新型Ru基催化剂的制备及其2-乙基蒽醌加氢性能

通过等体积浸渍法和多元醇法制备了负载型钌氧化铝催化剂（Ru/Al₂O₃-IMP和Ru/Al₂O₃-CRP）,并首次探究了其在2-乙基蒽醌（2-eAQ）加氢催化反应中的性能。实验发现,在不同的反应条件（温度、压力、时间）下,Ru/Al₂O₃-CRP催化剂催化2-eAQ加氢反应的活性均高于Ru/Al₂O₃-IMP催化剂。采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、光电子能谱（XPS）等分析技术对两种催化剂进行了结构表征。XRD和TEM表征结果发现,Ru/Al₂O₃-CRP催化剂表面的Ru金属颗粒具有高分散性且颗粒尺寸分布较窄。此外,XPS表征结果证实Ru/Al₂O₃-CRP催化剂上钌的电子云密度低,这使得它对2-eAQ上氧孤对电子有着强的吸引力,有利于活化2-eAQ,进而表现出强的加氢反应活性。     

均一介孔Al2O3劣质蜡油加氢脱氮催化剂研究进展

提高加氢脱氮（HDN）性能是劣质蜡油加氢处理催化剂开发的关键和难点，而催化剂载体材料的制备及改性技术研究是获得高性能劣质蜡油加氢处理催化剂的核心。本文针对常规Al₂O₃孔径分布较大而不利于反应物的扩散及比表面积的提高问题，介绍了均一介孔Al₂O₃（MA）载体的制备方法（溶胶-凝胶法、沉淀法、水热合成法）及优缺点。为提高催化剂加氢脱氮活性，综述了Al₂O₃载体的助剂（磷、硼、氟）改性、复合氧化物（钛铝、硅铝复合氧化物）改性及复合改性的最新研究进展，分析了改性后载体酸性及与活性相间相互作用的变化以及对催化剂加氢脱氮性能的影响。指出未来应着重于均一介孔Al₂O₃载体及复合改性两方面的研究，以期获得高活性劣质蜡油加氢脱氮催化剂。     

Co/Si/Mo/Ni/Al2O3催化剂对汽油加氢脱硫性能的影响

为了研究活性组分的负载对催化剂加氢脱硫性能的影响,设计并制备了Co/Si/Mo/Ni/Al₂O₃多元复合催化剂。通过固定床催化剂评价装置对其进行二苯并噻吩加氢脱硫反应活性评价,并利用X射线衍射仪（XRD）、N₂吸附测试仪、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和Mapping等分析测试手段对催化剂进行表征。结果表明,复合催化剂具有优良的加氢脱硫性能,当活性组分负载量为（0.5%Co）/（1.5%Si）/（3.0%Mo）/（10.0%Ni）/Al₂O₃时,其加氢脱硫性能最高可达到96.1%。     

硫氮化合物在磷改性NiW/Al2O3加氢催化剂上的吸附行为研究

采用等体积浸渍法制备了一系列以γ-Al₂O₃及磷改性γ-Al₂O₃为载体,Ni、W为活性金属组分的加氢催化剂,以N₂物理吸附-脱附、XRD、NH₃-TPD、Py-IR等技术对Al₂O₃及P/Al₂O₃系列催化剂进行了表征,考察了磷改性对加氢催化剂理化性质的影响,探究了喹啉、吲哚和二苯并噻吩（DBT）吸附行为与催化剂理化性质以及吸附质本身性质的关系。研究发现,喹啉最易于吸附在Al₂O₃及P/Al₂O₃系列催化剂上,吲哚和DBT的吸附能力较为接近;磷的引入会降低催化剂的比表面积和孔体积,但是能够提高喹啉、吲哚及DBT的吸附能力;硫氮化合物在催化剂上的吸附能力随着催化剂表面酸性的增强或酸中心数量的增多、活性金属分散度的增大以及硫氮化合物杂原子电子云密度或分子极性的增大而增大。     

