CuO-ZnO-Al2O3环己醇脱氢催化剂的制备及性能

本文对用于环己醇脱氢制环己酮的CuO-ZnO-Al₂O₃催化剂的制备及性能进行研究,采用BET、DTA、XRD对催化剂结构如比表面、孔结构、晶相组成及晶粒大小进行了表征,并对结构与催化剂的制备和性能进行了关联。     

V2O5/Al2O3上异丁烷脱氢反应研究

用浸渍法制备了质量分数为12%V₂O₅/Al₂O₃负载型催化剂，考察了催化剂的活化气氛，反应中异丁烷与氢气的比例和反应温度对异丁烷脱氢活性的影响。结果表明，用N2作活化气，反应中异丁烷与氢气的体积比为1∶1时，在质量分数为12%的V₂O₅/Al₂O₃催化剂上异丁烷脱氢转化率和选择性较好，在625 ℃时，转化率达到52%，选择性为80%。     

Nb2O5/α-Al2O3催化环氧乙烷水合制乙二醇研究

制备了Nb₂O₅/α-Al₂O₃催化剂并用于环氧乙烷水合制乙二醇反应，研究了反应条件对Nb₂O₅/α-Al₂O₃反应性能的影响，对催化剂的酸性进行了初步研究。在与工业生产乙二醇结果相近的情况下，使用Nb₂O₅/α-Al₂O₃催化剂，反应物床层停留时间由20～30 min缩短为2 min。而1 000 h寿命试验结果表明,该催化剂反应性能稳定，催化剂表征亦说明其具有良好的结构稳定性。     

γ-Al2O3在CeO2-La2O3催化还原SO2中的作用

考察了反应温度对γ-Al₂O₃、CeO₂-La₂O₃和CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂到单质硫活性的影响。采用XRD表征了催化剂反应前后的物相变化。结果表明，温度过低或过高均不利于γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂的反应。γ-Al₂O₃的介入提高了CeO₂和La₂O₃的分散性，使Redox 和COS两种反应机理在同一催化剂上的协同作用增强，使CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃在催化还原SO₂的反应中具有更低的反应温度和更高的活性。     

W-Mo-Ni-Cr/Al2O3催化剂的表征及其加氢脱氮性能研究

采用分步浸渍法制备了负载型W-Mo-Ni-Cr催化剂。并采用X射线衍射（XRD）、差热分析（TG/DTA）、氮气吸附（BET）、程序升温脱附（TPD）、程序升温还原（TPR）和红外光谱（IR）等方法对其进行表征。以吡啶为模型化合物进行了加氢脱氮活性试验，在反应温度180 ℃，反应时间1 h时，催化剂的催化性能最佳。实验条件下，吡啶的单次转化率可达88.5％。     

NiMo/ZrO2-Al2O3柴油深度加氢脱硫催化剂的研究

以ZrOCl₂·8H₂O和Al₂O₃为原料,采用包覆法制备了一系列不同ZrO₂含量的ZrO₂-Al₂O₃复合载体,并用等体积浸渍法负载活性金属,制备了相应的NiMo/ZrO₂-Al₂O₃加氢脱硫催化剂,以柴油为原料考察了催化剂的加氢脱硫活性,利用XRD、N₂吸附和UV-Vis DRS等技术对催化剂及载体的基本物性进行了表征。结果表明,在催化剂载体中引入适量的ZrO2,保持了Al₂O₃载体的孔道结构,降低了活性金属和载体的相互作用,有利于提高催化剂的柴油加氢脱硫活性,当载体中ZrO₂质量分数为10%时,催化剂表现出最高的催化活性,脱硫率达99.25%,产品中硫低于10 μg·g^－1,满足柴油欧-Ⅳ的硫含量标准。     

二氧化碳加氢合成二甲醚CuO-ZnO-SiO2/HZSM-5型催化剂的研究

采用改进的溶胶-凝胶法制备了一系列CuO-ZnO-siO2/HZSM-5双功能催化剂,用于CO2加氢一步法合成DME的研究,采用实验室固定床反应活性评价等研究方法,考察了SiO2含量、脱水组分含量以及反应条件对催化剂性能的影响.研究结果表明,添加适量的SiO2能很好的促进CUO和ZnO的分散,SiO:含量在3.5%时效果比较好;HzsM-5沸石分子筛在整个过程中起到了脱水作用,当其含量为10%时所得的双功能催化剂催化活性较好;适宜的反应条件为:反应温度240℃,压力3.0MPa,空速1500～3 500h-1,H2/CO2比4:1.     

