等离子体协同Co/ZSM-5催化CO2加氢制低碳烃

采用浸渍法制备了负载型Co基催化剂,并在介质阻挡放电低温等离子体反应器中研究了其对CO₂加氢转化生成低碳烃反应的催化性能,考察了载体、Co负载量,以及催化助剂对催化剂性能的影响,探讨了催化剂活性相、等离子体与催化剂的协同作用机理,分析了在等离子体体系中CO₂加氢制低碳烃可能的反应路径。结果表明,在介质阻挡放电反应器中,等离子体与Co基催化剂具有显著协同作用,在常压、低温下,CO₂加氢可生成一定量的C₂~C₄低碳烃。以Co质量分数为15%的Co/ZSM-5为催化剂时,CO₂转化率达45.0%;C₂~C₄选择性为13.7%。催化助剂Ni的加入可以进一步提高CO2的转化率和C2~C4的选择性。当Ni-Co/ZSM-5催化剂中m(Co)/m(Ni)为4∶1时,C₂~C₄转化率达52.3%,C₂~C₄选择性达17.9%。     

Co-β-SBA-15的制备及其氧化脱硫性能

以β-SBA-15复合分子筛为载体,通过浸渍法制备钴改性β-SBA-15催化剂(Co-β-SBA-15催化剂),利用XRD、N_2吸附-脱附、FTIR、NH_3-TPD、SEM和TG-DTA等方法对催化剂进行了表征,并以模拟柴油为原料,考察了Co-β-SBA-15催化剂的制备条件对催化氧化脱硫效果的影响。实验结果表明,在Co负载量为10%(w)、焙烧温度为550℃、焙烧时间为3h时,所制备的Co-β-SBA-15催化剂用于模拟柴油的脱硫率最高,达97.71%;Co-β-SBA-15催化剂较好地保持了β-SBA-15复合分子筛的微-介孔复合孔道;β分子筛次级结构单元的加入,提高了Co-β-SBA-15催化剂的结构稳定性和再生性能。     

载体和助剂对NiO催化剂氨分解反应的影响

研究了负载Ni的MgO、γ Al2 O3 和Si Al陶瓷 3种催化剂的NH3 分解反应活性。活性评价结果表明 ,3种催化剂的活性顺序为Ni/MgO >Ni/Al2 O3 >Ni/Si Al陶瓷。XRD分析表明 ,NiO负载量为 10 %时 ,3种催化剂的表面物相分别为NiMgO2 固熔体、NiAl2 O4尖晶石和游离的NiO ,说明NiO与不同载体的相互作用对催化剂的NH3 分解活性影响很大。对于Ni/MgO催化剂 ,5 5 0℃时NH3 转化率是 5 0 % ,在 6 5 0℃时达到 10 0 %。Ni/MgO催化剂表面物相主要是NiMgO2 固熔体 ,结合H2 TPR结果可以看出 ,难以还原的NiMgO2 表面相是催化剂的活性相。当w (NiO) <10 %时 ,有利于形成NiMgO2 固熔体 ,从而提高催化剂活性 ;当w(NiO) >10 %时 ,由于游离的NiO晶体的出现导致了活性的降低。加入助剂La ,使形成了紧密的La O Ni结构单元 ,加速了NH3 在催化剂表面的解离吸附 ,可提高催化剂的低温活性。与Ni/MgO催化剂相比 ,Ni/Al2 O3 催化剂的稳定性较好 ,在连续反应 4 8h后 ,NH3 转化率仍是 10 0 % ,而Ni/MgO却有所降低。TPR和XRD表征结果证明 ,比较稳定的NiAl2 O4是催化剂的活性相。     

