Ce0.5La0.5O1.75/Al2O3/金属基催化剂的制备

研究了Ce0.5La0.5O1.75/Al2O3/金属基结构化催化剂的制备工艺,并利用SEM、XRD等方法对所制备的催化剂进行了表面形貌的观察和物相分析.研究结果表明,通过对各步涂覆工艺的优化,载体涂层和催化剂活性组分均能很好地涂覆在金属基体表面,且结合性能良好,脱落率小于3%,制备的催化剂可用于甲烷催化燃烧和CO氧化反应.     

甲烷燃烧催化材料的高效制备及性能研究

在超声波条件下,采用等体积浸渍法制备了负载型催化剂PdO/CeO_2-Al_2O_3,研究了其甲烷燃烧催化性能,并考察了活化方式对催化性能的影响。应用H_2-TPR和O_2-TPD法,分别表征了催化剂表面氧的反应与吸附性能。以H_2S为硫源考察了催化剂的抗硫中毒性能以及硫中毒模式。结果表明:快速活化的PdO/CeO_2-Al_2O_3催化剂具有良好的反应活性和抗H2S中毒性能。硫含量测试显示,经过高温再生后,催化剂表面仍有大量硫物种存在,说明高温活化并不能使催化剂的活性完全恢复。     

B位元素掺杂对La0.8Ce0.2MnxM1-xO3/γ-Al2O3催化剂催化VOCs燃烧性能的影响

以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备负载型钙钛矿催化剂La0.8Ce0.2Mnx M1-x O3/γ-Al2O3,考察了B位元素类型和B位元素配比对其催化甲苯燃烧性能的影响,并考察了其对"三苯系"挥发性有机化合物(VOCs)的催化燃烧性能,同时对催化剂进行XRD、BET和SEM表征分析。结果表明,催化剂的最佳形式为La0.8Ce0.2Mn0.8Co0.2O3/γ-Al2O3,在该催化剂作用下甲苯的起燃温度T50和完全转化温度T90分别为243和303℃;就"三苯系"单组分燃烧反应而言,催化剂对二甲苯燃烧的催化活性最高,对苯燃烧的催化活性最低,对"三苯系"混合物燃烧也表现出了良好的催化效果。负载型钙钛矿催化剂保持了完整的钙钛矿结构,负载后催化剂的比表面积和孔隙率都大大增加,自身得以更大程度地分散,整体呈蓬松的絮状,更有利于催化剂的实际应用。     

M-Mn-W/SiO_2/堇青石整体式催化剂及其甲烷氧化偶联反应性能

以Na2WO4、Mn、M(M=Ce,Bi,Sr,La)为活性组分,采用浸渍法制备了一系列M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂。在微型固定床反应器中对催化剂的甲烷氧化偶联反应性能进行了评价。采用XRD和TPR对催化剂的结构进行了表征。考察了反应条件对催化性能的影响。催化活性评价结果表明,在较大的空速下,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂具有较好的甲烷氧化偶联反应性能,其中活性最好的4%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂,在甲烷转化率为32.9%时,甲烷转化率和C2烃选择性之和可达82.9%。XRD结果显示,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂除了堇青石的特征峰以外,存在α-方石英、Na2WO4、Mn2O3以及一些氧化物的物相。TPR结果显示,催化剂的各活性组分之间存在一定的相互作用,从而对催化剂的甲烷氧化偶联催化反应的性能有不同的影响。     

La改性的Ni基整体式催化剂上甲烷水蒸气催化重整性能研究

以堇青石为基体制备了新型的Ni基整体式催化剂,采用La为助剂对Ni基整体式催化剂进行了改性研究。该整体式催化剂具有较好的甲烷水蒸气催化重整性能。La的添加能够提高催化剂的催化性能,10%Ni/3%La2O3/Si-Al/D催化剂显示出最佳的重整性能,更多La氧化物的添加不利于催化剂活性的提高。XRD和H2-TPR结果表明,La氧化物的添加不仅促进了催化剂表面Ni的分散性能,而且降低了NiO与载体之间的相互作用,增加了NiO的还原度。XPS结果表明,在Ni基整体式催化剂上,La氧化物的添加改变了Ni原子周围的化学环境,从而改变了催化剂的催化性能。     

