~(57)Fe穆斯堡尔谱、X-射线衍射、X-射线波长色散谱联合考察乙苯脱氢催化剂

利用~(57)Fe穆斯堡尔谱、X射线衍射、X射线波长色散谱联合研究了Fe-Cr-K体系乙苯脱氢催化剂,结果表明,催化剂在使用过程中首先流失的K_2O可能负载于α-Fe_2O_3的表面;另一部分钾则以KFe_(11)O_(17)类似的物相存在;Cr则进入α-Fe_2O_3的晶格成为Fe的近邻。当Fe-Cr氧化物骨架解体时,KF_(11)O_(17)相也消失,导致催化剂完全失活。     

Ar~+溅射对铁系催化剂表面物相影响的XPS研究

乙苯脱氢Fe-K催化剂经长时间使用后表面物相以Fe_3O_4为主。采用Ar~+溅射对标准Fe_3O_4样品及使用后的乙苯脱氢Fe-K催化剂进行XPS剖面分析。研究表明,Ar~+溅射能够择优溅射两个样品表面上的O~(2-)、OH~-阴离子,引起样品表面上的Fe~(3+)还原生成Fe~(2+)甚至是Fe~0;从而导致Fe 2p及O 1s主峰结合能向低结合能方向漂移,同时O/Fe原子比也随溅射深度加大随之减少。对比实验发现,Fe-K催化剂表面的Fe~(3+)还原程度要小于标准Fe_3O_4样品。分析认为催化剂中K~+的存在抑制了Ar~+溅射的诱导还原效应,从侧面证明了钾助剂在乙苯脱氢过程中能够抑制Fe~(3+)的深度还原,某种程度上维持了表面Fe~(3+)/Fe~(2+)比,从而使Fe-K催化剂在反应中保持较高活性。     

改性X分子筛催化乙苯CO2氧化脱氢制取苯乙烯

将改性X分子筛应用于催化乙苯CO2氧化脱氢反应,并比较了不同改性X分子筛的乙苯氧化脱氢催化性能。结果表明,KX、CsX对乙苯CO2选择氧化脱氢反应有良好的催化活性及苯乙烯选择性,并且该反应需要适当的酸碱活性中心协同催化,以使乙苯高效活化并转化生成产物苯乙烯。CsX分子筛催化乙苯CO2选择氧化脱氢的较佳操作条件为反应温度范围545～565℃、质量空速05 h-1、CO2/乙苯摩尔比8。     

V_2O_5/γ-Al_2O_3表面酸性和钒价态的调控及其异丁烷脱氢性能

以γ-Al_2O_3为载体,采用等体积浸渍法制备了负载高分散氧化钒催化剂(V_2O_5/γ-Al_2O_3),并通过K,Ca,Mg对V_2O_5/γ-Al_2O_3的表面酸性及钒价态进行调控,研究催化剂表面酸性改性的变化规律及与异丁烷脱氢活性和选择性之间的构效关系。采用XRD、XPS、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD和H_2-TPR等方法对催化剂进行表征。实验结果表明,当氧化钒负载量低于7%(w),氧化钒在氧化铝表面处于良好分散状态时,催化剂保持最佳的反应活性和选择性。表征结果显示,碱金属K对V_2O_5/γ-Al_2O_3表面的酸性和V的还原价态具有显著的调节作用,当K添加量(w)为1.5%时,强酸中心几乎被全部抑制,同时保留了适量的弱酸中心,而V的还原价态由2.87+调至3.95+;在1.5%K-V_2O_5/γ-Al_2O_3催化剂上异丁烷脱氢反应340 min后,异丁烷转化率保持在30%以上,异丁烯选择性保持在97%以上。     

VPO催化剂催化乙苯氧化制苯乙酮

以V_2O_5和磷酸为原料,采用有机溶剂法制得VPO催化剂;利用XRD,IR,TPR方法对VPO催化剂的物相及可还原性进行了表征;以乙苯选择性氧化制苯乙酮为探针反应,对VPO催化剂的催化性能进行了研究。表征结果表明,所制得的VPO催化剂中主要有V~(4+)的(VO)_2P_2O_7物相和V~(5+)的VOPO_4物相,即催化剂中存在V~(5+)/V~(4+)离子对,为乙苯选择性氧化反应提供了催化活性中心。以冰醋酸为溶剂、H_2O_2为氧化剂,将VPO催化剂用于乙苯选择性氧化反应时,在乙苯用量10.0mL、冰醋酸用量10.0mL、双氧水(H_2O_2质量分数30%)用量10.0mL、VPO催化剂用量30mg、反应温度343K、反应时间2.5h的条件下,产物苯乙酮的收率可达17.2%。     

