逆水煤气变换耦合乙烷脱氢反应中助剂对Cr/SiO2催化剂性能的影响

分别制备了以Mn、Ce、Cu、Zn、K等为助剂的Cr/SiO2催化剂,考察了助剂在逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应中对Cr/SiO2催化剂反应性能的影响。结果表明,高温下Mn的加入有利于催化活性的提高,Cr-Mn/SiO2催化剂显示了较好的催化活性。在740℃、n(CO2)/n(C2H6)=7的条件下,乙烷转化率为47%,乙烯选择性为99%。XRD、XPS、UV-DRS和TPR技术的表征表明催化剂表面存在Cr3+、Cr6+、Mn4+物种,Mn的加入使得催化剂还原性能增强,有助于反应过程中氧化还原循环的进行,提高了反应活性。     

含双金属的超稳Y沸石负载SO2-4/ZrO2强酸性催化剂上正庚烷临氢异构化

用超稳Y沸石（USY）负载SO2-4/ZrO2固体超强酸，并以此为载体制备含Pt双金属催化剂，用XRD和H2-TPR表征了催化剂的物化性质，并在常压固定床反应器上考察催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能。结果表明， USY负载了SO2-4/ZrO2和双金属以后仍能保持沸石原有结构；贵金属Pt、金属助剂以及ZrO2等在USY载体上能够高度分散。在含Pt的催化剂中掺杂了Cr或Al金属助剂以后，正庚烷异构化产物选择性有了明显的提高，且具有更好的稳定性和低温活性；在USY负载SO2-4/ZrO2和0.4%Pt的催化剂上，正庚烷的转化率为42.1%时，异构化产物的选择性只有69.6%，而在掺杂了与Pt摩尔比为5∶1的Cr或Al后，正庚烷的转化率分别为44.3%和42.1%时，异构化产物的选择性分别可提高到88.9%和89.5%。     

Pd/Al2O3液相选择加氢催化剂抗硫性能研究

研究了助剂对Pd/Al2O3催化剂裂化汽油液相选择加氢活性及其抗硫性能的影响。着重探讨了Co助剂的作用规律。结果表明，助剂对Pd/Al2O3催化剂的加氢活性有不同影响，其中加入Ag、Cu和Co助剂时，可以提高催化剂加氢活性，而Co助剂的提高最为明显，通过对催化剂进行XPS和反应后催化剂硫含量的分析，表明Co助剂改善Pd/Al2O3催化剂液相加氢活性的作用有两方面，一是与Pd金属产生电子相互作用，改变其电子状态，减弱对硫化物的吸附；二是Co具有吸硫作用，使部分硫化物吸附在助剂Co上，从而减少了在活性中心Pd上的吸附，导致Pd－Co/Al2O3催化剂具有良好的液相选择加氢活性。     

CH_4/CO_2重整反应中NiO-Ce_xZr_(1-x)O_2/Al_2O_3催化剂的研究

通过共沉淀法制备了一系列CexZr1-xO2的介孔材料,采取浸渍法负载10 wt%Ni O/γ-Al2O3,得到不同组成的Ni O-CexZr1-xO2/Al2O3(x=0,0.25,0.5,0.75,1)催化剂。对所得催化剂进行BET、XRD表征分析,同时考察了在相同条件下CH4/CO2重整反应中的催化性能。结果表明:Ni O-Ce0.75Zr0.25O2/Al2O3催化剂有较好的稳定性和抗积炭性,CH4、CO2转化率和H2收率分别可达85.5%、86.4%和93.8%;碱金属助剂有大的比表面积,可使活性组分Ni O充分分散,且随着Ce O2含量增加分散度也提高,使得催化剂抗积炭性能增强,催化活性提高。     

Mg、Ce修饰纳米Al_2O_3负载Ni催化剂对CH_4、CO_2重整反应制合成气的影响

考察了助剂Mg、Ce修饰的纳米A l2O3负载N i催化剂对CH4、CO2重整反应制合成气的反应性能影响,采用正交实验筛选催化剂。结果表明,N i含量在9%~13%时,催化剂表现出较好的活性;随Mg含量的增加,反应活性基本呈下降趋势,说明Mg降低了催化剂体系的反应性能;Ce的加入总体上提高了反应活性,但是当Ce含量为3%时,反应活性最好;从不经预还原实验和低温点反应实验推断出,CH4和CO2重整反应中关键反应步骤是CH4的裂解;助剂Ce有利于提高催化剂的稳定性,而Mg却会使催化剂的稳定性下降很快。     

