正十二烷在Pt/ZSM-22和Pt/ZSM-23上的加氢异构反应性能

采用常规水热合成法合成了ZSM-22和ZSM-23分子筛,进而制备了分别含有上述分子筛的催化剂,并借助XRD、SEM、NH3-TPD和Py-IR表征了这两种分子筛和催化剂的结构和酸性,同时以正十二烷为模型化合物,采用固定床反应器研究了Pt/ZSM-22和Pt/ZSM-23催化剂上正十二烷加氢异构反应性能。结果表明,在这种模型反应基础上,催化剂的反应活性和选择性主要取决于催化剂的酸量和酸强度以及酸分布,相对而言,ZSM-22分子筛催化剂由于其弱酸和中等强度酸的含量较高,具有更佳的异构化选择性。     

制备条件对肉桂醛选择加氢Co-Fe/硅藻土催化剂的影响

对肉桂醛选择加氢制肉桂醇的Co-Fe/硅藻土催化剂的制备条件进行了研究,并对超声波作用下制备的催化剂的催化性能优化进行了探讨。通过催化反应评价和SEM、XRD及正电子寿命谱的测定等表征,结果表明,焙烧温度和还原温度对Co-Fe/硅藻土催化剂的催化性能影响较大,不但可改变催化剂的晶体结构,也能对载体及载体与催化剂的作用产生影响。最佳焙烧温度为673 K,还原温度为723 K。制备过程中引入超声技术,使催化剂的晶形细化并在载体上更好铺展,有利于改善和提高催化性能。     

硅藻土负载Co-Fe肉桂醛选择加氢催化剂的制备与表征

以肉桂醛选择性加氢制肉桂醇为探针反应,通过制备不同Fe含量的Co-Fe/硅藻土催化剂并进行催化性能评价。结合XRD、SEM和正电子寿命谱等进行表征,结果表明,Fe对Co₃O₄晶体的完整程度产生影响,导致晶体缺陷数增加。Fe引入使活性助分在载体硅藻土表面分散性更好,分散的单层性明显,负载在硅藻土上催化剂的晶粒粒径也有变小趋势。     

肉桂醛选择性加氢Co-Fe/硅藻土催化剂稳定性考察

通过肉桂醛在高压微反固定床上24 h的催化加氢反应,考察了肉桂醛选择加氢的催化剂Co-Fe/硅藻土稳定性。结果表明,肉桂醛选择加氢催化剂Co-Fe/硅藻土在反应初期存在反应的诱导期,诱导期后,肉桂醛转化率70%,肉桂醇选择性80%,肉桂醇收率可达60%以上,且催化性能趋于平稳,表现出良好的催化性能和稳定性。利用XRD、SEM、TG-DSC对反应前后催化剂结构进行表征,发现催化剂经24 h反应,结构不变,表面颗粒分布更细化,无积炭迹象。     

碱改性ZSM-5分子筛制备与催化加氢脱硫芳构化性能

采用0.2 mol/L的NaOH溶液以及浓度均为0.2 mol/L的NaOH和TPAOH的混合溶液,分别对ZSM-5分子筛进行脱硅处理。利用XRD、N_2吸附-脱附、SEM及NH_3-TPD等方法对处理前后样品进行表征。以脱硅处理后的ZSM-5分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了Co-Mo-P/ZSM-5催化剂,以全馏分FCC汽油为原料,考察了该催化剂的加氢脱硫及芳构化性能。结果表明,单纯强碱NaOH溶液处理对ZSM-5分子筛的晶体结构影响较大,造成分子筛骨架结构坍塌,酸性降低;TPAOH的存在保护ZSM-5分子筛骨架结构,提高ZSM-5分子筛的结晶度,并且在生成介孔的同时,最大限度地保留了原微孔结构,并调变了酸性。碱处理后制得的Co-Mo-P/HZSM-5(C-T)催化剂表现出良好的加氢脱硫与芳构化性能。     

