γ-Al2O3载体改性对环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚催化剂性能的影响

研究了利用金属氧化物进行载体γ-Al₂O₃改性对0.5%Pt-5%K₂O/γ-Al₂O₃催化剂在环己酮二聚脱氢合成邻苯基苯酚反应中催化性能的影响。以La₂O₃、Ce₂O₃、MgO和CaO对γ-Al₂O₃载体进行改性,比较了4种金属氧化物对生成邻苯基苯酚收率的影响。结果表明,以CaO改性的催化剂可使邻苯基苯酚的收率显著提高。通过对使用CaO改性的条件进行研究,确定了最佳改性条件：CaO用量为γ-Al₂O₃质量的20%,焙烧温度600 ℃,焙烧时间5 h。以改性γ-Al₂O₃为载体制备的催化剂合成邻苯基苯酚收率达95.58%。利用XRD、XPS、H₂-TPR和NH₃-TPD对催化剂进行了表征,并结合催化剂的评价结果,对使用CaO进行载体改性后邻苯基苯酚收率提高的原因进行了探讨。     

γ-Al2O3载体改性对环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚催化剂性能的影响

研究了利用金属氧化物进行载体γ-Al2O3改性对0.5％ Pt-5％ K2O/γ-Al2O3催化剂在环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚反应中催化性能的影响.以La2O3、Ce2O3、MgO和CaO对γ-Al2O3载体进行改性,比较了4种金属氧化物对生成邻苯基苯酚收率的影响.结果表明,以CaO改性的催化剂可使邻苯基苯酚的收率得到显著提高.通过对CaO改性条件进行研究,确定最佳的改性条件为:CaO用量占载体质量的20％,焙烧温度600℃,焙烧时间5h.以改性γ-Al2O3为载体制备的催化剂合成邻苯基苯酚收率最高,可达95.6％.利用XRD、XPS、H2-TPR和NH3-TPD对催化剂进行表征,并结合催化剂的评价结果对使用CaO进行载体改性对邻苯基苯酚收率提高的原因进行了探讨.     

载体预处理对Pt-Pd-/γ-Al2O3催化剂氧化性能的影响

本文用等体积浸演法制备了一系列Pt-Pd-/γ-Al₂O₃催化剂,并考察载体预焙烧和改性对其催化氧化性能的影响。结果表明：γ-Al₂O₃载体经高温预焙烧和MgO改性后，其表面碱性增强,并影响催化剂活性中心在表面的分布,从而使催化剂对正丁醇、苯和正己烷三种有机物的深度氧化活性有不同程度的提高，其中以正己烷最为显著。     

SO2－4/Fe2O3-γ-Al2O3固体超强酸催化剂的制备

通过浸渍法制备SO^2－₄/Fe₂O₃(SF)固体超强酸，将γ-Al₂O₃纳米纤维通过粘附的方法负载到固体超强酸SO^2－₄/ Fe₂O₃上，制得SO^2－₄/Fe₂O₃-γ-Al₂O₃(SFA)固体超强酸催化剂,并选用乙酸和丁醇的酯化反应来测试SO^2－₄／Fe₂O₃-γ-Al₂O₃(SFA)固体超强酸催化剂的催化性能，在不同催化剂种类、不同γ-Al₂O₃加入量、不同焙烧温度和时间以及不同浸渍液种类和浓度的条件下，对催化活性进行了分析和讨论。     

氧化铝载体的水热改性研究

采用低温水热处理技术对γ-Al₂O₃载体进行改性,通过XRD、SEM、BET及NH_3、TPD等测试表征技术对改性后的氧化铝进行表征。研究结果表明,低温水热处理γ-Al₂O₃时,γ-Al₂O₃部分再水合生成湃铝石,焙烧后形成γ-η-Al₂O₃,此双结构氧化铝表面形态为均匀分散的球形细小颗粒,双结构氧化铝载体制备的催化剂表面酸性能与常规γ-Al₂O₃制备的催化剂相比,强酸中心的酸强度减弱,弱酸中心的酸强度增强。     

Co(Ni)MoNx/γ-Al2O3催化剂对n-C8异构化反应的催化性能

利用程序升温还原氮化技术,制备了不同助剂含量的CoMoNx/γ-Al₂O₃与NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂,以正辛烷为模型化合物,在固定连续微型反应装置上考察了催化剂的异构化活性,结果表明,CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂比NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的异构化活性高,异构烃选择性低。NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂异构化反应产物中正构烷烃和小分子支链烷烃含量低于CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂。CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的高选择性仅在催化剂活性较低的情况下才能获得。     

