纳米Pd/AC催化顺酐“一锅法”水相合成丁二酸

将改性骨架镍催化剂、贵金属负载型催化剂用于"一锅法"水相顺酐催化加氢合成丁二酸,考察了催化剂种类、反应温度、反应压力、顺酐用量及催化剂用量对该反应的影响,并用XRD和TEM法对反应前后催化剂的微观结构进行了表征。结果表明,由胶体溶液法制备的负载型纳米Pd/AC(AC为活性炭)催化剂的性能最好。在353 K、1.0 MPa、顺酐1.96 g、水20mL、2%(w)Pd/AC催化剂0.020 g的优化条件下反应177 min时,顺酐转化率达100.0%,丁二酸选择性达99.8%。Pd/AC催化剂的稳定性实验结果显示,该催化剂连续使用10次后仍能维持较高的活性和选择性。新鲜Pd/AC催化剂中Pd颗粒分散均匀,粒径为1～4 nm;连续使用10次后Pd/AC催化剂部分发生团聚,但仍存在大量的纳米级Pd晶粒,使反应稳定进行。     

活性炭负载Au-Cu二元催化剂用于多相甲醇羰基化反应

通过浸渍法制备了一系列活性炭(AC)负载的Au-M/AC二元催化剂(M为金属元素),采用ICP-OES、XRD、TEM、XPS、H_2-TPR和N_2吸附-脱附等分析手段对制备的催化剂进行表征,考察了多种金属组分对催化剂甲醇羰基化催化性能的影响。实验结果表明,与单一组分的Au/AC催化剂相比,Au-M/AC催化剂催化甲醇羰基化的活性均有不同程度的提高,其中,Au-Cu/AC催化剂表现最佳,在240℃、1.7 MPa、n(CH_3I):n(MeOH):n(CO)=1:24:25、GHSV=3 600h~(-1)的条件下,Au-Cu/AC催化剂对乙酰基产物的选择性和时空收率分别98.5%和499.5 g/(kg·h)。表征结果显示,制备的1Au1Cu/AC催化剂中,Au主要以纳米颗粒分散在载体表面上,Cu以高价氧化态高度分散在催化剂的表面。     

钯/介孔碳催化1-硝基萘加氢制备甲萘胺

以活性炭和介孔碳(MC)为载体,采用浸渍法制备了一系列Pd和Ru催化剂,并通过BET,TEM,XRD等方法对催化剂进行了表征。在100 m L不锈钢高压反应釜中,研究了不同催化剂催化1-硝基萘加氢制甲萘胺的性能,考察了活性组分、载体、溶剂、反应温度、反应压力和催化剂用量等条件对反应的影响。实验结果表明,Pd/MC催化剂具有高活性和稳定性。经单因素实验考察,确定最优的工艺条件为Pd/MC催化剂用量为1-硝基萘质量的1%、溶剂为无水乙醇、反应温度为140℃、反应压力为4.0 MPa。在此条件下,1-硝基萘的转化率为100.0%、甲萘胺选择性大于99.8%,Pd/MC催化剂可重复使用30次以上,具有工业化应用前景。     

不同分子筛负载Pd催化剂催化苯加氢烷基化制备环己基苯

以不同分子筛为载体,采用浸渍方法制备了一系列Pd/分子筛催化剂,采用XRD、NH3-TPD、BET和SEM表征方法对不同分子筛进行表征,并考察了低温下不同分子筛酸性和孔结构对Pd/分子筛催化剂催化苯加氢烷基化制备环己基苯(CHB)性能的影响。结果表明：苯加氢烷基化反应的催化性能受不同分子筛酸量和孔结构的影响,以小孔道、高酸量的HZSM-5、H-IM-5分子筛和大孔道、低酸量H-RZM的分子筛为酸性组元的Pd/分子筛催化剂,苯转化率(<16%)和环己基苯选择性较低(<45%);以大孔道、适中酸量的HBETA和HMCM-49 分子筛为酸性组元的Pd/分子筛催化剂,苯转化率和环己基苯选择性明显提高,可分别达36.61%、62.85%和34.69%、71.55%;HY分子筛具有较开阔的孔道、较高酸量,Pd/HY催化苯加氢烷基化反应的苯转化率(48.63%)和环己基苯选择性最高(82.94%),是较为合适的低温苯加氢烷基化反应的酸性组元。     