K_2O-CuO-Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯的催化性能研究

以Cr2O3为活性组分,K2O和CuO为助剂,γ-Al2O3为载体制备负载型催化剂,并考察了其对异丁烷直接脱氢制异丁烯的催化活性。探讨了活性组分Cr2O3及助剂K2O、CuO对催化剂活性的影响,结果表明,金属Cr含量与催化活性直接相关,K对催化剂选择性有改进作用。实验结果还表明了该催化剂适用于高空速下的催化反应。对含不同助剂的Cr系催化剂进行了N2吸附-脱附、XRD等表征。N2吸附-脱附发现催化剂比表面积与异丁烷脱氢的初始活性存在一定的对应关系;XRD的表征说明各组分能很好地分散负载在载体上;其中,在优化的反应条件温度853 K、空速1000 h-1下,K2O-CuO-Cr2O3/Al2O3催化剂有最佳的异丁烷的转化率和异丁烯的收率,分别达64.76%和57.24%。     

富氢气氛中CO的选择性氧化——碱金属助剂对Pt/γ-Al2O3催化剂性能的影响

研究了碱金属助剂对Pt/γ-Al₂O₃催化剂选择性氧化富氢气氛中CO性能的影响。结果表明，碱金属助剂的引入对Pt/γ-Al₂O₃的催化性能有不同程度的改变，其中添加Na和K后，能明显提高低温下的CO转化率。     

助剂对Ni/Al2O3催化剂在石油树脂加氢过程中抗硫性能的影响

考察了助剂Mg、Fe和Cu的加入对抑制Ni/Al2O3催化剂中Ni晶粒的增长及加入助剂的催化剂在石油树脂加氢中抗硫性能的影响,结果表明,加入少量助剂能够抑制Ni/Al2O3催化剂中Ni晶粒的长大,同时助剂的加入也有助于催化剂加氢性能的提高,但助剂的加入量也影响催化剂的加氢性能,应根据催化剂性能适当加入剂的量。     

Al、K和Ca助剂对FeSi催化剂的CO2加氢反应性能影响

对于CO₂合成烃,采用SiO₂作Fe基催化剂强度增强剂,利用Al、K和Ca促进催化剂的CO₂加氢反应性能。Al可以增加Fe基催化剂的强酸性位,提高C₅⁺烃选择性,K能增加Fe基催化剂表面碱性,增强CO₂吸附和加氢反应,Ca助剂可以提高Fe基催化剂碱性,采用共沉淀法制备FeSi催化剂母体,利用浸渍法添加Al、K和Ca助剂,考察Al、K和Ca助剂对FeSi 催化剂的CO₂加氢性能影响。结果表明,3种助剂被单独添加时,均引起催化剂比表面积减小和CO₂转化率降低,Ca助剂具有扩孔作用;同时添加3种助剂时,每种助剂的含量变化均引起催化剂性能改变,Al、K和Ca助剂添加质量分数分别为7%、5%和0.25%时,催化剂合成烃的性能较佳,通过配合调整Al和K的添加量,可以进一步提高催化剂的CO₂加氢性能。在提高烃收率方面,Ca的促进作用优于K。     

助剂对加氢催化剂Ni/SiO_2结构和反应性能的影响

采用等体积浸渍法制备了含不同助剂的m 二硝基苯液相催化加氢催化剂Ni/SiO2,利用BET、XRD、TPR和活性评价等方法对催化剂的物化性质和催化性能进行了研究,考察了不同助剂对催化剂结构和反应性能的影响。试验结果表明,向NiO/SiO2催化剂中引入La2O3、K2O及Li2O助剂后提高了催化剂中镍物种的分散度及还原能力,改善了催化剂的反应性能,其中以La2O3和K2O双助剂的作用最为明显。     

Pt/CrCeAlO催化剂对二氯甲烷的催化氧化性能

催化氧化是消除挥发性有机废气的有效手段,而二氯甲烷是含氯有机废气的代表性化合物。采用沉淀法制备了不同CrO_x含量的CrCeAlO催化剂,并用浸渍法制备了Pt/CrCeAlO催化剂,将其用于二氯甲烷催化氧化。结果表明,催化剂均表现出较好的活性,Cr_0.03Ce_0.05Al_0.95O₂催化剂在390 ℃时即可完全氧化二氯甲烷。而负载Pt后的催化剂活性明显提高,2.0Pt/Cr_0.03Ce_0.05Al₀.₉₅O₂催化剂表现出最好的活性,在340 ℃条件下,转化率即达100%。采用XRD、SEM、TEM、H₂-TPR和NH3-TPD对催化剂进行表征,表明催化剂的活性主要受其表面酸性和氧化还原性的影响,表面酸性位提供二氯甲烷化学吸附位,而催化剂表面氧化还原性则有利于反应中氧物种的活化。催化剂中添加Pt后,由于Pt、CeO₂ 和 CrO_x物种间的相互作用而增强了催化剂的氧化还原性,从而进一步促进了反应活性的提高。     

