无机钠盐对沉淀法制备Cu/SiO_2催化剂的影响

采用沉淀法制备了3种催化剂,分别为铜质量分数20%的Cu/SiO_2催化剂、在沉淀过程中加入氯化钠的Cu/SiO_2催化剂,以及在沉淀过程中加入硝酸钠的Cu/SiO_2催化剂。利用H2-TPR法和BET法对制备的3种催化剂进行了物理化学性质及微观结构的表征;以仲丁醇脱氢作为探针反应,对3种催化剂进行了活性评价,考察了无机钠盐对催化剂的物理化学性质、微观结构及催化脱氢性能产生的影响。结果表明:在沉淀法制备催化剂过程中,加入无机钠盐能显著增大催化剂的孔径,从而有利于反应物进入催化剂微观孔道,并与其内部的活性位进行催化反应,使催化剂的活性大大提高;Cu/SiO_2催化剂的仲丁醇的转化率仅为6%左右;而加入氯化钠和硝酸钠的2种Cu/SiO_2催化剂,其仲丁醇转化率分别可达60%~70%和50%~60%。     

Cu/SiO_2催化剂的制备及对羟基苯乙酸乙酯加氢催化性能

分别采用浸渍法、沉积沉淀法和共沉淀法制备了Cu/SiO_2催化剂,利用低温N2物理吸附、XRD、H2-TPR等手段对其进行表征,并研究了该催化剂催化对羟基苯乙酸乙酯加氢的性能。结果表明,制备方法对Cu/SiO_2催化剂中Cu物种分散行为及还原性能有较大影响,进而使催化剂表现出不同的加氢活性。采用共沉淀法制备的Cu/SiO_2催化剂,活性物种Cu物种高度分散,且易于还原,表现出最佳的加氢活性,在催化剂用量为m(对羟基苯乙酸乙酯)∶m(催化剂)=25∶2.5,反应温度170℃,反应压力4MPa,反应时间15h条件下,对羟基苯乙醇收率达到99.2%。     

Cu/MgO-SiO_2催化对羟基苯乙酸乙酯加氢制对羟基苯乙醇

以气凝胶MgO-SiO_2为载体,采用等体积浸渍法制备了Cu/MgO-SiO_2催化剂,将催化剂应用于对羟基苯乙酸乙酯加氢制对羟基苯乙醇,结合FT-IR、XRD及TPR表征,研究了载体中MgO的引入对催化剂加氢性能的影响。结果表明,载体中引入质量分数10%的Mg,可以使Cu/MgO-SiO_2催化剂加氢性能明显提高,在催化剂用量2.5g、反应温度170℃、反应压力4MPa、反应时间20h,对羟基苯乙醇收率达到98%以上,明显高于Cu/SiO_2催化剂的81%。归因于Mg的引入使活性物种Cu分散度提高,还原性适宜。继续增加Mg含量至质量分数20%,催化剂活性下降,对羟基苯乙醇收率降至96%左右。主要是由于,过量Mg的引入,使Cu与载体相互作用增强,还原度降低,导致催化剂加氢性能下降。     

层状双金属Me-Cu/SiO_2催化剂对大庆常顶油品脱砷性能的影响

利用蒸氨法制备了Cu/SiO_2催化剂,同时以Cu/SiO_2为前基体,采用等体积浸渍法分别负载Fe、Mn、Cr 3种活性金属,考察了Cu/SiO_2、Fe-Cu/SiO_2、Mn-Cu/SiO_2、Cr-Cu/SiO_2催化剂对大庆常顶油品脱砷性能的影响。利用BET、FT-IR、TEM、XRD、XRF、H_2-TPR等方法对催化剂进行了表征。结果表明,本体型Cu/SiO_2催化剂及双金属负载型Fe-Cu/SiO_2、Mn-Cu/SiO_2、Cr-Cu/SiO_2催化剂的脱砷效果均优于工业剂。相比工业剂,Cu/SiO_2拥有更为优异的织构性质及分散性能,而对于双金属脱砷剂而言,二次负载的活性金属Fe、Mn、Cr均促进了Cu物种在Cu/Si O_2体相的进一步分散,同时增强了催化剂体系的氧化性能,其中氧化性最强的Cr-Cu/SiO_2表现出了最佳的脱砷效果,脱砷率为99.19%。     

