Ni／Al2O3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的研究

为提高用于燃料电池的乙醇水蒸气重整制氢反应催化剂的活性,采用壳聚糖扩孔以Al2O3为载体,Ni为活性中心的催化剂。利用X射线衍射（XRD）、BET比表面测试手段对催化剂的结构进行了表征。考察了反应温度、水醇物质的量的比、液体进料空速等对反应的影响。结果表明,经600℃焙烧2h的催化剂,在水醇物质的量的比为3：1,液体进料空速（WHSV）为4．8h^-1,反应温度500℃时,产气量接近40mL／min,H2选择性达到68％。乙醇水蒸气重整制氢Ni／Al2O3催化剂的最佳反应温度为500～550℃,水醇物质的量的比一般控制在3：1～5：1范围内较好。     

基于Cu-Zn/Al_2O_3-ZrO_2催化剂的甲醇水蒸汽重整制氢试验

模拟内燃机尾气余热在非贵金属催化剂Cu-Zn/Al2O3-ZrO2的作用下,进行甲醇水蒸汽重整制氢试验.采用自行设计的燃料重整制氢装置,通过调整燃料重整的试验条件来提高产氢率,并得到较优的重整制氢方案.结果表明:反应温度是甲醇水蒸汽重整反应中最关键的因素,重整气中氢气的体积分数随着温度的升高而逐渐加大.空速会直接影响反应原料滞留在催化剂表面的时间,因此空速为最小值376 h-1时,重整制氢效果更好.最佳的水醇物质的量比和原料流量分别为6∶1和0.4 mL/min.在最佳的试验条件组合下,当反应温度为600℃时,重整气中氢气的体积分数可以达到56.61%.因此,基于Cu-Zn/Al2O3-ZrO2催化剂的车载甲醇水蒸汽重整制氢技术具有实际应用的可行性.     

载体酸碱性对镍基催化剂催化甘油水蒸汽重整制氢影响

采用等体积浸渍法制备了以Al2O3,SiO2,ZnO,MgO,白云石(CaMg[CO3]2)等具有不同酸碱性质氧化物作为载体的负载型镍基催化剂.在固定床反应装置中考察了上述催化剂的甘油水蒸汽重整制氢的催化性能.结果表明:在常压、反应温度350～500℃条件下,载体酸碱性对镍基催化剂甘油水蒸汽重整制氢的催化性能影响很大.相比负载于酸性氧化物载体的镍基催化剂(Ni/Al2O3,Ni/SiO2),负载于碱性氧化物载体的镍基催化剂(Ni/白云石,Ni/MgO)能够获得更高的甘油转化率以及氢气选择性,在450℃时甘油转化率与氢气选择性可分别达到100％和84％.这表明以碱性氧化物作为负载镍催化剂载体时,镍基催化剂对甘油水蒸汽催化重整制氢反应有较好的催化性能.     

基于Cu和Pt基催化剂的乙醇水蒸气重整制氢试验研究

乙醇水蒸气重整制氢的车载应用不但可在线产生富氢气体,解决氢气的储运问题,还可实现混富氢气燃烧,降低排放.为得到较优的重整制氢方案,模拟内燃机尾气温度条件,在燃料重整试验台上实现乙醇的水蒸气催化重整制氢过程.在不同催化剂Cu49Zn21Al18Zr12和Pt/CZO/Al2O3条件下,考察了反应温度、水醇摩尔比和空速对重整气中φ(H2)的影响.研究表明:当反应温度为723～973 K、空速为720 h-1、水醇摩尔比分别为6∶1和4∶1时,二者φ(H2)的平均值分别为47.78%和40.26%.催化剂Pt/CZO/Al2O3重整制氢的产量高于Cu49Zn21Al18Zr12,尤其是在823 K以上的高温区域.但是与Pt/CZO/Al2O3相比,Cu49Zn21Al18Zr12成本低廉,在873 K以上的温度区域,重整气中φ(H2)也相当高.因此,基于Cu49Zn21Al18Zr12催化剂的乙醇水蒸气重整对于车载制氢更加具有可行性.     

NiO对Au/TiO2催化甲醇水蒸汽重整制氢性能的影响

采用沉积沉淀方法制备了一系列Au—NiO／TiO2催化剂,考察了助剂NiO的加入量、焙烧温度对催化活性的影响。研究表明：助剂NiO的加入可以明显提高Au—NiO／TiO2催化甲醇水蒸汽重整制氢的活性;Au与NiO的配比存在最佳值,当Au负载量（质量分数）为2％,Au与NiO的质量比为1：5时,催化效果最佳;2％Au-10％NiO／TiO2催化剂的催化活性随焙烧温度的升高而降低。     

PdMgAl类水滑石催化剂的活性研究

以共沉淀法制备PdMgAl类水滑石为催化剂前体制备PdO-MgO-Al2O3催化剂,用固定床管式反应器测试催化剂对丙酮一步法制备MIBK的催化活性,研究反应温度、氢酮比、进料液空速及催化剂组成对该反应的影响.在常压下,反应温度为180℃,氢酮物质的量比为1.5,液空速为1.20 h^-1,选取不同组成的催化剂进行催化性能测试.实验结果表明：当n（Mg）∶n（Al）=3∶1,Pd质量分数为0.2%时,丙酮的转化率为82.87%,MIBK的选择性为53.56%,收率为44.39%.     

