化性能

采用ICP、XRD、DSC、BET、SEM、TEM、IR对负载型Ni-M -B(M为Zn、Ag、Cu、Co、Mn、Mo、W、Fe)非晶态合金催化剂进行了表征 ,研究了这类催化剂对乙烯中微量乙炔的选择加氢性能。结果表明 ,非晶态合金以超细微粒的形式分散到载体上 ,分散度与载体有关。除Ag以多晶的形式存在外 ,其余添加金属与Ni和B形成了Ni-M -B非晶态合金。通过金属添加剂的引入 ,可以调控非晶态合金的热稳定性及催化性能。Ni54 Cu2 6 B2 0 /Al2 O3具有较高的初活性 ,积炭覆盖活性中心是催化剂失活的主要原因。     

苯酚选择性加氢制环己酮催化剂研究进展

介绍了用于苯酚选择性加氢制环己酮的几种传统催化剂及其制备方法,包括负载型Ni催化剂、负载型Pb催化剂以及非晶态合金负载型催化剂;简述了离子液体稳定的过渡金属纳米粒子催化剂的优点及其发展前景。     

环丁烯砜加氢新型催化剂的研究 Ⅱ.NiB化学镀液的循环利用及催化剂的回收套用

以金属诱导化学镀法制备的负载型非晶态合金催化剂的加氢活性为基准,研究了N iB化学镀液的循环利用以及N iB(Ag)/M gO催化剂的回收套用。通过向化学镀镍废液中补加一定量的N iSO4和KBH4,化学镀液可多次循环利用,且由再生液所制备的催化剂具有良好的催化活性。通过补加适量新鲜催化剂的方法,可实现催化剂的回收套用。研究结果表明,化学镀液的循环利用和催化剂的回收套用的方法非常有效,降低了化学镀镍成本,减少了环境污染。     

碳纳米管负载非晶态NiP合金的催化性能

以碳纳米管(CNTs)为载体,用诱导-化学还原法制备了负载型非晶态 NiP 合金(NiP/CNTs)催化剂,并在相同条件下制备了非负载型非晶态 NiP 合金催化剂。用透射电子显微镜、X 射线衍射、等离子体发射光谱、低温氮吸附、X 射线光电子能谱和氢-程序升温脱附方法对这两种催化剂进行了表征。表征结果显示,NiP 合金和 NiP/CNTs 催化剂均具有非晶态结构;CNTs 的分散作用有效防止了 NiP 合金晶粒的团聚;NiP/CNTs 催化剂中的 CNTs 能将部分电子转移到 Ni 上,形成富电子 Ni;富电子 Ni 上形成的 Ni—H吸附键较弱。苯加氢实验结果表明,NiP/CNTs 催化剂的苯加氢活性较 NiP 合金催化剂低,但前者的比活性高,这与CNTs 载体的分散作用、CNTs 载体对 NiP 的给电子作用以及 CNTs 载体的贮氢性能有关。     

负载型Ni-B非晶态合金在裂解汽油加氢反应中的应用研究

通过化学还原沉积法制备超细Ni-B／Al2O3非晶态合金催化剂，以裂解汽油一段加氢为探针反应．考察了该催化剂的活性和选择性，并与晶态Ni／Al2O3催化剂及非负载型Ni-B非晶态合金催化剂进行了比较。研究表明，Ni-B／Al2O3非晶态合金的催化活性和选择性均优于晶态Ni／Al2O3催化剂。结合等离子光谱(ICP)、X-射线衍射(XRD)、差热分析法(DTA)、透射电镜(TEM)等表征手段，探讨了Ni-B／Al2O3非晶态合金的催化性能与催化剂结构的关系。     

非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成

创新的加氢技术包括非晶态合金催化剂和结合其磁性与加氢性能开发的磁稳定床反应工艺。将晶态催化剂的结构非晶化，使广泛应用的Raney Ni加氢性能产生质的飞跃。通过加入原子半径大的稀土提高晶化势能垒和碱抽提铝。突破了非晶态合金作为实用催化材料热稳定性差、比表面积小的限制。开发了工业生产非晶态合金催化剂的关键技术和设备，引入杂原子，调整对各种官能团的加氢活性、耐酸性和磁性，形成了SRNA系列催化剂。结合均匀磁场和非晶态合金的磁性，形成磁稳定床反应工艺。设计了调节磁场的磁隔栅；建立了可指导工业化的磁场和反应器数学模型。将该工艺用于己内酰胺加氢精制，催化剂耗量降低70％，反应器体积分别是相同处理量釜式和固定床的1／8和1／3，强化了催化反应过程。非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺在国际上首次工业应用，使我国的加氢技术产生跨越式进步，并产生了巨大的经济和社会效益。