载体焙烧温度对Ni/SiO2-Al2O3催化剂稳定性的影响

为了获得高水热稳定的负载Ni催化剂,延长催化剂在含水液相体系中的使用寿命,以不同温度焙烧的Si O2-Al2O3为载体,采用浸渍法制备Ni/Si O2-Al2O3催化剂,通过吡啶-原位傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、NH3-程序升温脱附和H2-程序升温还原等方法进行表征,以水相1,4-丁炔二醇加氢为探针反应,研究载体焙烧温度对Ni/Si O2-Al2O3催化剂催化加氢性能及含水体系中稳定性的影响。结果表明,在(400~800)℃,随着载体焙烧温度升高,活性组分Ni存在状态及催化剂加氢活性变化较小,但催化剂的水热稳定性下降,造成这一现象的原因是随着载体焙烧温度升高,载体表面Si O2聚集,暴露的Al3+增加,载体水合程度增大。载体焙烧温度400℃时,Ni/Si O2-Al2O3催化剂表现出最佳的水热稳定性。     

双环戊二烯连续加氢用镍基催化剂研究

制备了用于双环戊二烯(DCPD)固定床连续式加氢合成桥式四氢双环戊二烯的负载型Ni基催化剂。利用低温氮气吸附(BET)、X射线晶体衍射(XRD)以及程序升温还原(H2–TPR)等手段对催化剂进行表征。结果表明,Ni–Cu/γ–Al2O3催化剂具有更好的加氢活性和稳定性,Cu的加入可降低Ni O的还原温度,促进Ni O在载体表面的分散,有利于加氢活性的提高。此工作为筛选更适合DCPD固定床连续加氢催化剂提供理论和实验依据。     

载体对镍系催化剂催化对硝基苯酚加氢制对氨基苯酚的影响

采用浸渍法制备了Ni/Al2O3、Ni/TiO2、Ni/活性炭和Ni/硅藻土等一系列镍系催化剂,研究了其催化对硝基苯酚加氢制备对氨基苯酚的活性.负载型镍系催化剂具有单一的对氨基苯酚选择性.不同载体负载的催化剂上对硝基苯酚的转化率顺序为:Ni/活性炭>Ni/硅藻土>Ni/TiO2Ni/Al2O3.高比表面积以及金属镍在活性炭上的良好分散性使得Ni/活性炭催化活性最高;NiO与硅藻土间弱相互作用,有助于提高活性;而NiO与Al2O3之间存在相互作用抑制了还原后金属镍的催化加氧活性.     

NiO/MgO/Al2O3固体碱负载磺化酞菁钴催化剂的制备及表征

采用浸渍法制备了NiO/MgO/Al2O3负载磺化酞菁钴(CoPcS)催化剂,研究了其催化硫醇常温氧化反应性能,并用X射线衍射、BET法和CO2-程序升温脱附等技术进行表征.与MgO/Al2O3-CoPcS催化剂相比,NiO/MgO/Al2O3-CoPcS催化剂具有较高的初活性和良好的稳定性.     

MgO对Ni/Al_2O_3催化剂CO甲烷化性能的影响

采用浸渍法制备了添加MgO助剂的Ni/Al2O3催化剂,并用固定床微反装置考察了催化剂在CO甲烷化反应中的催化性能。利用N2物理吸附、X射线衍射、H2程序升温还原、H2脉冲化学吸附和热重等手段对催化剂的结构进行了表征。通过分析样品的还原特性发现,活性组分Ni与Al2O3间的强相互作用会导致催化剂上Ni物种较难还原。MgO的引入可以明显削弱Ni与载体间的强相互作用,提高催化剂的还原度,增加催化剂活性位的数目,同时MgO的存在还能促进Ni颗粒的分散,提高催化剂的抗积碳性能,进而提高催化剂的甲烷化活性。     

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%.     

