铁酸盐催化剂内扩散影响的研究

干内循环无梯度反应器中,测定了不同温度下,用于丁烯氧化脱氢制丁二烯反应的柱状及环状铁酸盐催化剂内扩散有效因子。试验结果表明:工业用柱状催化剂内扩散影响显著,高温下(≥400℃)则为内扩散控制;催化剂颗粒形状改变对其内扩散有效因子有较大影响。采用近似公式对该催化剂内扩散有效因子进行了计算,计算结果与试验结果能较好地吻合。     

助剂对丁烯氧化脱氢铁酸盐催化剂性质的影响

采用等pH值沉淀及共沉淀法制得助剂Al(OH)_3胶、Al(OH)_3-Mg(OH)_2胶、Al(OH)_3-Zn(OH)_2胶及活性组分,按一定重量比湿法混合均匀,经煅烧活化后制得含不同助剂的挤条催化剂.用全玻璃外循环无梯度反应器、XRD 和加速老化等技术对这些催化剂进行考察.结果表明,助剂的引入使催化剂的挤条机械强度得到改善,比表面在不同程度上增大;铝胶助剂易与活性组份中的二价元素生成铝酸盐,阻碍了铁酸盐尖晶石的生成,但助剂中有Mg(OH)_2或Zn(OH)_2存在时阻碍作用大大减小;XRD 可检测到催化剂主要由铁酸盐尖晶石相和α-Fe_2O_3相组成;含助剂的催化剂抗老化性明显优于不含助剂的样品及工业催化剂.     

丁烯氧化脱氢铁酸盐催化剂活性位的结构

前人对于丁烯氧化脱氢反应的活性位/相的结构提出了一些岐异的观点,本文研究了以柠檬酸络合物分解法制备的不同组成非化学计量的铁酸盐催化剂的活性,及其XRD,IR导数谱结构表征,以对活性位/相的结构作出推测,我们指出:构成活性位的是类似于尖晶石结构的具有一定量阴/阳离子空穴的表面Fe—O原子簇,这就可以较满意地解释我们的实验结果,并统一了前人的观点。     

B02催化剂上丁烯氧化脱氢换热床反应器模拟

采用工业及２５０ｍＬ小试绝热床的实际数据，回归求得Ｂ０２催化剂上丁烯氧化脱氢反应宏观动力学模型；应用一维拟均相模型，对工业绝热床、等温床及几种型式的换热床反应器进行模拟。结果表明：自然式换热床反应器在丁二烯选择性和催化剂寿命方面均优于工业绝热床反应器。     

不同结构铁酸盐尖晶石的催化性能研究

用ＴＰＤ，ＴＰＲ，及脉冲反应等方法表征了Ｚｎ－Ｍｇ－Ｆｅ，Ｚｎ－Ｃｏ－Ｆｅ及Ｃｏ－Ｍｇ－Ｆｅ等系列铁酸盐尖晶石物质，并与它们在丁烯氧化脱氢反应中的催化活性相关联，探讨了正反法晶石结构中因Ｆｅ＾３＋在晶格中填充的差异而引起的催化剂在吸附性，脱附性，还原性及活性方面的变化。     

铜铈钛复合氧化物的制备及其催化一氧化碳氧化反应的性能

采用共沉淀法制备了不同钛含量的铜铈钛复合氧化物催化剂（Cu0.1CCe0.9-xTixO2,X=0～0．3）,采用微反-色谱评价装置考察了Cu0.1Ce0.9-xTixO2催化CO氧化反应的活性,并采用氮吸附／脱附,X-射线衍射以及程序升温还原等技术对催化剂进行了表征。结果表明,适量Ti（X≤0．15）的加入,提高了Cu0.1Ce0.9-xTixO2催化剂中CuO的分散度,从而提高了其催化活性。而当Ti含量过高（X=0．3）时,Cu0.1Ce0.9-xTixO2催化剂中CuO的分散度反而降低,从而导致其催化活性显著降低。     