Co/TUD-1催化1,2-二苯乙烯环氧化反应

以乙酰丙酮钴(Ⅱ)为前体,采用原子层沉积法合成了Co/TUD-1催化剂,考察了该催化剂在以O2为氧化剂的1,2-二苯乙烯环氧化反应中的性能;并对催化剂进行了XRD、N2吸附-脱附、漫反射光谱和H2-TPR表征。表征结果显示,当Co负载量(w)小于等于4.0%时,TUD-1分子筛中Co主要以高度分散的CoOx形式存在;当Co负载量大于4.0%时,分子筛的孔道内外均有大量Co3O4形成。高度分散在分子筛中的CoOx是1,2-二苯乙烯环氧化的高活性组分。与采用浸渍法和水热法制备的催化剂相比,原子层沉积法制备的Co/TUD-1催化剂具有更高的活性。以负载量为4.0%的Co/TUD-1为催化剂,在100℃下反应6 h时,1,2-二苯乙烯转化率为49.3%,环氧化物选择性为96.8%。     

Co负载量对Co/SBA-15催化剂在Fischer-Trosch合成反应中性能的影响

采用初湿浸渍法制备了不同Co负载量的Co/SBA-15催化剂。通过N2吸附-脱附、透射电子显微镜、X射线衍射和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。在固定床反应器中评价了催化剂的Fischer-Tropsch合成反应性能。实验结果表明,负载Co后,载体的介孔结构保持完好。负载的Co填充或堵塞了载体的部分孔道,催化剂的BET比表面积和总孔体积下降,平均孔径增大。Co负载量(质量分数)为20%时,Co物种的粒子尺寸最小、分散度最高。Co负载量在40%以内时,随Co负载量的增加,与载体之间强相互作用的Co物种增多,催化剂的还原难度增大。Co负载量为40%时,CO的转化率最大;Co负载量为20%时,C5+烃的收率最大。最佳的Co负载量为20%。     

Co/SBA-15催化剂的合成及其对亚甲基蓝的催化降解

采用直接合成法制备了负载型Co/SBA-15催化剂,采用XRD,XPS,TEM,N_2吸附-脱附等手段对Co/SBA-15进行表征;考察了催化剂用量、Na HCO_3和H_2O_2的浓度及体系p H对Co/SBA-15催化降解亚甲基蓝性能的影响,并探讨了亚甲基蓝催化降解的机理。表征结果显示,Co/SBA-15具有载体SBA-15分子筛的典型介孔结构,孔分布均匀,Co/SBA-15的平均孔径、比表面积和孔体积分别为3.44 nm、475.33 m~2/g和0.27 cm~3/g。实验结果表明,在p H=9、Na HCO_3和H_2O_2浓度分别为10 mmol/L和30 mmol/L、催化剂用量为0.015 g、35℃下反应2 h,50 m L的25 mg/L亚甲基蓝的降解率可达86.48%。催化剂在Co+Na HCO_3+H_2O_2体系中产生碳酸盐自由基,形成了更多的活性氧自由基,提高了对亚甲基蓝的降解性能。     

NiCoB/SAPO-5硝基苯加氢制对氨基苯酚催化剂及其性能研究

采用化学还原法,制备出了Ni Co B/SAPO-5硝基苯液相加氢制备出对氨基苯酚（PAP）双功能催化剂,利用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段表征了催化剂的物化性能。结果表明,非晶态Ni Co B合金以纳米颗粒形式分散在SAPO-5分子筛微球表面;SAPO-5中n（Si O2）/n（Al2O3）为0.1,Ni负载量为2%,n（Co）/n（Co＋Ni）为1时,Ni Co B/SAPO-5双功能催化剂的催化性能较好,硝基苯转化率为90.04%,PAP选择性为42.53%。     

乙二胺丙基功能化的SBA-15介孔分子筛的合成及催化性能

以聚乙二醇-聚丙三醇-聚乙二醇为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,在强酸和水热条件下合成了SBA-15介孔分子筛,用氯丙基三甲氧基硅烷和乙二胺对分子筛进行乙二胺丙基功能化。运用X射线衍射、傅里叶红外光谱、N2吸附-脱附等手段对功能化前后的SBA-15介孔分子筛进行了表征。以苯甲醛与乙酰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合为模型反应,研究了功能化后的SBA-15介孔分子筛的碱催化性能。实验结果表明,功能化后的SBA-15介孔分子筛对反应具有催化活性,同时反应温度、反应时间、溶剂和活性组分的负载量等条件对SBA-15介孔分子筛的催化活性都有影响。催化活性随着催化剂活性组分负载量的增加而提高,但存在一个最佳值。当达到最佳负载量即硅烷偶联剂与SBA-15介孔分子筛的质量比为5∶1时,以乙醇为溶剂在80℃下反应90m in,苯甲醛的转化率,最大达到29.2%。     