制备方法对Zr-Fe基乙苯脱氢催化剂性能的影响

分别采用浸渍法、溶胶-凝胶法、水热合成法和共沉淀法制备了Al₂O₃负载的Zr-Fe基催化剂25 Zr 5 Fe/Al₂O₃,相应标记为25 Zr 5 Fe/Al₂O₃-imp,25 Zr 5 Fe/Al₂O₃-sol-gel,25 Zr 5 Fe/Al₂O₃-ht和25 Zr 5 Fe/Al₂O₃-cop;对其进行了XRD,BET,H₂-TPR,NH₃-TPD表征,考察了其晶相组成、孔结构、氧化还原性、酸性等性质;将制备的这4种基催化剂用于乙苯脱氢反应中,结合乙苯脱氢活性,简要分析了其构效关系。结果表明：这4种25 Zr 5 Fe/Al₂O₃催化剂的乙苯脱氢催化初始活性顺序与其所含有的中强酸含量高低顺序一致,即从大到小依次为25 Zr 5 ...     

制备方法对CeO_2/Al_2O_3催化CO_2氧化乙苯脱氢性能的影响

采用溶胶凝胶法、水热合成法和浸渍法制备了CeO_2/Al_2O_3催化剂,通过N_2吸附、X射线衍射(XRD),H_2程序升温还原(H_2-TPR),NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和热重分析(TGA)等多种表征技术和催化反应性能评价,研究了不同制备方法对CeO_2/Al_2O_3催化CO_2氧化乙苯脱氢性能的影响。结果表明,三种催化剂均为介孔材料,且溶胶凝胶法制备的催化剂具有更大的比表面积与孔径、更强的金属氧化物-载体相互作用以及丰富的中强酸酸性中心,提高了活性组分的分散性和乙苯吸附能力,抑制了铈物种的还原和类石墨积炭的生成,从而在CO_2氧化乙苯脱氢反应中表现出良好的催化活性和稳定性。在550℃和0.1MPa反应条件下,乙苯转化率和苯乙烯选择性分别为40.7%和99.1%,反应12h后,催化剂活性基本保持不变。     

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

采用AspenPlus化工流程模拟软件对乙苯两段脱氢、乙苯三段脱氢、乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热4种乙苯脱氢制苯乙烯工艺的流程进行模拟。模拟结果表明,乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺脱氢过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺降低35%和37%;乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺由于氢气氧化反应器的存在,尾气中氢气的量较少,尾气压缩机的功耗比乙苯两段脱氢工艺降低38%和67%;乙苯脱氢-氧化工艺和乙苯脱氢-氧化-换热工艺乙苯的单程转化率达到80%以上,循环乙苯量较乙苯两段脱氢工艺大幅降低,因此这两种工艺分离过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺减少15%和17%。     

二乙苯脱氢制二乙烯基苯热力学及反应特性研究

对二乙苯脱氢制取二乙烯基苯进行了热力学分析和反应特性研究.采用Benson基团贡献法计算了间、对位二乙苯一步脱氢反应r1和二步脱氢反应r2的标准摩尔焓变(Δr H-m)、标准摩尔Gibbs自由能(Δr G-m)及平衡常数(K-P).结果表明:间、对位二乙苯脱氢热力学性质相近,脱氢反应r1和r2的 Δr H-m一致;相同...     

二氧化碳氧化乙苯脱氢制苯乙烯研究评述

综述了二氧化碳氧化乙苯脱氢(CO2 EBDH)反应的研究进展,讨论了催化剂及各种反应条件对活性的影响,分析了反应历程和机理。     

掺杂La_2O_3或CeO_2的V_2O_5/γ-Al_2O_3和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的乙苯脱氢性能