载体对Pt催化甲基环己烷脱氢性能的影响

采用浸渍法制备了Al₂O₃、SiO₂、Y₂O₃及活性炭负载的0.2%(质量分数,下同)Pt催化剂。氮气吸附脱附、H₂-TPR、CO脉冲吸附对催化剂表征的结果表明,活性炭载体上活性组分的分散度最高,催化甲基环己烷(MCH)脱氢反应的结果表明,活性炭负载的Pt催化剂具有最高的催化活性。     

高活性CuO/Al2O3催化剂的制备及加氢性能研究

负载型催化剂中表面活性组分的分散度影响催化剂的性能，因此，合理调控合成条件提高活性组分分散度是高效催化剂开发的有效策略。通过控制焙烧条件(氛围、温度、时长)制备了多种负载型铜基催化剂(CuO/Al₂O₃),利用SEM和XRD研究了合成条件对催化剂结构和表面组成的影响，考察了所制备催化剂在对硝基苯酚(4-NP)催化加氢反应中的性能。研究结果表明，在250℃、N₂氛围中热处理6 h所制备的催化剂在3 min内即可实现4-NP及其他芳香族硝基化合物90.5%的催化加氢效率。此外，该催化剂循环利用5次仍有较高的活性，在实际工业生产中具有巨大的应用潜力。     

微乳液法制备Pt/Al2O3催化剂及其催化氯代硝基苯选择加氢活性

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）/正丁醇/环己烷/H₂PtCl₆溶液的微乳体系,以N₂H₄·H₂O为还原剂,Al₂O₃为载体制备Pt/Al₂O₃催化剂。以邻氯硝基苯（o-CNB）选择加氢反应为探针,考察微乳液组成对Pt/Al₂O₃催化剂选择加氢活性的影响。运用XRD、XPS、IR、TEM和EDS对载体和催化剂进行表征。结果表明,微乳体系中CTAB∶正丁醇∶环己烷质量比9∶21∶70,3.6% H₂PtCl₆溶液中制备的Pt/Al₂O₃催化剂的o-CNB选择加氢活性最高。Pt粒子粒径5 nm左右,与载体之间没有明显的电子效应。对于取代位置不同的间、对氯硝基苯（m-CNB、p-CNB）加氢,Pt/Al₂O₃催化剂也表现出较高的催化活性。     

负载型Pt-Fe/Al2O3催化剂用于室温催化氧化甲醛

采用胶体沉积法制备不同载体（Ni₂O₃、Co₃O₄、TiO₂、Al₂O₃）的Pt-Fe/MeO_x催化剂用于甲醛室温催化氧化。活性测试表明,以γ-Al₂O₃为载体的Pt-Fe/Al₂O₃催化剂具有较高的催化活性,在25℃时甲醛的转化率可达到100%,而且Pt-Fe/ Al₂O₃催化剂还表现出良好的稳定性。采用各种表征技术对Pt-Fe/Al₂O₃的形貌、价态及氧化还原性等物理化学性质进行了研究,结果表明：Pt-Fe/Al₂O₃催化剂中Pt物种和Fe物种在Al₂O₃载体的表面上均匀分散;二者之间存在着较强的相互作用,在Al₂O₃载体的表面上形成一些类似Pt-O-Fe活性物种,有效促进了Pt-Fe/Al₂O₃催化性能,从而显示出较高的氧化活性。     