MgO添加对Ag/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂催化燃烧丙烷的影响

采用分步浸渍法制备了一系列掺杂的Ag/MgO(x)/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂,利用BET,XRD,TEM,XPS等分析方法对催化剂进行表征,并考察了催化剂催化燃烧丙烷的性能。实验结果表明,添加MgO能够影响活性组分Ag的化学状态,与Ag/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂相比,添加MgO虽然明显抑制了Ag/MgO(x)/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂表面Ag粒子的分散,但能够显著提高Ag0和活性氧物种的含量,从而提高了银基催化剂在丙烷催化燃烧反应中的活性。当MgO的负载量为15%(w)时,在305℃时丙烷转化率达90%,表明该催化剂具有较好的活性。     

La-Mn-Ce/γ-Al_2O_3纳米涂层材料的制备及催化性能

采用研磨法、纳米溶胶混合法和原子掺杂改性法制备了La-Mn-Ce/γ-Al_2O_3纳米涂层材料。在堇青石蜂窝陶瓷孔道内表面涂覆所制备的涂层材料,以此为载体,采用等体积浸渍法制备出用于处理挥发性有机物的蜂窝陶瓷载体催化剂。结果表明:采用原子掺杂改性法合成的涂层材料单次涂覆质量分数为10. 8%,涂层脱落率低至0. 28%;选用甲苯与空气混合后配制成质量浓度为3 500 mg/m3的原料气,在温度为200～360℃,空速为15 000 h-1的条件下,当Pt-Pd合金负载质量分数为0. 3%时,随着反应温度的上升,不同催化剂作用下的甲苯转化率均提高;当转化率达到99%时,上述3种制备方法的反应温度依次为260,220,200℃;各种涂层材料制备的催化剂活性由高到低依次为原子掺杂改性法、纳米溶胶混合法、研磨法(2次涂覆)。     

La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG的制备及其催化燃烧甲苯性能

以盐酸改性之后的凹凸棒石(PG)为载体,La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3为活性组分,采用共沉淀法制备了La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG,并对其进行XRD、BET、SEM和NH_3-TPD表征。采用固定床催化燃烧装置,考察了不同焙烧温度及La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3负载量的La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG催化剂催化甲苯燃烧的性能。结果表明,当活性组分La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3负载量为15%(质量分数)时,La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG具有较好的催化活性,催化甲苯燃烧的起燃温度T50%和完全转化温度T90%分别为240℃和290℃;600℃焙烧的催化剂活性最佳,比表面积高达109.7m~2/g,表面具有更多酸性位,催化燃烧甲苯的T50%和T90%可低至170℃和250℃。     

活性组分负载量对顺酐催化剂性能的影响

采用高温涂覆法将活性组分溶液喷涂到惰性载体上制得苯氧化制顺酐的V-Mo催化剂,采用120 mL固定床反应器对催化剂性能进行评价,通过比表面积测试、XRD和TPD等方法对V-Mo催化剂进行表征。考察活性组分负载量对V-Mo催化剂性能的影响。实验结果表明,活性组分喷涂负载量(w)在10%~20%时,V-Mo催化剂的活性最好,苯的转化率在98%以上,顺酐的选择性和收率分别为70%~80%,69%~80%;随活性组分负载量的增大,V-Mo催化剂的比表面积增大(18.72~28.91m2/g),酸量先增加后降低;催化剂的活性组分形成活性固溶体V4+2(1-x)V2x5+MoO5。     

CeO2、Co3O4对SnO2上CH4催化燃烧反应的影响

采用浸渍法制备了负载型MOx-SnO2(M=Ce,Co)催化剂,考察了它们的甲烷催化燃烧反应活性,结果表明MOx负载量为5%时反应活性最高.LR、XRD、H2-TPR和BET等结果表明,MOx不仅存在于催化剂的表面,而且可进入SnO2晶格,随着MOx负载量的提高,催化剂的比表面积增大,晶粒减小,进而影响到催化剂的物化性能和反应活性.     