磁场助Y2O3/TiO2粉体的光催化性能研究

对磁场辅助光催化进行了研究，探讨了pH值、催化剂用量、通空气速率和磁场强度对光催化效果的影响。结果表明，磁场能够提高光催化效率。磁场和光催化剂产生协同催化效果。对磁场辅助光催化的机理进行了初步探讨。     

糠醛加氢制糠醇中γ-Al2O3负载Cu-Zn催化剂的改性研究

采用浸渍法制备Co改性γ-Al₂O₃负载的Cu-Zn催化剂，考察Cu-Zn负载量、Co含量及反应温度等对催化剂性能的影响。结果表明，在413 K、氢气流速0.5 mL·s^－1 和糠醛空速2 h^-1 条件下,当催化剂Cu-Zn/γ-Al₂O₃（Co）中n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Co)＝1.0∶2.0∶3.0∶0.51时，糠醇的选择性100％，糠醛转化率94.6％，比使用单纯Cu-Zn/γ-Al₂O₃催化剂的最佳转化率提高11％。     

用于SO2氧化的V2O5-K2SO4/硅藻土工业催化剂失活原因探讨

本文采用X-射线衍射(XRD)、程序升温还原（TPR）及BET法比表面测定和扫描电镜（SEM）等手段,对两批用于SO₂工业氧化的V₂O₅-K₂SO₄/硅藻土催化剂(A和B)的物相结构、催化活性和比表面等进行了对比研究,探讨了催化剂B在工业生产中快速失活的原因。     

CuO-ZnO-Al_2O_3-Cr_2O_3/改性坡缕石催化二氧化碳加氢合成二甲醚的研究

制备并表征了酸改性坡缕石负载溶胶凝胶CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3催化剂,研究了其对二氧化碳加氢合成二甲醚的活性,结果表明改性坡缕石能有效促进甲醇脱水转化成二甲醚。测定了酸浓度、焙烧温度对坡缕石催化性能的影响,并测定了温度、压力对CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/改性坡缕石催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性影响,用0.2 mol/L HCl酸化,焙烧温度573 K的坡缕石负载CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3后,在553 K、3 MPa下,制备的催化剂活性最好,二甲醚的收率和选择性较高。     

添加氧化锆对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂Cu-ZnO-Al_2O_3/HZSM-5性能的影响

本文采用共沉淀沉积法及化学还原法制备了一系列的非晶态铜基催化剂,在常规固定床高压流动反应装置上对其CO2加氢合成二甲醚催化性能进行了研究。结果表明:添加ZrO2提高CO2转化率;经NH3-TPD表征可知,氧化锆能增强催化剂表面酸性。另外,催化剂中HZSM-5分子筛含量增大,能显著提高二甲醚的选择性。XRD分析表明,催化剂中各个组分分散均匀。     

Roles of interaction between components in CZZA/HZSM-5 catalyst for dimethyl ether synthesis via CO2 hydrogenation

The roles of interaction between two catalyst components in CuO–ZnO–ZrO₂–Al₂O₃ (CZZA)/HZSM-5 bifunctional catalyst for dimethyl ether (DME) synthesis via carbon dioxide hydrogenation were investigated. It was found that CZZA catalyst showed excellent stability during methanol (MeOH) synthesis for 100 h, while there was a severe loss of catalytic activity in the bifunctional catalyst for DME synthesis. Hence, the effects of different degrees of intimacy of two catalyst components were studied for DME synthesis, including mixed and separated modes. For the mixed mode, the particle size of catalysts and the amount of reaction intermediates were proven to influence the catalyst deactivation. For the separated mode, the catalysts showed rapid deactivation within a short time. Various characterizations indicated that the remarkable deactivation of separated mode was mainly caused by the decrease of copper active centers (e.g., sintering and oxidation) and blockage of acid sites via increased coke deposition on HZSM-5.     

均匀凝胶法制备CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HZSM-5催化二氧化碳加氢合成二甲醚

采用均匀凝胶法制备了CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HzSM-5催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和热重-差热分析(TG-DTA)进行了表征,并在固定床微型反应器中考察了反应温度、反应压力,CuO与ZnO质量比、Al2O3和Cr2O3的质量分数对CuO-ZnO-Al23-Cr2O3/HzSM-5催化剂在CO2加氢制备二甲醚反应中催化性能的影响.结果表明,在533 K,3MPa,H2与CO2体积比为3和反应混合气体积空速为1600 h-1的条件下,在CuO与ZnO质量比2,Al2O3和Cr2O3分别占催化剂质量的10.0%和1.5%的CuO-ZnO-Al2O3-Cr2 O3/HZSM-5催化剂作用下,CO2的单程转化率达到28.94%,二甲醚的选择性和收率分别为31.76%和8.76%,甲醇和二甲醚的总收率达到13.98%.     