助剂对PtSn/SBA-15催化剂丙烷脱氢性能的影响

考察了金属助剂K,Mg,Zn对Pt Sn/SBA-15催化剂催化丙烷脱氢性能的影响,并采用N2吸附-脱附、SEM、TG、H2-TPR和CO脉冲吸附原位漫反射红外光谱等方法对载体和催化剂进行了表征。实验结果表明,助剂对Pt Sn/SBA-15催化剂的丙烷脱氢性能有显著影响,K助剂对催化剂不利,而Mg和Zn助剂能显著改善Pt Sn/SBA-15催化剂的催化性能,含Mg或Zn的Pt Sn/SBA-15催化剂脱氢活性高、稳定性好。Mg和Zn助剂能提高催化剂的Pt分散度,且可能有部分活性组分进入分子筛孔道,同时Mg和Zn助剂能增加Pt粒子周围的电子密度,高的电子密度使得Pt与生成的烯烃双键之间的相互作用力减弱,从而使烯烃容易从催化剂表面脱附,提高催化剂的性能。     

Ni助剂对Pt/Ce-SBA-15催化CO氧化反应性能的影响

以三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶凝胶法,通过微波辅助加热实现了SBA-15分子筛和Ce掺杂的Ce-SBA-15分子筛的快速合成;通过XRD,XPS,UV-Vis DRS等手段对合成的分子筛进行了表征。表征结果显示,引入Ce得到的骨架掺杂Ce-SBA-15分子筛的有序度较高,Ce以Ce3+和Ce4+两种形式存在于分子筛中。以合成的分子筛为载体制备负载型Pt催化剂,并以CO氧化为模型反应,考察了Ni助剂的添加对催化剂活性的影响。实验结果表明,以Ce-SBA-15分子筛为载体的Pt催化剂比以SBA-15分子筛为载体的Pt催化剂具有更高的CO氧化活性,且助剂Ni的添加能进一步提高催化剂的活性;Pt-Ni/Ce-SBA-15催化剂在160℃可使CO完全转化,而Pt/SBA-15催化剂在245℃时才能使CO完全转化。     

浸渍溶剂对Pt-Sn/SBA-15催化剂丙烷脱氢性能的影响

以乙醇和水为溶剂配制相应活性组分盐溶液作为浸渍液,研究了不同条件下制备的Pt-Sn/SBA-15催化剂用于丙烷脱氢时的催化性能;采用XRD、BET、TEM和CO脉冲吸附等方法对载体和催化剂进行了表征。实验结果表明,浸渍溶剂对Pt-Sn/SBA-15催化剂性能的影响显著,以氯化亚锡水溶液浸渍Sn、以氯铂酸水溶液浸渍Pt的催化剂性能最好。Sn浸渍液的溶剂对催化剂结构影响不明显,而Pt浸渍液的溶剂不同时催化剂的Pt分散度有显著差异。在水溶液中,氯铂酸可电离成氢阳离子和氯铂酸根阴离子,离子在水中分散存在;而在乙醇溶液中,由于乙醇极性比水差,氯铂酸不电离形成离子,仍以分子形式存在并容易团聚,从而导致氯铂酸水溶液和乙醇溶液浸渍后的Pt-Sn/SBA-15催化剂的Pt分散度有较大差异。     