ZrO2-Al2O3复合载体对镍基催化剂甲烷化性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同ZrO2载量的Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、程序升温氧化(TPO)等手段对催化剂的结构进行表征,并考察了其在低H2/CO比(H2/CO约为1)下CO甲烷化的催化性能。结果表明,ZrO2助剂可削弱NiO与载体Al2O3间的相互作用,抑制镍铝尖晶石的生成。适量ZrO2的引入有助于提高活性组分Ni的还原度和分散度,对催化剂的甲烷化性能有促进作用。通过分析反应后催化剂上的积炭性质,发现ZrO2的加入能有效地抑制低活性碳物种的生成,提高催化剂的抗积炭能力,从而改善催化剂的稳定性。     

载体焙烧温度对Ni/SiO2-Al2O3催化剂稳定性的影响

为了获得高水热稳定的负载Ni催化剂,延长催化剂在含水液相体系中的使用寿命,以不同温度焙烧的SiO₂-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备Ni/SiO₂-Al₂O₃催化剂,通过吡啶-原位傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、NH₃-程序升温脱附和H₂-程序升温还原等方法进行表征,以水相1,4-丁炔二醇加氢为探针反应,研究载体焙烧温度对Ni/SiO₂-Al₂O₃催化剂催化加氢性能及含水体系中稳定性的影响。结果表明,在(400~800) ℃,随着载体焙烧温度升高,活性组分Ni存在状态及催化剂加氢活性变化较小,但催化剂的水热稳定性下降,造成这一现象的原因是随着载体焙烧温度升高,载体表面SiO₂聚集,暴露的Al³⁺增加,载体水合程度增大。载体焙烧温度400 ℃时,Ni/SiO₂-Al₂O₃催化剂表现出最佳的水热稳定性。     

不同载体镍基催化剂对1,4-丁炔二醇加氢性能的影响

采用等体积浸渍法将Ni分别负载在USY、ZSM-5、SBA-15、Al₂O₃和SiO₂ 5种载体上制备Ni质量分数为17%的负载型镍基催化剂,以1,4-丁炔二醇(BYD)加氢制1,4-丁二醇(BDO)为探针反应考察其催化性能。通过X射线衍射、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原及NH₃程序升温脱附对催化剂进行表征。结果表明,在不同载体的催化剂作用下,BYD的转化率均可达到99%以上,但BDO的选择性却有很大差异;其他条件相同时,Ni/SBA-15催化剂反应5 h时BDO的选择性达到83.1%,1,4-丁烯二醇(BED)的选择性为16.6%,且2-羟基四氢呋喃(HTHF)的选择性很低,这与Ni/SBA-15具有较大的比表面积和平均孔径、较弱的酸性和良好的活性金属组分镍分散性有关。进而筛选出在低温低压条件下BYD一步加氢制备BDO的镍基催化剂Ni/SBA-15。     

焙烧温度对共沉淀法合成Ni/Al_2O_3甲烷化催化剂性能的影响

采用并流共沉淀法制备Ni负载质量分数为15%的Ni/Al2O3催化剂,用于CO加氢甲烷化反应。结合紫外可见光漫反射、氢气程序升温还原、N2物理吸附-脱附和X射线粉末衍射等技术,考察焙烧温度对催化剂结构、活性与稳定性的影响。结果表明,低温[(350-500)℃]焙烧的样品中活性组分Ni主要以孤立的Ni O物种和高分散的无定形Ni O物种存在,相应的还原态样品中Ni粒子尺寸较小,是其新鲜态样品低温活性较高的主要原因。800℃焙烧的样品中活性组分Ni主要以高分散的无定形Ni O物种和Ni Al2O4尖晶石微晶形式存在于催化剂表面,活性组分Ni与载体Al2O3间的作用力较强,稳定性较高,且经过800℃水热老化处理10 h后仍具有较大的比表面积(125 m2·g-1),是其具有较佳低温活性同时突显良好水热稳定性的主要原因。     