介孔TiO_2负载Pt催化对氯硝基苯加氢反应性能

采用浸渍还原法制备了介孔TiO_2负载Pt催化剂(Pt/meso-TiO_2),采用N_2吸附-脱附和XRD方法对其进行了表征,并考察了Pt/meso-TiO_2催化对氯硝基苯加氢反应的性能。实验结果表明,Pt负载量为0.1%(w)的0.1%Pt/meso-TiO_2催化剂催化对氯硝基苯加氢反应的性能明显优于以P25 TiO_2为载体、Pt负载量相同的Pt/P25 TiO_2催化剂。当Pt负载量从0.3%(w)降至0.1%(w)时,Pt/meso-TiO_2催化剂的Pt质量比活性提高近一倍,且减少了脱氯副反应。反应温度和H_2压力对0.1%Pt/meso-TiO_2催化剂催化对氯硝基苯加氢反应有较大的影响,适宜的反应条件为40℃、较高的H_2压力。以正丙醇为溶剂,在40℃、H_2压力1.0 MPa下,0.1%Pt/meso-TiO_2催化剂催化对氯硝基苯加氢的脱氯副反应可被完全抑制。     

氮改性介孔碳的制备及其对水中壬基酚聚氧乙烯醚的吸附

以软模板法合成介孔碳(MC),添加三聚氰胺为改性剂合成氮改性介孔碳(NMC),并进行N2吸-脱附、TEM和FT-IR表征,同时考察NMC和MC对水中壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO10)的吸附性能。结果表明,NMC和MC的比表面积分别为579.6m~2/g和687.8m~2/g。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附行为遵循Freundlich等温模型,为优惠吸附。吸附过程为可自发进行的放热反应,无化学键等强键作用,主要以物理吸附为主。吸附饱和后的NMC和MC经5次循环/再生后对NPEO10的去除率均在60%以上。与活性炭(AC)相比,NMC和MC的吸附效果更优越。     

Cu-ZrO_2/凹凸棒石催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的性能

以凹凸棒石(ATP)为载体,采用浸渍法制备了Cu-ZrO_2/ATP系列催化剂,并在连续流动常压固定床微型反应器上对Cu-ZrO_2/ATP催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能进行评价,考察了反应温度、反应时间、Cu和ZrO_2的负载量、水醇摩尔比及重时空速(WHSV)等条件对催化性能的影响。采用XRD、N_2吸附-脱附、H_2-TPR、NH3-TPD、CO_2-TPD、BET等方法对催化剂的结构进行表征。实验结果表明,Cu(20%(w))-ZrO_2(15%(w))/ATP催化剂具有较高的活性和稳定性;在280℃、n(水)∶n(甲醇)=1.2∶1和WHSV=3.6 h~(-1)的条件下,甲醇转化率和氢气选择性均高于99%,CO选择性低于2.5%,且连续反应50 h后,催化剂仍保持较高的活性。表征结果显示,ZrO_2的加入改变了催化剂的孔结构和酸碱性,ZrO_2和Cu之间存在相互作用。     

纳米氧化铝负载钒催化剂在CO_2气氛下的乙苯脱氢性能研究

采用溶胶-凝胶法以仲丁醇铝为铝源,制备了纤维状纳米氧化铝(Al-n)。与传统的商业γ-Al_2O_3相比,纤维状纳米氧化铝具有较高的比表面积(291m~2/g),较大的孔体积(0.53m~3/g)和较大的最可几孔径(7.3nm),属于典型的介孔材料。以Al-n为载体,制备不同钒负载量的催化剂,用于CO_2氧化乙苯脱氢反应。该反应在550℃下进行,钒负载量为0.8mmol/g时催化性能最佳,乙苯(EB)转化率和苯乙烯(ST)选择性分别为65.16%和95.91%。其优良的织构性能和网状纳米结构有利于物质的传递扩散,提高了活性物种的可接近性,缓解了催化剂失活。通过XRD,TEM,氮吸附,TGA,H_2-TPR等手段,分析了催化性能与钒负载量以及载体间的关联,发现积炭不是导致催化剂失活的唯一因素,此外,钒物种的深度还原也可能是催化剂活性降低的原因之一。     

Zn对Cu/AC催化剂甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化性能的影响

采用浸渍法制备Zn促进的活性炭(AC)载Cu催化剂CuZn/AC,考察了浸渍顺序和Zn加入量对催化剂的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)性能的影响。采用XRD,H_2-TPR,CO-TPD,AAS和TEM表征催化剂结构和表面性质。结果表明,共浸渍法制备的催化剂与分步浸渍法相比,其分散性和催化性能优于分步浸渍法制备的催化剂。共浸渍法引入适量的Zn可提高CuZn/AC催化剂的铜物种分散性和还原后的催化剂的Cu0含量,从而提高了催化剂活性。w(Zn)为2%的10Cu_-2Zn/AC催化剂的催化性能最佳,甲醇转化率和DMC选择性分别为10.5%和95.1%。     