复合氧化物VPO催化剂的制备和催化性能的研究

采用ＢＥＴ,ＸＲＯ,ＩＲ和ＥＳＲ等测试手段,考察由４种不同的方法（ＰＶ＝１．１５）制备的ＶＰＯ催化剂的比表面、晶相组成和表面状态,以及用于正丁烷制顺酐反应的催化性能。研究表明,影响顺酐收率的主要因素是催化剂的相组成及钒的氧化态。在（ＶＯ）２Ｐ２Ｏ７相中含有少量α－ＶＯＰＯ４相对丁烷氧化制顺酐有良好的催化效果。有机溶剂的使用能增大催化剂表面积,但并不一定改变催化活性。     

复合氧化物VPO催化剂的制备和催化性能的研究

采用ＢＥＴ,ＸＲＯ,ＩＲ和ＥＳＲ等测试手段,考察由４种不同的方法制备的ＶＰＯ催化剂的比表面,晶相组成和表面状态,以及用于正丁烷制顺酐反应的催化性能。研究表明,影响顺酐收率的主要因素是催化剂的相组成及钒的氧化态。在（ＶＯ２）Ｐ２Ｏ７相中含有少量α－ＶＯＰＯ４相对丁烷氧化制顺酐有良好的催化效果。有机溶剂的使用能增大催化剂表面积,但并不一定改变催化活性。     

在Cr／ZrO2复合氧化物催化剂上丙烷脱氢反应性能的研究

研究了在氧化条件下，以Ｃｒ／ＺｒＯ２为催化剂，丙烷氧化脱氢制丙烯的反应，主要讨论了Ｃｒ含量，不同载体及活性金属离子Ｋ＾＋对催化性能的影响，诸如对催化剂活性，催化剂寿命，丙烷转化率及丙烯选择性等方面的影响。     

纳米复合氧化物催化剂La0．6Sr0．4Mn1-xCuxO3制备及催化性能

利用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了由稀土与过渡金属为活性组分的系列纳米复合氧化物催化剂La0.6Sr0.4Mn1-xCuxO3(x=0.0～1.0),通过XRD,TEM,SEM和BET技术考察了以Cu部分取代Mn后的系列催化剂晶体结构、颗粒细度、表面形态和比表面积的变化,并通过对CO的催化氧化反应考察了催化剂的催化活性.结果表明,柠檬酸络合溶胶-凝胶法可以制备出纳米钙钛矿型结构的催化剂,颗粒细度分布在10～50 nm、比表面积在90m2·g-1,催化剂的活性与Cu的取代量焙烧温度有关,当焙烧温度在700℃、x=0.2时催化剂对CO的氧化具有较高的活性.     

Pr物种含量对NiCoPrLa类水滑石结构及衍生复合氧化物催化性能的影响

用水热法合成了2Pr/NCL、5Pr/NCL、7.5P/NCL、10Pr/NCL类水滑石和NCL类水滑石。重点考察了Pr物种含量对类水滑石结构及衍生复合衍生物催化性能的影响。用XRD、H2-TPR、H2-TPD、C2H5OH-TPD和TPO等对类水滑石和衍生复合氧化物的晶相结构及衍生复合氧化物的还原性能、吸附性能和抗积炭性能等进行了表征。同时以乙醇水蒸气重整制氢反应为探针考察了衍生复合氧化物的活性和选择性。结果表明：Pr的掺入能形成NiCoPrLa结晶度较好的类水滑石结构,Pr含量增加时类水滑石的特征衍射峰强度增强。其衍生复合氧化物在乙醇水蒸气重整制氢反应中表现出较好的活性和选择性,当反应温度为450℃时,5Pr/NCL乙醇的转化率为100%,氢气的选择性77.56%。     