以RuCl3为前驱体的无氯Ru/Al2O3氨合成催化剂的制备

用等体积浸渍法制备了一种以RuCl₃作为钌母体，分别以γ-Al₂O₃和δ,θ-Al₂O₃为载体的负载型无氯Ru/Al₂O₃氨合成催化剂。该催化剂用水合肼还原，以Sm(NO)₃和Ba(NO₃)₂作助剂。催化剂各组分n(Ru)∶n(Ba)∶n(Sm)=1∶0.55∶1.6。用N₂物理吸附、XRD、XRF和CO化学吸附等方法对载体和催化剂进行表征。结果表明，以δ,θ-Al₂O₃为载体的催化剂，其氨合成活性高于以γ-Al₂O₃为载体的催化剂的活性；用水合肼还原并用热碱液和纯水洗涤的催化剂不残留Cl^-，Ru金属分散度高，其氨合成活性与用无氯钌前驱体制备并用H2还原的催化剂的活性相当，在压力10.0 MPa，空速10 000 h^-1的反应条件下，475 ℃转化率为81.2%，在500 ℃时转化率可以达到100%。而用H₂还原以RuCl₃作为钌母体的Ru/Al₂O₃催化剂时，因还原后催化剂上有Cl^-残留，其催化活性较低。     

Pd-La/γ-Al2O3气相催化合成3,5-二甲基苯胺

以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备了Pd-La/γ-Al₂O₃催化剂,并在固定床反应器中研究了该催化剂上的气相胺化合成3,5-二甲基苯胺。采用BET孔结构测试、XRD、TG和SEM等手段对新鲜及失活催化剂进行表征,考察了胺化反应前后催化剂性能的变化。结果表明,失活催化剂上的积炭分别沉积在金属和载体上。     

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。     

长链烷烃（n-C10~13）脱氢制单烯烃催化剂的研究Ⅱ.Pt-Sn/MgAl2O4催化剂上C12脱氢反应行为

采用真空浸渍法制备Pt-Sn/MgAl₂O₄和Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂。对两种催化剂进行C₁₂脱氢催化性能评价比较,并使用BET、XRD、CO吸附、TPR、NH₃-TPD和TG等手段对催化剂进行表征。NH₃-TPD测定结果表明, Pt-Sn/MgAl₂O₄催化剂比Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂具有较弱的酸性。Pt-Sn/MgAl₂O₄催化剂的初始转化率(21.6%)比Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂初始转化率(22.6%)低,但其单烯烃选择性(83.9%)比后者(73.6%)高。     

大孔y—A12O3的制备及正十二烷脱氢性能研究

采用硫酸铝和碳酸氢铵为原料合成拟薄水铝,经煅烧得到的Y-AI2O3为载体,并用浸渍法和程序升温还原法制备Pt—sn—K/y—A12O3,催化剂。利用x射线衍射仪、压汞仪和物理吸附仪表征所制备的1-A1203和Pt—Sn-/y—A1：0,催化剂的结构。以正十二烷为模型反应物,通过连续固定反应器,通过改变反应温度、空速、氢烃比、压力等参数,考察该催化剂的脱氢反应性能。结果表明,制备的1-AI203,载体具有双孔结构且孔径适宜,是良好的脱氢载体;在反应温度480℃,空速20h,压力0．14MPa,氢烃比160：1的最佳反应条件下,正十二烷的转化率为24．2％,选择性为80．1％,失活参数为14．6％。     

Fe/γ-Al2O3催化剂上CO同时还原NO和SO2研究

研究了不同载体(γ-Al₂O₃、HZSM-5、TiO₂、SiO₂和MgO)负载Fe催化剂上CO还原NO反应及CO同时还原NO和SO₂反应。结果表明,Fe/γ-Al₂O₃催化剂对CO与NO反应具有良好的催化活性,但随着反应时间的延长,催化剂很快失活;在CO和NO反应中加入SO₂,可以明显改善Fe/γ-Al₂O₃催化剂对CO还原NO反应的活性稳定性;O₂和H₂O对催化剂活性的影响较大,CO₂对催化剂的影响较小。XRD结果表明,FeS₂是催化剂的活性中心,在CO与NO反应后,FeS₂转变为催化惰性的Fe₇S₈而导致催化剂活性下降;在CO与NO及SO₂反应体系中引入O₂后,Fe/γ-Al₂O₃催化剂上的活性组分FeS2被氧化为Fe₂O₃,导致催化剂失活。     

制备生物柴油的负载型催化剂KF/CaO/陶土的研究

以共混/浸渍法制备复合负载型固体碱催化剂KF/CaO/陶土,考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,以SEM、TEM、BET等手段对催化剂进行了表征。结果表明：焙烧温度为600 ℃,焙烧时间为4 h,陶土与CaO质量比为3∶7,浸渍剂KF占陶土与CaO总质量的20%时,催化乌桕籽油制备生物柴油的收率可达96%以上。催化剂结构表征显示,该催化剂呈多孔网状结构,粒径主要分布在30～100 nm,平均孔径分布为43 nm,表面积为113.9 m2/g。     

