负载型离子液体在氧化脱硫中的应用进展

离子液体是一类新兴的绿色溶剂和催化剂,负载型离子液体可同时表现出离子液体和载体材料的优点,如较高的催化活性和较大的比表面积,因此成为研究热点。将离子液体负载到载体上可大大降低离子液体的用量并提高利用率,将其应用于燃油脱硫过程中可提高离子液体的氧化活性。笔者综述了负载型离子液体的制备方法,并介绍了负载型Lewis酸离子液体、负载型Br?nsted酸离子液体、负载型多金属氧酸盐离子液体作为催化剂进行燃油催化氧化脱硫性能的研究进展。部分负载型离子液体需加入中性离子液体或有机溶剂作萃取剂才能发挥催化作用,或吸附硫化物并将其催化氧化为砜类物质,达到深度脱硫的目的。     

甲烷直接部分氧化制合成气催化剂进展

综述了过渡金属催化剂催化甲烷直接部分氧化制合成气反应的进展，讨论了关于催化剂活性中心的一些观点和两种有代表性的反应机理。     

I^＋可作为甲烷生成甲醇的氧化催化剂

美国Idaho大学的研究说明，使用碘离子可使甲烷C-H链活化。生成甲醇，I^＋可作为反应活性物质。Idaho大学Davico等人选择性地采用I2^＋或I^＋阳离子，与甲烷反应。发现I^＋可生成CH3IH^＋中间体，中间体与H2SO4反应可生成甲醇（CH3OH）。该结果已被理论研究证实：I^＋可嵌入C-H链中。它可作为过渡金属催化剂。     

分子氧直接氧化甲烷制甲醇

从气相氧化、液相氧化和等离子体转化三个方面对分子氧直接氧化甲烷制甲醇的研究进展进行了分析和评述。关于气相和液相转化法,着重介绍了催化剂方面所取得的成果及对反应性能的影响;关于低温等离子体转化法,主要讨论了单一等离子体反应和等离子体催化耦合反应的研究成果。基于分子氧直接氧化甲烷制甲醇的研究现状,提出了今后研究的几个重要方向。     

离子液体用于甲烷直接转化的研究

合成了5种酸性离子液体,以PdCl2为催化剂、K2S2O8为氧化剂、离子液体、三氟乙酸(TFA)和三氟乙酸酐(TFAA)为介质作为甲烷直接转化体系。讨论了离子液体对甲烷转化率的影响,并考察了离子液体在甲烷直接转化过程中的稳定性。利用GC、GC-MS和FTIR等仪器对反应产物进行分析。研究结果表明:离子液体[mim]+HSO4-在甲烷转化体系中能够稳定存在,并可以提高催化剂PdCl2的活性,二者能够起到一定的协同作用共同促进甲烷转化。     

甲烷一步氧化制甲醇新技术进展

主要介绍国内外关于甲烷直接氧化制甲醇新技术研究进展,包括生物催化,仿生催化,光催化,冷等离子技术及超临界与膜的应用等。     

甲烷直接氧化制合成气NiO-MgO催化剂研究

考察了三种NiO-MgO催化剂制备方法对CH_4直接氧化制合成气反应催化性能的影响,其中,以负载型催化剂为最佳;在850℃、0.1MPa、CH_4/O_2比为1.85条件下,当NiO含量为11%、CH_4空速1.0×10~5h~(-1)时,CH_4转化率达93%,CO选择性95%,H_2选择性91%。当NiO含量为16%、CH_4空速为3.0×10~5h~(-1)时,转化率和选择性分别为88%、94%和90%。实验结果表明,反应包括了直接转化和通过生成CO_2和H_2O中间产物两种机理。     

在改性的V/SiO_2催化剂上甲烷部分氧化合成甲醇

用Ｌ９（３４）正交配置实验对２％Ｖ／ＳｉＯ２催化剂进行改性研究，常压下用Ｏ２作氧化剂，４５０～５００℃得到较高的甲醇选择性（５０％以上）和较高的甲烷转化率（４％以上），在４８０℃，Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（Ｏ２）＝３时甲醇收率最高。经ＮＨ３－ＴＰＤ、ＴＰＲ和ＦＴ－ＩＲ分析表明，催化剂具有较多的弱酸性中心和表面羟基，Ｖ２Ｏ５及助剂与载体可形成多种相互作用相。     

担载型钯催化剂上甲醇的分解机理研究

考察了甲醇在Ｐｄ／ＳｉＯ２、Ｐｄ／Ｌａ２Ｏ３上的分解，用甲醇的脉冲实验考察了两种催化剂的相对活性以及不同催化剂上产物的分布，用ＸＰＳ考察了金属与载体之间的相互作用，并用原位ＦＴ－ＩＲ作为辅助手段证实了产物中甲烷的生成。     

甲烷转化制甲醇合成气催化剂的评选研究

对几种甲烷蒸汽补碳转化制甲醇合成气的催化剂，即Z-2、Z-3和CNYQ催化剂，采用L16(4^5)正交实验，考察了温度、空速、CO3与烃碳比、H3O与烃碳比等4个因素对其活性的影响，并对各催化剂的抗析炭能力及强度等进行了对比，评选出了在实验条件下的最优催化剂。     

甲烷的液相活化转化研究进展

综述了200℃以下甲烷在液相中直接活化生成甲醇、乙酸及甲磺酸的研究进展和相关的甲烷液相转化机理;指出后续研究中解决对环境有害的溶剂的替代以及催化剂的回收利用两大难题,将大大促进甲烷的液相转化向应用发展,从而更好地实现天然气在化工生产中的作用。     

担载型过渡金属催化剂上CH_4+CO生成CH_3CHO反应的初步研究

利用程序升温脉冲反应、恒温脉冲反应及探针分子的表面反应技术,较系统地考察了担载型过渡金属催化剂上甲烷直接羰基化制乙醛的反应.研究发现,通过采用总反应分解法操作,即首先使甲烷在过渡金属表面分解.然后引入CO使其与甲烷分解产生的表面碳物种反应,实现甲烷的直接羰基化.这种操作能够克服甲烷直接羰基化反应的热力学限制,将总反应转化为两个可在较温和条件下发生的反应,首次实现了CH_4 +CO→CH_3CHO的反应.本文还探讨了不同催化剂上甲烷的吸附条件以及CO与甲烷分解所产生的表面碳物种间的反应行为.结果表明,Pd、Ni基金属催化剂表现出较为优越的催化性能.探针分子CH_3I的表面反应结果显示甲烷分解产生的CH(?)(ad)(x≤3)物种可能是该反应的活性中间体.