Cr-Ce/TiO_2低温催化还原NO性能研究

用浸渍法制备了Cr-Ce/TiO2催化剂,考察了焙烧温度、活性组分配比和负载量对催化剂低温NH3选择性催化还原NO活性的影响,并对催化剂进行了XRD和BET表征,得到了催化剂的最佳制备条件;探讨了H2O和SO2对Cr-Ce/TiO2催化剂活性的影响,通过FTIR表征分析了催化剂的中毒机理。实验结果表明,n(Cr)∶n(Ce)=2.0、Cr2O3和CeO2负载量(质量分数)为30%、350℃焙烧的Cr-Ce/TiO2催化剂具有良好的分散性,在气态空速10 000h-1、气体体积组成为NO0.080%,O26.000%,NH30.088%的条件下,反应温度为180℃时NO转化率高达99.6%。体积分数10%的H2O对该催化剂的活性影响很小;反应气中存在体积分数0.03%SO2的情况下,催化剂被毒化,表面生成(NH4)2SO4、NH4HSO4、金属硫酸盐和亚硫酸盐,致使催化活性降低。该催化剂有望应用于基本不含SO2的燃气锅炉烟气和不含SO2的硝酸尾气等NOx工业废气的低温脱硝。     

过渡金属对Au-Pd/TiO_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

研究了掺杂过渡金属Ru,Ni,Co对Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫活性的影响,并采用X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱、程序升温还原和程序升温脱附等方法对TiO2-Al2O3复合载体、Au-Pd/TiO2-Al2O3和Au-Pd-TM/TiO2-Al2O3(TM表示过渡金属)催化剂进行了表征。实验结果表明,掺杂过渡金属未改变Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的结构;掺杂Ru或Ni增强了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的活性组分与TiO2-Al2O3复合载体的相互作用,降低了反应活化能,提高了催化剂活性组分的分散度和活性比表面积,改善了Au-Pd/TiO2-Al2O催化剂的吸附性能,从而提高了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫的活性;而掺杂Co的效果则与之相反。     

TiO2对Ni-Mo/MCM-41催化剂加氢脱硫性能的影响

 采用分步浸渍法制备了TiO2改性的Ni-Mo/MCM-41加氢脱硫(HDS)催化剂,并以质量分数为0.8%的二苯并噻吩的十氢萘溶液作模型化合物,考察了TiO2及其引入顺序对Ni-Mo/MCM-41 HDS反应催化活性的影响。紫外/可见漫反射光谱（UV-Vis）、程序升温还原（TPR）以及NH3-TPD结果表明,TiO2的引入对Ni-Mo/MCM-41催化剂活性物种配位状态及其还原性能和酸性影响不显著。由HDS反应结果可以看出,引入TiO2虽然抑制了Ni-Mo/MCM-41的直接脱硫反应路径(DDS)的活性,但显著提高了其加氢反应路径（HYD）活性,进而提高了总的HDS反应活性。先引入Ni-Mo活性组分然后引入TiO2能更有效地提高催化剂HDS反应活性.根据反应产物组成分析,TiO2可能主要通过提高Ni-Mo/MCM-41硫化物酸性来提高催化剂的HYD和HDS活性。     

载体对Mn-Ce催化剂低温SCR脱硝性能的影响

使用3种组成不同的钛白粉作为载体,采用浸渍法制备Mn-Ce/TiO2,Mn-Ce/TiO2-SiO2,Mn-Ce/TiO2-WO3催化剂,采用XRD,BET,SEM等方法对催化剂的微观结构及形貌进行表征,探索SiO2、WO3的掺加对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明：掺加SiO2、WO3有助于增大载体的比表面积及催化剂表面活性酸中心数量,催化剂的脱硝活性和抗硫性能得到提高;在空速为10 000 h-1、反应温度为100 ℃的条件下,Mn-Ce/TiO2催化剂上NO去除率仅为30%,Mn-Ce/TiO2-SiO2和Mn-Ce/TiO2-WO3催化剂上NO去除率分别为45% 和50%;当反应气中含有150 μL/L的SO2时,在反应温度为150 ℃、反应时间为270 min的条件下,与不含SO2时相比,Mn-Ce/TiO2催化剂上NO去除率从80%降低至40%,Mn-Ce/TiO2-SiO2和Mn-Ce/TiO2-WO3催化剂上NO去除率从84%降至55%和70%。     

SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上,考察了异丁烷与丁烯在SO24-/ZrO2系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO42-/ZrO2催化剂的结构和性能进行了表征.结果表明,SO42/ZrO2催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关.同时,Sq2-/ZrO2固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位,但酸强度越高,其比活性越高,而目标产物三甲基戊烷选择性越低.SO42-/ZrO2催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应,强酸位有利于裂化反应,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位,与烷基化反应要求的酸性位很接近,烷基化反应酸强度控制在-8.1～-12.7为宜.     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上 ,考察了异丁烷与丁烯在SO4 2 - /ZrO2 系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性 ,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO4 2 - /ZrO2 催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明 ,SO4 2 - /ZrO2 催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关。同时 ,SO4 2 - /ZrO2 固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位 ,但酸强度越高 ,其比活性越高 ,而目标产物三甲基戊烷选择性越低。SO4 2 - /ZrO2 催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应 ,强酸位有利于裂化反应 ,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位 ,与烷基化反应要求的酸性位很接近 ,烷基化反应酸强度控制在 -8 1～ -12 7为宜     

乙醇氧化酯化反应中Sb-Mo二元氧化物催化剂的复合效果

从活性试验、比表面测定、结构分析、还原度测定及程序升温还原等多方面考察了 Sb—Mo二元氧化物体系与单独氧化物 MoO_3、Sb_2O_4的特性,认为与单独氧化物相比,在标题反应中 Sb-Mo二元氧化物的高活性与其比表面的增大有关,乙酸乙酯选择性的提高是由于在反应气氛下催化剂内生成了新的活性相。显示出较高氧化酯化选择性的工作状态,催化剂处于某种程度被还原的状态。这种状态下的催化剂体相氧比较活泼。     

载体制备方法对Co/TiO_2/SiO_2催化剂结构及费托合成反应性能的影响

分别采用浸渍法、沉淀法、醇盐水解法、水解回流法制备TiO2/SiO2复合氧化物,采用等体积浸渍法制备费托合成Co/TiO2/SiO2催化剂。通过XRD、Raman、FT-IR、TPR等表征手段考察载体制备方法对催化剂结构的影响,通过费托合成反应考察载体制备方法对催化剂反应性能的影响。实验结果表明,载体中TiO2的引入,调整了钴与SiO2之间的相互作用,使钴物种实现了适宜的还原度与分散度,进而提高了催化剂的费托合成反应活性,降低了甲烷的选择性并提高了C5+烃的选择性。     

纳米钒钛硫催化剂催化甲醇氧化一步合成二甲氧基甲烷

用快速燃烧法制备了纳米钒钛硫催化剂并采用固定床反应器考察了甲醇氧化一步制取二甲氧基甲烷(DMM)的性能。结果表明硫的改性有效抑制了甲酸甲酯(MF)的生成,显著提高了DMM选择性,这与硫对催化剂表面酸性修饰有关。XRD,FT-IR,NH3-TPD和H2-TPP-MS结果表明,硫以硫酸根形式存在,硫物种的存在没有改变钒氧化物的赋存形式及其氧化还原性能,但显著增加了催化剂表面酸性中心。反应前后催化剂硫酸根含量及催化剂表面酸性均无明显变化,催化剂具有良好的稳定性。     

氢气热处理对TiO_2催化剂克劳斯活性的影响

采用氢气高温热处理TiO2的方法制备了一系列催化剂,运用H2-TPR、BET、XRD、XPS、EPR和SO2-TPD技术对催化剂进行表征并对催化剂克劳斯活性进行了评价。结果表明随着热还原温度的升高,TiO2催化剂的氧缺陷逐渐增多,且氧缺陷对克劳斯反应有促进作用。500℃条件下热还原制得的TiO2催化活性最高,氢气热处理超过500℃后催化剂活性降低,克劳斯反应的活性是氧缺陷与比表面积、孔体积共同作用的结果。     

SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体酸催化剂的表征及其催化合成均苯四甲酸四异辛酯

用共沉淀法制备了系列SO42-/T iO2-A l2O3固体酸催化剂,用X射线衍射、NH3程序升温脱附、热重分析、X射线能谱、红外光谱、等温吸附等方法对SO42-/T iO2-A l2O3固体酸催化剂进行了表征。表征结果表明,SO42-/T iO2催化剂中加入A l可以阻止T iO2的晶化;增加固体超强酸表面酸强度和酸量;稳定催化剂表面的S,减少其在高温焙烧下的流失量;增大催化剂的比表面积。SO42-/T iO2-A l2O3固体酸催化剂在合成均苯四甲酸四异辛酯的反应中有很高的活性,在A l摩尔分数23.1%、焙烧温度400℃时,催化活性最好,反应2h后,转化率达到98.2%。     

SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的制备与性能

采用化学共沉淀法制备了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸,利用X射线衍射、示差扫描量热、M(o|¨)ssbauer谱、透射电子显微镜、NH_3-程序升温脱附、N_2吸附-脱附、磁滞回线等手段对磁性固体酸的结构与性质进行了表征。表征结果显示,磁性基质Fe_3O_4及TiO_2的引入有利于四方晶相ZrO_2(t)的稳定;ZrO_2晶体生长取向于ZrO_2(t)的(101)方向,(101)晶面间距为0.293 nm;M(o|¨)ssbauer谱中双峰的存在表明磁性基质Fe_3O_4的存在;在室温下磁性固体酸具有超顺磁性。以乙酸乙酯的合成为探针反应,考察了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的催化性能,实验结果表明,外加磁场使酯化反应的醋酸转化率提高到92%。     

复合型固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2合成马来酸双酯

合成了新型的复合无机固体超强酸 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2,把它作为催化剂用于马来酸双酯的合成,其反应速度快,工艺简单,与催化剂硫酸相比,副反应少,对设备腐蚀小。此催化剂不怕水,再生容易,可反复使用。用气相色谱、红外光谱、核磁共振对酯化产物进行了分析鉴定。对催化剂的表面性质进行了考查,并与催化酯化的活性、选择性进行了关联,其结果显示了很好的一致性。     

固体超强酸SO42-/TiO2-ZrO2催化合成己二酸二丁酯

研究了SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2型催化剂的制备及其催化合成己二酸二丁酯反应。考察了催化剂焙烧温度、原料配比、反应时间及催化剂用量等因素对酯化反应的影响,较佳反应条件为:催化剂焙烧温度500℃,催化剂用量5%(以己二酸质量为基准),n(己二酸):n(正丁醇)=1:2．5,正丁醇为带水剂、在回流温度下反应4 h,酯化率可达99．35%。结果表明,SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2在产物颜色、出水率和催化剂回收等方面明显优于对甲苯磺酸、浓硫酸催化剂。     

用固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2、SO_4~(2-)/ZrO_2合成马来酸二戊酯

合成了 SO_4~(2-)/TiO_2、SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸,并把它作为催化剂用于马来酸二戊酯的合成,同时与硫酸、对甲苯磺酸的催化效果作了比较。该固体超强酸作催化剂的情况下,催化剂与产品分离容易,产品后处理简单,从而简化了工艺,节约了原材料和能源,减少了废水,优于传统的硫酸、对甲苯磺酸催化剂.     

SO42-/TiO2 - MoO3-La2O3催化剂催化合成苹果酯-B

以自制的稀土改性固体超强酸SO4^2-／TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇为原料合成了苹果酯-B。研究了反应条件对产物收率的影响。实验结果表明,稀土改性的固体超强酸SO4^2-／TiO2-MoO3-La2O3是合成苹果酯-B的良好催化剂,最佳反应条件为：n（乙酰乙酸乙酯）：n（1,2-丙二醇）=1：1．8,催化剂用量为反应物料总质量的0．8％,环己烷为带水剂,反应时间60min,反应温度92～124℃。在上述条件下,苹果酯-B的收率可达79．1％。     

稀土固体超强酸催化合成庚酸丁酯

用稀土固体超强酸SO42-/TiO2/Y3 作催化剂,以正庚酸、正丁醇为原料合成庚酸丁酯,实验结果表明,SO42-/TiO2/Y3 固体超强酸对庚酸丁酯的合成具有较高的催化活性。     

SO_4~(2-)/TiO_2-WO_3催化1,4-丁二醇液相脱水环化合成四氢呋喃

以钛酸四丁酯为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作模板剂,通过水热法制备出TiO_2,并进一步制得SO_4~(2-)/TiO_2-WO_3固体超强酸,采用IR、XRD、BET对其进行了表征。以催化1,4-丁二醇脱水制备四氢呋喃为探针反应,通过正交实验确定了反应的最佳条件:反应温度180～190℃,反应时间45 min,w(催化剂)= 4.6%(相对1,4丁二醇质量),四氢呋喃的收率可达91.5%。催化剂重复使用3次,收率仍可达87.0%,同时对反应机理进行了探讨。     

ZrO_2-Dy_2O_3/SO_4~(2-)-HZS M-5催化剂合成柠檬酸三丁酯的研究

研制了分子筛复合超强酸催化剂ZrO2 Dy2 O3 /SO4 2 - HZSM 5 ,以柠檬酸和正丁醇的酯化合成为模型反应 ,考察了制备条件对催化剂性能的影响 ,运用AES和XRD分别对催化剂的失活原因和物相组成进行了初步探讨。结果表明 ,催化剂ZDSH具有良好的催化活性和稳定性 ,能使柠檬酸的转化率达到 97 6 7% ,反复使用 5次后活性只下降4 41% ;焙烧温度和 (NH4 ) 2 SO4 用量对催化活性有显著的影响 ;Dy2 O3 的添加 ,明显提高了催化剂的稳定性 ;催化剂的失活主要是由于表面积炭引起的 ;催化剂中ZrO2 主要以T晶相存在。