KF/MgO催化酯交换法合成碳酸二月桂酯

The catalytic properties of KF/MgO for the synthesis of didodecyl carbonate (DDC) by transesterification from dimethyl carbonate (DMC) and dodecanol were studied. The effects of loading amount of KF and calcining temperature were systemically investigated. The phase structure was characterized by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Interaction between KF and the carrier MgO occurred in the process of calcination, and a new phase K2MgF4 formed when calcining temperature was 673 K or above. FTIR results showed that K2CO3 was observed when catalysts calcined in air. When calcining tem-perature was 873 K and the loading mass amount of KF was 30%, the KF/MgO catalyst exhibited the optimal catalytic properties and the yield of DDC was maximized to 80%. The excellent catalytic properties of KF/MgO was ascribed to the formation of K2MgF4+K2CO3 during the calcination in air.     

Catalytic gas-phase fluorination of 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane over chromium (III) oxide: Preparation of hydrofluoroalkanes

The transformation of CF₃CH₂Cl over bulk chromium(III) oxide, fluorinated or not, leads mainly to the fluorination product CF₃CH₂F and to the alkene CF₂=CHCl. In the presence of HF, CF₃CH₂F is the main product. In absence of HF this product is also obtained with HF formed in the elimination reaction of CF₃CH₂Cl to CF₂=CHCl. At the same time a part of HF is used for the fluorination of chromium oxide. The XPS analysis of fluorinated catalysts with HF gives surface fluorine atomic contents which correspond to a F/Cr ratio of 0.36. A survey of the effect of partial pressures of HF and of CF₃CH₂Cl shows a zero order for HF and a 0.6 order for CF₃CH₂Cl. The fluorination reaction could occur on a partially fluorinated chromium(III) oxide involving HF oligomer species previously postulated by Rowley et al. [L. Rowley, J. Thomson, G. Webb and J.M. Winfield, Appl. Catal. A, 79 (1991) 89–103].     

HPWA/SBA-15催化烷基化反应中微量HF助剂的作用

以HPWA/SBA-15为催化剂,研究了微量HF助剂对苯与十六碳烯烷基化反应的影响。结果表明,微量反应助剂HF对烷基化反应的促进效应明显,十六烯的转化率大幅度提高,反应物料中加入反应助剂HF的最佳质量分数0.2%,反应时间为3 h,反应温度170 ℃,此反应条件下,十六碳烯的转化率达99.20%,十六烷基苯的总选择性99.03%。     

手性麻黄素-卟啉锰催化剂的合成及催化性能的研究

以一类新型的手性麻黄素 -卟啉作配体 ,制备了金属锰配合物。考察了配合物对烯烃环氧化反应的催化性能 ,发现含麻黄素基团的锰卟啉催化剂在烯烃环氧化的两相溶剂 ( CH2 Cl2 /H2 O)体系中 ,不仅催化活性增强 ,同时具有相转移能力。还探讨了反应条件对环氧化结果的影响规律     

载体对Co-Cu催化剂催化CH4-合成气梯阶转化反应的影响

以钴、铜为活性金属,采用等体积浸渍法制备Co-Cu双金属催化剂,考察了不同载体的Co-Cu双金属催化剂对CH4-合成气梯阶转化直接合成C2+含氧化合物的影响,并进行了XRD、NH3-TPD和H2-TPR表征及相应的分析。实验结果表明,载体对催化剂催化性能有较大的影响,不同载体的催化剂对CH4-合成气两步梯阶转化反应的活性高低顺序为Co-Cu/TiO2＞Co-Cu/Al2O3＞Co-Cu/SiO2,Co-Cu/TiO2催化剂对C2+含氧化合物的选择性为79.9%。这归因于TiO2载体与活性金属Co、Cu之间适宜的相互作用及载体对Co-Cu良好的分散性能。此外,Co-Cu/TiO2催化剂还具有反应所需的表面酸量及适度的中强酸度。     

