负载型铁基高温变换催化剂的制备和性能研究

分别以镁铝尖晶石和活性炭作为载体制备了负载型铁基高温变换催化剂，通过XRD、TEM和活性评价测试，考察了催化剂的结构和催化反应性能。以镁铝尖晶石负载γ-Fe₂O₃制得的催化剂，其催化活性明显高于负载α-Fe₂O₃催化剂，当催化剂组成为：Fe₂O₃ 26%，K2O 2%，MgO 0.05%，Cr₂O₃ 0.7%时，400℃下CO转化率为92%，350℃为84%（汽/气=1， 空速=2000 h^-1）；经氧化处理的活性炭作为催化剂载体时，低铬条件下也具有较好的催化活性，当负载量为40%时，相同变换反应条件下CO的转化率在400℃和350℃下分别为88%和80%。两种催化剂在低Cr₂O₃含量时都保持了与传统铁铬系变换催化剂(B117型)相当的催化活性，对于改善环境具有很大意义。     

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。     

以稀土为助剂的负载型超细铁基变换催化剂的催化性能

以镁铝尖晶石为载体,稀土金属氧化物为助剂,吸附γ-Fe₂O₃胶体法制备了负载型铁系无铬变换催化剂。在负载变换催化剂上,活性组分Fe₃O₄以分立的超细微颗粒分布在镁铝尖晶石载体表面。添加镧、镨稀土金属氧化物明显改善了铁基负载型催化剂的催化活性。在汽/气＝1,空速为2 000 h^-1的反应条件下,镧改性负载型催化剂(FL/MA)的CO的转化率在400 ℃和350 ℃时分别为98%和80%。同时镧改性的负载型催化剂与B117催化剂相比,具有更好的耐热性,在高空速和低汽/气条件下也具有很好的催化活性。     

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。     

纳米MOx/ZrO2催化剂上乙醇氧化合成乙醛性能研究

采用溶胶-凝胶法首先制备出Zr(OH)₄凝胶，再将凝胶用乙醇进行醇化处理，经烘干和焙烧制得ZrO₂纳米载体。载体颗粒粒径均匀，大小为20 nm左右。以ZrO₂为载体，采用浸渍法分别负载Fe₂O₃、CuO、NiO和Mo₂O₃等不同金属氧化物，制得负载型催化剂。通过XRD、TEM、SEM和IR等对催化剂进行表征。以乙醇氧化脱氢合成乙醛为探针反应，考察了催化剂的催化性能。实验结果表明，催化剂Fe₂O₃/ZrO₂在反应温度为573 K时，乙醇转化率为75.8%，乙醛选择性为97.3%。     

2,6-二甲基苯酚气相胺化催化剂的研制

研制了2,6-二甲基苯酚气相胺化合成2,6-二甲基苯胺催化剂Pd/尖晶石，考察了不同γ-Al₂O₃载体和尖晶石的组成对催化剂催化活性的影响，同时研究了反应温度对催化反应的影响。     

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/Al2O3催化剂上CH4选择性还原NO的研究

考察了Pd/Al₂O₃、In/Al₂O₃和Co/Al₂O₃对甲烷选择性还原NO的催化活性。结果表明，采用浸渍法制备的Pd/Al₂O₃、In/Al₂O₃和Co/Al₂O₃三种催化剂，在有氧气氛下，用CH₄作还原剂催化还原NO时，Pd/Al₂O₃催化剂的活性最佳，热稳定性好，在550 ℃，用CH₄选择还原NO，Pd/Al₂O₃催化剂表现出较强的催化能力，NO的转化率达到100%。在高空速实验中，该催化剂亦表现出较高的活性，其活性顺序为Pd/Al₂O₃>In/Al₂O₃>Co/Al₂O₃。实验研究了助催化剂、氧含量以及空速对Pd/Al₂O₃催化剂活性的影响。     