Cu-K/Al_2O_3催化剂上溴甲烷合成二甲醚的失活动力学研究

采用Cu-K/Al2O3催化剂,在固定床积分反应器上进行溴甲烷合成二甲醚的动力学实验,反应温度(463.15~523.15)K条件下,得出主反应的宏观动力学方程:r=1.1+2.8×10-3T-4.4exp(-21.5/RT)pCH3Br,主反应的活化能约为21.5 k J·mol-1。对主反应宏观动力学方程进行统计检验,结果表明,在给定99%的置信度下,方程显著、可信。失活前后的XRD表征结果表明,催化剂晶相由Cu O转变为Cu Br2是导致催化剂失活的主要原因。采用独立失活机理描述催化剂失活速率方程,通过回归得到各项参数,建立了适用于Cu-K/Al2O3催化剂上溴甲烷合成二甲醚的失活动力学方程:r=[-1.1+2.8×10-3T-4.4exp(-21.5/RT)pCH3Br]×exp(-2.1×10-3t)。     

固体酸对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Al2O3催化剂作为甲醇合成组分,以不同固体酸作为脱水组分,制备了一系列CO2加氢合成二甲醚的复合催化剂。研究表明CO2的转化率与固体酸的酸性无关,而取决于Cu-ZnO-Al2O3催化剂上甲醇的合成速率;二甲醚的选择性取决于固体酸的酸量和酸强度,脱水速率与固体酸的中/强酸有关。HZSM-5分子筛作为复合催化剂脱水组分时,二甲醚的收率最高;硅铝比对CO2转化率无影响,但可显著地影响二甲醚选择性;低硅铝比的HZSM-5更适合作为CO2加氢合成二甲醚复合催化剂的脱水组分。     

Enhanced stability of Fe-modified CuO-ZnO-ZrO2-Al2O3/HZSM-5 bifunctional catalysts for dimethyl ether synthesis from CO2 hydrogenation

A series of iron (Fe) modified CuO-ZnO-ZrO2-Al2O3 (CZZA) catalysts,with various Fe loadings,were pre-pared using a co-precipitation method.A bifunctional catalyst,consisting of Fe-modified CZZA and HZSM-5,was studied for dimethyl ether (DME) synthesis via CO2 hydrogenation.The effects of Fe loading,reaction temperature,reaction pressure,space velocity,and concentrations of precursor for the synthesis of the Fe-modified CZZA catalyst on the catalytic activity of DME synthesis were investigated.Long-term stability tests showed that Fe modification of the CZZA catalyst improved the catalyst stability for DME synthesis via CO2 hydrogenation.The activity loss,in terms of DME yield,was significantly reduced from 4.2％ to 1.4％ in a 100 h run of reaction,when the Fe loading amount was 0.5 (molar ratio of Fe to Cu).An analysis of hydrogen temperature programmed reduction revealed that the introduction of Fe improved the reducibility of the catalysts,due to assisted adsorption of H2 on iron oxide.The good stability of Fe-modified CZZA catalysts in the DME formation was most likely attributed to oxygen spillover that was introduced by the addition of iron oxide.This could have inhibited the oxidation of the Cu surface and enhanced the thermal stability of copper during long-term reactions.     

CO_2加氢合成二甲醚的适宜工艺条件

采用甲醇合成催化剂C207和分子筛HZSM-5混合制得CO2加氢合成二甲醚双功能催化剂,并在微型固定床反应装置上进行了活性评价。考察了反应温度、压力、氢碳摩尔比、空速等工艺条件对催化反应的影响。结果表明,温度对催化剂活性影响显著,适当提高温度有利于提高反应速率,适宜的温度操作范围260～270℃,增加压力,提高氢碳摩尔比有利于提高CO2转化率、二甲醚收率;适宜的空速范围1500～3000h-1。     

非晶态催化剂Cu-ZnO-Al2O3MnO2/HZSM-5二氧化碳加氢制备二甲醚的研究

考察了MnO2对CO2加氢直接合成二甲醚催化剂Cu-ZnO-A12O3/HZSM-5的影响.采用固定床反应装置对CO2加氢直接合成二甲醚的活性进行考察,并运用XRD、HZ-TPR技术对催化剂结构及表面性质进行研究.实验结果表明,催化剂中加入MnO2能显著提高Cu-ZnO-Al2O3/HZM-5催化剂的稳定性,促进催化剂...     

CO2对CuO/ZnO/Al2O3催化剂前体老化及催化性能的影响

采用并流共沉淀法制备CuO/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂前体,在通入CO2条件下老化,采用XRD、FT-IR、DTG、H2-TPR、XPS等表征手段对制备的前体及焙烧后的催化剂进行表征,研究不同CO2通入量对前体晶相转变、微观结构及其焙烧后催化性能的影响。研究结果表明,老化阶段通入CO2后,沉淀母液的pH值趋于7,产生CO32?离子,进而影响Zn2+的沉淀,促进Cu2+进入Zn5(CO3)2(OH)6晶格中取代Zn2+形成绿铜锌矿(Zn,Cu)5(CO3)2(OH)6物相,有助于增强焙烧后催化剂的Cu-Zn之间协同作用,增加活性组分Cu分散度。CO2通入量为40 mL/min时,制备的催化剂在浆态床合成甲醇过程中表现出良好的催化活性和稳定性,甲醇时空收率（STY）达到301.78 g/(kg?h),失活率仅为0.15%/d,与未通入CO2辅助老化制备的催化剂相比,时空收率提高了9.72%,平均失活率降低了33.33%。