低浓度甲烷催化燃烧La_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3/MgO蜂窝催化剂

开发了以MgO为第二载体的La0.8Ca0.2FeO3钙钛矿整体催化剂,用于低浓度甲烷(φ(CH4)=0.5%)的催化燃烧。首先用共沉淀法制备了不同比例Ca掺杂的钙钛矿粉体,然后在程序升温反应-质谱仪中对催化剂进行筛选,并用XRD、TPR、BET对粉末进行表征。在此基础上,选择La0.8Ca0.2FeO3并确定800℃为焙烧温度,采用浆料涂覆法将粉末La0.8Ca0.2FeO3涂覆在α-Al2O3蜂窝陶瓷基体上制成整体催化剂,在空速40 000h-1下进行催化燃烧反应试验。考察了引入MgO作为第二载体的效果以及在MgO中引入少量Al2O3的影响,对MgO的焙烧温度、负载量进行了优化。结果表明,MgO对活性组分有隔离保护和高温下的分散稳定作用,而MgO与La0.8Ca0.2FeO3之间的相互作用是导致La0.8Ca0.2FeO3整体催化剂的活性比粉末催化剂高了1倍左右的主要原因。     

NiO/MgO催化己二腈选择加氢的性能 Ⅰ.NiO与MgO质量比对催化剂结构和性能的影响

采用沉积-沉淀法制备了NiO/MgO催化剂,将其用于己二腈选择加氢制备6-氨基己腈,考察了NiO与MgO质量比对催化剂性能的影响,并采用N_2吸附-脱附、H_2-TPR、XRD及H_2化学吸附等手段对催化剂结构进行了表征。结果表明,以1mol/L氢氧化钠溶液为沉淀剂、溶液pH为10、NiO与MgO质量比为3时制备的NiO/MgO催化剂中含有一定量的NiO-MgO固溶体,该催化剂具有较大的比表面积、孔体积和Ni活性比表面积,提高了催化剂催化己二腈选择加氢制备6-氨基己腈的活性。存该催化剂作用下,在180℃、n(H_2):n(己二腈)=41、H_2空速1700 h~(-1)、己二腈空速0.24 h~(-1)、液体流量5mL/h的条件下,6-氨基己腈选择性达83%,己二胺和6-氨基己腈的总选择性超过86%,且当反应运行108h后己二腈转化率仍保持在53%以上,具有较好的稳定性。     

MgO改性MCM-22分子筛催化苯与碳酸二乙酯的烷基化反应

以Mg(NO3)2为前体,在MCM-22分子筛上负载不同量的MgO,制备了MgO改性的MCM-22分子筛(MgO/MCM-22)催化剂;在固定床连续微反装置上,考察了MCM-22分子筛原粉和MgO/MCM-22催化剂对苯与碳酸二乙酯进行烷基化反应合成乙苯的催化性能;采用XRD、BET、NH3-TPD和吡啶吸附红外光谱等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,随MgO负载量的增加,苯的转化率逐渐降低,而乙苯的选择性逐渐升高。表征结果显示,随MgO负载量的增加,催化剂的酸强度减弱,酸量减少;催化剂的比表面积和孔体积也随MgO负载量的增加而减小,从而导致苯的转化率随MgO负载量的增加而逐渐降低;而减少的酸中心抑制了副反应的发生,因此乙苯的选择性随MgO负载量的增加而增大。适宜的MgO负载量(质量分数)为3%。     

微乳液浸渍法制备粉状与整体式Pd催化剂及其催化加氢性能

 利用微乳液浸渍法制备了粉状及整体式Pd催化剂。采用TEM、SEM和XRD对粉状及整体式催化剂上的Pd微粒进行了表征。在浆态床与整体式反应器中，以1,5-环辛二烯(1,5-COD)催化加氢为模型反应，考察了粉状及整体式Pd催化剂的催化活性、选择性及稳定性。结果表明，Pd以10 nm左右的微粒负载于粉状载体表面，而以50～200 nm大小的微粒负载于多孔陶瓷载体的孔壁上。整体式Pd催化剂在消除内扩散、强化外部传质方面可达到浆态床粉状Pd催化剂的效果，而且前者稳定性远高于后者。     

蜂窝状堇青石基CuO/Al_2O_3催化剂烟气脱硝性能

以铝粉和氯化铝为原料制备了Al2O3溶胶,并涂敷在蜂窝状堇青石载体上,再负载CuO制备了蜂窝状堇青石基CuO/Al2O3催化剂;考察了Al2O3和CuO负载量对催化剂脱硝活性和稳定性的影响。结果表明,催化剂的比表面积和孔结构不是影响催化剂脱硝活性的主要原因;Al2O3负载量对催化剂的稳定脱硝活性无影响,但影响脱硝稳定性,Al2O3负载量越大,催化剂的脱硝活性越稳定;CuO只有负载在Al2O3涂层载体上,催化剂才具有较高的脱硝活性,CuO负载量对催化剂的稳定脱硝活性有影响,当CuO高度分散时,稳定脱硝活性随CuO负载量的增大而增加,在反应100h时,不同CuO负载量的催化剂的脱硝活性趋于相同。     

