超声波对浸渍法制备Co-Fe/硅藻土选择加氢催化剂的影响

以天然多孔性的硅藻土为载体,分别采用超声浸渍和普通浸渍制备了Co含量为12%(质量比)、Fe/Co=0.2(mol/mol)的负载型催化剂,并将其用于肉桂醛选择加氢制肉桂醇的反应。运用SEM、热分析、PLS等表征手段对催化剂的理化性质进行了分析,考察了浸渍方法对催化剂活性金属分散度的影响。加氢实验结果表明,与普通浸渍法相比,超声浸渍法制备的负载型Co-Fe/硅藻土催化剂的催化活性中心明显增多,对肉桂醛选择加氢表现出较好的催化活性和选择性。催化剂表征表明,超声浸渍法制备的负载型Co-Fe/硅藻土催化剂金属分散度明显提高,催化剂与载体的相互作用力增强,催化剂的晶体缺陷数增加,反应活性中心增加,有利于催化性能的提高。     

硅藻土负载Co-Fe肉桂醛选择加氢催化剂的制备与表征

以肉桂醛选择性加氢制肉桂醇为探针反应,通过制备不同Fe含量的Co-Fe/硅藻土催化剂并进行催化性能评价。结合XRD、SEM和正电子寿命谱等进行表征,结果表明,Fe对Co₃O₄晶体的完整程度产生影响,导致晶体缺陷数增加。Fe引入使活性助分在载体硅藻土表面分散性更好,分散的单层性明显,负载在硅藻土上催化剂的晶粒粒径也有变小趋势。     

Co-Fe/硅藻土催化剂上肉桂醛的选择加氢——反应性能的研究

在固定床反应器中对肉桂醛选择加氢制肉桂醇的反应性能进行了研究。考察了Co-Fe催化剂的活性和选择性;Co负载量、助剂Fe对催化剂选择加氢性能的影响;考察了反应温度、压力、H2的空速等对肉桂醛在催化剂上加氢性能的影响。结果表明,钴/硅藻土催化剂的最佳钴负载量为12%,助催化剂和主催化剂的最佳比为Fe/Co=0.20(mol/mol)。最佳反应温度为423 K,反应的压力越高越有利于催化反应,但压力大于4 MPa后,肉桂醛的转化率和肉桂醇的选择性提高幅度不大,宜控制在4 MPa左右。空速对肉桂醇的选择性影响不大,但空速越高肉桂醛的转化率越低,催化反应中宜控制较低的氢气空速为佳。     

掺杂Co对CNTs负载Pt催化剂上肉桂醛选择性催化加氢性能的影响

研究了Co的掺杂对Pt/CNTs催化剂催化加氢肉桂醛反应性能的影响。结果发现, Co的掺杂对Pt/CNTs催化剂催化加氢活性起到明显促进作用, 并有利于C＝O基团的选择性加氢。Pt-0.17% Co/CNTs催化剂显示了较高的肉桂醇加氢选择性, 在反应条件为70℃、2 MPa和1.5 h时, 肉桂醛的加氢转化率达到97.1％,生成肉桂醇的选择性达到93.6％。同时, 初步研究了该催化剂上肉桂醛催化加氢反应动力学, 催化反应的活化能为26.5 kJ•mol^-1。     

Co-Fe/硅藻土催化剂的选择加氢活性及其正电子寿命谱

以肉桂醛选择加氢制肉桂醇为探针反应,研究了Co-Fe/硅藻土催化剂选择加氢性能,并采用X射线衍射(XRD)和正电子寿命谱(PAT)研究了助剂铁对催化剂晶体缺陷的影响.研究表明,Fe的引入在保持催化剂选择性不下降的前提下,提高了催化剂活性.钴以Co3O4的形式存在,助剂铁高度分散在催化剂中,随着铁含量的提高,催化剂的XRD谱图出现宽化和弥散.正电寿命谱研究表明,Co-Fe/硅藻土催化剂中主要存在两类晶格缺陷,第一类晶格缺陷的尺寸随铁的加入而减小,缺陷数亦减少;第二类晶格缺陷尺寸随铁的加入而减小,但缺陷数增加.当两种晶格缺陷数适中,催化剂表现出最佳的催化活性,此时正电子寿命第一组分强度I1为45.7%,第二组分强度I2为54.3%时,肉桂醛的转化率为79.6%.     

