棕榈油加氢单元催化剂的研究

采用沉淀法以氧化铝、硅藻土为载体，以氧化镍为活性组分前体，采用不同工艺制备了负载型单元镍催化剂，在相同的条件下进行了活性评价。研究表明，以氧化镍为活性组分的前体要优于甲酸镍，沉淀过程中反加中和要优于正加中和。     

棕榈油加氢单元催化剂的研究

采用沉淀法以氧化铝、硅藻土为载体 ,以氧化镍为活性组分前体 ,采用不同工艺制备了负载型单元镍催化剂 ,在相同的条件下进行了活性评价。研究表明 ,以氧化镍为活性组分的前体要优于甲酸镍 ,沉淀过程中反加中和要优于正加中和     

NiO/MgO整体式催化剂上甲烷部分氧化制备合成气

甲烷部分氧化制备合成气反应过程具有反应速率快、能耗低和H₂与CO物质的量比适用于合成甲醇及F-T合成等优点,是一种有希望替代传统水蒸汽重整的方法。研究在NiO/MgO蜂窝陶瓷整体式催化剂上的甲烷部分氧化过程,主要考察涂层载体、活性组分Ni含量、涂层载体前驱体、焙烧温度和还原温度对催化剂反应性能的影响。采用XRD、H₂-TPR和N2吸附等表征前驱体及其负载活性组分NiO后的晶相、还原特性和吸附性能。结果表明,采用浸渍法制备催化剂时,Mg(NO₃)₂为涂层载体MgO前驱体,在NiO负载质量分数20%、焙烧温度（500~600） ℃和还原温度750 ℃条件下制备的催化剂NiO/MgO-N性能较好,活性较稳定;以NiO/MgO-N为催化剂,在反应温度800 ℃、n(O₂)∶n(CH₄)＝0.5和空速9 723 h^-1条件下,CH₄转化率94.4%,H₂选择性99.9%,CO选择性92.9%。     

重整原料脱硫保护剂的研究和工业应用

贵金属重整催化剂对重整原料油中的含硫量有严格要求。重整原料脱硫保护剂按活性组分分为碱土金属化合物脱硫剂、NiO/MgO/Al₂O₃及MnO/Al₂O脱硫剂、ZnO脱硫剂和以镍为活性组分的脱硫剂。综述了国内外各种重整原料油脱硫保护剂的开发和使用情况， 介绍了西北化工研究院开发的新型TCS-18脱硫保护剂的性能和工业应用。     

MgO前驱体对甲烷部分氧化整体催化剂的影响

研究了以不同MgO前驱体为过渡载体负载NiO的蜂窝陶瓷整体催化剂对甲烷部分氧化制备合成气反应过程的影响.采用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原实验(H2-TPR)和N2吸附等手段表征了前驱体及其负载活性组分NiO后的晶相、还原特性和吸附性能.在反应温度500～800℃、不同空速以及氧气与甲烷物质的量之比(O2/CH4)不同的条件下考察了催化剂活性.结果表明,NiO/MgO-Cl和NiO/MgO-S活性低、失活快;NiO/MgO-N催化剂活性高、稳定性好,这主要是由于前驱体在沉淀过程中形成不同物种,导致焙烧后载体及催化剂表面积和还原特性的差异.NiO/MgO-N催化剂在800℃,质量空速9 723 h-1及O2/CH4为0.5时,CH4转化率87.2%.H2和CO的选择性分别为100%和87.3%.     

银掺杂氮化碳负载Pd催化剂的制备及在甲酸脱氢中的应用

以高温煅烧硝酸银预修饰的三聚氰胺为前驱体得到银掺杂氮化碳(Ag_xC₃N₄,x为硝酸银质量占三聚氰胺质量的百分数，下同)载体，并采用浸渍还原法制备了Ag_xC₃N₄负载Pd催化剂(Ag_xC₃N₄-Pd)，考察其对甲酸制氢反应的催化活性。采用XRD、TEM、EDS和XPS对载体及催化剂的活性组分进行了表征与测定。结果表明，高温煅烧硝酸银预修饰的三聚氰胺前驱体可以实现银物种直接掺杂入氮化碳体相，银的引入改变了氮化碳载体的晶相结构和微观形貌。Ag_xC₃N₄-Pd在甲酸分解制氢中展现了良好的催化活性，Ag_3%C₃N₄-Pd在323 K甲酸分解转换频率(TOF值)可达991 h^–1，明显高于未经银掺杂氮化碳负载的C₃N_4<...     