硅烷化对SBA-15负载钴催化剂的费-托合成反应性能的影响

以六甲基二硅胺烷(HMDS)为偶联剂,利用气相硅烷化方法对介孔分子筛SBA-15进行疏水处理,然后用等体积浸渍法制备负载型钴基催化剂。采用FT-IR、N2吸附-脱附、XRD、HRTEM、TPR等手段对催化剂进行了表征,考察了偶联剂用量对Co/SBA-15催化剂物理结构的影响,并采用固定床反应器对其费托合成反应性能进行了研究。结果表明,偶联剂用量会影响催化剂的分散度和还原度。费托反应评价发现,催化活性随偶联剂用量变化出现最值。当加入2.4 mmol.g-1HMDS时,催化剂表现出较高的反应活性,这主要归因于钴金属较好的分散性和较高的还原度。     

金属助剂对Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩加氢脱硫性能的影响

 以介孔分子筛SBA-15为载体,硝酸镍为镍源,磷酸氢二铵为磷源,采用共浸渍法制备了 P/Ni 摩尔比为0.8的 Ni₂P/SBA-15催化剂,然后添加 Li、Na、K、Mg、Ca、Sr 和 Ba 等金属助剂,制备了一系列不同金属助剂的M-Ni₂P/SBA-15(其中M为 Li、Na、K、Mg、Ca、Sr 和 Ba)催化剂。采用 XRD 对该系列催化剂的结构进行了表征,并以二苯并噻吩质量分数为1%的二苯并噻吩/十氢萘溶液为模型化合物,在微型固定床反应器上评价它们的加氢脱硫(HDS)性能。结果表明,M-Ni₂P/SBA-15催化剂的活性相为 Ni₂P。不同的金属助剂对催化剂性能的促进作用不同,其中碱土金属Ca能够明显地提高 Ni₂P/SBA-15催化剂的 HDS 活性,Ca 质量分数为3.5%的Ca-Ni₂P/SBA-15催化剂的 HDS 活性最好。在反应压力3.0 MPa、反应温度360℃的条件下,3.5%Ca-Ni₂P/SBA-15催化剂催化的二苯并噻吩 HDS 的转化率达到98.6%。不同金属助剂以不同方式影响加氢脱硫反应的机理。       

超声辅助液相后合成Ti-SBA-15催化剂的表征及其在丙烯环氧化中的性能

以全硅介孔分子筛SBA-15为载体,以钛酸四异丙酯为钛源,在超声辅助条件下采用液相后合成方法制备了Ti-SBA-15催化剂,并借助XRD、N2吸附、TEM和UV-Vis等表征手段研究了催化剂的结构特性。以过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,考察了Ti-SBA-15催化剂在丙烯环氧化反应中的催化性能。实验结果表明,在超声波的空化作用下,Ti原子更易于进入SBA-15分子筛骨架中形成具有环氧化活性的四配位Ti物种,同时也有效减弱了后合成过程对SBA-15分子筛孔道结构的破坏。与常规液相后合成方法相比,采用超声辅助液相后合成方法制备的Ti-SBA-15催化剂表现出更高的丙烯环氧化催化性能,CHP转化率达到94.8%,环氧丙烷选择性达到96.5%,CHP的有效利用率达到91.5%。     

镧改性SBA-15分子筛的制备及对甲苯催化氧化性能的研究

采用水热法原位合成了镧掺杂的La/SBA-15催化剂,考察了La/SBA-15催化下甲苯液相氧化合成苯甲酸的催化活性。通过XRD、N2吸附-脱附测定等手段对样品进行了表征。结果表明,制得的La/SBA-15复合材料保持了载体SBA-15高度有序的介孔二维六角孔道结构。考察了La/SBA-15对液相氧化甲苯合成苯甲酸的催化性能,在反应温度423K,催化剂用量1.2g/mol甲苯,溶剂二氯甲烷用量400ml/mol甲苯,氧气压力维持5MPa,反应时间5h的条件下,甲苯转化率为42.6%,中间氧化产物苯甲醛的选择性仅4.1%,最终产品苯甲酸选择性高达95.5%。且La/SBA-15催化剂重复使用6次,催化活性基本保持稳定。     