通过掺杂少量的稀土金属氧化物La2O3或CeO2,采用溶胶-凝胶法制备了3%La2O3-17%Fe2O3/γ-Al2O3,3%La2O3-17%V2O5/γ-Al2O3,3%CeO2-17%V2O5/γ-Al2O3催化剂(金属氧化物负载量均为基于载体的质量分数),并用于在CO2气氛下乙苯温和氧化脱氢制苯乙烯的反应。考察了不同催化剂对乙苯和CO2的转化率及苯乙烯选择性的影响。实验结果表明,在常压、600℃、n(CO2)∶n(乙苯)=10∶1、乙苯空速为15mmol/(g.h)、反应时间3h的条件下,3%La2O3-17%V2O5/γ-Al2O3催化剂呈现出良好的乙苯脱氢活性,乙苯转化率和苯乙烯选择性分别为78.0%和98.2%,CO2的初始转化率为5.8%。采用X射线衍射、红外光谱和热重-差热分析表征了反应前后催化剂的体相结构及热失重过程。     

Advances in Study on Catalysts for Phenol Synthesis via Catalytic Hydroxylation of Benzene in China

Synthesis of phenol via direct hydroxylation of benzene as a typical reaction of atomic economy has attracted extensive attention worldwide and has also become an actively investigated domain in China. This article refers to the recent domestic advances in study on phenol synthesis via hydroxylation of benzene from the viewpoint of catalysts, and considers the TS-I/H2O2 and FeZSM-5/N2O catalytic systems to be promising ones with good prospects for commercialization alone with some suggestions on future research work.     

一维链状铁(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及量子化学研究

将磺胺甲氧吡嗪与六水合三氯化铁(Ⅲ)在水(溶剂)热条件下反应,获得了一维链状铁(Ⅱ)配合物的单晶。用元素分析、X-射线单晶衍射对其结构进行了表征,结果表明配合物为稍扭曲的八面体构型。水热合成过程中磺胺甲氧吡嗪配体分子多处发生了断裂及选择性氧化,密度泛函理论键裂解能的计算确定了磺胺甲氧吡嗪的断裂位点。对配合物的量子化学计算表明配合物中金属Fe为+2价,这与晶体结构的讨论一致,进一步的电荷布局分析结果与晶体结构中的配位情况相符。     

金属氧化物对低铬铁系催化剂结构和性能的影响

运用程序升温还原（ＴＰＲ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及活性评价技术研究了金属氧化物对低铬铁系催化剂结构和性能的影响。结果表明，ＣｅＯ２能提高铁系催化剂的活性，而Ｂｉ２Ｏ３能进入Ｆｅ２Ｏ３内部，既能提高催化剂的活性，又能增强催化剂的稳定性     

Fe-Cu体系催化剂中铁比的测定及其对催化剂性能的影响

用一种比较简便、快捷的化学分析法对组分较为复杂的Fe-Cu体系低碳醇合成催化剂中的铁比进行了分析 ,即用磷酸保护Fe(Ⅲ )离子 ,用碳酸钠保护Fe(Ⅱ )离子。结果表明 ,该法可有效地排除其它组分的干扰 ,分析结果重复性好 ,相对标准偏差RSD不高于 0 0 5 0 %。此外 ,将Fe -Cu体系催化剂的铁比与其催化性能关联后发现 ,铁比控制在 1 0 0～ 2 0 0内 ,催化剂显示出较好的生成醇活性和较高的C+2 醇选择性。     

铌改性V_2O_5催化甲醇乙醇一步合成异丁醛催化剂的催化性能研究

用Nb2O5和Nb(OH)5对甲醇、乙醇一步合成异丁醛(IBA)V2O5催化剂进行了改性研究。实验结果表明,两者都能增加V2O5催化剂的活性和选择性,综合性能最佳的催化剂为w(Nb2O5)为8%的Nb2O5/V2O5催化剂和w(Nb(OH)5)为18%的Nb(OH)5/V2O5催化剂,这两种催化剂的乙醇转化率分别为95.39%和96.39%,IBA选择性分别为47.87%和55.35%,较V2O5催化剂IBA选择性分别提高了21.25%和40.20%。XRD结果表明,在Nb2O5/V2O5的XRD图谱上有Nb2O5衍射峰,而Nb(OH)5/V2O5催化剂几乎未检测到Nb2O5衍射峰,说明该催化剂煅烧后生成的Nb2O5几乎以无定形形式存在于催化剂体系中,从而使Nb(OH)5/V2O5催化剂表现出了更好的活性和选择性。     