碱改性ZSM-5分子筛制备与催化加氢脱硫芳构化性能

采用0.2 mol/L的NaOH溶液以及浓度均为0.2 mol/L的NaOH和TPAOH的混合溶液,分别对ZSM-5分子筛进行脱硅处理。利用XRD、N_2吸附-脱附、SEM及NH_3-TPD等方法对处理前后样品进行表征。以脱硅处理后的ZSM-5分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了Co-Mo-P/ZSM-5催化剂,以全馏分FCC汽油为原料,考察了该催化剂的加氢脱硫及芳构化性能。结果表明,单纯强碱NaOH溶液处理对ZSM-5分子筛的晶体结构影响较大,造成分子筛骨架结构坍塌,酸性降低;TPAOH的存在保护ZSM-5分子筛骨架结构,提高ZSM-5分子筛的结晶度,并且在生成介孔的同时,最大限度地保留了原微孔结构,并调变了酸性。碱处理后制得的Co-Mo-P/HZSM-5(C-T)催化剂表现出良好的加氢脱硫与芳构化性能。     

Co-Fe/硅藻土催化剂上肉桂醛的选择加氢——反应性能的研究

在固定床反应器中对肉桂醛选择加氢制肉桂醇的反应性能进行了研究。考察了Co-Fe催化剂的活性和选择性;Co负载量、助剂Fe对催化剂选择加氢性能的影响;考察了反应温度、压力、H2的空速等对肉桂醛在催化剂上加氢性能的影响。结果表明,钴/硅藻土催化剂的最佳钴负载量为12%,助催化剂和主催化剂的最佳比为Fe/Co=0.20(mol/mol)。最佳反应温度为423 K,反应的压力越高越有利于催化反应,但压力大于4 MPa后,肉桂醛的转化率和肉桂醇的选择性提高幅度不大,宜控制在4 MPa左右。空速对肉桂醇的选择性影响不大,但空速越高肉桂醛的转化率越低,催化反应中宜控制较低的氢气空速为佳。     

Pt/TiO2/ZSM-5催化剂的制备及其催化转化正丁烷

采用溶胶-凝胶法和等体积浸渍法,分别对ZSM-5分子筛进行TiO₂改性和Pt负载,获得了具有脱氢-裂解双功能的Pt/TiO₂/ZSM-5催化剂,采用XRD、N₂吸附-脱附、TEM、XPS和NH₃-TPD对样品的晶体结构,孔结构、形貌、活性金属价态和酸性质等进行了表征,并研究了正丁烷在此催化剂上催化转化制备低碳烯烃的反应规律。研究结果表明,TiO₂的引入,一方面使得改性后的ZSM-5分子筛获得了额外的酸性中心,特别是强酸性位含量的增加,有助于促进正丁烷的活化;另一方面Pt与TiO₂之间存在“金属-载体”强相互作用（SMSI）,在H₂还原气氛下,Pt能够促进TiO₂的还原,生成Ti³⁺物种,而Ti³⁺的存在增加了Pt周围的电荷密度,降低了Pt对低碳烯烃（C₂⁼～C₃⁼）的吸附能力,抑制了深度脱氢和生焦反应,从而提高双功能催化剂对烯烃的选择性。当H₂还原温度为450℃时,Pt/10TiO₂/ZSM-5催化剂在625℃下的正丁烷转化率为76.1%,低碳烯烃（C₂⁼～C₃⁼）收率为50.9%,分别比Pt/ZSM-5催化剂提高了16.7%和12.6%。     

Pt/C催化剂制备方法的选择

研究了以HCl酸洗、H_2O_2、浓H_2SO_4、HNO_3氧化处理后的活性炭为载体,用不同方法制备了Pt担载量为3%的担载型Pt/C催化剂。TEM统计结果表明,HCl酸洗、HNO_3氧化活性炭为载体,甲醛还原法制备的催化剂分散度最高,平均粒径最小为2．2nm。FT-IR结果表明,HNO_3氧化处理活性炭,活性炭表面含氧基团明显增加。     

正构生物烷烃在Pt/ZSM-5催化剂上选择性加氢裂化制备液体生物燃料

开发了一种通过正构生物烷烃在Pt/ZSM-5催化剂上的选择性加氢裂化来制备高品质液体生物燃料的新方法.生产得到的液体生物燃料包含了煤油、汽油和柴油,分离后可直接作为航空燃料或车用燃料使用.以商业ZSM-5分子筛为载体,制备和表征了不同组成的Pt/ZSM-5催化剂.采用转化率、煤汽比和异构率为指标,考察了温度、压力和空速等条件对反应的影响,比较了不同组成时催化剂的催化性能.结果表明:对于同一催化剂,裂化产物异构率随转化率增加而增加;除转化率外,异构率还与酸性位的烯烃被覆度相关;当采用0.7%Pt/ZSM-5(硅铝比50)为催化剂时,在4MPa、320℃、1h^-1、氢油体积比1500:1的反应条件下,原料转化率即可达到82%,产物中煤油含量为43.6%,异构率为1.29,汽油含量为38.0%.     