载体对镍催化剂催化间二硝基苯加氢制间苯二胺反应性能的影响

The hydrogenation of m-dinitrobenzene to m-phenylenediamine in liquid phase was studied with the nickel catalysts supported on SiO2, TiO2, γ-Al2O3, MgO and diatomite carders. Based on the experiments of X-ray diffraction （XRD）, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, temperature-programmed reduction （TPR）, temperature-programmed desorption of hydrogen （H2-TPD） and activity evaluation, the physico-chemical and catalytic properties of the catalysts were investigated. Among the catalysts tested, the SiO2 supported nickel catalyst showed the highest activity and selectivity towards m-phenylenediamine, over which 97.3% m-dinitrobenzene conversion and 95.1% m-phenylenediamine yield were obtained at 373K under hydrogen pressure of 2.6MPa after reaction for 6 h when using ethanol as solvent. Although TiO2 and diatomite supported nickel catalysts also presented high activity, they had lower selectivity towards m-phenylenediamine. As for γ-Al2O3 and MgO supported catalysts were almost inactive for the object reaction. It was shown that both the activity and selectivity of the catalysts were strongly depended on the interaction between nickel and the support. The higher activities of Ni/SiO2, Ni/TiO2 and Ni/diatomite could be attributed to the weaker metal-support interaction, on which Ni species presented as crystallized Ni metal particles. On the other hand, there existed strong metal-support interaction in Ni/MgO and Ni γ-Al2O3, which causes these catalysts more difficult to be reduced and the availability of Ni active sites decreased, resulting in their low catalytic activity.     

载体对Pt催化剂制备邻苯基苯酚催化性能的影响

分别以活性炭(AC)、γ-Al2O3、MgO、TiO2为载体,氯铂酸为活性金属前驱体,采用等体积浸渍法制得不同载体负载的Pt催化剂,考察了它们对环己烯基环己酮(dimer)脱氢制备邻苯基苯酚(OPP)的催化活性和选择性。并用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等对催化剂进行表征。结果表明,载体对所制备的催化剂表面Pt含量、酸碱性和对氢吸附能力等微观性能有影响,以γ-Al2O3为载体制备的Pt-K/γ-Al2O3催化剂,由于催化剂表面Pt质量分数高达0.41%,碱性强和碱中心多,利于氢和中间产物在催化剂表面的吸附,从而提高环己烯基环己酮的转化率和OPP选择性。Pt/γ-Al2O3催化剂在LHSV 0.12 h-1、H2空速33 mL/(g.h)、反应温度380℃的条件下,在200 t/a的工业化装置运转8 000h后,环己酮二聚物转化率仍能达99%以上,OPP选择性达90%以上。     

硫化型NiMo加氢催化剂制备与表征

以四硫代钼酸铵溶液和硝酸镍溶液为浸渍液,根据活性组分Ni和Mo浸渍顺序的不同,采用真空饱和浸渍法制备了MN系列和NM系列 NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂。在固定床加氢中试反应装置上研究了NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂对二苯并噻吩加氢反应的催化性能,结果表明,NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂对二苯并噻吩加氢反应具有良好的活性和选择性。Ni助剂的加入,有利于二苯并噻吩加氢反应的活性和选择性。MN-0.3为最优NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂。在空速10 h^-1、反应压力2.0 MPa、氢油体积比300∶1、氢气预处理温度320 ℃和反应温度300 ℃条件下,催化剂对二苯并噻吩加氢反应转化率达83.9%,加氢反应活性较高。     

Ni和Ce浸渍顺序对催化剂催化粗己内酰胺加氢精制的影响

以γ-Al_2O_3为载体,Ni(NO_3)_2和Ce(NO_3)_3为浸渍液,以不同顺序添加浸渍液制备一组负载型催化剂,采用比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H2-TPR)等表征手段分析不同浸渍顺序对催化剂结构和性质的影响,并采用固定床反应器考察了催化剂对粗己内酰胺加氢精制反应的影响。结果表明:采用分步浸渍法,载体γ-Al_2O_3依次浸渍在Ce(NO_3)_3和Ni(NO_3)_2溶液中制备的NiO/CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有较好的催化活性和稳定性,在温度90℃,压力0.8 MPa,空速0.8 h-1,氢液比75的反应条件下,其粗己内酰胺加氢精制产物高锰酸钾值(PM值)能够稳定在22 000 s。     

助剂对Ni/γ-Al2O3催化剂活性和抗水合性能的影响

采用浸渍法制备了不同种类助剂改性的Ni-M/γ-Al₂O₃催化剂,通过XRD、低温氮气物理吸附和FT-IR等手段对改性前后的催化剂进行表征,并考察催化剂在1,4-丁炔二醇加氢反应中的活性和抗水合性能。结果表明,在所选助剂中,SiO₂的引入使催化剂维持了较高的加氢活性,同时,显著提高了Ni/γ-Al₂O₃催化剂的抗水合性能,γ-Al₂O₃表面Si-O-Al的形成是SiO₂抑制γ-Al₂O₃发生水合的直接原因。     