Ce浸渍方式对CoMo/CeAl2O3催化剂反应性能影响

针对具有较高脱硫活性的CoMo/CeAl₂O₃催化剂,考察了Ce的不同浸渍方式对催化剂表面金属性质及催化活性的影响。结果表明,Ce采用不同浸渍方式（CoMo共浸渍）制备催化剂的加氢脱硫活性大小顺序为：先浸渍Ce后浸渍CoMo催化剂（CoMoCe/Al₂O₃）＞先浸渍CoMo后浸渍Ce催化剂（CeCoMo/Al₂O₃）＞Ce与载体混粘后浸渍CoMo催化剂（CoMo/CeAl₂O₃）。对于CoMoCe/Al₂O₃催化剂,先浸渍Ce减弱了二次浸渍CoMo时载体与Mo物种间的相互作用力,有利于Mo物种硫化,提高了硫化度,生成了较多的CoMoS活性相,增加了脱硫率;用实验室自组装固定床微型反应装置对CoMoCe/Al₂O₃催化剂进行了活性评价,以广西石化分公司（广西石化）重馏分油（≥65℃）为原料油时,产物硫含量可以降至8.6μg/g,RON损失1.3个单位。     

Ni/Al2O3-SiO2催化剂表面性质及顺酐加氢性能

以Al₂O₃质量分数为10%的Al₂O₃-SiO₂复合氧化物为载体,通过浸渍法制备一系列不同Ni负载量的Ni/Al₂O₃-SiO₂催化剂。运用BET、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD-MS方法研究催化剂表面性质随活性金属Ni负载量的变化规律,探讨催化剂表面性质的变化对其顺酐加氢活性、选择性及催化剂稳定性的影响。结果表明,Ni/Al₂O₃-SiO₂催化剂中的Ni质量分数由5.0%增加至12.5%时,γ-丁内酯收率由7.9%快速增至38.9%,进一步增加Ni质量分数至20.0%,γ-丁内酯收率增加趋于平缓。催化剂中Ni活性物种与催化剂酸性中心的数量是影响催化剂顺酐加氢活性的主要原因。     

A comparison between β- and USY-zeolite-based hydrocracking catalysts

Two series of zeolite-based hydrocracking catalysts were prepared to study the effects of the support type, preparation method and metal loading on catalyst properties and hydrocracking activity for hydrotreated vacuum gas oil (HT-VGO). The support used was γ-Al₂O₃ and β-zeolite in the first series and γ-Al₂O₃ and USY-zeolite in the second series. Nickel and tungsten were loaded as active metals on these supports. The prepared catalysts were characterized as to their surface area, pore volume, thermal stability, reducibility and acidity characteristics. The characterization results revealed that catalysts displayed significant differences in properties dependent on the preparation method and the type of support used. Catalysts from both series showed promising results for HT-VGO hydrocracking in the batch reactor. A correlation exists between the reducibility of oxidic form and the hydrogenation activity of the sulfided form of the catalysts. The higher the reducibility, the higher the hydrogenation activity. Catalysts prepared on mixed supports gave higher amounts of saturates.     

络合浸渍法制备Ni/ZrO_2催化剂及其催化顺酐液相加氢性能

分别以柠檬酸、乙二胺、乙酰丙酮以及乙二胺四乙酸二钠为络合剂,采用络合浸渍法制备Ni质量分数为10%的Ni/ZrO_2催化剂,考察催化顺酐液相加氢性能,并利用XRD、H2-TPR、H2-TPD等对其进行表征。结果表明,各络合剂对催化剂中金属-载体相互作用、活性金属分散度以及C=O加氢活性的影响均不相同。引入乙酰丙酮的Ni/ZrO_2-AC催化剂具有最高的活性金属分散度和C=O加氢活性,表现出最高的γ-丁内酯选择性,该催化剂在反应温度210℃、氢压5 MPa条件下反应3 h,顺酐转化率约100%,γ-丁内酯选择性47.0%。     