共沉淀法制备氧化铝负载铜催化剂及其在肉桂醛选择性加氢反应中的应用

采用共沉淀法制备了Al2O3负载Cu催化剂,表征了其晶相、孔结构、表面形貌,考察了制备条件对催化肉桂醛加氢性能的影响. 结果表明,与浸渍法所制催化剂相比,共沉淀法所制催化剂具有更高的肉桂醛加氢活性;随焙烧温度升高,催化剂活性组分粒径增大,肉桂醛的转化率先升高后下降,873 K还原的催化剂的活性最高;随反应温度升高,反应速率迅速上升,肉桂醇的选择性则下降. 在2 MPa和363 K条件下,反应4 h后肉桂醛的转化率为14.7%,肉桂醇的选择性为56.5%.     

掺杂Co对CNTs负载Pt催化剂上肉桂醛选择性催化加氢性能的影响

研究了Co的掺杂对Pt/CNTs催化剂催化加氢肉桂醛反应性能的影响。结果发现, Co的掺杂对Pt/CNTs催化剂催化加氢活性起到明显促进作用, 并有利于C＝O基团的选择性加氢。Pt-0.17% Co/CNTs催化剂显示了较高的肉桂醇加氢选择性, 在反应条件为70℃、2 MPa和1.5 h时, 肉桂醛的加氢转化率达到97.1％,生成肉桂醇的选择性达到93.6％。同时, 初步研究了该催化剂上肉桂醛催化加氢反应动力学, 催化反应的活化能为26.5 kJ•mol^-1。     

反相微乳液法制备负载型Pt基催化剂及其选择加氢活性

采用反相(W/O)微乳液法制备负载型Pt基催化剂,以间氯硝基苯(m-CNB)选择加氢反应为探针,考察微乳液组成、助表面活性剂和油相种类、还原剂用量及载体种类等制备参数对催化剂活性的影响,并对Pt粒子及催化剂进行TEM表征。结果表明：选择十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)/正丁醇/环己烷/H2PtCl6溶液的W/O微乳体系...     

协同调节ZSM-5孔结构及酸性制备高性能MTP催化剂

以水热合成法制备了结晶度良好的硼硅MFI沸石,对其进行碱处理并在此过程中添加Al³⁺以达到脱硼补铝的目的,得到具有不同孔结构和酸性质的多级孔分子筛。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、物理吸附和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等手段对合成的分子筛进行了表征,并在固定床反应器中考评了分子筛样品催化甲醇制丙烯(MTP)反应的性能。结合MTP反应评价和反应后分子筛样品的热重分析,发现碱处理过程中选择适宜的NaOH浓度有利于丙烯选择性提高,同时降低积炭速率。实验结果表明：在甲醇空速为3 h^-1的条件下稳定运行600 h,甲醇转化率大于99%,丙烯选择性保持稳定,失活催化剂积炭量约为40%(质量分数),催化剂容炭能力良好。     

Fe对肉桂醛选择性加氢催化剂Co/硅藻土的修饰作用

研究了Fe对负载型选择性加氢催化剂Co/硅藻土上肉桂醛加氢反应的修饰作用。实验结果表明,助剂Fe的加入对肉桂醛的活性和肉桂醇的选择性都有影响,但主要影响体现在催化活性上,选择性影响不明显。当n(Fe)∶n(Co)＜0.20,催化活性由60.69%明显提高到80.63%,再提高n(Fe)∶n(Co),活性又降低。结合XRD、SEM和正电子寿命谱等表征手段,结果发现,Fe对Co₃O₄晶体的完整程度产生影响,导致晶体缺陷数增加,Fe引入使催化剂在载体硅藻土表面分散性更好,分散的单层性更明显,负载在硅藻土上催化剂的晶粒粒径也有变小的趋势。     

Pt/C催化剂用于彩色显影剂CD-3的制备

研究Pt/C催化剂应用于彩色显影剂CD-3的生产工艺。采用高压釜,Pt/C作催化剂,催化加氢还原亚硝基物,随后与硫酸成盐制备彩色显影剂CD-3,加氢转化率>99%,纯度>99%。     