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。     

焙烧条件对Ni-Sn-Cr/AC催化乙酸甲酯气相羰基化合成醋酐反应性能的影响

以活性炭(AC)为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni-Sn-Cr/AC催化剂,在连续流动固定床反应器上考察了焙烧温度、焙烧时间和焙烧气氛等热处理条件对该催化剂催化乙酸甲酯气相羰基化合成醋酐反应性能的影响;同时用扫描电子显微镜、X射线衍射和N_2物理吸附等方法表征了该催化剂的结构。实验结果表明,焙烧温度和焙烧时间对催化剂活性的影响较为显著,而焙烧气氛对催化剂活性的影响不大。在N_2气氛中于600℃下焙烧4 h后的Ni-Sn-Cr/AC催化剂具有较高的羰基化活性;在n(CO):n(H_2)=8、n(CH3COOCH3):n(CH_3I)=7、n(CO):n(CH_3COOCH_3)=4、反应温度205℃、反应压力5.5 MPa、气态空速1 200 h~(-1)的条件下,乙酸甲酯的转化率、醋酐的选择性和收率分别达到38.8%,81.1%,31.5%。     

甲醇气相羰化镍基复合催化剂的催化稳定性研究

用浸渍法制备了负载型Ni-Mo/AC和Ni-Mo-La/AC复合催化剂,在连续固定床反应器中评价了其催化甲醇气相羰基化合成醋酸和醋酸甲酯的性能。考察了催化剂的催化稳定性,并用吸附法表征了反应前后的催化剂的孔结构。结果证明,Ni-Mo/AC催化剂在反应中容易积炭,失活较快,La元素的加入对活性组分在AC上的均匀分散及催化剂的催化稳定性有所改善,降低了失活速率。     

γ-Al_2O_3载体孔结构对负载钯催化剂催化C_9石油树脂加氢性能的影响

选择了3种不同的工业化γ-Al2O3载体,其中W203型和W217型是典型的中孔γ-Al2O3载体,而W251型是特殊的大孔γ-Al2O3载体,考察了它们负载的Pd/γ-Al2O3催化剂催化C9石油树脂加氢的性能;采用N2吸附-脱附、CO化学吸附、SEM、TEM、XRD等表征手段对γ-Al2O3载体及Pd/γ-Al2O3催化剂进行了表征。实验结果表明,加氢催化剂载体的孔性质对其催化C9石油树脂加氢性能具有重要影响,存在大量大孔的载体制备的Pd/γ-Al2 O3催化剂在大分子催化加氢反应中表现出更高的催化活性和稳定性。3种工业化γ-Al2O3载体的平均孔径及其负载的Pd/γ-Al2O3催化剂的催化活性和稳定性的高低均遵循同样的顺序:W203相似文献   

Pd/Co_3O_4催化剂上低浓度甲烷催化燃烧

采用沉淀法制备了Co3O4载体、浸渍法制备了Pd/Co3O4催化剂,对Pd/Co3O4催化剂上的低浓度甲烷燃烧反应进行了研究,考察了焙烧温度、Pd负载量及预处理条件等对其催化性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的升高(从550℃到700℃),Co3O4结晶度提高,PdO颗粒增大,催化剂的比表面积和甲烷催化燃烧活性降低。随着钯负载量的增加,Pd/Co3O4催化剂的活性有所提高,但Pd含量高的催化剂,甲烷催化燃烧稳定性较差。550℃下焙烧Pd质量分数为1.0%的Pd/Co3O4催化剂对低浓度甲烷燃烧具有较好的低温催化活性和稳定性,甲烷转化率达到50%时的反应温度为416℃,500℃下运行96 h后,甲烷转化率仍然维持在90%以上。     

轻稀土元素改性Cu-ZnO-Al_2O_3催化剂对CO_2加氢制甲醇反应的催化性能

研究了轻稀土元素La,Ce,Pr,Nd对Cu-Zn O-Al_2O_3(CZA)催化剂的改性以及改性前后的催化剂在CO_2加氢制甲醇反应中的催化性能,比较了Ce/CZA和CZA催化剂上反应温度对甲醇收率的影响,并考察了Ce/CZA催化剂的稳定性;采用XRD、XPS、H_2-TPD、CO_2-TPD、N_2O化学吸附、低温N2吸附-脱附、SEM-EDS等方法表征了催化剂的构效关系。实验结果表明,轻稀土元素改性能提高CZA催化剂的催化性能,Ce改性的效果最好,与CZA催化剂相比,Ce/CZA催化剂上的甲醇收率能提高43.6%;Ce/CZA催化剂的最佳使用温度为240℃,在此温度下运行1 000 h,Ce/CZA催化剂的稳定性良好;Ce/CZA催化剂较高的催化性能可归因于对反应物分子具有较高的吸附能力以及较强的Cu-Zn O相互作用。     

