ZIF-67@Co3O4催化氧化VOCs性能研究

以MOF为前驱体构筑金属氧化物催化剂对于甲苯等VOCs催化氧化具有重要意义。以廉价且易合成的ZIF-67为前驱体,在不同条件下焙烧制备了一系列催化剂用于甲苯催化氧化,研究了焙烧温度和焙烧时间对所得催化剂结构和甲苯催化性能的影响。结果表明,对ZIF-67焙烧温度的控制可有效调控所得催化剂的结构,其中350℃焙烧所得的ZIF-67-Co₃O₄-350有较小的纳米粒径、较大的比表面积和孔径、丰富的缺陷结构、较多的Co³⁺和较强的低温还原性能,展现出优异的甲苯催化活性。此外,焙烧时间也会影响催化剂的活性。     

CrF3基催化剂的热稳定性及其对气相氟化反应的催化性能

研究了CrF₃基催化剂前驱体的热行为、催化剂的晶相和比表面积、孔容对催化剂活性的影响。结果表明，惰性气氛以及向前驱体中添加微量助剂可以提高其热稳定性；CrF₃基催化剂的活性相以非晶态存在；随着比表面积和孔容的增大，催化剂的活性提高。考察了CrF₃基催化剂对氟化HCFC-123合成HFC-125反应的催化性能。     

制备条件对山梨醇氢解CuO-ZnO催化剂的影响

研究了并流共沉淀法制备的CuO-ZnO催化剂在山梨醇催化氢解反应中的催化性能,考察了催化剂制备时不同沉淀温度和不同pH对催化剂性能的影响。采用XRD、H₂-TPR和SEM等手段对催化剂及其前驱体的分散状态、还原性能和表面形貌进行了表征。结果表明,沉淀pH显著影响催化剂的分散程度和表面形貌,而沉淀温度则影响催化剂及其前驱体中CuO、ZnO的分散状态和分子组成形式;当 pH=8.0和沉淀温度为70 ℃时,催化剂的活性最佳。     

铜源对Cu/ZSM-5催化剂氨选择性催化还原NO的影响

采用旋蒸法,以硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜为前驱体分别制备了3种不同铜源的Cu/ZSM-5分子筛催化剂。评价了不同铜源Cu/ZSM-5催化剂的氨选择性催化还原(NH_3-SCR)活性,并通过XRD、N2-吸附/脱附、H2-TPR、XPS和NH_3-TPD等技术对催化剂的物化性质进行了表征。结果表明:铜源对Cu/ZSM-5分子筛催化剂中低温段的氨选择性催化还原NO性能有较大影响。所制备的3种不同铜源Cu/ZSM-5催化剂活性在中低温段有明显差异,以硝酸铜为前驱体的Cu(N)/ZSM-5催化剂取得最佳的中低温活性,在190℃时NO转化率达91%。表征结果表明,引入不同铜盐种类对分子筛的结构影响不大,但对其铜物种存在形式、酸位数量等影响较大。Cu(N)/ZSM-5样品具有最多的孤立Cu~(2+)物种以及中酸位数量。孤立的Cu~(2+)有利于增强催化剂低温还原性能,中等强度酸性位点有利于NH_3的吸附与活化,因此Cu(N)/ZSM-5样品中低温段NH_3-SCR催化性能最佳。     

前驱体焙烧温度对Ni_2P/SiO_2月桂酸甲酯脱氧性能的影响

以负载磷酸镍为前驱体采用程序升温还原法制备了Ni_2P/SiO_2催化剂,采用H2-程序升温还原(H_2-TPR)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N_2吸附、CO吸附和NH_3-程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法研究了前驱体焙烧温度对Ni_2P/SiO_2催化剂结构和月桂酸甲酯脱氧性能的影响。结果表明,随着前驱体焙烧温度从400℃增加到800℃,所制备催化剂的比表面积、孔容先基本不变然后降低,Ni_2P晶粒尺寸增大,催化剂酸性减弱。在月桂酸甲酯脱氧反应中,随前驱体焙烧温度提高,所制备Ni_2P/SiO_2催化剂脱氧活性先升高后降低,其中由在500℃焙烧前驱体所制备的催化剂具有较高脱氧性能;此外,脱氧产物十一烷和十二烷的物质的量之比呈现先基本不变后减小的趋势,说明前驱体焙烧温度对所制备催化剂上脱氧途径有一定影响。影响脱氧途径的主要因素是Ni_2P晶粒尺寸及催化剂酸性。     

