碱金属K、Li对Ru/γ-Al_2O_3催化剂上CO选择性氧化的助催化作用

以Ru为活性组分,碱金属氧化物K2O和Li2O为助剂,采用浸渍法制备Ru/γ-Al2O3、Ru1K10Oy/Al2O3和Ru1Li10Oy/Al2O3催化剂,对制备的催化剂进行TPR、XRD和SEM表征,采用固定床石英反应器考察催化剂的CO氧化性能。结果表明,碱金属助剂的引入对Ru/γ-Al2O3的催化性能有一定影响,K2O和Li2O的掺杂,显著降低Ru/γ-Al2O3催化剂上CO选择性氧化温度。Ru1K10Oy/Al2O3和Ru1Li10Oy/Al2O3催化剂低温具有较高的CO转化率和选择性,随着反应温度的升高,提高CO转化率的同时,存在更多的氢气消耗,导致CO选择性降低。     

负载型铁基催化剂上合成气制低碳烯烃

采用真空浸渍法制备负载型铁基催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和N2物理吸附(BET)实验对催化剂进行表征,并考察了不同载体和助剂对负载型Fe基催化剂上合成气制低碳烯烃反应的影响以及不同反应条件对FeMnK/Al2O3催化剂反应性能的影响。结果表明:Al2O3负载的Fe基催化剂可提高活性组分Fe的分散度和金属载体相互作用,且催化剂焙烧后孔径显著增大,有利于产物低碳烯烃的快速移出,因而比SiO2负载催化剂具有更高的催化活性和低碳烯烃选择性;在Fe/Al2O3中加入Mn和K助剂使活性组分Fe更容易还原,提高了活性组分和助剂的分散度,并降低催化剂的表面酸性,从而提高了CO的转化率和低碳烯烃选择性;FeMnK/Al2O3催化合成气制低碳烯烃反应在空速1 000 h-1,温度350℃,压力1.5 MPa,氢碳物质的量之比1.5的条件下,CO转化率达到97.4%,低碳烯烃选择性为55.9%。     

负载型Ru/γ-Al_2O_3催化剂上富氢气体中CO选择性氧化去除研究

实验研究了以浸渍法制备的负载型Ru/γ-Al2O3催化剂体系上富氢气体中CO选择性氧化性能,考察了各反应工艺条件包括催化剂中贵金属的担载量、反应原料气中O2/CO的比、CO2和H2O的存在等因素对Ru/γ-Al2O3催化剂上CO选择性氧化活性的影响,采用H2-TPR和XRD手段对催化剂进行检测。研究发现,钌担载量为1%Ru/Al2O3在170~190℃具有很好的CO选择性氧化活性。O2/CO比值升高,提高了CO转化率的同时存在着更多的氢气消耗,氢气的竞争氧化对CO的氧化反应起了一定的抑制作用,CO2的存在对催化剂的性能起着抑制作用,而水的存在对CO去除反应有促进作用。     

水热处理对氧化铝载体物化性质及丙烷脱氢性能的影响

采用水热处理对γ-Al2O3载体改性,并进行XRD、N2物理吸附-脱附、热重、NH3-TPD及H2-TPR表征。结果表明,γ-Al2O3经过"再水合-焙烧"过程,晶型变好,表面总酸量降低,Pt-Al2O3相互作用增加,提高了Pt Sn K/Al2O3催化剂的丙烷脱氢转化率、选择性及稳定性。其中,140℃处理4 h时,氧化铝负载的Pt Sn K催化剂表现出最优的丙烷脱氢性能,100 h内平均转化率为33.6%,平均选择性97.3%,失活参数为15.9%。     

Au/Fe2O3催化剂上CO选择氧化反应性能的研究

采用共沉淀法、沉积-沉淀法和浸渍法制备了1.5%Au/Fe2O3催化剂,考察了不同方法制备的Au/Fe2O3催化剂对富氢气体中CO选择氧化反应性能的影响。结果表明,浸渍法制得的催化剂在40℃~60℃时CO的转化率为100%;共沉淀法与沉积-沉淀法制得的催化剂在80℃以下CO的转化率均为100%;沉积-沉淀法制得的催化剂在100℃时CO的转化率依然高于95%。上述三种催化剂CO氧化反应的选择性均高于40%,且在CO完全转化时选择性在50%以上。     