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。     

高活性镍基加氢催化剂制备研究

高活性镍基加氢催化剂是以硅藻土为载体、镍为活性组分采用共沉淀法制备的催化剂。考察了硅藻土比表面积、镍与硅藻土质量比、催化剂前驱体煅烧温度、催化剂前驱体还原温度等条件对催化剂活性的影响。通过实验数据分析,最终确定了高活性镍基加氢催化剂的最佳制备条件:硅藻土比表面积为284.2 m2/g,镍与硅藻土质量比为0.8,催化剂前驱体煅烧温度为500℃,催化剂前驱体还原温度为600℃。在此条件下制备的镍基加氢催化剂最优,经过棕榈油加氢评价后碘值最小,说明催化剂活性最高。     

NiO/EVM催化剂的制备及其在秸秆热解中的应用

通过均匀沉淀法制备了以膨胀蛭石(EVM)为载体的NiO/EVM催化剂。采用XRF、XRD、SEM、BET对催化剂进行了表征。研究煅烧温度、热解温度、保温时间、镍负载量、循环次数等因素对秸秆催化热解制备合成气的影响。结果表明,NiO/EVM催化剂活性组分负载良好,分散均匀,比表面积为23.1 m²/g;煅烧温度400℃、热解温度800℃、镍负载量20%、保温时间20 min时,NiO/EVM催化剂的催化效率最高;与不添加催化剂相比,H_2的含量从21.20%增加到36.76%,CO的含量从27.13%增加到35.93%;连续再生循环使用6次后,合成气的含量仍相对提高36.5%。     

载体结构对钙钛矿氨分解催化活性的影响

采用溶胶凝胶法,制备了负载型镍基钙钛矿型催化剂,并在常压微反应装置上对其氨分解催化活性进行了评价。采用BET、XRD、TPR、TEM等方法对催化剂进行表征。研究结果表明,以MCM-41分子筛为载体的催化剂,由于其较大的比表面积和规整的介孔结构,使活性组分能够很好地分散在载体表面,有利于增加有效活性位,提高活性组分的反应能力,表现出很好的氨分解催化活性。以NiO计,负载量为20%的LaNiO₃/MCM-41具有比非负载的LaNiO₃更好的催化活性,这样不仅提高了催化活性,还大大地减少了活性组分用量,降低了生产成本,从而具有很好的应用前景。     

新型CuO/ZnO催化剂的制备及其在水煤气变换反应中的应用

首次采用沉积沉淀法,以Cu（OH）₂为前驱体制备不同CuO负载质量分数的CuO/ZnO水煤气变换（WGS）催化剂,并运用XRD、N₂物理吸附和TPR等方法对催化剂进行结构表征。结果表明,活性组分CuO在载体ZnO表面的分散程度、颗粒大小及CuO和ZnO之间相互作用对催化剂的活性均有影响。CuO的适宜负载质量分数为20％,所得CuO/ZnO催化剂样品WGS反应活性较好,在350 ℃,CO转化率可达95.5％。     

堇青石蜂窝陶瓷载CuO选择催化还原NO的研究

以堇青石蜂窝陶瓷(CC)为载体、CuO和不同助剂为活性组分，用浸渍法制备CuO/CC、CuO-NiO/CC和CuO-NiO-CeO₂/CC催化剂, 采用TPR、XRD和XPS等测试方法对催化剂进行表征。TPR结果表明，催化剂主要以Cu²⁺形式存在。采用程序升温和恒温法在固定床反应器常压条件下研究了以尿素作还原剂还原模拟汽车尾气中的NO。结果显示，CuO-NiO-CeO₂/CC催化剂在(150～350) ℃具有较高的活性，250 ℃时具有较高的转化率。     

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。     

Catalytic reduction of NO by CO over NiO/CeO2 catalyst in stoichiometric NO/CO and NO/CO/O2 reaction

A new catalyst composed of nickel oxide and cerium oxide was studied with respect to its activity for NO reduction by CO under stoichiometric conditions in the absence as well as the presence of oxygen. Activity measurements of the NO/CO reaction were also conducted over NiO/γ-Al₂O₃, NiO/TiO₂, and NiO/CeO₂ catalysts for comparison purposes. The results showed that the conversion of NO and CO are dependent on the nature of supports, and the catalysts decreased in activity in the order of NiO/CeO₂ > NiO/γ-Al₂O₃ > NiO/TiO₂. Three kinds of CeO₂ were prepared and used as support for NiO. They are the CeO₂ prepared by (i) homogeneous precipitation (HP), (ii) precipitation (PC), and (iii) direct decomposition (DP) method. We found that the NiO/CeO₂(HP) catalyst was the most active, and complete conversion of NO and CO occurred at 210 °C at a space velocity of 120,000 h⁻¹. Based on the results of surface analysis, a reaction model for NO/CO interaction over NiO/CeO₂ has been proposed: (i) CO reduces surface oxygen to create vacant sites; (ii) on the vacant sites, NO dissociates to produce N₂; and (iii) the oxygen originated from NO dissociation is removed by CO.     

单分散Co/SiO2催化剂的制备及其F-T合成性能

以Co(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·7C₆H₁₃OH为前驱体,采用热分解法制得Co/SiO₂催化剂,通过BET、TEM、HRTEM、XPS和TPR等手段进行表征,并对F-T合成反应性能进行了评价。结果表明,浸渍法制备的Co₃O₄颗粒团聚严重,而热分解法制备的Co₃O₄颗粒呈球形,单分散状态。与浸渍法制备的催化剂相比,热分解法制备的催化剂孔容较小,表面钴硅原子比较高,钴硅相互作用较强。评价结果表明,热分解法制备的催化剂反应活性低于浸渍法制备的催化剂,但汽油（C₅～C₁₁）选择性高,且选择性在前驱体去结晶水后有所增大.     