Pt(Pd)/Hβ催化剂催化正丁烷异构化反应特性的研究

用等体积浸渍法制备了Pt/Hβ和Pd/Hβ催化剂,采用高压连续微反装置在反应温度300～500℃、反应压力2.0 MPa、氢与烃的摩尔比3.0、液态空速1.25 h-1的条件下考察了催化剂催化正丁烷异构化反应的性能;采用N2吸附-脱附和SEM方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,反应温度为350℃时,Pd/Hβ催化剂的性能优于Pt/Hβ催化剂;反应温度为400℃时,后者的性能优于前者。反应温度为400℃时,Pt/Hβ催化剂的适宜Pt负载量为0.6%(w),此时正丁烷转化率为65.6%,异丁烷选择性为55.6%;Pd/Hβ催化剂的适宜Pd负载量为0.3%(w),此时正丁烷转化率为64.6%,异丁烷选择性为44.8%。考察了助剂对Pt/Hβ和Pd/Hβ催化剂性能的影响,添加Cu,Sn,Zn的催化剂性能良好。     

MCM-41担载的Pd催化剂加氢脱硫反应性能

 以含0.8%(质量分数)二苯并噻吩(DBT)的十氢萘溶液为模型化合物, 考察了Si-MCM-41、Al-MCM-41和Si-MCM-41与HY机械混合物(MY)担载的Pd催化剂加氢脱硫(HDS)反应性能, 并采用XRD、N₂吸附和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)方法对载体进行了表征. 结果表明, Al-MCM-41表面酸中心以L酸为主, MY表面主要为B酸; 而Si-MCM-41的酸性较弱. DBT在这些担载型Pd催化剂上主要通过预加氢反应路径脱硫, 催化剂活性顺序为: Pd/Al-MCM-41>Pd/MY>Pd/Si-MCM-41. 提高载体的酸性显著提高了催化剂的加氢脱硫活性, 但对其直接脱硫活性影响不大. 从DBT的HDS产物分布来看, Pd/Al-MCM-41具有较高的脱硫活性和异构化活性以及较低的加氢裂化活性; 而Pd/MY表现出较高的加氢裂化活性, 但脱硫活性相对较低, 并且失活较快. 二者在反应性能上的差异可能与MY孔道结构和表面酸中心分布不同有关. 具有良好介孔孔道结构和较高L酸与B酸比例的Al-MCM-41是一种优良的贵金属HDS催化剂载体.     

Nb-SBA-15的制备及催化氧化脱硫的研究

以纯硅介孔分子筛SBA-15为载体,铌酸为铌源,采用后合成法制备了催化剂Nb-SBA-15,通过X射线衍射(XRD)、BET分析、差热分析对所制样品进行了表征。以异辛烷的二苯并噻吩溶液为模拟汽油,对介孔分子筛催化剂Nb-SBA-15的制备条件以及催化氧化脱硫性能进行了研究。实验结果表明,当铌酸负载量小于30%时,催化剂Nb-SBA-15仍具有规则的二维六方介孔结构。介孔分子筛催化剂Nb-SBA-15具有较高的催化活性和稳定性,在铌酸负载量为15%、催化剂焙烧温度为300℃、反应温度为60℃、反应时间为60 min、氧化剂H_2O_2与硫摩尔比为3、剂(N-甲基吡咯烷酮、NMP)油体积比为1、催化剂用量为5%时,脱硫率可达96.30%。     

介孔碳负载型蒽醌加氢催化剂的制备及其加氢性能

以经过酸处理的介孔碳(MC)为载体,采用浸渍法制备了Pd/MC催化剂。实验室模式评价表明,Pd/MC催化剂表现出良好的活性和选择性。以粉末状0.3%Pd/MC为催化剂,在工作液质量浓度130g/L、反应温度60℃、反应压力0.4MPa条件下,氢化效率达7g/L以上。     

多孔Silicalite-1沸石负载Ni对肉桂醛的选择性加氢

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,有机硅季铵盐为介孔模板材料成功制备了具有较大介孔孔容(0.36cm~3/g)和高纳米孔表面积(253m~3/g)的多孔Silicalite-1沸石(Silicalite-1-M),并负载金属Ni催化剂(Ni/Silicalite-1-M)研究了其对肉桂醛的选择性加氢性能。采用XRD、N_2-吸附、H_2-TPR、SEM和TEM等手段对载体及其催化剂进行了表征。考察了反应温度、Ni的负载量对肉桂醛选择性加氢性能的影响。实验结果表明,Ni/Sil-icalite-1-M催化剂对肉桂醛具有较高的选择性加氢活性和3-苯丙醛的选择性。当反应时间为60min,反应压力为1.5MPa,反应温度为100℃时,肉桂醛的转化率为99.3%,3-苯丙醛的收率高达88.0%。