醋酸催化加氢制乙醇Pt促进的Co基催化剂研究

采用等体积浸渍法制备了以硅胶为载体,Pt为促进剂的钴基催化剂,对其进行了XRD和BET表征,并在积分反应器内考察了活性金属Co和助剂Pt负载量、焙烧温度对催化剂催化醋酸加氢为乙醇性能的影响,并进行了加氢催化工艺条件的优化。结果表明:以550℃焙烧的硅胶为载体,w(Co)为25%~30%,w(Pt)为0.5%的催化剂对醋酸催化加氢反应具有较高的反应活性,在优化的反应条件(300℃,5.0MPa,醋酸液体空速0.4h-1,氢气/醋酸的物质的量比25)下,醋酸转化率可达98%以上,乙醇选择性接近60%。     

钴改性的铁磁性氧化物担载的铑催化剂上双环戊二烯氢甲酰化反应的研究

以三氯化铑、硝酸钴和硝酸铁为原料,碳酸钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备了不同担载量的钴改性的铁磁性氧化物担载的铑催化剂,并进行了TPR,TPD和TG-DTA等方面的表征,测试了其双环戊二烯(DCPD)氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛(DFTD)的催化性能。结果表明,Rh/Fe_3O_4催化剂加入钴后,改善了Rh还原性和分散性,提高了DFTD的选择性。4Co-2Rh/Fe_3O_4催化剂的DFTD选择性最高,达90.6%,而Rh/Fe_3O_4催化剂仅为21.3%。所有催化剂DCPD转化率都可达100%。催化性能的改进可能是在表面生成了反应性能更高的Rh物种。     

固体超强酸SO2-4/SnO2催化合成亚油酸乙酯

采用浸渍法制备了SO2-4/SnO2固体超强酸多相催化剂,用XRD、TPD和FT-IR光谱法对SO2-4/SnO2的结构和表面酸性进行了表征.并用于亚油酸与乙醇反应合成亚油酸乙酯,研究了催化剂制备过程中硫酸浸渍浓度、焙烧温度对亚油酸与乙醇酯化反应的影响规律.制备催化剂适宜的工艺条件为:硫酸浸渍浓度2.0mol/L,浸渍时间4 h,焙烧温度500℃,焙烧时间4 h,制备的SO2-4/SnO2催化剂对亚油酸的酯化率可达91.5%.     

固体超强酸SO_4~(2-)／SnO_2催化合成亚油酸乙酯

采用浸渍法制备了SO42-／SnO2固体超强酸多相催化剂,用XRD、TPD和FT-IR光谱法对SO42-／SnO2的结构和表面酸性进行了表征。并用于亚油酸与乙醇反应合成亚油酸乙酯,研究了催化剂制备过程中硫酸浸渍浓度、焙烧温度对亚油酸与乙醇酯化反应的影响规律。制备催化剂适宜的工艺条件为:硫酸浸渍浓度2．0 mol／L,浸渍时间4 h,焙烧温度500℃,焙烧时间4 h,制备的SO42-／SnO2催化剂对亚油酸的酯化率可达91．5％。     

Co/CexTi1-x O2催化剂的制备及其对甲烷部分氧化反应催化性能

采用柠檬酸络合法制备了Ce_xTi_1-xO₂固溶体,以其为载体浸渍硝酸钴溶液制备负载钴催化剂mCo/Ce_xTi_1-xO₂-T-y。考察了Co负载量(m)、载体中Ce/(Ce+Ti)摩尔比(x)、载体制备过程中柠檬酸用量(y)以及载体的焙烧温度(T)对该系列催化剂催化甲烷部分氧化(POM)制合成气反应性能的影响。利用X射线粉末衍射(XRD)、H₂-程序升温还原(H₂ -TPR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重(TG)分析手段对mCo/Ce_xTi_1-xO₂-T-y催化剂进行了表征。结果表明,当负载Co的质量分数为20%、柠檬酸/(Ce+Ti)的摩尔比为1、载体焙烧温度为700℃时,制备的20Co/Ce_0.5Ti_0.5O₂-700-1催化剂对POM反应表现出优良的催化性能,其主要原因是,载体之间形成的Ce-Ti固溶体能够一定程度上抑制非催化活性相CoTiO₃的生成。     

