MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂上3-戊酮的合成研究

采用γ-Al2O3为载体,金属氧化物为活性组分,以丙酸为原料,在固定床反应器上合成了3-戊酮。实验研究了γ-Al2O3上负载不同活性组分对反应收率的影响,确定了活性物质为MnO2时催化活性最高;研究了催化剂的负载量、浸渍时间、焙烧温度及实验反应温度对催化剂活性及反应产率的影响。结果表明,Mn的负载量为10%～13%,浸渍时间大于5 h,焙烧温度为450～600℃,焙烧时间为4～7 h制得的催化剂活性最优;较佳的反应温度范围为330～410℃。在此条件下,丙酸转化率大于95%,产物选择性大于90%。     

Sr掺杂对LaCoO3/γ-Al2O3催化剂结构和性能的影响

采用过饱和溶液浸渍法,在不同焙烧温度下制备了LaCoO3/γ-Al2O3煤蚅a0.8Sr0.2CoO3/γ-Al2O3催化剂并对其活性进行测试,利用XRD、BET等技术对样品进行了表征。焙烧温度<600℃,催化剂样品的比表面积相对较大,活性组分在载体Al2O3上分散度高,从而具有较高的活性,并且用Sr部分取代La制得La0.8Sr0.2CoO3/γ-Al2O3催化剂中,Sr的加入有助于钙钛矿的形成,可以促进催化活性的提高;焙烧温度≥600℃,催化剂样品的比表面积呈下降趋势,在载体Al2O3上所负载的LaCoO3或La0.8Sr0.2CoO3由于烧结而长大,造成分散度下降,催化活性变差,掺入Sr未能提高催化剂对甲苯的催化氧化活性,甚至会抑制催化活性。     

负载型LaCoO3/γ-Al2O3催化剂的制备及性能的研究

分别采用多次浸渍法和过量溶液浸渍法,在不同焙烧温度下制备了LaCoO3/γ-Al2O3催化剂并对其活性进行测试,利用XRD、BET等技术对样品进行了表征。研究表明,过量溶液浸渍法制备的LaCoO3/γ-Al2O3催化剂的活性要明显优于多次浸渍法;多次浸渍法制备样品的催化活性均较低,且受焙烧温度影响较小;焙烧温度对过量溶液浸渍法制备的LaCoO3/γ-Al2O3的结构和性能影响很大,随着焙烧温度的升高,催化剂样品的比表面积逐渐减小,晶粒度变大,有烧结现象,故催化活性降低,且500℃焙烧样品对甲苯催化燃烧的T10%=300℃,T99%=400℃。     

共沉淀法合成CeO2/γ-Al2O3复合纳米晶的研究

以Al(NO3)3·9H2O和Ce(NO3)3·6H2O为原料,氨水为pH值调节剂,并加入少量表面活性剂PEG4000,采用化学共沉淀法制备了前驱体,前驱体经高温热处理得到含25%(质量分数)CeO2的CeO2/γ-Al2O3复合纳米晶。通过正交试验,获得了共沉淀的优化条件:pH值为9～10,反应温度约30℃,反应时间为20min,表面活性剂用量为0.44%(质量分数),前驱体热处理温度800℃为宜。使用TG/DTA、XRD、BET、IR、纯度及化学成分分析等方法对CeO2/γ-Al2O3复合纳米晶的性能进行了表征。     

Study on Simultaneous Catalytic Reduction of Sulfur Dioxide and Nitric Oxide on Rare Earth Mixed Compounds

CeO2/γ-Al2O3, La2O3/γ-Al2O3, CeO2-La2O3/γ-Al2O3 and CeO2-La2O3, which were prepared by impregnating in certain ratio, were used as the catalysts for the reduction of SO2 and NO by CO. Separate and simultaneous removal of SO2 and NO over La2O3/γ-Al2O3, CeO2/γ-Al2O3, CeO2-La2O3/γ-Al2O3 were investigated. The phase characteristics of catalysts were also analyzed by X-ray diffraction. The result shows that the conversions of SO2 and NO are above 98% over CeO2/γ-Al2O3 and CeO2-La2O3/γ-Al2O3. After SO2 is added in the NO-CO-N2 system (NO∶SO2=1∶2～1∶3), the conversions of SO2 and NO are both above 98%. Furthermore, it is found that CeO2-La2O3 with various ratios has different activity for the simultaneous reduction of SO2 and NO.     