炭材料负载Pt催化肉桂醛选择性加氢性能的研究

采用液相还原法分别制备了碳纳米管(MWCNT)、活性炭(AC)、碳纳米纤维(CNF)和炭气凝胶(CA)负载质量分数3%的Pt催化剂,并对催化剂的结构和形貌进行了XRD和TEM等表征。以肉桂醛加氢作为探针反应,研究了其催化肉桂醛加氢的活性和产物选择性。结果表明,炭材料的结构对其催化肉桂醛加氢行为具有重要影响,纳米炭材料催化剂（Pt/MWCNT、Pt/CNF）表现出较高的CO选择性加氢行为,而无定形碳催化剂表现为C=C选择性加氢,同时Pt/MWCNT的催化活性最高。     

Co/TiO2-SiO2催化剂上肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇

采用等体积浸渍法制备了系列Co/TiO₂-SiO₂催化剂,用于肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇反应体系。系统考察了钴含量、焙烧温度、还原温度、稀土助剂等参数变化对钴催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明,钴催化剂的活性和选择性与其表面钴的晶粒度有一定关系,较大尺寸的钴物种对肉桂醛加氢有利。当Co含量为15%、焙烧温度和还原温度均为823 K时,催化剂表现出良好的加氢性能。稀土助剂La和Ce的引入能改善Co /TiO₂-SiO₂催化剂表面活性组分钴的分散度,提高了钴催化剂的加氢性能。     

Co/TiO2-SiO2催化剂上肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇

采用等体积浸渍法制备了系列Co/TiO₂-SiO₂催化剂,用于肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇反应体系。系统考察了钴含量、焙烧温度、还原温度、稀土助剂等参数变化对钴催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明,钴催化剂的活性和选择性与其表面钴的晶粒度有一定关系,较大尺寸的钴物种对肉桂醛加氢有利。当Co含量为15%、焙烧温度和还原温度均为823 K时,催化剂表现出良好的加氢性能。稀土助剂La和Ce的引入能改善Co /TiO₂-SiO₂催化剂表面活性组分钴的分散度,提高了钴催化剂的加氢性能。     

Fe-Mo对二甲苯选择氧化催化剂的制备及其性能

以Fe(NO₃)₃和(NH₄)₆MoO₂₄为原料,采用溶胶-凝胶法制备了不同n(Fe)∶n(Mo)的催化剂,考察了该催化剂对对二甲苯催化氧化合成对苯二甲醛的催化性能。并应用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、紫外漫反射和热分析对催化剂进行了表征。结果表明,Fe对MoO₃改性能明显改善催化剂的活性,提高对苯二甲醛收率,原因是由于Fe₂(MoO₄)₃的生成。当n(Fe)∶n(Mo)=1∶3时,催化剂活性最佳,此时对二甲苯转化率为66.8%,对苯二甲醛选择性和收率分别为37.2%和24.8%。XRD、FT-IR和DRS结果表明,当n(Fe)∶n(Mo)=1∶3时,催化剂中有适量MoO₃存在,其催化活性最好,该催化剂能在高温维持较好的活性稳定性。     

过渡金属改性的Pt/n-Al_2O_3在肉桂醛加氢反应中的催化性能

用NaBH4作还原剂,制备了中性氧化铝(n-Al2O3)负载的Pt-M(M=Fe,Co,Ni,Cu,Mn,Sn)双金属催化剂。考察了过渡金属及反应条件对Pt-M/n-Al2O3催化肉桂醛加氢制肉桂醇的影响。结果表明,Fe改性的Pt/n-Al2O3对催化肉桂醛加氢制肉桂醇具有较好的催化性能,当Pt-Fe/n-Al2O3(中性)催化剂中Pt、Fe的含量均为0.3%时,在70℃,2 MPa氢气条件下反应1.5 h,肉桂醛的转化率为100%,肉桂醇选择性高达84.8%。     

Co—Fe催藻土催化剂上肉桂醛的选择加氢——反应性能的研究

在固定床反应器中对肉桂醛选择加氢制肉桂醇的反应性能进行了研究。考察了Co-Fe催化剂的活性和选择性;Co负载量、助剂Fe对催化剂选择加氢性能的影响;考察了反应温度、压力、H2的空速等对肉桂醛在催化剂上加氢性能的影响。结果表明,钴／硅藻土催化剂的最佳钴负载量为12％,助催化剂和主催化剂的最佳比为Fe／Co=0．20（mol／mol）。最佳反应温度为423K,反应的压力越高越有利于催化反应,但压力大于4MVa后,肉桂醛的转化率和肉桂醇的选择性提高幅度不大,宜控制在4MVa左右。空速对肉桂醇的选择性影响不大,但空速越高肉桂醛的转化率越低,催化反应中宜控制较低的氢气空速为佳。     

载体对肉桂醛选择性加氢钴基催化剂的影响

以肉桂醛选择性加氢制肉桂醇为探针反应,通过反应筛选出对催化作用有利的载体,并确定催化剂的最佳负载量。催化剂表征结果表明,酸性载体较碱性载体好,在酸性载体中硅藻土具有更好的助催化作用,钴负载在硅藻土上的最佳负载质量分数为12%,载体存在颗粒效应及催化剂金属与载体存在强相互作用,载体影响催化剂的分布、晶体的形状及活性中心的多少。     