硅源对Cu/SiO_2催化剂催化对羟基苯乙酸乙酯加氢性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)、硅酸钠(Na_2SiO_3·9H_2O)及硅溶胶(Si-sol)为硅源,采用共沉淀法制备了负载型Cu/SiO_2催化剂,并将其用于对羟基苯乙酸乙酯的加氢。通过XRD、N2物理吸附-脱附、H_2-TPR等手段研究了硅源对催化剂结构及反应性能的影响。结果表明,不同硅源制备的Cu/SiO_2催化剂中Cu物种存在形态及还原行为不同,进而使催化剂表现出不同的催化活性。以硅酸钠为硅源制备的Cu/SiO_2催化剂中CuO分散度高,且易被氢气还原为活性金属Cu,催化剂加氢活性最高,在反应原料25g、催化剂用量1.5g、氢气压力4MPa、反应温度170℃、反应时间15h的条件下,对羟基苯乙酸乙酯转化率达到99.5%,目标产物对羟基苯乙醇收率为99.3%。     

硅担载的铜基催化剂制备方法对乙醇一步法合成乙酸乙酯催化性能的影响

采用离子交换法(IE)和浸渍法(IM)制备了Cu/SiO_2催化剂,考察了两种方法合成的催化剂对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应的催化性能的影响,结果表明,在催化反应中IE-Cu/SiO_2催化剂的催化性能和IM-Cu/SiO_2催化剂对比更佳。同时,催化剂进行了XRD、TPR、TPD、FTIR表征,结果表明,离子交换法制备的催化剂,铜物种高分散在载体表面上,而且,铜与载体具有较强相互作用,这部分较难还原的Cu⁽²⁺⁾以及Cu+可以作为L酸中心,为催化剂表面提供一定的酸量。     

硅担载的铜基催化剂制备方法对乙醇一步法合成乙酸乙酯催化性能的影响

采用离子交换法(IE)和浸渍法(IM)制备了Cu/SiO_2催化剂,考察了两种方法合成的催化剂对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应的催化性能的影响,结果表明,在催化反应中IE-Cu/SiO_2催化剂的催化性能和IM-Cu/SiO_2催化剂对比更佳。同时,催化剂进行了XRD、TPR、TPD、FTIR表征,结果表明,离子交换法制备的催化剂,铜物种高分散在载体表面上,而且,铜与载体具有较强相互作用,这部分较难还原的Cu~(2+)以及Cu+可以作为L酸中心,为催化剂表面提供一定的酸量。     

PEG分散剂对Ni/SiO_2催化剂C5树脂加氢性能影响

采用共沉淀法制备Ni/SiO_2催化剂,采用BET、XRD、TEM、CO脉冲吸附等方法对催化剂进行表征。考察了制备过程中不同聚合度PEG对Ni/SiO_2催化剂C5树脂催化加氢反应性能的影响。结果表明:聚乙二醇分散剂的加入抑制了SiO_2粒子间团聚,促进了Ni的分散,提高了Ni/SiO_2催化剂比表面积。聚乙二醇分子量增加,催化剂比表面积先增加后减小。选择PEG-800作分散剂时,Ni/SiO_2催化剂比表面积最大,Ni的分散度最高,并表现出最优的C5树脂加氢活性。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂工业应用常见问题及分析

针对草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂在工业应用中易发生粉化和活性降低的问题,对Cu/SiO_2催化剂的理化性能和工艺操作条件进行比对和分析,结果发现:催化剂机械强度低、草酸二甲酯进料水含量高、系统压力波动大和热冲击是Cu/SiO_2催化剂发生粉化的主要原因;催化剂老化和烧结、循环氢气纯度、氢酯摩尔比和反应温度对Cu/SiO_2催化剂的活性具有较大的影响。     

