基于FIB-SEM和TEM的催化裂化催化剂元素分布研究

为了研究催化裂化(FCC)催化剂的失活机理,利用聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)制作透射电镜样品;采用扫描电镜、透射电镜、X射线荧光光谱、X射线能谱等手段,对FCC催化剂单个颗粒及其FIB切片的元素分布进行表征。结果发现：与新鲜剂相比,催化裂化过程中FCC平衡剂上沉积了Fe, Ni, V,Ca, P等元素;随着杂质元素沉积量的增加,催化剂的骨架密度逐渐增大;随着骨架密度增大,催化剂Fe, Ni, Ca含量提高,而其硅铝比、P含量、比表面积降低;Fe, Ni, P元素主要分布在催化剂颗粒外表面,V元素在催化剂内部和外部分布比较均匀。     

Ni/CeθM1-θOx催化剂催化二苯并呋喃加氢脱氧性能研究

中低温煤焦油中杂原子氧的含量较高，会造成油品热值低和稳定性差的问题，而加氢脱氧是煤焦油加氢精制最有效的方法之一。采用水热法制备了掺杂金属离子的CeO₂的Ni/Ce_θM_1-θO_x催化剂(M=Fe,Ga,Zr)，研究了催化剂表面氧空位相对含量对二苯并呋喃加氢脱氧反应的影响。采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)对催化剂形貌和结构进行了分析，采用拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂表面氧空位进行了研究。利用高压反应釜对具有不同氧空位相对含量的Ni/Ce_θM_1-θO_x催化剂上二苯并呋喃的加氢脱氧活性进行了评价。结果表明，CeO₂掺杂Ga、Zr和Fe后，Ga、Zr和Fe进入CeO₂晶格形成了固溶体结构，导致CeO₂晶格畸变，促进了催化剂表面氧空位的产生。其中，Ni/Ce_θFe_1-θO_x催化剂的...     

正丁烷在Ni(Fe)-SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸催化剂上的异构化反应

用脉冲色谱法考察了 Ni ( Fe) SO2 - 4 /Zr O2 固体超强酸催化剂对正丁烷异构化反应的催化性能 ,添加 Ni、Fe元素可有效提高 SO2 - 4 /Zr O2 催化剂的异构化活性。采用 IR,XRD,XPS等手段研究了 Ni ( Fe) SZ型催化剂的结构及性能 ,Ni( Fe)含量≤ 1 % ( w)时 ,随着加入 Ni( Fe)的比例增加 ,有利于稳定 Zr O2 的四方晶相和催化性能的提高     

X射线荧光录井砂泥岩地层识别方法

PDC钻头快速钻井条件下,井底返出的岩屑细碎且混杂,常规岩倩录井难以有效识别地层岩性。针对该问题,依据岩石地球化学理论的岩石矿物元素组成及其含量,以X射线荧光录井测得的岩石矿物元素及其含量数据为基础,分别定义了反映砂岩砂质含量的Si／（Al＋Fe＋Si＋Ca）和泥岩泥质含量的（Al＋Fe）/（Al＋Fe＋Si＋Ca）特征参数并分析了其意义,据此建立了两曲线交会图板。应用过程中,分别结合砂岩地层“一高三低”和泥岩地层“三高一低”的测井曲线辅助特征,可实现砂泥岩地层的识别。实例分析表明．利用该方法不但可以有效识别砂泥岩地层,而且通过不同砂岩或泥岩井段的对比可以反映岩性的相对纯度。     

一种地层元素测井解谱方法的数值模拟研究

针对基于Am-Be中子源测量中子俘获谱确定地层元素的测井方法,用蒙特卡罗数值模拟方法模拟测量响应谱,研究一种简化的解谱方法,直接求解地层元素的重量百分含量.模型参数设计包含砂岩、石灰岩和白云岩等3种典型的地层,再参入适量的Al、K、Fe、S、Ti、Gd等元素.解谱计算设计了含有H、Si、Ca、Fe、Al、S、K、Mg、...     

元素录井在川渝地区关键层位岩性识别中的应用

随着川渝地区快速钻井工艺的推广应用,返出岩屑呈细碎甚至粉末状,传统的岩屑岩性识别方法已不能满足要求。为此,根据元素地球化学原理,对该区关键层位开展了元素录井岩性定性识别及定量解释工作。结果表明:(1)不同岩性元素录井特征差异明显,易于识别,如玄武岩为0.35Fe/Si0.55且Ca/(Na+K)4.00,而沉积岩Fe/Si0.35或Fe/Si0.55;(2)沉积岩中可依据(Al+Si+Fe)和(Ca+Mg+S)组合识别出碎屑岩、碳酸盐岩和硫酸盐岩及其过渡岩类,其中(Al+Si+Fe)31%者为碎屑岩,(Al+Si+Fe)8%且(Ca+Mg+S)36%为碳酸盐岩,而(Al+Si+Fe)5%且(Ca+Mg+S)36%则为硫酸盐岩。进一步可根据(Si+K+Ca)和Si/Al、(Al+Si+Fe+K)和(Ca+S)/Mg识别出砂岩、泥(页)岩、石膏、白云岩、石灰岩及其过渡岩类。为便于该方法在现场应用,建立了该区关键层位元素录井岩性识别定性图版并开发了定量解释软件。在川渝地区MX207井等10口井现场应用的效果表明:该方法岩性识别符合率介于88.75%~95.22%,平均符合率达92.42%,能够满足该区关键油气层位随钻岩性快速识别的要求。     