糠醛加氢制糠醇中γ-Al2O3负载Cu-Zn催化剂的改性研究

采用浸渍法制备Co改性γ-Al₂O₃负载的Cu-Zn催化剂，考察Cu-Zn负载量、Co含量及反应温度等对催化剂性能的影响。结果表明，在413 K、氢气流速0.5 mL·s^－1 和糠醛空速2 h^-1 条件下,当催化剂Cu-Zn/γ-Al₂O₃（Co）中n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Co)＝1.0∶2.0∶3.0∶0.51时，糠醇的选择性100％，糠醛转化率94.6％，比使用单纯Cu-Zn/γ-Al₂O₃催化剂的最佳转化率提高11％。     

新型汽车尾气净化催化剂的研究

利用超微粒子金属Fe、Co、Ni和NiO与Fe₂O₃、γ-Al₂O₃混合成型烧焙制成催化剂，实验过程中对模拟汽车尾气中HC、CO和NOx等物质的转化性能进行了研究。结果表明，该型催化剂各性能良好，在250 ℃时可将模拟汽车尾气中75%以上的CO转化并清除，260 ℃时能将50％以上的HC化合物（C₃H₈）转换成无害物质，300 ℃时可转化80%以上的NOx化合物。     

柠檬酸对Co/AC催化剂氨合成性能的影响

Co/AC催化剂中钴的分散度低,催化剂低温活性差,利用柠檬酸改性的方法提高钴的分散度,改善钴基氨合成催化剂的低温活性。活性测试结果表明,随着柠檬酸含量的增加,催化剂活性〖JP3〗先增加后降低,柠檬酸质量分数12%(以活性炭的质量为基准)的催化剂催化活性最佳。在425 ℃、10 MPa和10 000 h^-1条件下,用质量分数12%的柠檬酸处理六水硝酸钴所得的催化剂活性约是未处理的150%,柠檬酸处理前驱体使催化剂活性显著提高。柠檬酸对Co/AC催化剂活性的影响主要是通过改善钴的分散度起作用。     

酸活化蒙脱土负载钴催化剂的F-T合成性能及ZrO_2的助剂效应

考察ZrO_2助剂对酸活化蒙脱土(Acid-MMT)负载钴催化剂(Co/Acid-MMT)的F-T合成性能的影响。结果表明,ZrO_2的加入改变了Co的还原行为和产物分布,明显提高催化剂的分散度、还原度、CO转化率和C_(5+)选择性。随着ZrO_2含量增加,Co和Acid-MMT载体的相互作用逐渐减弱,同时Co和ZrO_2物种的相互作用逐渐增强,CO转化率和C_(5+)选择性逐渐降低。     

不同载体负载Pd双功能催化剂制备及其液相甲醇催化一步合成甲酸甲酯

以γ-Al_2O_3、ZrO_2、Bentonite(膨润土)、MIL-53(Al)和MIL-53(Fe)为载体,采用浸渍法制备负载Pd双功能催化剂,利用XRD、BET和NH3-TPD等表征催化剂结构,在微型高压反应器中评价催化剂的液相甲醇一步催化转化合成甲酸甲酯的反应性能,考察反应条件对催化剂性能的影响。结果表明,不同载体负载Pd催化剂未观察到Pd的XRD特征峰,表明催化剂表面的Pd是高分散状态。不同载体负载Pd催化剂的比表面积、酸强度和酸量差别较大,并且酸强度和酸量对甲醇转化率和产物选择性有较大影响。具有较多中强酸的2%Pd/Bentonite、2%Pd/MIL-53(Al)和2%Pd/MIL-53(Fe)催化剂比中强酸较少的2%Pd/γ-Al_2O_3和2%Pd/ZrO_2催化剂具有更高的甲醇转化率和甲酸甲酯选择性。2%Pd/Bentonite催化剂在每摩尔甲醇Pd用量为0. 030 mmol、反应温度150℃、O_2压力2 MPa和反应时间5 h条件下,液相甲醇一步催化转化合成甲酸甲酯反应中,甲醇转化率56. 08%,甲酸甲酯选择性55. 85%。     

负载型钴锰复合金属氧化物催化剂催化分解N_2O

以ZrO_2为载体,采用浸渍法制备负载型钴锰复合金属氧化物催化剂,研究催化剂活性组分负载量、Co与Mn物质的量比、焙烧条件及含H_2O气氛对N_2O转化率的影响。结果表明,催化剂最佳制备条件为:活性组分Co负载质量分数3%,Co与Mn物质的量比为1∶1,焙烧升温速率2℃·min-1,焙烧温度900℃。该条件制备的负载型钴锰复合金属氧化物催化剂在反应温度850℃时,N_2O转化率达98.7%。当反应气氛中H_2O体积分数小于20%条件下,850℃时N_2O转化率高于90%,表明催化剂具有较强的抗水性能。