La_2O_3对NiO/HMCM-56催化剂C_9~+重芳烃加氢脱烷基性能的影响

采用等体积浸渍法制备了NiO质量分数6%、La2O3添加量不同的La2O3-NiO/HMCM-56催化剂,考察了La2O3添加量和工艺条件对C9+重芳烃加氢脱烷基反应性能的影响,并采用XRD、H2-TPR、NH3-TPD和BET等技术对催化剂的物化性质进行了研究。实验结果表明,添加La2O3可以提高NiO在催化剂上的分散性,改变催化剂的酸性分布与酸量,改善了催化剂的加氢脱烷基性能;在实验范围内,随La2O3添加量的增加,加氢脱烷基反应的深度增加,C9+重芳烃转化率及苯、甲苯和二甲苯(统称BTX)收率增大,但二甲苯的选择性在La2O3添加量(质量分数)为3%时达到最大。采用La2O3添加量为3%的La2O3-NiO/HMCM-56催化剂,在460℃、3.0MPa、重量空速3.62h-1及V(H2)∶V(C9+)=1600的条件下,C+9重芳烃的转化率、BTX收率及BTX选择性分别为75.23%,63.36%,84.23%。     

活性炭负载FeCl_3胶体催化剂催化苯羟基化制苯酚

采用水热合成法制备FeCl3胶体,并通过浸渍法制备活性炭负载FeCl3胶体催化剂,考察了该催化剂对苯羟基化反应的催化性能。通过XRD、SEM、TEM、FTIR、BET和勃姆滴定等技术对活性炭和催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,经硝酸处理后的活性炭中含氧官能团的含量增加,且酸性增强,有利用于FeCl3胶体在活性炭表面的负载和分散。该活性炭负载FeCl3胶体催化剂显示了较高的催化苯羟基化反应活性,在反应温度60℃、反应时间6 h、n(H2O2)∶n(苯)=4、苯用量0.5mL、乙腈用量5 mL、催化剂用量0.38 g、FeCl3胶体负载量3 mmol/g时,苯转化率为50.2%,苯酚选择性为99.2%。     

CoMo/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其加氢脱氧性能

采用共沸蒸馏-均匀沉淀法辅以超声波分散技术制备了纳米γ-Al2O3(γ-Al2O3(Ⅰ)),并以γ-Al2O3(Ⅰ)与商品γ-Al2O3(γ-Al2O3(Ⅱ))为载体,采用等体积浸渍法制得了Co与Mo负载量(分别以CoO与MoO3的质量分数计)分别为6%和16%的CoMo/γ-Al2O3(Ⅰ)与CoMo/γ-A12O3(Ⅱ)催化剂,采用间歇搅拌釜考察了催化剂的苯酚加氢脱氧性能。BET,SEM,XRD,H2-TPR,NH3-TPD表征结果表明,γ-Al2O3(Ⅰ)载体呈纤维介孔状,具有较大的比表面积、孔体积及适宜的孔分布。相对于CoMo/γ-A12O3(Ⅱ)催化剂,CoMo/γ-Al2O3(Ⅰ)催化剂的活性组分高度分散于γ-Al2O3(Ⅰ)载体表面,还原性能较高,酸中心较多。苯酚加氢脱氧反应结果表明,CoMo/γ-A12O3(Ⅰ)催化剂具有较高的加氢脱氧活性,苯酚转化率为79.2%,苯选择性为89.3%。     

磷酸铝基Zn/HZSM-11催化剂用于苯和二甲醚烷基化反应

在Zn/HZSM-11中添加不同磷/铝摩尔比（n(P)/n(Al))的磷酸铝黏结剂制备了系列催化剂（ZnZPAlO-x）,并对其进行X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和O₂-TPO表征,同时用于催化苯和二甲醚烷基化反应。结果表明,ZnZPAlO-x催化剂的比表面积、总孔体积以及酸量均随其n(P)/n(Al)的增加而降低。与含氧化铝黏结剂的催化剂(ZnZAl)相比,ZnZPAlO-x催化剂的苯转化率和苯甲基化产物选择性更高;反应后两者的积炭类型相似,但后者的积炭量更低。ZnZAl和ZnZPAlO-0.8（n(P)/n(Al) = 0.8）催化苯和二甲醚烷基化反应的苯转化率随反应温度变化呈现不同规律,尤其在450℃高温条件下存在明显差异。