pH值对Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂甲烷自热重整制氢性能影响

采用浸渍-共沉淀法制备了Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂,其中Ni负载量为10%(质量分数)。采用XRD、H2-TPR等方法表征了催化剂的结构及还原性能,并在固定床微反装置中考察了载体制备的沉淀过程中pH值的改变对Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。研究发现,在反应温度为650℃～850℃范围内,pH值为9制备的Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂的甲烷转化率最高。由TPR与XRD结果可知,在制备条件中pH值为9的催化剂载体中ZrO2进入CeO2的晶格中,形成更多的CeO2-ZrO2固溶体,使得NiO与载体之间的相互作用增强,从而提高了甲烷的转化率。     

CuO/La2O3-Al2O3催化剂中CuO物种的迁移和高温固相反应

采用XRD、激光Raman光谱和TPR技术研究了CuO／La2O3-Al2O3催化剂中CuO高温迁移及固相反应。结果表明，800℃焙烧的CuO（20％）／La203（x％）-Al2O3催化剂，低La2O3负载量（5％和10％）时，La2O3（x％）-Al2O3载体表面即存在CuO和少量CuAl2O4；当La2O3负载量增大（≥20％）时，由于La2O3的阻止作用，使得CuO无法迁移到La2O3内层和Al2O3反应生成CuAl2O4，从而使CuO稳定存在于催化剂表层。高温焙烧（≥900℃），La2O3的隔离作用下降，从而导致生成CuAl2O4。     

新型固体酸MnSO4/γ-Al2O3催化合成草酸二异戊酯

通过直接浸渍-焙烧法制备了新型固体酸MnSO4／γ-Al2O3催化剂，进行了表征，以草酸和异戊醇为原料合成了草酸二异戊酯，考察了MnSO4的负载量、催化剂的焙烧温度、催化剂用量、原料配比、反应时间、带水剂甲苯用量对反应的影响。结果表明，最佳的反应条件为：MnS04的负载量12.5％、催化剂焙烧温度550℃、催化剂用量1．5g、n（草酸）：n（异戊醇）=1：3、带水剂甲苯15mL、回流时间1．5h；在最佳反应条件下，草酸二异戊酯的收率可达99．2％，产品的纯度为99.6％。     

CuO/m-Ce0.5Zr0.5O2催化剂和富氢条件下CO氧化性能的研究

采用多元醇法合成了介孔Ce0.5Zr0.5O2(m-Ce0.5Zr0.5O2)复合氧化物,研究了m-Ce0.5Zr0.5O2和焙烧温度对Cu基催化剂富氢条件下CO氧化性能的影响,并运用XRD、TPR、TPD、比表面和孔径测定等技术对载体及催化剂进行了表征.结果表明,多元醇法合成的m-Ce0.5Zr0.5O2具有较大比表面积和均一的立方萤石结构.与CuO/Ce0.5Zr0.5O2催化剂相比,CuO/m-Ce0.5Zr0.5O2催化剂具有较好的催化活性,归因于该催化剂具有较大的比表面积和高分散的CuO.焙烧温度对CuO/m-Ce0.5Zr0.5O2催化剂的性能有较大的影响,其中以673K焙烧所制备的催化剂活性最好.     

铈对Ru/γ-Al2O3变换催化剂的改性研究

采用浸渍法制备了一系列钌基催化剂,以水煤气变换为探针反应,采用XRD、TPR和TPD等手段研究了铈对Ru/γ-Al2O3催化剂的改性机制.结果表明,铈的加入显著地提高了Ru/γ-Al2O3催化剂的变换反应活性,增加了Ru/γ-Al2O3催化剂的活性中心数,降低了催化剂的还原温度,增强了催化剂对H2O的吸附和活化作用.