甲烷二氧化碳重整镍基催化剂的研究

采用浸渍法制备不同组成催化剂Ni-M/γ-Al₂O₃（M=Zr、Co、Mg、Nd）,通过固定床反应装置考察不同助剂、助剂含量和反应温度对催化剂活性的影响,并对催化剂进行X射线衍射表征。结果表明,14Ni-5Mg/γ-Al₂O₃的催化活性较好,随着反应温度的升高,甲烷转化率和CO收率均升高,反应温度升至800 ℃时,甲烷转化率达97.54%。采用共沉淀法制备载体、浸渍法制备的催化剂14Ni/MgO-Al₂O₃,在反应温度800 ℃、压力1.013 kPa、n(CO₂)∶n(CH₄)=1.2和催化剂用量0.5 g条件下,CO收率高于14Ni-5Mg/γ-Al₂O₃催化剂,但甲烷转化率略低。     

氧化铝基载体组成对钴基催化剂结构和费-托合成催化性能的影响

以γ-Al2O3为原料制备Ni-γ-Al2O3、Zn-γ-Al2O3和Al2O3载体,并采用等容浸渍法制备了钴基费-托合成用催化剂。结果表明:高温焙烧使氧化铝晶型和孔结构发生较大变化;镍添加后在载体表面形成高分散的氧化镍物种;而锌添加后与载体发生反应生成了铝酸锌;负载型催化剂中,四氧化三钴粒径大小主要取决于载体孔结构。CoPt/γ-Al2O3、CoPt/Zn-γ-Al2O3、CoPt/Ni-γ-Al2O3具有相近的费-托合成催化性能,而CoPt/Al2O3呈现出最高的催化活性和最低的甲烷选择性。表明,钴物种粒径和载体结构是影响催化剂费-托合成催化性能的主要因素。     

Ni-Cu/γ-Al2O3催化剂的制备及其脱氢反应研究

采用共沉淀法、浸渍法和共沉淀-浸渍法制备了3种不同的Ni-Cu/γ-Al2O3双金属催化剂,并利用微型连续管式反应器,考察了3种Ni-Cu/γ-Al2O3催化剂对氢能载体甲基环己烷(MCH)气相脱氢的催化性能。采用XRD、SEM、BET、BJH等手段对所制备的催化剂进行表征。结果表明,使用共沉淀-浸渍法制备的Ni-Cu/γ-Al2O3催化剂优于其他两种〔3种催化剂中Ni和Cu负载量均为26%且n(Ni)∶n(Cu)=8∶1〕。在反应温度673K,反应压力0.6 MPa,MCH与N2体积流量比为19∶27,混合进样体积空速240 h-1条件下,MCH脱氢转化率达到98.5%,产物甲苯的选择性接近100%。与铂等贵金属催化剂以及单金属镍催化剂相比,镍铜双金属催化剂在该反应中具有更好的应用前景。     

直接还原法制备纳米金催化剂及其对甲醛氧化的活性研究

选用典型的非活性载体MgO、γ-Al2O3和活性载体TiO2、CeO2,采用硼氢化钠直接还原法制备4种负载型纳米金催化剂,催化甲醛氧化。结果表明,其对甲醛氧化的活性规律为Au/CeO2>Au/TiO2>Au/γ-Al2O3>Au/MgO,并对其进行了金含量、比表面测定和TEM形貌分析,为净化甲醛污染提供了有效依据。     

超声浸渍法对CuO/CeO2/γ-Al2O3催化剂催化燃烧挥发性有机化合物性能的影响

引言 挥发性有机化合物(VOCs)是一类主要的空气污染物,给人类的健康以及环境带来严重危害[1].由于催化燃烧技术相对于热力学燃烧而言操作温度更低,而且不易产生氮氧化物, 这些优点和节能的特性使之成为目前最有应用前景的VOCs销毁方法之一[2-3].