碱处理改性对Zn/HZSM-5分子筛催化剂性能的影响

以不同浓度的NaOH溶液对HZSM-5分子筛进行碱处理改性后所得多级孔ZSM-5分子筛作为活性组分制备甲醇制芳烃催化剂,采用XRD、SEM、NH3-TPD和N2吸-脱附等手段对催化剂进行了表征,分别考察了碱处理改性对分子筛催化剂骨架结构、酸性质、孔结构以及催化性能的影响.结果表明,通过合适浓度的NaOH碱溶液处理后,HZSM-5分子筛在保持微孔骨架结构的同时,可以调变其晶内介孔孔道结构分布以及酸性质.随着NaOH碱溶液浓度升高,HZSM-5分子筛的酸量、介孔孔容、介孔表面积都增加、孔容分布变宽,催化剂的活性和稳定性等催化性能得以改善.HZSM-5分子筛碱处理改性适宜的NaOH溶液浓度为0.4 mol/L,改性后的催化剂芳烃收率由25.07％增加到32.22％,使用寿命由8d增加到16d,但NaOH溶液浓度超过0.6 mol/L后会严重破坏HZSM-5分子筛骨架结构,催化活性下降较快.     

Co—Fe催藻土催化剂上肉桂醛的选择加氢——反应性能的研究

在固定床反应器中对肉桂醛选择加氢制肉桂醇的反应性能进行了研究。考察了Co-Fe催化剂的活性和选择性;Co负载量、助剂Fe对催化剂选择加氢性能的影响;考察了反应温度、压力、H2的空速等对肉桂醛在催化剂上加氢性能的影响。结果表明,钴／硅藻土催化剂的最佳钴负载量为12％,助催化剂和主催化剂的最佳比为Fe／Co=0．20（mol／mol）。最佳反应温度为423K,反应的压力越高越有利于催化反应,但压力大于4MVa后,肉桂醛的转化率和肉桂醇的选择性提高幅度不大,宜控制在4MVa左右。空速对肉桂醇的选择性影响不大,但空速越高肉桂醛的转化率越低,催化反应中宜控制较低的氢气空速为佳。     

Pt/ZSM-5分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的积炭失活与再生研究

负载型Pt/ZSM-5分子筛具有较高的选择性和稳定性,是潜在的甲苯甲醇烷基化高效催化剂。负载Pt可有效提高催化剂的稳定性,但由于积炭引起的失活不可避免且失活后的催化剂活性和稳定性难以恢复,且积炭再生过程中的放热会引起金属颗粒烧结。因此,提出了一种水蒸气混合低浓度氧气再生催化剂的方法,考察了再生前后催化剂的催化性能,并结合多种表征方法对再生前后催化剂的物化性质进行了研究。结果表明,该方法能有效消除Pt/ZSM-5分子筛孔道内的积炭,催化剂的选择性与活性得到恢复,稳定性达到新鲜催化剂的90%以上。     

ZSM-5/ZSM-22复合催化剂共混比例对MTG反应的影响

以HZSM-5(MFI)和HZSM-22(TON)为原料共混制备了ZSM-5/ZSM-22复合催化剂,研究了共混比例对复合催化剂结构性质和催化MTG反应的影响。采用XRD、FTIR、BET和NH3-TPD等手段对不同共混比例制得ZSM-5/ZSM-22复合催化剂的晶相组成、骨架结构、孔结构及表面酸性质进行了分析表征。结果表明,不同共混比例对ZSM-5/ZSM-22复合催化剂物化性质和MTG反应影响较大。两相共混比例为1∶2时,催化剂极易失活,汽油收率低(25.98%);随HZSM-5分子筛含量增大,汽油收率和芳烃选择性随之增大。比例增至2∶1时,ZSM-5/ZSM-22复合催化剂具有相对较大比表面积(227 cm~2/g),中强酸量和总酸量达0.010 2 mmol/g和0.056 9 mmol/g;在常压、反应温度380℃,氮气流速10 m L/min、进料空速为2 h~(-1)反应条件下,ZSM-5/ZSM-22复合催化剂表现出较好的抑制芳烃生成性能,甲醇转化率和汽油收率分别为96.31%和41%时芳烃选择性仅为39.98%。