MoVTeNb复合金属催化剂制备及性能研究

MoVTeNbOx复合金属氧化物催化剂是目前丙烷直接氧化制丙烯酸反应催化性能最好的一类催化剂。简要介绍了该复合金属催化剂制备方法,考察了不同碲源复合催化剂的催化性能、预焙烧温度对复合金属催化剂性能的影响。结果表明,碲酸为碲源制备的催化剂催化性能较好;以二氧化碲为碲源制备的催化剂经300℃预焙烧后,催化剂性能和丙烯酸收率均明显提高。     

SiO_2负载硫酸锆固体酸催化酯化反应

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2载体,同时采用浸渍法制备了SiO2负载Zr(SO4)2固体酸催化剂(Zr(SO4)2/SiO2),并将其用于催化油酸与乙醇进行酯化反应;考察了催化剂焙烧温度、Zr(SO4)2负载量、n(乙醇)∶n(油酸)、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响。实验结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,Zr(SO4)2/SiO2催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中具有较高的活性。最佳反应条件为:以焙烧温度为250℃制得的Zr(SO4)2负载量为25%的Zr(SO4)2/SiO2为催化剂,n(乙醇)∶n(油酸)=6,催化剂占油酸的质量分数为5.0%,反应时间6h。在此条件下,油酸乙酯的收率可达94.8%。Zr(SO4)2/SiO2催化剂的制备方法简单、活性高,产品收率高,后处理简便,无三废污染,符合节能环保、绿色催化的发展趋势。     

钴钛氧化物异质结的制备及其光催化性能

采用水热法制备了具有异质结结构的Co_3O_4/TiO_2纳米复合材料(简称钴钛氧化物异质结),通过改变钴钛摩尔比和焙烧温度,并利用XRD,SEM,HRTEM,XPS等方法对所制备试样的形貌与结构进行了表征,考察了试样的结构及形貌的变化。以亚甲基蓝为降解对象,考察了钴钛氧化物异质结的光催化性能。实验结果表明,不同钴钛摩尔比和不同焙烧温度下制备的钴钛氧化物异质结在可见光下均有一定的光催化降解亚甲基蓝的能力,但降解效率有所不同;当钴钛摩尔比为2∶3、焙烧温度为400℃时,钴钛氧化物异质结可见光催化降解亚甲基蓝的效率最高,通过紫外分光光度计测试可知,在光照4 h后,降解率可达65%。     

粉煤灰固体酸催化合成草酸二乙酯的研究

以粉煤灰、活化剂、硫酸为原料经活化、陈化、浸泡、焙烧等制得了固体酸催化剂 ,并应用于草酸二乙酯的合成取得了良好的催化效果。实验结果表明 :当硫酸浸泡时间为 2 4h ,焙烧温度为 5 5 0℃ ,催化剂用量为草酸投料量的 5 %时 ,酯产率可达 81.85 %。讨论了催化剂的制备工艺不同对合成草酸二乙酯的影响因素以及催化剂的再生与重复使用情况。     

Co3O4/γ-Al2O3催化剂的制备、表征及其在乙醇还原胺化合成乙胺反应中的性能

以γ-Al2O3为载体、Co(NO3)2·6H2O为前体,采用过量浸渍法制备了Co3O4/γ-Al2O3负载型催化剂;采用XRD、H2-TPD、H2-TPR、N2吸附-脱附等方法对催化剂进行表征,考察了催化剂在乙醇还原胺化合成乙胺反应中的催化性能.表征结果显示,钴主要以Co3O4物种形式存在,适宜条件下制备的Co3O4...     