离子液体桥连的聚苯乙烯负载型2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物催化剂的稳定性

研究将小分子催化剂2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物通过化学共价键键合离子液体桥连的方法负载在聚苯乙烯氯球上，制备负载型催化剂。考察其在N₂气氛的热稳定性、溶剂中的溶胀性以及两相反应体系(NaClO/NaBr、CH2Cl₂/H₂O)中的化学稳定性。结果表明，负载型催化剂在反应温度低于180 ℃表现出较好的热稳定性，且在苯甲醇催化氧化过程中可以循环使用20次，苯甲醇转化率大于95%。所得催化剂具有亲水亲油的两亲性，适用于两相体系的催化环境，比直接负载2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的催化剂有更好的耐溶剂性及稳定性。     

CH3Cl在ZnO(001)和ZnO(100)表面吸附的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理方法,建立ZnO(100)和ZnO(001)表面的吸附模型,计算了吸附能、电荷密度、态密度以及过渡态等参数,研究了CH3Cl在ZnO不同表面、不同位点、不同吸附方式的吸附情况。结果表明,CH3Cl在ZnO(100)和ZnO(001)表面的吸附过程均为化学吸附。当CH3Cl整体吸附时,CH3Cl分子中的Cl原子可以与ZnO表面的Zn(2a)原子生成Zn-Cl键,CH3Cl在ZnO(100)表面的吸附能比在ZnO(001)表面的吸附能更低(-0.57 eV vs. -0.42 eV),体系更稳定;并且CH3Cl在ZnO(100)面吸附后,Cl原子的3p轨道态密度峰向左移动,且靠近费米能级处的峰值降低,表明Cl原子在吸附过程中提供电子,与Zn形成更稳定的相互作用。当CH3Cl解离吸附时,甲基自由基中的C原子可以分别与ZnO(100)表面的O(2a)和O(3a)吸附,CH3Cl解离吸附在Zn(2a)和O(2a)原子处的吸附能为-1.09 eV,在费米能级左侧O 2p轨道和C 2p轨道存在3个共振峰,证明C原子和O原子有较强的相互作用,而在Zn(2a)和O(3a)原子处的吸附能为-1.02 eV,且费米能级右侧O 2p轨道和C 2p轨道存在1个共振峰,表明C和O原子存在反键作用。过渡态的计算结果表明,CH3Cl解离吸附在Zn(2a)和O(2a)位点的过渡态能垒比在Zn(2a)和O(3a)位点更低(1.69 eV vs. 2.06 eV),因此CH3Cl解离吸附反应倾向于在ZnO(100)表面上相邻的Zn和O原子之间发生。     

Williamson反应合成二乙二醇二甲醚及其合成条件优化

以二乙二醇单甲醚（C5H12O3）和氯甲烷为原料,氢氧化钠为催化剂,在n（NaOH）：n（C5H12O3）=1．4：1．0（mol／mol）,减压条件下,先合成二乙二醇单甲醚醇钠盐,然后通入CH3Cl与二乙二醇单甲醚钠盐进行Williamson反应合成二乙二醇二甲醚（DMDE）。用正交实验法对二乙二醇二甲醚的合成条件进行了优化,气相色谱法分析了产品中DMDE的含量．用FT—IR和NMR分析测试手段表征了产物结构。实验结果表明该反应的最优工艺条件为：n（NaOH）／n（C5H12O3）／n（CH3Cl）=1．4：1．0：1．4,反应温度为90℃,CH3Cl通入时间为4．oh,二乙二醇二甲醚的收率可达95．0％以上。     

胶体模板法制备三维锗光子晶体

采用胶体模板法并通过简单可控的化学填充工艺制备了三维锗光子晶体;以单分散二氧化硅小球的蛋白石结构为模板,由氯化亚锗与丙烯酸化合制备得到3-三氯锗丙酸（Cl3GeCH2CH2COOH）白色粉末,以三氯锗丙酸的乙醇溶液作为锗源先驱体,低温水解得到β-羧乙基锗倍半氧化物,在600～660℃经H2还原后形成锗,由2％HF化学浸蚀消除模板．对终产物进行X射线衍射分析。结果表明：产物为多晶锗。通过扫描电子显微镜对终产物的形貌进行观察的结果表明：包裹有空气的锗壳球有序阵列已经形成。将先驱体浓度为0．6mol／L的溶液填入模板空隙后。壳层表面可以获得较为光滑致密的锗壳。