Fe-Mo对二甲苯选择氧化催化剂的制备及其性能

以Fe(NO₃)₃和(NH₄)₆MoO₂₄为原料,采用溶胶-凝胶法制备了不同n(Fe)∶n(Mo)的催化剂,考察了该催化剂对对二甲苯催化氧化合成对苯二甲醛的催化性能。并应用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、紫外漫反射和热分析对催化剂进行了表征。结果表明,Fe对MoO₃改性能明显改善催化剂的活性,提高对苯二甲醛收率,原因是由于Fe₂(MoO₄)₃的生成。当n(Fe)∶n(Mo)=1∶3时,催化剂活性最佳,此时对二甲苯转化率为66.8%,对苯二甲醛选择性和收率分别为37.2%和24.8%。XRD、FT-IR和DRS结果表明,当n(Fe)∶n(Mo)=1∶3时,催化剂中有适量MoO₃存在,其催化活性最好,该催化剂能在高温维持较好的活性稳定性。     

NiO/Al_2O_3基催化剂的TPR特性研究

NiO/Al_2O_3基催化剂用于替代贵金属催化剂,被广泛应用于石油和石化领域生产过程的加氢、脱硫和脱氮。采用TPR方法,研究不同Ni含量NiO/Al_2O_3及不同载体的催化剂还原特性。结果表明,NiO/Al_2O_3催化剂在10%H_2-Ar气氛下,还原温度范围较宽,为(300~800)℃,其中,(500~600)℃还原速率最大;随着NiO含量的增加,起始还原温度降低,还原耗氢量按比例增加;以MgO为载体的NiO催化剂还原呈现双峰特征,以SiO2和TiO2为载体的NiO催化剂的初始还原温度比NiO/Al_2O_3催化剂降低(100~200)℃。     

pH值对共沉淀法制备高温甲烷化催化剂性能的影响

采用共沉淀法,制备沉淀过程pH分别为6~7、7~8和8~9的Ni-Mg-Al-O高温甲烷化催化剂,考察pH值对催化剂性能的影响。采用N2低温吸附、XRD、H2-脉冲化学吸附以及H2-TPR(H2-程序升温还原)对样品进行表征。结果表明,沉淀过程pH为7~8时,样品的比表面积最大,活性组分还原后不易形成大晶粒,活性组分与载体组分间的相互作用适宜,具有较好的初始活性与高温水热稳定性。     

Mg、La助剂在镍基甲烷化催化剂中的协同作用

采用浸渍法制备Ni/Al2O3、La-Ni/Al2O3、Mg-Ni/Al2O3和Mg-La-Ni/Al2O3催化剂,讨论Mg和Ni两种助剂的协同作用,通过N2低温吸附、H2-TPR、XRD和SEM等表征方法对4种催化剂进行分析。结果表明,La助剂有利于削弱NiO与载体间的相互作用,降低催化剂中γ-NiO含量,但形成活性较低的α-NiO。Mg能够抑制催化剂中NiAl2O4尖晶石的形成,但Mg的添加会导致催化剂孔道堵塞,使NiO在催化剂表面团聚。Mg能够与NiO形成固溶体,在Mg的协同作用下,可抑制La-Ni/Al2O3催化剂中α-NiO的生成。La能够促进NiO分散,克服Mg-Ni/Al2O3催化剂孔道堵塞的缺陷。活性评价实验结果表明,添加不同助剂的催化剂在不同温度区域的活性不同,La-Ni/Al2O3催化剂低温活性较好,Mg-Ni/Al2O3催化剂高温活性较好,而在Mg和La两种助剂的协同作用下,Mg-La-Ni/Al2O3催化剂活性最高。     

N-羟基邻苯二甲酰亚胺与负载型铁氧化物催化氧化环己烷研究

考察了N-羟基邻苯二甲酰亚胺与负载型铁氧化物相组合时催化氧化环己烷的效果以及可能存在的机理。用浸渍法制备了多种负载型铁氧化物催化剂,研究了用不同载体和不同铁来源制备的催化剂与N-羟基邻苯二甲酰亚胺共同催化氧化环己烷,比普通的三价铁盐与N-羟基邻苯二甲酰亚胺相组合催化氧化环己烷好。N-羟基邻苯二甲酰亚胺与Fe/ZrO₂在 100 ℃和氧压0.6 MPa下反应6 h,环己烷转化率可达53%。通过穆斯堡尔谱图等实验手段提供的信息提出可能的催化机理, 负载型铁氧化物晶体缺陷产生的Fe⁴⁺是激发N-羟基邻苯二甲酰亚胺为PINO自由基的来源。