镍盐前驱体对Ni/SBA-15催化剂上甲烷干重整反应性能的影响

研究了不同镍盐前驱体(硝酸镍、乙酸镍和氯化镍)制备的Ni/SBA-15催化剂对甲烷干重整反应催化性能的影响。与硝酸镍和氯化镍相比,以乙酸镍为前驱体制备的催化剂在不同反应温度下具有优异的催化活性,在700℃下,经过20 h连续的稳定性测试,催化剂仍表现出良好的稳定性和选择性。利用N_2吸附-脱附、XRD、XPS、H_2-TPR和TG对催化剂结构、表面物种和还原性等进行分析。结果表明,乙酸镍制备的Ni/SBA-15催化剂具有较低的NiO结晶度以及良好的分散度、优越的氧化还原性能和抗积碳性能。此外,活性组分Ni与载体SBA-15之间的相互作用有利于其良好的催化活性。     

碱种类及含量对Cu/ZnO/Al2O3催化剂结构及性能的影响

采用共沉淀法制备Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂，考察以Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH和KOH为沉淀剂对催化剂结构及性能的影响，并采用XRD和固定床反应器对催化剂结构及性能进行表征。结果发现，催化剂前驱体受沉淀剂种类、反应液pH值、碱量的影响较大，产物的产量、失重率及结构具有明显的变化。随着一元碱强度的增加，反应产物低温发生分解生成CuO,催化剂产量及焙烧失重率受低温分解的影响较大，但催化剂结晶度提高，性能没有明显的变化，CO₂转化率在17%～18%之间，甲醇选择性为35%;而采用二元碱Na₂CO₃,随着碱量的增加，焙烧失重率先减小后增大，催化剂性能明显低于一元碱制备的催化剂，CO₂转化率和甲醇选择性分别降至7.5%和13%。提高一元碱的含量，催化剂前驱体中的两性化合物将部分溶解，虽然催化剂活性变化不大，但甲醇选择性从35%降至31%。     

浸渍-水热制备方法对Ni/Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

活性组分与载体之间的相互作用能够影响催化剂的催化性能。浸渍法是最常规的催化剂制备方法,本文通过对浸渍之后的催化剂前驱体进行水热处理,改善了浸渍法制备的Ni/Al_2O_3催化剂上Ni粒子与Al_2O_3之间的相互作用,从而改善了催化剂的催化性能。通过XRD和H_2-TPR表征发现,水热处理4h制得的Ni/Al_2O_3-4催化剂上,Ni与Al_2O_3之间的相互作用强度适中,Ni-Al合金的衍射峰强度最低,活性组分Ni的衍射峰最为弥散,该催化剂在甲烷干重整具有最高的催化性能。     

掺杂方式对纳米（Ce-Zr-Pr）O2/γ-Al2O3陶瓷载体涂层性能的影响

采用在拟薄水铝石溶胶中分别掺杂纳米(Ce-Zr-Pr)O2固溶体粉末和前驱体溶胶的方式,制备(Ce-Zr-Pr)O2/γ-Al2O3蜂窝陶瓷载体涂层。并利用XRD、H2-TPR、BET和氧脉冲等手段研究掺杂方式对涂层的晶相结构、还原性能、比表面积和储氧性能的影响,由SEM照片观察涂层的表面形貌。结果表明,两种掺杂方式制备(Ce-Zr-Pr)O2/γ-Al2O3涂层均具有较好的织构和储氧性能。其中前驱体溶胶掺杂方式制备涂层液的粒径小,分布范围窄,且涂层表面光滑均匀,比表面积和储氧性能较高。(Ce-Zr-Pr)O2/γ-Al2O3蜂窝陶瓷载体涂层负载的单Pd三效催化剂具有低的起燃温度和优异的三效催化转化活性。     

用于甲烷干法重整的Ni/SiO_2纳米复合空心结构催化剂

采用水热法制备了具有片层结构的Ni/SiO2纳米复合空心结构催化剂,研究了其对甲烷干法重整(DRM)反应的催化活性和稳定性,并以传统浸渍法制备的Ni/SiO2催化剂作为参照样。结果表明,Ni/SiO2纳米复合空心结构催化剂有很高的比表面积(405.6 m2/g)和显著提高的高温抗烧结与抗积碳能力。这归因于该复合空心结构以片层状镍硅酸盐为前驱体,金属镍纳米颗粒由前驱体在氢气气氛中高温还原分解得到,使得该结构具有很强的金属纳米颗粒与载体之间的相互作用,因而具有优异的催化性能。     

