甲醇脱氢制甲醛Cu/SiO2催化剂的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Cu/SiO2负载型催化剂,测定其对甲醇脱氢制甲醛反应的活性,并详细考察反应温度、进料浓度、空速等因素对催化剂催化性能的影响,同时应用TPR、XRD等分析技术对催化剂的结构特征进行研究.实验结果表明,采用溶胶-凝胶法制备的Cu/SiO2催化剂对甲醇脱氢制甲醛具有良好的活性和选择性,活性组分与载体、助剂Cr之间存在较强的相互作用.添加助剂Cr可使Cu高度分散于非晶态SiO2载体上.在反应温度650℃,甲醇进料比为16.7%,空速为1.5×10^4h^-1左右时,催化剂具有最佳的催化性能.     

Cu-Zn-Ca/SiO2催化剂的制备及其糠醛加氢合成糠醇性能研究

采用胶体沉淀法制备Cu-Zn-Ca/SiO2新型催化剂,用于糠醛气相加氢合成糠醇的研究.考察第一助剂Zn含量、第二助剂的选择以及含量对催化性能的影响,并采用BET、XRD和H2-TPR对催化剂的结构、比表面积、孔容和孔径进行表征.催化剂活性测试结果表明：当第一助剂Zn质量分数为2％,第二助剂选择Ca且质量分数为2％时,Cu-Zn-Ca/SiO2新型催化剂表现出良好的活性和选择性.     

胶溶剂对MCM-22分子筛催化剂性能的影响

以硝酸、盐酸、醋酸和甲酸为胶溶剂,采用挤条成型工艺制备了一系列MCM-22分子筛催化剂,并用颗粒强度仪和热重天平等手段对其物理性质进行表征,考察了胶溶剂对MCM-22分子筛催化剂强度和总酸量等性质的影响。结果表明,采用无机酸胶溶剂的催化剂具有较高强度和总酸量;随硝酸胶溶剂用量的增加,催化剂总酸量增加,强度呈现先增后减的变化趋势,最高强度对应的硝酸质量分数约为10％。以苯和丙烯烷基化为模型反应,分别采用气-液半连续和液-液连续两种操作方式对催化剂进行了反应性能评价,结果表明无机酸作胶溶剂的催化剂具有较高活性和异丙苯选择性;当硝酸质量分数小于20％时,MCM-22分子筛催化剂活性随硝酸用量的增加而增加;当硝酸质量分数为10％时,异丙苯选择性最大。     

糠醛气相催化加氢制2-甲基呋喃及动力学初步研究

采用Cu Cr Ca/SiO2催化剂进行糠醛气相加氢合成2-甲基呋喃.研究了温度、空速、催化剂粒径对2-甲基呋喃转化率、选择性的影响.并在不锈钢固定床积分反应器上进行动力学研究,通过大量实验,确定本反应的动力学模型.     

配位插层法制备蒙脱石/脲醛树脂胶黏剂的性能研究

利用尿素与镍离子的配位作用,通过配位插层法将尿素分子引入镍基蒙脱石层间,再加入甲醛缩聚制备蒙脱石/脲醛树脂胶黏剂.实验确定适宜的反应条件为:镍基蒙脱石的质量分数2%,配位时尿素的质量分数30%,配合温度50℃,配合时间20 h.固化后样品的XID显示蒙脱石的d(001)已撑开到2.522 nm,表明产物为插层型蒙脱石纳米复合物;通过对复合物与纯脲醛树脂胶黏剂的性能进行对比,显示胶液黏度增加了2.24倍,复合物胶黏剂黏接的剪切强度提高了51%.     

KOH/AC催化合成对硝基苯甲醚的研究

考察了以碳酸二甲酯与对硝基苯酚在固体碱催化剂上液相合成对硝基苯甲醚的过程.研究结果表明:以活性炭(AC)为载体,以KOH为活性组分,当活性组分负载量达到20%(质量分数)时催化剂具有最高的活性和选择性.采用CO2-TPD对KOH/AC的性质进行了表征,结果表明KOH/AC催化剂的碱强度随KOH负载量的增加而增加,当KOH负载量超过20%时催化剂的碱强度开始降低.考察了反应温度,反应时间,原料配比,催化剂用量等因素对对硝基苯酚转化率和对硝基苯甲醚选择性的影响.在最佳反应条件下:反应温度393K、反应时间2h、n(DMC)∶n(p-nitrophenol)=10∶1,对硝基苯酚转化率和对硝基苯甲醚选择性都可以达到99%以上.     