X射线荧光元素录井在库车克深区块岩屑岩性识别中的应用

为实现录井现场快速识别岩性,针对XRF录井分析的35种元素,选择库车克深区块17种元素开展敏感元素方差统计分析,确定9种敏感元素为Si、Fe、Al、Ca、Mn、Mg、Zr、Na、K;根据克深区块多口井岩心、岩屑元素分析,建立了基于单井单元素及元素比值的砂岩、砂泥过渡、泥岩的判别标准,并总结出岩屑岩性划分方法(图谱法、单...     

X射线荧光光谱法测定催化剂中硫方法研究

采用粉末压片法制样,建立了X射线荧光光谱定量分析法测定催化剂中硫元素的新方法.以高温变换催化剂工业样作为标样,红外碳硫分析仪测定结果作为标准值拟合工作曲线.该方法准确度和精密度较高.     

Cu基胺化催化剂中Ni还原性能的研究

用酸碱共沉淀法制备五种Cu基胺化催化剂,在相同条件下对制得的催化剂进行TPR表征.结果表明,在Cu-Zn-Al-Ni四元催化剂中增加少量的Al后,再分别加入少量的Ba、Fe、Mg,可对催化剂中Ni的还原性能产生不同的影响.加入Mg使得TPR表征中催化剂中的Ni还原程度增大,还原峰向低温方向漂移;加入Ba、Fe则使得Ni还原程度减小,还原峰向高温方向漂移,并且Fe使Ni还原程度减小以及还原峰向高温方向漂移的作用大于Ba.     

甲醇脱氢制甲酸甲酯的负载型铜基催化剂的研究

在常压、250℃条件下,考察了不同载体、添加剂以及制备方法对铜基催化剂上甲醇脱氢制甲酸甲酯的活性和选择性的影响。实验表明,用离子交换法制备的Cu/SiO_2催化剂具有较高的活性和选择性。XPS(X射线光电子能谱)表明,添加La、Zr、Ti能使催化剂表面相的Cu/Si或Cu/Al原子比增大,且增加催化活性。TPR(程序升温还原)表明,分散的CuO催化剂较结晶的CuO更易还原,其中Ti能明显地促进催化剂的还原。     

不同金属改性HZSM-5对甲醇制丙烯(MTP)反应性能的影响

研究了La、Ce、Zr、Fe、K、Ca等不同金属改性的HZSM-5(n(Si O2):n(Al2O3)=150)分子筛对甲醇制丙烯(MTP)催化性能的影响。并利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、氨-程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对改性前后样品的结构和酸性进行了表征;并在常压、450℃和甲醇空速(WHSV)为1.25h-1的反应条件下,在连续流动固定床反应器上考察了其对甲醇制丙烯反应的催化性能。结果表明,金属改性可以有效降低HZSM-5的酸性和酸量,其中K改性的HZSM-5催化甲醇制丙烯的效果优于其他金属改性催化剂,甲醇转化率为99.5%,丙烯选择性为50.0%。     

基本参数-X射线荧光法分析LDO降硫催化剂中锌含量

以粉末试样压片制样,用基本参数法校正基体效应,采用X射线荧光分析方法测定降硫催化剂中的锌含量.考察了标准试样的均匀性以及工作曲线的精密度和准确度.结果表明,标准溶液加入法制备的试样可满足分析需要;采用X射线荧光工作曲线分析法,测定标准试样的分析值与理论值的最大相对偏差为1.670％,测定改性LDO催化剂试样的最大相对标准偏差小于1.500％,说明该方法准确度和精密度均较高.     

Z204催化剂上生物油水相重整制氢反应

比较了不使用催化剂和使用商业催化剂Z204时生物油水相重整制氢反应的特点,研究了催化剂的还原时间和反应温度对生物油水相重整制氢反应的影响,考察了催化剂的寿命和反应器阻力增大的原因。实验结果表明,使用Z204催化剂时,H2收率最高可达58%,明显高于不加催化剂时的H2收率;在催化剂还原时间1.0h、反应温度750℃的条件下,反应30min后H2收率达到42%,随后略有下降,在540min的反应时间内H2收率基本维持在35%左右。反应过程中生成的碳渣使反应器阻力增大,碳渣是由积碳和含有Fe,Ca,Al,Pb,Mn,Si,Na,Mg等无机元素的灰分组成的。     