MgO改性Cu-MgO/SiO_2催化乙酸加氢制乙醇的研究

利用蒸氨法添加MgO制备Cu-MgO/SiO_2催化剂,并在固定床上评价Cu/SiO_2催化剂对乙酸加氢制乙醇的影响。在T=320℃、p=2 MPa、LHSV=0.6 h~(-1)、氢酸比为5的工艺条件下,利用Cu-MgO/SiO_2催化剂进行乙酸加氢反应获得较好的催化活性。通过BET、H_2-TPR、FT-IR手段对其进行表征,结果表明,助剂MgO可以提高催化剂的层状硅酸铜含量、增大比表面积、促进铜物种的分散性及增强铜物种与载体之间的相互作用。     

蒸氨法Cu基催化剂的制备及生物质液体燃料合成的研究

利用蒸氨法制备了不同Cu负载量的Cu/SiO_2催化剂,对生物质平台化合物5-羟甲基糠醛进行常压气相催化加氢反应,合成新能源液体燃料2,5-二甲基呋喃。利用XRD、BET和TPR测试技术对催化剂结构进行了表征,考察了Cu负载量和反应温度对催化剂催化性能的影响。结果表明,活性组分Cu高度分散于载体内,形成了具有高比表面积和适宜孔结构的层状硅酸铜结构,Cu与载体SiO_2之间具有较强的相互作用,适宜的Cu负载量为25%。在反应温度为230℃、原料液空速为1. 1 h~(-1)、氢/醛摩尔比为90∶1的条件下,5-羟甲基糠醛的转化率可达100%,2,5-二甲基呋喃的选择性达94. 6%。     

助剂对Pd/AC催化剂催化三氟氯乙烯加氢脱氯的影响

采用等体积浸渍法制备了Cu-Pd/AC和K-Pd/AC催化剂,分别考察了Cu和K助剂添加量对三氟氯乙烯加氢脱氯生成三氟乙烯的反应性能的影响,并采用N_2-物理吸附、X射线粉末衍射(XRD)测试、透射电镜(TEM)和H_2-程序升温还原(TPR)等对催化剂进行表征。结果表明:加入助剂Cu,其与Pd形成Pd-Cu合金,抑制催化剂的加氢性能,从而降低催化剂反应活性;加入助剂K,其改变了Pd的电子结构,增强了Pd的电子云密度,使Pd活化H的能力增强,从而提高催化剂的活性。助剂K质量分数为3%的催化剂,在250℃下,具有较好的催化活性,三氟氯乙烯的转化率可达90%左右,三氟乙烯的选择性可达85%左右。     

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇

采用固定床反应器,研究共沉淀法制备的Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯催化加氢制备仲丁醇联产乙醇的催化性能,并考察反应温度、氢酯物质的量比、反应压力和空速对反应的影响。结果表明,Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂表现出优良的催化性能,在反应温度210℃、氢酯物质的量比15、反应压力4.0MPa和空速1.0h-1条件下,醋酸仲丁酯转化率大于99%,仲丁醇选择性大于99%,乙醇选择性大于97%。推测Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇的反应网络,仲丁醇与乙醇的脱氢反应和脱水反应、烯烃饱和加氢反应和酯交换反应是该体系在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上存在的主要副反应。     

高效稳定的铜镍催化剂在草酸二甲酯加氢中的应用

为了探索高效、稳定的草酸二甲酯(DMO)加氢制乙醇酸甲酯(MG)催化剂,采用水热合成法制备Cu-Ni/SiO_2催化剂,探索了不同Cu:Ni摩尔比对于催化剂活性的影响。通过XRD、TEM和XPS等表征,结果表明:利用二氧化硅微球作载体,铜镍物种的分散更加均匀。并且调变不同的Cu:Ni摩尔比,对Cu~+在催化剂中的比例有一定的影响,从而影响乙醇酸甲酯的收率。在氢酯比为150、反应压力2 MPa、反应温度200℃和液时空速为0.5 h~(-1)的反应条件下,Cu:Ni摩尔比为1:1时的催化剂Cu_1Ni_1/SiO_2表现出了最好的催化性能,草酸二甲酯的转化率达到90%,乙醇酸甲酯的选择性达到了80%,催化剂能稳定运行100 h。上述结果可为研制催化活性高、选择性强、寿命长、易于生产乙醇酸甲酯的催化剂提供一定的参考。     