甘油氢解合成1,2-丙二醇铜锌铝催化剂的性能

采用共沉淀法制备了铜锌铝类水滑石前驱体,经焙烧和还原后制得铜基催化剂。采用XRD、H₂-TPR、H₂-TPD、NH₃-TPD和CO₂-TPD等表征手段并结合甘油氢解反应评价,研究了类水滑石前驱体的老化对催化剂结构和性能的影响,考察了反应条件对催化剂甘油氢解反应性能的影响。结果表明,老化有利于形成结构更为完整的类水滑石前驱体,但对铜物种的还原性能未造成显著影响。与由未老化前驱体制备的催化剂相比,由老化前驱体制备的铜锌铝催化剂具有较大Cu表面及较大酸量,但表面碱中心数量较低,从而该催化剂具有较好的甘油氢解活性及稳定性。在220 ℃、H₂压力3.0 MPa、n(H₂)/n(甘油)为18.9、甘油重时空速1.26 h^-1及质量分数为60%甘油水溶液的条件下,经老化前驱体制备的铜锌铝催化剂上甘油转化率接近100%、1, 2-丙二醇选择性约为96%。     

介孔FeCo催化剂制备及其在CO_2加氢制低碳烯烃的催化性能

利用模板法制备了非负载型介孔FeCo催化剂,研究了前驱物溶液浓度、Fe/Co摩尔比对催化剂结构和性能的影响。采用XRD、N_2吸附-脱附和CO_2-TPD等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征分析,并在高压固定床反应器中考察了催化剂在CO_2加氢制低碳烯烃反应中的催化性能。结果表明,前驱体溶液浓度0.8 mol/L、Fe/Co比3∶1条件下,催化剂孔径主要分布于2~25 nm范围、BET比表面积84.075 m~2/g、孔容0.249 cm3/g;!-Fe_2O_3和CoFe_2O_4的结晶度较好,晶粒尺寸较小;中强碱量和总碱量值最大;CO_2转化率可达77.9%,低碳烯烃选择性可达47.9%。     

钴基催化剂催化环氧乙烷氢甲酯化的研究

以可溶性钴盐和锌粉为钴基催化体系的前驱体,原位合成了羰基钴催化剂,并且研究该催化剂体系对环氧乙烷氢甲酯化反应制备3-羟基丙酸甲酯的催化性能;实验结果表明,选用醋酸钴作为前驱体,环氧乙烷的转化率为80.52%,3-羟基丙酸甲酯的选择性达到83.00%。     

钛助剂引入方式对钴基费托合成催化剂性能的影响

在费托合成反应中,Ti通常起到助剂的作用,Ti的加入能够有效的改变催化剂的物理化学性质,进而改变催化剂费托合成反应的活性及选择性。本文研究了Ti的引入方式对钴基费托合成催化剂催化性能的影响。制备了Ti修饰载体Al2O3的钴基费托合成催化剂Co3/Ti-Al2O3和Ti修饰活性组分前驱体的钴基费托合成催化剂Co3-Ti/Al2O3,分别对其进行了FT-IR、BET、TG、XRD、TPR、TPD、TEM等表征,并研究了其费托催化性能。结果表明,以两种不同方式引入助剂钛后得到的两个催化剂Co3/Ti-Al2O3和Co3-Ti/Al2O3的选择性和活性情况基本一致。     

CFC-115加氢脱氯制HFC-125 Pd/C催化剂制备研究

以商品化活性炭为载体、贵金属Pd为活性组分,采用浸渍法制备了一系列Pd/C催化剂.在常压固定床微型反应器中,以CFC-115加氢脱氯生产臭氧消耗物质(ODS)替代品HFC-125为目标反应,评价了催化剂的性能.详细考察了载体预处理硝酸浓度、载体粒径、Pd源前驱体及溶剂等制备条件对其催化性能的影响.在研究的范围内,采用粉末活性炭为载体,Pd(NO_3)_2为Pd源,甲醇为溶剂制备的催化剂具有最好的催化性能.     