CO_2/H_2低温合成甲醇的研究

以CO2/H2为原料,Cu-Zn基催化剂,醇溶剂,低温低压(443 K、3.0 MPa)下合成甲醇.考察时间、温度、催化剂对反应的影响.结果表明,随反应时间的增加,甲醇的产量和选择性增加,随反应温度的增加,甲醇的产量和选择性也逐渐增加.当使用稀土元素La作为助剂时,并不能提高Cu-Zn基催化剂的活性,而稀土元素Y作为助剂,当使用n(Cu)/n(Zn)为1/1,且Y的摩尔分数为12.5%的Cu/ZnO/Y2O3催化剂进行甲醇合成反应时,CO2的转化率、甲醇的选择性和产量均高于使用Cu/ZnO催化剂.     

低温混合碳四在SO2-4/TiO2/HZSM-5催化剂上的芳构化反应

采用浸渍沉淀法制备了SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂.通过对混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂上的低温芳构化反应的研究,考查了二氧化钛的质量分数、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、液固质量比、粘和剂的质量分数、沉淀老化温度和焙烧温度等催化剂的制备条件以及空速对反应的影响.结果表明,粘合剂的质量分数和硫酸浸渍浓度对催化性能有较大影响.粘合剂γ-Al2O3在质量分数为30%时催化性能最好;低的体积空速有利于提高BTX(苯、甲苯、二甲苯)和芳烃的选择性;此外,同ZnNi/HZSM-5催化剂相比,达到相近的BTX和芳烃的收率,SO42-/TiO2/HZSM-5催化剂可使反应温度降低140℃左右.     

Ni-P/Hβ催化剂上FCC汽油加氢改质

采用Hβ沸石为载体,以非贵金属Ni为主剂,P为助剂合成了FCC汽油加氢改质双功能催化剂,并研究了P的质量分数对催化剂性能的影响。结果表明,加入少量的P,双功能催化剂弱酸中心下降比较明显,中等强酸中心略有增加,而强酸中心明显增多,P的引入使催化剂的金属加-脱氢活性增强,因而有效地调节了催化剂的金属加-脱氢活性中心与酸性活性中心的比例,使催化剂的加氢活性和异构化选择性明显提高。引入P的质量分数过高,催化剂的酸量大幅度减少,降低催化剂的加氢活性和异构化选择性。分析了反应温度、质量空速和氢油体积比对产品分布的影响,在反应温度为280℃、质量空速为3h-1、氢油体积比为300∶1和压力为2.5MPa的反应条件下Ni-P/Hβ催化剂具有很好的异构化和芳构化性能,使在降低催化裂化汽油烯烃的同时,能够保证汽油的辛烷值基本不下降。     

多相催化剂活性组分筛选及其制备条件确定

目的 筛选催化剂活性组分并确定该催化剂的最佳制备条件.方法 采用浸渍法制备催化剂,催化湿式过氧化氢氧化模拟染料废水.结果 过渡金属氧化物催化活性依次为CuO＞Fe2O3＞ NiO＞ ZnO; Cu系催化剂最佳制备条件为:浸渍时间为25 h,浸渍温度为25℃,焙烧温度为400℃,Ce的质量分数为1％和Cu的质量分数为2％,在此制备条件下处理模拟染料废水,脱色率达到53.6％.结论 CuO-CeO2/γ-Al2O3具有较高的催化活性,对活性艳橙脱色效果明显,Ce的添加可以提高催化剂的催化活性.     

Pd／γ—Al2O3-堇青石结构化催化剂制备及性能

采用悬浮液涂层法对结构化堇青石载体进行修饰,然后采用浸渍法制备Pd／γ-Al2O3-堇青石结构化催化剂．考察了Pd负载量及焙烧温度对催化剂活性与选择性的影响,结果表明：0．5％是适宜的Pd负载量,673K和773K是适宜的催化剂焙烧温度．通过TEM、BET、XPS等手段对催化剂进行表征,结果发现负载量增加时催化剂分散度降低,适当提高催化剂焙烧温度能增加金属Pd的分散度,但XPS表征显示催化剂表面Pd原子分数却呈下降趋势．从Pd3d5／2结合能和半峰宽FWHM数据可知,高温焙烧可能产生两种形态的PdO,在673K和773K焙烧时生成了较多的有利于间二硝基苯催化加氢的PdO,因此其活性与选择性最佳．     

助剂对Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂性质和催化性能的影响

研究了助剂MgO、TiO2、ZrO2等对CO2直接加氢合成二甲醚的Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂性质和催化性能的影响,并用XRD、XPS、H2-TPD、CO2-TPD、H2-TPR等手段进行了表征.结果表明,助剂不同程度地促进了CuO和ZnO的分散;降低了Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂的TPR还原温度;加入的助剂富集于催化剂表面,除ZrO2以外的其他助剂均降低了催化剂表面Cu原子的浓度;助剂对H2、CO2吸附中心有调变作用;活性评价结果表明,CO2的转化率与表面Cu原子的浓度和催化剂吸附氢的能力有关,ZrO2是CO2加氢制二甲醚Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂的优良助剂.     