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。     

CuO@SiO_2催化对羟基苯乙酸乙酯加氢研究

制备了核壳结构CuO@SiO_2催化剂,对催化剂进行TEM、XRD、N2物理吸附表征,并研究了其对羟基苯乙酸乙酯加氢性能。结果表明,制备的催化剂呈核壳结构,SiO_2壳层的存在阻止了反应中Cu的聚集与流失,在10次循环实验中,催化剂上对羟基苯乙醇收率在99%以上。     

热稳定性增强的铈改性Cu/SiO_2催化剂及在草酸酯加氢制乙二醇反应中的应用

采用蒸氨法制备了一系列铈改性的Cu/Si O2催化剂,并对该催化剂在草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇反应中的催化活性及热稳定性进行了考察。研究发现铈的加入对于催化剂表面铜物种的分布有显著的影响,而Cu+的含量是影响加氢活性的主要因素,铈通过影响催化剂中Cu+的含量而影响催化剂的反应活性。此外,催化剂表征结果表明铈可以提高铜物种与载体间的相互作用,同时4价铈的氧化性阻碍了Cu+的进一步还原,从而使得催化剂表面大部分的Cu+在热冲击以及还原后得以保留。因此,相比于铜硅催化剂,铈改性催化剂(Cu-1.0Ce/Si O2)在草酸酯加氢制乙二醇反应中表现出较强的热稳定性。     

草酸二乙酯气相催化加氢合成乙二醇的研究

对草酸二乙酯气相催化加氢生成乙二醇反应进行了实验研究。研制了不含铬的铜基催化剂,并考察了催化剂的制备条件对反应结果的影响。结果表明,Cu/SiO_2质量比为0.67,活化温度为350℃时最佳。在上述催化剂制备的基础上,提出了最佳反应条件。     

助剂引入方式对镍/二氧化硅催化剂结构和加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了K_2O和La_2O_3改性的Ni/SiO_2催化剂.考察了K_2O和La_2O_3助刑引入方式对Ni/SiO_2催化剂催化间二硝基苯加氢制间苯二胺的影响.并用比表面积法(BET)、程序升温还原实验(TPR)和X射线衍射法(XRD)等对催化剂的结构进行了表征.结果表明,K_2O和La_2O_3的引入方式对Ni/SiO_2催化剂的物化性质和加氢性能影响明显.当K_2O、La_2O_3和Ni以共浸渍方式引入时,大大削弱载体与镍物种之间的相互作用,镍晶粒度变小,分散度增加,催化剂活性显著提高.加入催化剂1.2g、间二硝基苯40g和溶剂乙醇100mL,在3.0MPa、373K条件下反应4.5h后,间二硝基苯的转化率和间苯二胺的选择性分别达到99.8%和99.5%.     

负载型PVP-Pt催化剂催化2-氧-4-苯基丁酸乙酯的不对称加氢

分别采用乙醇、甲醛、甲酸钠、硼氢化钠为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为稳定剂,制备了负载型PVP-Pt/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂对2-氧-4-苯基丁酸乙酯不对称加氢合成(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的性能,其中硼氢化钠作为还原剂时性能最佳。研究了制备条件如还原温度、还原浓度、还原介质、PVP/Pt物质的量比以及反应溶剂、时间等因素对催化结果的影响。实验结果表明,在PVP/Pt=5∶1、还原温度0 ℃、NaBH4浓度为0.5 mol/L、乙醇作为还原介质制备的催化剂,对2-氧-4-苯基丁酸乙酯（EOPB）不对称加氢的转化率可达100%,对映选择性为76.8% e.e.。