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。     

固体超强酸催化剂S2O2-8/Fe2O3-Al2O3的制备及其酯化性能

以硝酸铁为铁源、硝酸铝为铝源,通过共沉淀法制备固体超强酸催化剂S₂O^2-₈/Fe₂O₃-Al₂O₃。通过催化剂样品的FT-IR谱图、不同焙烧温度催化剂样品的XRD谱图、不同陈化温度的N2吸附-脱附曲线以及催化剂样品的SEM照片,研究了其晶体的形成过程。催化剂样品红外谱图表明,催化剂中的S=O有较强的共价双键特征,诱导催化剂形成超强酸性;在XRD谱图中既无Al₂O₃的晶相峰,也无Fe₂(SO₄)₃晶相峰,说明Al₂O₃与Fe₂O₃ 在催化剂样品的表面形成了Al₂O₃-Fe₂O₃ 共价键的复杂结构。采用BET方程和BJH模型计算催化剂样品的比表面积和孔径分布,经冰水陈化的催化剂样品平均孔径为9.1 nm,最可几孔径为7.5 nm,比表面积为78.9 m²·g^-1,孔容0.149 cm³·g^-1。研究了催化剂的铁与铝物质的量比、(NH₄)₂S₂O₈浸渍浓度和不同焙烧温度对硬脂酸正丁酯酯化率的影响。在反应温度85 ℃、催化剂用量0.2 g (为反应物总质量的2%)和回流反应150 min的条件下,酯化率可达84.5%。     

镁铝尖晶石的制备及在催化反应中的应用

镁铝尖晶石是一种重要的催化材料，它本身可作为催化剂，也可作为催化剂载体。综述了镁铝尖晶石的制备及其在催化反应中的应用。     

抗水合氧化铝载体研究进展

氧化铝系载体用于含水或有水生成的催化过程时，均会发生再水合现象，从而造成催化剂强度的下降，并导致其比表面积大幅下降，使催化剂不可逆失活。镁铝尖晶石的抗水合性远高于氧化铝系载体，是一种很好的催化剂载体。综述了氧化铝系载体的再水合现象、改进载体抗水合性能的方法以及镁铝尖晶石粉体和载体的制备方法及改进措施。     

Effect of magnesia-alumina spinel precursor sol on the sintering property of fused magnesia refractory

The sintering property of fused magnesia refractory was investigated by the fused magnesia powder as matrix and the synthetic magnesia-alumina spinel precursor sol as binder. The spinel precursor sol was prepared by co-precipitation method and was characterized by its particle size, thermal analysis, microstructure, phase development with temperatures, and so on. The effect of spinel precursor sol on the sintering property of fused magnesia refractory were studied after heat treatment at 1450?°C and 1550?°C. The results showed that the bulk density, flexural strength and linear shrinkage of the sintered samples firstly increase and then decrease with increasing spinel precursor sol. The bulk density and flexural strength (cold modulus of rupture) of the sample sintered at 1550?°C, introduced with 1?wt% spinel precursor sol, reached 3.10?g/cm³ and 47.25?MPa, respectively. From the experimental results, magnesia-alumina spinel precursor sol can replace the traditional binders and improve the sintering property of fused magnesia products.     

尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以5～3mm、3～2mm、2～1mm、1～0.2mm粒度氧化铝空心球为原料,引入二氧化硅微粉制成凝胶结合氧化铝空心球浇注料,研究了预合成镁铝尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响。用各种耐火制品检测设备和仪器对引入不同量尖晶石的试样性能进行了检测。结合氧化镁-氧化铝-二氧化硅相图进行理论分析,结果发现:尖晶石的引入促进了浇注料中刚玉相的烧结,提高了凝胶结合氧化铝空心球浇注料的常温耐压强度和显气孔率,降低了浇注料的体积密度。尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料基质具有强化作用,有利于提高浇注料的热震稳定性     

Using sintered spinel in the production of roof refractories

Conclusions Using magnesia-alumina spinel produced by the ceramic method, magnesite-spinel refractories were obtained with good physico-ceramic properties and high durability in service. It was established that the firing temperature is the decisive factor in the quality of these refractories. Refractory products which contain spinel produced from commercial alumina with added chromite can be recommended for industrial-scale testing.Translated from Ogneupory, No. 8, pp. 28–35, August, 1976.     