CuSO_4/SiO_2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

通过溶胶-胶凝法和浸渍法制备了CuSO4/SiO2固体酸催化剂,用XRD、N2-吸附和NH3-TPD进行了表征,研究了CuSO4/SiO2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、CuSO4负载量、催化剂用量、酮醇摩尔比等因素的影响。结果表明,CuSO4/SiO2固体酸催化剂在环己酮和乙二醇的缩合反应中具有良好的催化活性和稳定性。催化剂制备和缩合反应的最佳条件为:焙烧温度为500℃、CuSO4的负载量为20%、酮醇摩尔比为1∶1.2、催化剂的用量1.1 g,在此条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达99.1%。     

ZnO/CuO复合催化剂的制备及其光催化性能

通过煅烧法制备了ZnO/CuO复合光催化剂,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、伏安光电流、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)等方法对其结构、表面形貌和光学特性进行了表征。结果显示,复合物为片状结构的ZnO、晶粒呈现花簇状堆积生长的CuO组成了花簇状结构,CuO的引入提高了材料的光吸收能力和光生载流子的分离效率。复合催化剂对活性艳蓝(KN-R)的光催化降解结果显示,400℃煅烧3h、铜锌摩尔比为2时,ZnO/CuO复合光催化剂的光催化氧化性能最好,在紫外光照射下降解率可达94%,在可见光照射下降解率为48.4%。     

不同Si含量的Cu-Si合金在纯O_2中的高温氧化行为

为了研究Si的添加量对Cu高温氧化行为的影响,采用电弧熔炼（CA）方法制备2种成分的Cu-Si合金（CA Cu-0.15Si、CA Cu-1.3Si）,并研究它们在700℃和800℃纯O2中的高温氧化行为.结果表明：2种成分的Cu-Si合金氧化后均形成了CuO→Cu2O→Cu2O＋SiO2→内氧化区结构的氧化膜,均未形成连续的SiO2保护膜.随着温度的升高,相同成分的Cu-Si合金氧化速度明显提高.相同温度下随着Si含量的增加,Cu-Si合金的氧化速度明显下降.     

助剂对乙醇一步法合成乙酸乙酯反应用Cu/SiO_2催化剂性能的影响

以金属氧化物ZrO2和Al2O3为助剂修饰Cu/SiO2催化剂,并考察其在乙醇一步法合成乙酸乙酯反应中对催化剂性能的影响.催化反应活性评价结果表明,以ZrO2为助剂的催化剂性能最佳.TPR和NH3-TPD结果表明,助剂ZrO2的加入不仅有利于提高铜的分散度和减小铜的粒径,还能为催化剂表面提供适量的酸中心.高分散的Cu0和适量的酸中心之间的配合作用是催化反应的关键.     

利用新型固体碱催化合成生物柴油

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料经溶胶一凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na／SiO2）,将该催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂焙烧温度、n（NaOH）／n（SiO2）、n（甲醇）／n（大豆油）,催化剂质量分数和反应时间对收率的影响。结果表明,固体碱催化剂Na／SiO2在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为600℃、n（NaOH）／n（SiO2）为2：1、n（甲醇）／n（大豆油）为15：1、催化剂质量分数为7％、反应时间3h,酯交换反应转化率可达97．42％。该催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

Investigation on preparation of CuO-SnO2-CeO2/γ-Al2O3 catalysts for catalytic wet air oxidation process and their catalytic activity for degradation of phenol

Catalytic Wet Air Oxidation process is an efficient measure for treatment of wastewater with great strength which is not biodegradable. Heterocatalysts now become the key investigation subject of catalytic wet air oxidation process due to their good stability and easy separation. In the paper, CuO-SnOE-CeO2/γ-Al2O3 catalysts are prepared by impregnation method, with SnO2 as a doping component, CuO as an active component, CeO2 as a structure stabilizer, γ-Al2O3 as a substrate. XPS test is carried out to investigate the effect of Sn on the chemical surrounding of Cu and O element on the catalyst surface and their catalytic activity. It is shown that the right do-ping of Sn can increase Cu content on the catalyst surface, as a result the quantity of adsorption oxygen is also increased. It is found that Cu content on the catalyst surface is one of the primary factors that determin catalytic activity of catalyst through analyzing the catalytic wet air oxidation process of phenol.     

在Ni-Mo/Al_2O_3上催化裂化轻汽油的选择性加氢

制备了以Al2O3为载体的镍基双金属选择性加氢催化剂,并用于催化裂化轻汽油的选择性加氢反应。考察了载体焙烧温度、金属镍与钼的负载量对催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明,适当的焙烧温度降低了催化剂的比表面积和表面酸性,提高了催化剂的稳定性。助剂钼的加入有利于活性组分镍的均匀分散。在反应温度为80℃、空速为10h-1、氢油体积比为10、压力为1.5MPa的工艺条件下,采用Ni-Mo/Al2O3催化剂,催化裂化轻汽油中二烯烃转化率达到98%以上。制备的选择性加氢催化剂具有良好的活性和选择性,可以在选择性加氢领域获得应用。