加料方式对共沉淀法制备的Cu/MnO/Al2O3催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备Cu/MnO/Al₂O₃催化剂,运用N₂吸附-脱附、XRD、XRF和H₂-TPR等对其进行表征,并用于乙酸甲酯加氢制乙醇反应,考察共沉淀加料方式对催化剂结构及其催化性能的影响。结果表明,共沉淀时采用的加料方式显著影响制备的Cu/MnO/Al₂O₃催化剂的织构性质、CuO晶粒大小、还原性能和化学组成,这些因素共同作用决定了催化剂在乙酸甲酯加氢反应中的催化性能。其中,反加法制得的催化剂Cu和Mn组分含量相对比值接近理论值,且具有较高的比表面积和较佳的还原性能,因而表现出最佳的催化性能,在反应温度200 ℃、压力6.5 MPa、空速0.6 h^-1和氢酯物质的量比50条件下,乙酸甲酯转化率和乙醇选择性分别达98.9%和98.1%。     

磷、柠檬酸改性对MoW/Ni/Al2O3催化剂性质及加氢脱氮性能的影响

采用等体积浸渍法制备了以γ-Al₂O₃为载体,Ni、Mo、W为活性金属组分的三金属催化剂,考察了磷改性、柠檬酸改性以及磷-柠檬酸组合改性对催化剂性质、加氢脱氮性能和脱氮选择性的影响。通过NH₃-TPD、Py-IR、H₂-TPR、XPS和HRTEM对催化剂进行表征,结果表明：磷改性不但提高了催化剂的表面弱酸量,而且提高了金属的硫化性能,促进碱性氮和非碱性氮的脱除,但磷改性导致金属活性相的堆垛层数偏高、分散度下降;柠檬酸改性降低了催化剂活性金属氧化物的硫化温度,提高了催化剂的加氢活性,但对氢解性能基本没有影响,表现为非碱性氮脱除性能的提高;而磷-柠檬酸组合改性,不但提高了催化剂的氢解性能,而且改善了其加氢活性,使催化剂对焦化蜡油中碱性氮和非碱性氮的脱除率均得到大幅提升,分别达到80.1%、54.9%。     

浸渍法制备Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂及其催化性能

采用等体积共浸渍法和分步浸渍法制备Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂,并在固定床反应器上进行正丁烷脱氢实验研究。结果表明,与共浸渍法相比,分步浸渍法制备的催化剂表现出更高的催化活性。采用等体积浸渍法制备催化剂时,活性组分与载体之间会发生竞争吸附作用,这会影响活性金属组分在载体表面的分散度,进而影响催化剂活性。     

New insight in the solid state characteristics, in the possible intermediates and on the reactivity of Pd–Cu and Pd–Sn catalysts, used in denitratation of drinking water

Bimetallic palladium-based supported catalysts were tested in the liquid phase hydrogenation of nitrates. They were characterised by XPS, CO chemisorption, TPD–TPR and DRIFT. The effect of the preparation method, the support, the precursors, the relative amount of active metals and their role in the formation of intermediates and products are tentatively discussed. The catalytic activity and the formation of intermediate nitrite depend on the Pd–Cu ratio. Catalysts presenting a Pd/Cu atomic ratio >1 display the highest activity and the lowest intermediate nitrite than those presenting a Pd/Cu atomic ratio <1. Sol–gel method gives catalysts with a high activity and a low nitrite formation. The Pd–Cu-based catalyst supported on zirconia is more active and selective in N₂ compared to the corresponding Pd–Sn catalyst. An enrichment of the surface by Pd is responsible for a low intermediate nitrite formation and high selectivity in N₂. The reduction of NO is activated on Pd–Cu catalysts, contrary to Pd–Sn catalysts. Sn promotes the formation of ammonia.     