RSM型耐硫CO变换催化剂性能评价

针对现行的变换催化剂稳定性较差、易失活的缺陷,研究以拟薄水铝石及氢氧化镁为原料制备Mg-Al尖晶石载体,开发了一种Co-Mo系新型耐硫变换催化剂——RSM型催化剂。对其孔结构、物相及强度进行了测定;通过水热实验、常压本征活性实验、加压活性试验评价了催化剂的使用性能。结果表明,RSM型催化剂在工况条件下具有优良的活性、稳定性和较长的使用寿命。     

水泥窑用MgO-MgAl2O4-ZrO2-La2O3复合耐火材料的研究

根据耐火材料和水泥熟料的反应机理,找到一种既可阻止窑皮中C2S相变,又不损害镁铝质耐火材料的高温性能的添加物,开发了一种基于MgO-MgAl2O4-ZrO2-La2O3体系的新型复合耐火材料。该材料具有优异的耐火性能、抗热震性能、挂窑皮性能、抗侵蚀性能和较高的机械强度,是一种替代镁铬砖的理想材料,适用于水泥窑烧成带。     

球形氧化铝的制备及其在丙烷脱氢催化剂中的应用

以中和法、水热法、醇铝法和铝粉盐酸回流法合成的氧化铝前驱体为原料分别制备球形氧化铝载体（记为ZH、SR、ST和SOL）,通过强度仪、X射线荧光光谱仪（XRF）、低温氮气吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段对氧化铝载体进行表征,以丙烷脱氢为探针反应研究了氧化铝的制备方法对催化剂（Pt-Sn-K/Al₂O₃）脱氢性能的影响。实验结果表明：不同方法合成的氧化铝前驱体均制备出高强度的球形氧化铝载体,其中水热法和醇铝法制备的载体还具有较大的孔容和适中的比表面积;前驱体的制备方法对催化剂的酸性影响较大,中和法制备的氧化铝载体制备的催化剂主要是弱-中强酸中心,其他方法制备的氧化铝载体制备的催化剂为弱酸中心,催化剂酸量由大到小的顺序为ZH-CAT、SOL-CAT、ST-CAT、SR-CAT;评价结果表明,醇铝法和水热法制备的载体应用于丙烷脱氢催化剂表现出良好的性能,相当于甚至优于工业剂水平。     

Properties of compositions based on the system Al2O3-Mg(Al1−x,Crx)2O4

Conclusions Magnesia-alumina spinel and highly chromic spinel MgAl_0.4Cr_1.6O₄ and MgCr₂O₄ retard the grain growth of corundum during firing of the product. Low-chromic spinel MgAl_1.6Cr_0.4O₄ and MgAlCrO₄ added in small quantities intensify the corundum recrystallization.Small (5–10% by weight) additions of spinel Mg(Al_1–x, Cr_x)₂O₄ increase the strength of the corundum specimens, but only the high-alumina spinel improves their sintering.The sintering of mixtures of Al₂O₃ and Mg(Al_1–x Cr_x)₂O₄ is impaired during the substitution of magnesia-alumina spinel by magnesia chromite, and with an increase in the quantity of spinels from 5 to 30%.A small addition (5–10%) of high-alumina spinel of the composition Mg(Al_1–x, Cr_x)₂O₄ where x 0.5 to the alumina precalcined at 1450°C enables us to obtain dense, strong, and thermally shock-resistant corundum products.Translated from Ogneupory, No. 3, pp. 53–56, March, 1972.     

Articles with sintered spinel based on bauxite and periclase

Conclusions Laboratory-production investigations were made to develop a technology for periclasespinel refractories using sintered spinel based on bauxite and periclase. It is shown that bauxite is an acceptable replacement for alumina in synthesizing magnesia-alumina spinel. Control batches of ladle brick were made, and these had satisfactory properties.Translated from Ogneupory, No. 4, pp. 12–13, April, 1992.