Cu-Zr-Co-O催化剂催化乙醇直接合成乙酸乙酯

分别采用反滴加共沉淀法、正滴加共沉淀法、溶胶-凝胶法合成了Cu-Zr-Co-O催化剂,并研究了该催化剂在乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应中的催化性能;对催化剂试样进行了XRD、XPS、N2物理吸附、H2-TPR和NH3-TPD表征,并考察了催化剂预还原温度、反应温度、GHSV对反应性能的影响。表征和实验结果显示,采用反滴加共沉淀法合成的Cu-Zr-Co-O催化剂(CP-N(1))具有较大的比表面积,催化剂表面Cu0粒径较小,且表面存在较多的酸中心;预还原温度影响催化剂表面Cu0的数量及粒径大小,在300℃下预还原的CP-N(1)催化剂对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应具有最佳的催化性能,在GHSV=1.2min-1、200℃的优化条件下,乙醇转化率达85.0%,乙酸乙酯选择性达80.2%。     

杂多酸-聚合物复合膜催化合成乙酸乙酯

制备了Keggin型磷钼酸-聚苯醚复合膜催化剂,用DSC,FTIR,SEM等分析方法对催化剂进行了表征。以该复合膜催化合成乙酸乙酯作为探针反应,考察了反应物配比、催化剂用量、反应时间及催化剂重复使用次数对催化剂活性的影响。研究发现,该固载型杂多酸催化剂对乙酸乙酯合成具有较高的催化活性,此类聚合物固载型杂多酸采用有机无机复合的方式形成,具有制备简单、催化活性较高、可再生、催化剂易回收等优点。在最佳反应条件下,乙酸乙酯的收率可达到70.5％。     

Zn对Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯加氢反应的影响

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al催化剂,采用XRD、N₂等温吸附-脱附、SEM、H₂-TPR、XPS和ICP-OES等手段对催化剂进行表征。结果发现,Zn的加入降低了Cu-Zn-Al催化剂颗粒的团聚程度,提高了活性中心Cu组分的分散度。并且Zn含量的改变可以影响Cu组分的价态分布,进而影响其催化性能。当n(Cu)/n(Zn)=2/3时,n(Cu⁺)/n(Cu⁰)为1.04,Cu-Zn-Al对乙酸甲酯(MA)加氢反应具有最优的催化性能。在反应温度为240℃、反应压力为3.0 MPa、n(H₂)/n(MA)=20的最优条件下,Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯反应中乙酸甲酯转化率为98.8%,甲醇和乙醇选择性分别为99.4%和98.7%。对Cu-Zn-Al催化剂进行300 h寿命测试,乙酸甲酯转化率一直稳定在98%以上,甲醇和乙醇选择性则分别保持在99%和98%左右。     

固体超强酸SO_4~（2－）／ZrO_2的制备及其催化合成乙酸乙酯的研究

制备了固体超强酸ＳＯ_４~（２－）／ＺｒＯ＿２，并将其用于催化乙酸和乙醇的酯化反应。结果表明，Ｈ＿２ＳＯ＿４的引入使ＺｒＯ＿２产生催化活性；焙烧温度、焙烧时间对催化活性影响较大；催化剂用量对酯化过程有影响；催化剂经再活化后可重复使用。此过程对乙酸乙酯选择性为１００％，酯化率为８４％。     

乙醇水蒸气重整中Co/Al_2O_3催化剂制备及其性能研究

采用浸渍法制备Co/Al2O3催化剂。考察钴负载量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂性能的影响。结果表明,w(Co3O4)为10%的催化剂表现出较好的活性和选择性,其乙醇转化率达到86.4%,氢气选择性为44.9%。焙烧温度为500℃条件下和焙烧时间为4h条件下,催化剂均在其系列实验中表现出较好的催化剂活性和选择性。同时运用XRD、BET、TGA等手段对催化剂进行表征。     