高分辨等离子体质谱法测定FCC催化剂中的微量元素

 建立高分辨电感耦合等离子体质谱法（HR-ICP-MS）测定流化催化裂化（FCC）催化剂样品中Na、Mg、Al、P、Ca、V、Fe、Ni、Cu、As、Sb、Pb等12种微量金属元素的方法。样品用HNO3+HCl经微波消解后，试液直接用HR-ICP-MS法同时测定上述12种元素，在高分辨质谱测量模式下避免了大量的谱干扰。详细地研究了样品消解液所产生的基体效应，以Sc、Y、In、Bi作为内标元素校正了基体效应，讨论和确定了实验的最佳测定条件。结果表明，12种微量元素的检出限在0.022～62μg/l之间，回收率在87.6%～106.4%之间，相对标准偏差（RSD）小于3.5%。方法准确、快速、简便，应用于FCC催化剂中微量元素的测定，满意结果。     

Ni-SiO_2催化剂的X-射线光电子能谱研究

用X-射线光电子能谱法测定了金属Ni、Cu及其相应化合物和SiO_2上载附不同化合物的Me2p_(3/2)光电子结合能,定性分析了未知B催化剂的元素组成和价态,并以Si2p_(3/2)光电子峰为内标,相对地计算了B催化剂块体表层及内层Ni元素分布的不同,成为判断其制备方法的一种依据。     

NiO/Ca_2Fe_2O_5催化剂可见光下催化分解水制氢

用溶胶-凝胶方法制备了Ca2Fe2O5,采用浸渍法负载NiO制备了NiO/Ca2Fe2O5催化剂。采用X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见光漫反射光谱对催化剂进行了表征。Ca2Fe2O5和NiO/Ca2Fe2O5催化剂对可见光有良好的响应。考察了NiO/Ca2Fe2O5催化剂在可见光下分解水的光催化活性。实验结果表明,负载的NiO可以使光生电子和空穴得到较好的分离;溶液的初始pH对NiO/Ca2Fe2O5催化剂的光催化活性影响显著;NiO/Ca2Fe2O5催化剂光催化分解纯水的氢气生成速率为0.048μmol/(g.h),分解0.272mol/LNaHCO3溶液的氢气生成速率为84.857μmol/(g.h),NaHCO3中的HCO3-促进了光生电子和空穴的分离,从而提高了催化剂的光催化活性。     

Ni系碳二馏分选择加氢催化剂的制备和表征

用浸渍法和微乳液法制备了Ni含量相同的Ni/Al2O3催化剂,在固定床反应器中评价了Ni/Al2O3催化剂在碳二馏分选择加氢反应中的催化性能,采用低温N2吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,在原料气组成和反应条件相同的情况下,微乳液法制备的Ni/Al2O3催化剂的活性和选择性明显高于浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂;微乳液法制备的Ni/Al2O3催化剂在75℃下乙炔转化率和乙烯选择性分别为96.95%和49.54%。表征结果显示,与浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂相比,微乳液法制备的Ni/Al2O3催化剂的活性组分粒径更小、在载体上分散更均匀,且活性组分与载体之间有相互作用。     

金属改性SBA-15介孔分子筛水热稳定性研究

采用X射线粉末衍射(XRD)、N_2吸附-脱附等分析手段研究了金属离子(Ce、Zr、Al、Fe、Co)对介孔分子筛SBA-15水热稳定性的影响。结果表明,金属离子Al、Fe水解能力较强,在水热环境中形成的羟基水合配离子与Si-OH脱羟基形成M-O-Si,Al、Fe被禁锢在介孔表面,对骨架硅起到保护作用,显著提高了分子筛的水热稳定性;金属离子Zr、Ce水解能力弱,主要以离子形式存在,难以进入骨架,不能很好的稳定分子筛的骨架结构,对提高介孔分子筛的水热稳定性效果不明显;金属离子Co水解能力介于两者之间,能够提高介孔分子筛水热稳定性。Al、Zr同时引入到SBA-15中,离子的协同作用使得介孔分子筛Al-Zr-SBA-15水热稳定性得到进一步提高。     

X射线荧光光谱法分析合成丙烯酸甲酯用催化剂中磷和钒含量

用X射线荧光光谱法对合成丙烯酸甲酯用催化剂中磷和钒含量进行了分析.考察了催化剂试样用量和稀释比对分析结果的影响,结果表明,试样用量对分析结果几乎没有影响,从制样方便考虑,选择0.7～0.9 g较合适;用Al2O3作稀释剂,稀释比1∶10～1∶15较合适.与ICP和化学分析法相比,X射线荧光光谱法制样方法简单,分析结果满足要求.     

ICP-AES仪测定航空润滑油中微量金属元素含量

描述了用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)仪测定航空润滑油中微量金属元素含量的方法。试油经二甲苯稀释10倍,直接导入ICP中测定Ag,Al,Cr,Cu,Fe,Mg,Ni,Si,Sn和Ti 10种元素含量。多数元素的检测限达到0.02μg/g,满足航空润滑油中微量杂质元素和磨损金属元素的测定要求。