提高费-托合成熔铁催化剂低碳烯烃选择性的研究

研究了固定床反应器中合成气制低碳烯烃熔铁催化剂的反应性能,考察了不同母体相组成和助催化剂对熔铁催化剂活性、低碳烯烃选择性的影响,通过TG-DTG、CO2-TPD等表征手段分析了母体相组成对熔铁催化剂的还原行为、表面酸碱性的影响。结果表明,当催化剂母体中n(Fe2+)/n(Fe3+)为1左右时,熔铁催化剂的表面碱性最强,有利于提高低碳烯烃选择性;考察助催化剂发现,稀土氧化物M2O3的加入能显著提高低碳烯烃选择性,在n(Hn):n(CO)=1.6、2.0 MPa、310℃、GHSV=11400h-1的条件下,CO的转化率达73.8%,低碳烃烯烷摩尔比n(C2=~C4=)/n(C2°~C4°)达5.12,即在气态烃中低碳烯烃选择性达83.7%。正交实验分析结果表明,在所考察的5种助催化剂中,V2O5和MoO3的加入会降低低碳烯烃选择性;其它助催化剂没有显著影响。     

铁（Ⅲ）－苯芴酮－Tritonx－100体系测定锰镍铜中的铁

本文研究了铁（Ⅲ）－苯芴酮－Ｔｒｉｔｏｎｘ－１００体系测定锰镍铜中的铁。铁与苯药酮二元配合物的摩尔吸光系数可达６．４×１０￣４Ｌ·ｍｏｌ￣（－１）·ｃｍ￣（－１），加入表面活性剂Ｔｒｉｔｏｎｘ－１００后，铁与苯芴酮生成三元配合物，摩尔吸光系数值提高到２．４×１０￣５Ｌ·ｍｏｌ￣（－１）ｃｍ￣（－１）．铁（Ⅲ）含量在０～２５μｇ／５０ｍｌ范围内服从比耳定律，相对标准偏差２．３％，平均回收率９６．２％。反应选择性好，用于测定锰镍铜中的铁，结果令人满意。     

助催化剂对费-托合成熔铁催化剂影响的研究

通过正交实验,在固定床反应器中研究了助剂对熔铁催化剂费托合成(FTS)反应性能的影响,并利用BET,SEM,XRD,TPH-MS等表征手段分析了助剂对催化剂的织构、还原行为、碳化行为及物相变化的影响。结果表明:Al2O3对费托反应用的熔铁催化剂的性能的影响最为显著,随着Al2O3含量的增加,FTS反应活性提高,C2+产率增加。正交实验最优组合为Al3/K3/B1/Ca2.5/Fe100催化剂,在n(H2)/n(CO)=1.6,温度523K,压力2.0MPa,空速3000h-1反应条件下,合成气转化率为74.5%,CH4选择性为5.9%,C2+的收率为145.0g/m3。同时,发现在FTS反应后催化剂表面上的主要碳物种是碳化铁γ1和γ2,且随着Al2O3的加入,α态原子碳(最活泼的碳化物形式)和碳化铁γ1、γ2的含量增加,而β、δ1和δ2含量减少,Al2O3能促进最活泼的α碳物种的形成。     

Selective Oxidation of PM over Li Doped Potassium Titanate Catalysts

K2Ti2O5 and LixK2-xTi2O5 samples with varying K contents (x=0.125, 0.15, 0.3), targeted on removal of two main environmental pollutants: PM and NOx, were synthesized by the solid state method using TiO2, KNO3 and LiOH·H2O as starting materials and were characterized by X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, and BET. The catalytic activity of titanate catalysts on PM oxidation was evaluated using the temperature programmed oxidation (TPO) method. The test results showed that the perovskite structure of K2Ti2O5 was still retained after doping a small amount of Li, and the catalytic performance of LixK2-xTi2O5 had been improved significantly compared with that of K2Ti2O5. Li0.15K1.85Ti2O5 catalyst had the highest catalytic activity with an ignition temperature of 210 ℃ and a peak temperature of 290 ℃. The catalytic activity of both K2Ti2O5 and LixK2-xTi2O5 under intimate contact was higher than that under loose contact. When the exhaust gas flow rate was around 100 mL/min, the catalyst samples showed a highest activity. The Li doped K2Ti2O5 could be an excellent candidate for PM oxidation due to its high oxidation activity, water stability, resistance to sulfur poisoning and economical advantages.