Mn-Zn铁氧体制备的工艺及其结构研究

以氧化锌、硫酸锰、硝酸铁为主要原料,采用化学共沉淀方法制备锰锌铁氧体前驱体粉末,并与以三氧化二铁、氧化锌和二氧化锰为主要原料的氧化物法前驱体粉末同时通过传统氧化物固相烧结工艺制备锰锌铁氧体。对样品的晶体结构、微结构和热性能进行表征及分析表明：烧结后的样品形成了很好的尖晶石型结构铁氧体。共沉淀法制备的样品在1 250℃下烧结4 h时晶粒最为细小均匀,且密度和居里温度达到最大,在1 280℃下烧结4 h时固相反应最完全。传统氧化物方法制备的样品在1 220℃时烧结4 h时固相反应最完全。共沉淀法和氧化物法制备的样品晶胞体积均比理论值有所膨胀,在1 250℃时,晶格常数和晶胞体积最小。     

固体超强酸SO4^2-／ZrO2-SiO2的制备及其催化性能的研究

分别以氧氯化锆、硅溶胶和氨水为锆源、硅源和沉淀剂,采用共沉淀法制备Zr(OH)4-Si(OH)4,110 ℃干燥后经硫酸浸渍、干燥和焙烧制得SO2-4/ZrO2-SiO2固体超强酸.XRD和比表面积测定结果表明,SiO2的引入对SO2-4/ZrO2催化剂的结构产生了重要影响,从而使其比表面积明显增大.以所制备的SO2-4/ZrO2-SiO2固体超强酸为催化剂,代替浓硫酸用于丁酸和丁醇的酯化反应,考察了硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对其催化性能的影响.结果表明,采用硫酸浸渍液浓度为1.0 mol/L,焙烧温度为550 ℃所制备的SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂,在丁醇和丁酸的物质的量比为1.2及不添加任何带水剂的条件下,丁酸丁酯的收率高达90%以上,优于SO2-4/TiO2-WO3和TiSiW12O40/TiO2催化剂.     

锰系钙钛矿型氧化物的催化性质及耐SO_2性能

考察了Mn系钙钛矿型催化剂La_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Me_yO_3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4;y=0,0.2,0.4,0.6)对CO完全氧化的催化活性及耐SO_2性,用TPR方法研究了催化剂的可还原性,用FTIR研究了SO_2在催化剂表面上的吸附,结果表明:Mn系钙钛矿型催化剂按吸附机理催化CO为CO_2,B位低价态Mn离子越多,催化剂吸附氧能力越强,TPR温度越低,催化剂可还原性越大,催化活性越好;反之,相反,SO_2强吸附在B位Mn离子上,使催化剂吸附氧能力消失造成催化剂不可逆失活。     

高分子金属络合物催化剂在催化反应中的应用

模拟酶的高分子金属络合物催化剂的出现,给人们指出了提高催化剂活性和选择性的新途径。由于特殊的空间结构和络合效应,赋予了它极高的催化活性,因此,近二十多年来高分子金属络合物催化剂的研究,引起了人们极大的关注,成为优于传统复相催化剂和均相催化剂的第三代催化剂,本文从氢化和氧化反应两方面对高分子金属络合物催化剂的催化性能作了介绍。     

新型单核钴基席夫碱类配合物催化水氧化性能

利用2-羟基苯甲醛、乙二胺合成了双席夫碱配体,然后在无水无氧、氮气保护的条件下使其与无水氯化钴按照物质的量比1∶1反应,得到了一种可用于电驱动催化水氧化反应的单核钴基(Ⅱ)席夫碱类配合物。纯化后以核磁共振、红外光谱、高分辨质谱等检测手段对其结构进行表征,并利用电化学工作站以循环伏安法对其催化水氧化的电化学性能进行考察。结果表明,在中性pH 条件下,该催化剂具有活跃的电驱动水氧化催化活性,氧化峰的起始放氧电位仅为0.5V。循环伏安法连续多次的扫描结果显示,该催化体系在水氧化反应过程中没有新的氧化还原反应发生,因此具有较好的稳定性。结合较低的合成成本及纯化难度,该配合物在催化水氧化领域将具有较好的研究价值和应用前景。