介孔FeCo催化剂制备及其在CO_2加氢制低碳烯烃的催化性能

利用模板法制备了非负载型介孔FeCo催化剂,研究了前驱物溶液浓度、Fe/Co摩尔比对催化剂结构和性能的影响。采用XRD、N_2吸附-脱附和CO_2-TPD等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征分析,并在高压固定床反应器中考察了催化剂在CO_2加氢制低碳烯烃反应中的催化性能。结果表明,前驱体溶液浓度0.8 mol/L、Fe/Co比3∶1条件下,催化剂孔径主要分布于2²5 nm范围、BET比表面积84.075 m25 nm范围、BET比表面积84.075 m²/g、孔容0.249 cm3/g;!-Fe_2O_3和CoFe_2O_4的结晶度较好,晶粒尺寸较小;中强碱量和总碱量值最大;CO_2转化率可达77.9%,低碳烯烃选择性可达47.9%。     

前驱体结构对多环芳烃选择性开环Pt/Beta催化剂的影响

以海绵铂为原料合成出［Pt（NH₃）₆］Cl₄络合物,采用热重分析（TG）、扫描电镜-能谱（SEM-EDS）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、质谱（MS）、X射线光电子能谱（XPS）等手段确定了［Pt（NH₃）₆］Cl₄的结构组成;以H₂PtCl₆、Pt（NH₃）₄Cl₂和［Pt（NH₃）₆］Cl₄为前驱体,采用等体积浸渍法制得Pt/Beta催化剂,采用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、氢氧滴定（H₂-O₂）、透射电镜（TEM）、氢气程序升温脱附（H₂-TPD）等表征了Pt/Beta催化剂的物化性质,并考察了Pt/Beta催化剂的多环芳烃选择性开环性能。结果表明,［Pt（NH₃）₆］Cl₄络合物具有更高的“抗自还原”能力,可从前驱体结构上降低铂氨前驱体受热分解时的自还原现象。前驱体结构对铂纳米颗粒的几何尺寸及分布有较大影响,一方面络合物的价态显著影响前驱体与分子筛间的静电作用,进而影响铂纳米颗粒的落位与尺寸;另一方面络合物的空间结构影响前驱体在分子筛微孔中的分布,影响铂纳米颗粒的Ostwald熟化速率。前驱体结构可调变Pt/Beta催化剂的双功能匹配关系,显著影响Pt/Beta催化剂转化甲基萘的活性、稳定性,采用［Pt（NH₃）₆］Cl₄前驱体制备的Pt/Beta催化剂具有更优的活性及长周期稳定性。     

磺酸基功能化C/Si材料催化合成短碳链结构磷脂

通过化学活化有机磺酸前驱体,低温下制备了磺酸基功能化碳/硅材料(C/Si-SO3H),并将其用于大豆卵磷脂与丙酸乙酯或丁酸甲酯催化合成短碳链结构磷脂的反应中,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量及循环次数对该酯交换反应的影响.采用FTIR、Raman及Boehm酸含量滴定等手段对C/Si-SO3H进行结构和表面酸性质表征,以建立该催化剂的构效关系.结果表明,C/Si-SO3H表面含有大量Br?nsted酸性位点,因而催化性能较为突出;当催化剂用量为反应原料总质量的7％、40℃反应6 h,短碳链结构磷脂中丙酸或丁酸的接入率高达18.33％或16.23％,且C/Si-SO3H循环利用4次而无明显失活.     

负载型非钒基脱硝催化剂的研究

以铁为主要活性组分,过渡金属为改性剂,Al2 O3为载体制备了一种负载型非钒基脱硝催化剂,并考察了活性组分负载量、焙烧参数、活性前驱体等对催化性能的影响.结果表明,活性组分负载量和焙烧升温速率对催化剂活性影响较大;二价铁盐得到催化剂活性优于三价铁盐,其中以FeCl2为前驱体得到的催化剂活性最佳;通过铈或锡改性后催化剂的...     

等离子体制备稀土金属掺杂甲烷干气重整Ni/Mg/Al催化剂

采用冷等离子体炬技术制备了以水滑石为前驱体的Ni/Mg/Al催化剂,考察了La和Ce助剂的添加对催化剂结构及其对CH_4和CO_2重整催化性能的影响。利用XRD、BET、XPS及TG对催化剂进行了表征和性能测试。结果表明:冷等离子体炬能快速分解Ni/Mg/Al水滑石前驱体,生成具有介孔特性的水镁石相Mg(Ni,Al)O固溶体,并生成Ni0晶粒。在温度700℃、空速30 000 m L/(h·gcat)、V(CH4)∶V(CO2)=4∶6时,CH_4和CO_2的转化率分别为76.6%和61.8%。助剂Ce的添加增加了晶格氧的含量,促进了催化剂表面碳物种的消除,CH_4和CO_2的转化率分别提高了4%和7%。La的加入,抑制了Ni0晶粒的团聚,增加了Ni0的分散度,与未添加La的催化剂相比,非活性碳的生成量减少70%,表现出良好的抗积炭性能。