镍/氧化铝加氢催化剂的制备及性能研究

羟基新戊醛（HPA）的加氢多采用贵金属和铜系催化剂,为了更好地降低催化剂生产成本和操作成本,分别对比了共沉淀法和浸渍法制备的镍/氧化铝催化剂,并以HPA为原料,在固定床装置上考察了系列催化剂加氢合成新戊二醇（NPG）的催化性能。采用X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附（BET）、一氧化碳脉冲吸附等方法进行表征,结果表明,浸渍法制备的20%镍/氧化铝催化剂,比表面积较大,金属分散性好,且催化剂中的镍物种易被还原,其反应性能良好。在相对较温和的反应条件下,即反应温度为103 ℃、反应压力为3 MPa、液时空速为1 h^-1、氢醛物质的量比为10时,HPA转化率为100%,NPG选择性为99.3%。在1 000 h的长周期评价过程中,该催化剂保持了较好的活性,具有更好的工业化前景。     

Ni2P/SiO2催化剂制备及其乙酸加氢制乙醇催化性能评价

通过等体积浸渍和N₂气流中热处理过程制备了系列氧化硅负载过渡金属磷化物催化剂,经乙酸加氢制乙醇反应实验和动力学分析评价催化剂性能。研究结果表明,随着反应温度从280℃升高到340℃,乙酸转化率和乙醇选择性均逐渐提高。随着催化剂制备的P/Ni摩尔比从2：1增大到4：1,催化剂活性和乙醇选择性均先增大后减小,P/Ni摩尔比为3：1催化剂性能较佳。250℃热处理制备催化剂的催化性能优于200℃及300℃。Ni₂P/SiO₂催化剂活性和乙醇选择性均高于Co₂P/SiO₂催化剂。用次磷酸钠作为磷补充源制备催化剂的性能优于次磷酸钾。采用较佳条件下制备的Ni₂P/SiO₂催化剂,在温度340℃、压力2.0 MPa、氢酸进料量比10：1、质量空速0.4 h^-1条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为100%,乙醇选择性达到74.56%,并且适当升高反应温度会进一步提高乙醇选择性。     

单斜相与四方相混合晶相组成ZrO2负载镍催化剂催化顺酐选择性加氢

通过调控水热法制备条件制备同为单斜相和四方相混合晶相组成、但织构性质和表面结构性质不同的两种ZrO_2载体,采用浸渍法制备镍质量分数为10%的Ni/ZrO_2催化剂,考察不同反应温度[(150～240)℃]和氢气压力[(3～7)MPa]条件下两种ZrO_2载体负载镍催化剂的顺酐加氢性能。采用XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和拉曼光谱等对催化剂进行表征。结果表明,与镍物种发生较强相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较高的■键加氢活性与选择性,几乎没有■加氢活性,在所考察的反应温度和反应压力范围,催化剂上丁二酸酐选择性均高于95.1%,γ-丁内酯选择性均低于4.9%。与之不同,与镍物种发生较弱相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较弱的■键加氢活性,然而,该催化剂表现出一定的■加氢活性,并且其■加氢活性随反应温度或反应压力的提高而显著提高。在反应温度240℃、氢气压力5 MPa条件下,γ-丁内酯选择性高达60.6%。推测晶相组成相似的两种ZrO_2载体负载镍催化剂明显的■加氢性能差异与其表面结构性质不同有关。     

乙二胺四乙酸对NiMo/Al_2O_3催化剂加氢脱氮性能的影响

以氧化铝为载体,Ni和Mo为金属活性组分,添加不同含量乙二胺四乙酸,采用等体积浸渍法制备系列Ni Mo(x)/Al_2O_3(x为乙二胺四乙酸与Ni物质的量比)重质油加氢处理催化剂,考察乙二胺四乙酸加入量对催化剂加氢脱氮性能的影响,并采用N_2物理吸附-脱附、XRD和HRTEM等对催化剂进行表征。结果表明,乙二胺四乙酸的加入增强了金属组分与氧化铝载体间的相互作用,降低了MoS_2活性相的堆垛层数和片层长度,促进了活性相的分散。乙二胺四乙酸与Ni物质的量比为0.5时,MoS_2活性相堆垛层数和片层长度达到良好的结合,对应的催化剂Ni Mo(0.5)/Al_2O_3具有最优的加氢脱氮性能。