乙醇催化氨化合成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶

通过对HZSM-5分子筛进行金属修饰制得一系列催化剂,考察了该系列催化剂对乙醇催化氨化合成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的性能,其中Pb6-Fe0.5-Co0.5/ZSM-5(n(Si)∶n(Al)=200)催化剂的活性最高。同时考察了反应温度、n(氨气)∶n(乙醇)和停留时间对合成反应的影响。实验结果表明,在Pb6-Fe0.5-Co0.5/ZSM-5(n(Si)∶n(Al)=200)催化剂作用下,乙醇催化氨化反应的适宜条件为:催化剂用量30mL、0.1MPa、450℃、n(氨气)∶n(乙醇)=6∶1、停留时间19.2s;在此条件下,乙醇转化率达100.0%,2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的总收率达到29.0%。催化剂稳定性实验结果表明,反应进行16h后,2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的总收率仍可达23.6%。采用空气氧化法再生催化剂可部分恢复催化剂的活性,反应过程中部分催化剂活性组分被还原和生成积碳是导致催化剂活性下降的原因。     

催化氧化肉桂醛制备肉桂酸

以醋酸钴、醋酸镍、醋酸铜等过渡金属盐和自制Ag/C为催化剂,分别用空气和氧气氧化肉桂醛的方法来合成肉桂酸,并对不同催化剂的选择、用量、再生后的催化能力以及反应时间、反应温度对产品收率的影响进行了研究。采用自制Ag/C为催化剂,氧气催化氧化,反应温度40～45℃,反应时间1 5h,肉桂酸收率可达93 5%。     

醋酸甲酯在Cs_(1.5)PW/SiO_2催化剂上的水解反应

通过改变阳离子的种类与配比,制备了一系列SiO2负载的磷钨酸盐催化剂,考察了制备方法对催化剂性能的影响,采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、X射线荧光光谱、环境扫描电子显微镜等方法对催化剂进行了表征,并考察了该系列催化剂对醋酸甲酯水解反应的活性。实验结果表明,Cs1.5PW/SiO2催化剂的活性最好,当Cs1.5PW负载量(质量分数)为30%时,Cs1.5PW的Keggin结构保持完好,没有硅钨酸阴离子形成,Cs1.5PW在SiO2载体上高度分散;在反应温度55℃、反应时间2h的条件下,醋酸甲酯的转化率为35.79%,约为均相磷钨酸催化剂的1.3倍。该催化剂重复使用4次后,醋酸甲酯的转化率稳定在25%;80℃下反应2h,与NKC-9磺酸树脂催化剂相比,醋酸甲酯的转化率提高了5.17%。     

稠油水热裂解反应催化剂适应性研究

以辽河油田的稠油为原料,环烷酸钴、环烷酸镍、柠檬酸钴或柠檬酸镍为催化剂,研究了稠油水热裂解反应催化剂在地层中的适应性。结果表明,催化剂与地层水的配伍性良好,不会对地层造成伤害。以柠檬酸钴为催化剂,稠油催化改质的反应条件为:温度240℃,时间24 h,稠油100 g,地层水30 g,催化剂摩尔浓度9×10-3mol/L;在此条件下,稠油降黏率最高(达到66.82%)。外加催化剂与油藏矿物具有协同效应,催化剂的加入能够强化矿物催化的稠油水热裂解反应。     

镍盐前驱体对Ni改性HZSM-5择形催化甲苯与甲醇合成对二甲苯反应性能的影响

分别以硝酸镍、氯化镍、硫酸镍和乙酸镍为前驱体,采用浸渍法制备了Ni改性HZSM-5催化剂,并考察了其对甲苯甲醇烷基化反应合成对二甲苯的催化性能。采用XRD、TG-DTG、N₂吸附-脱附、H₂-TPR和NH₃-TPD手段对催化剂进行了表征。结果表明,由于镍盐前驱体中阴离子种类的不同,活性Ni物种在催化剂中的分散状态和存在形式不同,导致Ni改性催化剂具有不同的烷基化催化活性和加氢活性;与母体催化剂相比,催化甲苯甲醇烷基化反应的甲苯转化率降低,对二甲苯选择性呈现不同变化,并且Ni的加氢作用延缓了催化剂的积炭过程。以硝酸镍为前驱体制备的Ni改性催化剂中活性Ni物种晶粒尺寸较小,分散度较高,具有较高的烷基化催化活性和加氢活性,并且稳定性也比母体催化剂有所提高。