Ca-Mg-Al复合氧化物催化尿素与1,2-丙二醇制碳酸丙烯酯

采用共沉淀法制备了系列Ca-Mg-Al复合氧化物催化剂,通过对沉淀剂配比、沉淀液pH值及焙烧温度等制备条件的考察,得到以Na₂CO₃为沉淀剂、pH=9.5、850℃下焙烧4h制备的Ca-Mg-Al催化活性最高。在 n(PG)∶n(urea)=1.5∶1、反应温度为145℃、绝压20kPa、反应时间4h、催化剂用量为尿素质量的5%时,碳酸丙烯酯收率达到84.6%。采用XRF、XRD、NH₃-TPD、SEM及BET对催化剂的组成、晶型及酸性进行了表征,发现随着沉淀剂中Na₂CO₃的含量增加,催化剂中CaO∶MgO的比例增大,碳酸丙烯酯的收率亦升高;经850℃焙烧后,催化剂中存在CaO和MgO两种活性中心,起协同催化作用;随着焙烧温度由700℃升高到850℃,NH₃-TPD脱附曲线向低温方向偏移,且强酸中心NH₃脱附峰面积比由81.14%明显下降为0,中强酸中心NH₃脱附峰面积比由0增加到78.07%,而碳酸丙烯酯收率由68%增加到84.6%,这表明催化剂强酸性位的减少是催化活性增加的主要原因。     

NaF/CaO固体碱催化制备生物柴油

采用等体积浸渍法制备了NaF/CaO催化剂,用于催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察了催化剂制备条件和反应条件对酯交换反应的影响。结果表明,通过等体积浸渍法、500℃焙烧4h和NaF与CaO的质量比6:1制得的催化剂,在70℃、催化剂用量为油质量的8%、醇油物质的量比9:1和反应2 h条件下,生物柴油收率可达95%。与单纯的CaO相比,NaF/CaO催化剂的催化活性明显提高。用共聚焦拉曼光谱考察了催化剂的表面特征。     

脂肪醇脱水制C8、C8/C10α-烯烃的研究

采用催化剂催化脂肪醇脱水制成了C8-C10α-烯烃,通过改进催化剂和开发先进工艺,在脱水装置上进行脂肪醇脱水实验,得出较为理想的烯烃产品。产品经过了气相色谱法分析和蒸馏分离。实验结果表明,Ba、H/γ-Al2O3为较好的催化剂,并得出Ba负载量为12%、催化剂焙烧温度550℃、装置反应温度310℃、空速0.3h^-1时的C8、C8/C10烯烃选择性均达到最大值98.1%和97.5%。     

Biodiesel production from soybean oil using modified calcium loaded on rice husk activated carbon as a low-cost basic catalyst

Activated carbon was obtained by hydrothermal process using rice husk as raw materials. The study in our lab had been developed to produce high-quality biodiesel from soybean oil with the activated carbon-base catalyst. The polyethylene glycol (PEG 400) modified calcium loaded on the rice husk activated carbon (CaO/AC) catalyst was prepared via the dipping method and then was used as a heterogeneous solid-base catalyst to produce biodiesel. The effects of CaO/AC ratio and calcination time on catalytic performance were researched according to the yield of biodiesel, and the optimum reaction conditions for biodiesel from soybean oil via PEG 400–modified CaO/AC catalyst were evaluated. The results showed that the yield of fatty acid methyl ester (FAME) achieved 93.01% at the reaction temperature of 342 K, methanol/oil molar ratio of 10:1, and reaction time of 6 h. All in all, modified CaO/AC catalyst showed very high activity for transesterification of soybean oil and had catalytic repeated availability.     

CaO/La2O3固体碱催化剂制备及其催化大豆油酯交换反应性能

采用共沉淀法制备了氧化钙/三氧化二镧（CaO/La2O3）固体碱催化剂,并将其应用于大豆油与甲醇进行的酯交换反应。XRD表征结果表明,活性组分在三氧化二镧上高度分散,且钙与镧之间有较强的协同作用。催化剂适宜的制备条件：钙与镧物质的量比为2∶1,焙烧温度为750 ℃,焙烧时间为3 h。在醇与油物质的量比为13∶1、催化剂质量占大豆油质量的4%、反应时间为4 h条件下,制备的氧化钙/三氧化二镧固体碱催化剂催化大豆油和甲醇进行的酯交换反应制备生物柴油的产率达到90%以上。     

循环捕集CO2后煅烧石灰石的硫化特性

ZEC(zero emission coal)系统中,粗煤气进入碳酸化/重整炉前需先脱除H₂S,提出利用经过多次碳酸化/煅烧捕集CO₂循环的煅烧石灰石(CaO)脱除H₂S,并研究循环碳酸化/煅烧次数、硫化温度、H₂S浓度和微观结构对循环CaO硫化特性的影响。结果表明,多次循环碳酸化/煅烧捕集CO₂后CaO仍具有较高H₂S吸收性能。前20次循环,CaO硫化转化率随循环次数增加迅速降低;20次循环后,CaO硫化转化率缓慢下降。硫化120 min后,未循环CaO的硫化转化率接近100%,而经历1、20和100次循环后CaO的硫化转化率分别为94%、81%和74%。H₂S浓度对循环CaO硫化性能影响较大。硫化温度(800～1000℃)对循环CaO的硫化性能影响较小,最佳硫化温度为900℃。随循环次数增加,CaO颗粒发生高温烧结,导致比表面积降低和20～150 nm内孔隙减少,而这是与H₂S吸收密切相关的孔隙,导致CaO硫化转化率降低。