Pt/SBA-15用于正庚烷催化重整反应的研究

采用浸渍法制备了不同Pt含量的Pt/SBA-15催化剂,采用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、N2吸附-脱附和透射电镜（TEM）等方法对催化剂样品进行表征,并以正庚烷为模型化合物,考察了Pt/SBA-15与传统重整催化剂PR-D机械混合复合催化剂对重整反应的催化性能。结果表明,与单独使用PR-D催化剂相比,采用Pt/SBA-15与PR-D以质量比1:9机械混合的复合催化剂时,正庚烷转化率基本相当,气体产率有所降低,液体收率有所升高。采用1.0%Pt/SBA-15与PR-D以质量比1:9机械混合的复合催化剂时,芳烃产率较单独使用PR-D时增加3.2百分点。     

Co-Mo/SBA-15深度加氢脱硫催化剂的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体，担载Co-Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫催化剂。通过XRD、BET表征，担载金属后SBA-15分子筛仍然保持二维晶相结构，比表面积略有下降。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物，在固定床反应器上考察了金属负载量的影响及最佳反应条件，并用高硫催化裂化柴油为原料评价了催化剂的脱硫反应活性。结果表明，当催化剂负载Co-Mo（5，25）时，在反应温度360 oC，压力4 MPa，氢油体积比400，空速4.0 h-1的条件下，催化裂化柴油脱硫率最高可以达到95.59%。     

Kinetic study on the thermal degradation of heavy oil in presence of SBA-15 containing aluminum and cerium

In research for materials that can be applied in processing heavy oil (petroleum), this work proposes to synthesize mesoporous heterogeneous catalysts, type SBA-15, with the addition of cerium metal and aluminum. These catalysts were characterized by X-ray diffraction, scanning electron micrographs coupled to energy dispersive spectrometry, spectroscopy in the infrared region by Fourier transform, N₂ adsorption and desorption and thermal analysis-thermogravimetry. Thermal tests were performed to evaluate the thermal and catalytic degradation process with a sample of heavy oil (°API = 14). Through the non-isothermal kinetic model of Ozawa Flynn Wall (OFW) some parameters for determining the apparent activation energy of decomposition were obtained. The petroleum with 12% of Ce₅Al₅₀SBA-15 showed a catalytic activity for this material. It has been seen that there was a decrease in the Ea in model free of the order from 89.0 to 104.9 kJ mol^?1 in α = 50% ± 10%, and it was repeated from the first percentage until the last showing performance of Ce₅Al₅₀SBA-15 as a catalyst.     

Co/WO3/ZrO2催化正辛烷临氢异构化反应性能

 用分步浸渍法制备Co/WO3-ZrO2催化剂,并在连续流动固定床反应器上考察了Co/WO3-ZrO2催化正辛烷临氢异构化反应性能。讨论了催化剂制备条件（W含量、焙烧温度、Co含量）及反应条件（还原温度、反应温度、重时空速）对正辛烷异构化催化性能的影响,采用XRD、BET对Co/WO3-ZrO2催化剂进行了表征。实验结果表明,当w(W)=15%、Co=2%时,所制备的Co/WO3-ZrO2催化剂对正辛烷异构化反应的催化活性可达到21.98%,选择性可达到93.96%。     

W 对 W-Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩氢脱硫性能的影响

 以硝酸镍为镍源,磷酸氢二铵为磷源,介孔分子筛 SBA-15为载体,采用共浸渍法制备Ni₂P/SBA-15前驱体,再将一定量的偏钨酸铵水溶液引入,采用程序升温还原制备了一系列 W-Ni₂P/SBA-15催化剂。采用 XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD 和 XPS 表征了催化剂的结构,并评价了催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性。结果表明,W-Ni₂P/SBA-15催化剂中均只存在Ni₂P物相;催化剂的比表面积和孔体积随着W含量的增加先增大后减小;强酸量和总酸量都随W含量的增加有明显增加;W的加入使得催化剂表面的 Ni^δ+含量有所降低,而 P^δ-含量有所增加;在大于360℃时,催化剂对二苯并噻吩具有很好的深度加氢脱硫活性,并且以直接脱硫生成联苯的脱硫机理为主。