水热时间对CuO/CeO2催化甲醇水蒸气重整制氢的影响

以六水合硝酸铈和尿素为原料，通过改变水热时间制备了CeO₂-X(X为水热时间，X=3、6、12、24 h)载体，对其进行等体积浸渍法负载活性组分Cu获得CuO/CeO₂-X催化剂，将其应用于甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中。通过XRD、BET、H₂-TPR等表征手段，探索水热时间对CeO₂-X载体、CuO/CeO₂-X催化剂的结构和物化性质的影响，并考察了CuO/CeO₂-X催化剂在MSR反应中的催化性能。结果表明，CuO/CeO₂-6催化剂在MSR反应中展现出较好的催化活性；在反应温度为280℃、水醇物质的量比为1.2、甲醇气体体积空速(GHSV)为800 h^-1的条件下，甲醇转化率可达92.8%。     

利用新型固体碱催化合成生物柴油

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料经溶胶一凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na／SiO2）,将该催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂焙烧温度、n（NaOH）／n（SiO2）、n（甲醇）／n（大豆油）,催化剂质量分数和反应时间对收率的影响。结果表明,固体碱催化剂Na／SiO2在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为600℃、n（NaOH）／n（SiO2）为2：1、n（甲醇）／n（大豆油）为15：1、催化剂质量分数为7％、反应时间3h,酯交换反应转化率可达97．42％。该催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

RuHI(CO)(i⁃Pr⁃Imidazole)(PPh3)2催化甲醇水重整产氢

H2的高效储存和输运是限制整个氢能源体系发展的瓶颈。一种有效解决这一难题的方法是将H2存储于液体有机载体甲醇中,需要时通过水和甲醇的液相重整反应,原位释放H2,而这一过程能够实现的关键在于高效甲醇水重整催化剂的开发。以1⁃异丙基咪唑和RuHCl(CO)(PPh3)3为原料,合成了化合物RuHI(CO)(i⁃Pr⁃Imidazole)(PPh3)2,对其进行了元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射表征,并将其用于均相催化甲醇重整产氢。单晶结构表明,该配合物为单核,中心离子Ru2+为六配位,呈现扭曲的八面体配位构型。通过对催化反应条件的筛选,发现反应温度、碱的类型以及V(MeOH)/V(H2O)等对催化效率具有极大的影响。经反应条件优化,在反应温度为110 ℃,8 mol/L KOH和V(MeOH) /V(H_2 O)=9∶1,催化剂物质的量为4 μmol的条件下持续反应14 d,TON达到了7 911。     

六铝酸盐LaNiAl11O19表面甲烷CO2重整积炭动力学研究

利用热重分析（TGA）技术，在还原态六铝酸盐LaNiAl11O19催化剂表面，在600℃条件下研究甲烷二氧化碳重整制合成气反应积炭动力学，建立催化剂表面积炭的表观反应速率议程v=kP^0.76(CH4)P^-055(CO2)。     

氧化锌改性碳酸钠催化甲醇脱氢制备无水甲醛

用金属氧化物改性Na2CO3催化剂,在连续流动常压固定床反应器中催化甲醇直接脱氢制备无水甲醛。考察了催化剂组成、反应温度及重时空速对催化反应的影响,采用XRD、热重、氮气吸附脱附对催化剂进行表征。实验表明,用机械研磨混合法制备的含氧化锌质量分数为2%的ZnO/Na2CO3催化剂对甲醇脱氢制无水甲醛具有较高的催化活性,在甲醇的进料质量分数为19%、反应温度为650℃、重时空速(甲醇)为7 h-1的反应条件下,甲醇转化率为到57.62%,甲醛的选择性达到77.84%。     

甲烷磺酸铜催化氧化苯甲醛制苯甲酸

以氧化铜和甲烷磺酸合成了水稳型路易斯酸-甲烷磺酸铜,并探讨了以此作催化剂,质量分数为30%H2O2作氧化剂,应用在以苯甲醛氧化制苯甲酸中的催化作用。合成的甲烷磺酸铜由SDT2960差热-热重联用分析仪来分析,证明其含4个结晶水,即(CH3SO3)2Cu·4H2O。考察了催化剂用量、氧化剂用量、w(H2O2)、反应时间、反应温度等因素对反应结果的影响。反应产物经抽滤烘干后,通过测熔点、红外色谱来分析。结果表明,在温度为40℃,n(催化剂)∶n(苯甲醛)=1∶100,n(氧化剂)∶n(苯甲醛)=3∶1时,回流16h收率达70%,且苯甲酸为唯一产品。     

SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3-La_2O_3催化合成丁醛乙二醇缩醛

报道了以稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,通过丁醛和乙二醇为原料合成丁醛乙二醇缩醛,探讨了SO42-/TiO2-MoO3-La2O3催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:在n(丁醛):n(乙二醇)=1:1.5,催化剂用量为反应物料总质量分数的0.80%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,丁醛乙二醇缩醛的收率可达81.9%,由此可见:SO42-/TiO2-MoO3-La2O3是合成丁醛乙二醇缩醛的优良催化剂,具有良好的应用前景。     

H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2-SiO_2催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物

以取代苯甲醛,乙酰乙酸乙酯和尿素为原料,以溶胶凝胶法制备的H3PW12O40/Ti O2-SiO2为催化剂,催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物,考察了三组分摩尔比、反应温度、催化剂用量、反应时间对反应收率的影响。研究表明,H3PW12O40/TiO2-SiO2是合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的良好催化剂,在取代苯甲醛的用量为0.04 mol,n(取代苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的2.5%,反应温度为90℃,反应时间为75min。在此优化条件下,3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的收率可达53.7%~94.3%。催化剂经IR、XRD、SEM表征。     

酯交换法制备生物柴油的工艺研究

采用大豆油在催化剂氢氧化钠作用下与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油,研究了醇油摩尔比、催化剂质量分数、反应时间、反应温度等对反应产率的影响。采用气相色谱法检测产品成分。实验结果表明,该反应最佳操作条件为:醇油摩尔比6∶1,反应温度60℃,反应时间2 h,催化剂用量为原料油质量的1%。在此条件下生物柴油的得率达到98.5%。