富氢气氛中CO的选择性氧化——碱金属助剂对Pt/γ-Al2O3催化剂性能的影响

研究了碱金属助剂对Pt/γ-Al₂O₃催化剂选择性氧化富氢气氛中CO性能的影响。结果表明，碱金属助剂的引入对Pt/γ-Al₂O₃的催化性能有不同程度的改变，其中添加Na和K后，能明显提高低温下的CO转化率。     

用于邻苯基苯酚合成的Pt/Al2O3催化剂改性研究

考查了用于环己酮二聚物脱氢制备邻苯基苯酚(OPP)的Pt/Al2O3催化剂的改性研究。针对脱氢反应体系所存在的副反应特点,采用了载体碱改性〔使用了含钾矿物(KM)以及3种Mg-Al复合载体〕与助剂改性(使用K盐类)两种手段,开发出了二者结合的复合改性工艺。研究表明,矿物KM的载体改性效果较好(OPP选择性>80%),助剂改性以K2CO3的性能较好(OPP选择性>90%),而复合改性的Pt-K2CO3/KM-Al2O3〔w(Pt)=0.5%,w(K2O)=3.0%,w(KM)=15%〕催化剂在选定的反应条件下,最高活性可达二聚物转化率95.2%、OPP选择性95.0%,在100 h内,环己酮二聚物转化率和OPP选择性可分别保持在95.0%与92.0%以上。     

选择性氧化脱除甲醇重整氢源中CO的研究

微量CO会使质子交换膜燃料电池(PEMFC)的PtRu/C电极中毒,从而降低燃料电池的性能。本文研究了堇青石蜂窝陶瓷基体涂覆Al_2O_3载体担载Pt、Pd、Ru、Rh等活性组分选择性氧化脱除甲醇重整气中CO的性能,同时研究了Cu、Fe、Sn、Co、La、Ce、Zr等助剂对催化剂性能的影响。结果显示Pt/Al_2O_3整体催化剂能够有效地脱除重整气中的CO,助剂Cu、Fe、Sn、Co的加入使得反应的温度区间向低温移动,其中Co的加入明显提高了CO的转化率和选择性。     

Au/α-Fe2O3催化剂选择性氧化富氢气中CO的性能研究

通过并流共沉淀法制备了Au/-Fe2O3催化剂,考察了金负载量及焙烧温度对Au/-Fe2O3催化剂的物化结构及其选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响。研究结果表明,金负载量和焙烧温度对催化剂的性能均有较大影响,金负载量为1.5%(wt),低温焙烧(200~400℃)时制得的Au/-Fe2O3催化剂对CO选择性氧化反应具有很好的催化活性和选择性,其中金负载量为1.5%(wt)、300℃焙烧的Au/-Fe2O3催化剂,在40℃时对富氢气体中CO的转化率达到100%,选择性为 66%,该催化剂连续反应120h催化活性没有明显下降。XRD、BET和TEM分析结果表明,催化剂的性能与单质Au的粒径有关,粒径越小,催化活性越高。     

固体碱K_2CO_3/Al_2O_3催化酯交换法合成乙二醇甲醚乙酸酯

以固体碱K2CO3/Al2O3为催化剂,催化乙酸乙酯和乙二醇甲醚酯交换合成了乙二醇甲醚乙酸酯。考察了反应物摩尔比,催化剂用量,反应时间,催化剂重复使用等因素对反应的影响,结果表明:当n(乙酸乙酯)∶n(乙二醇甲醚)=4∶1,K2CO3/Al2O3用量为总反应物质量的1.0%,反应4.5h时,乙二醇甲醚的转化率为98.8%,选择性为100%;催化剂重复使用5次后,乙二醇甲醚的转化率仅下降3.7%。     

过氧化氢氧化苯酚铜锰复合氧化物催化剂的制备

采用固相法制备了新型催化剂铜锰复合氧化物催化剂。利用高效液相色谱法对苯酚过氧化氢氧化反应产物进行分析,以苯酚转化率和苯二酚收率为评价指标,对催化剂进行了评价。结果表明,催化剂性能随铜与锰物质的量比、焙烧温度、焙烧时间和研磨时间等因素的增大呈先升高再降低的趋势,并与络合剂的还原性有关。确定最佳工艺条件为:室温下,按锰与铜物质的量比1:2将Cu_2(OH)_2CO_3、MnCO_3和适量H_2C_2O_4·2H_2O混匀,置于研钵匀速研磨10 min,马弗炉400℃焙烧2 h。最佳条件下,苯酚转化率为63.7%,苯二酚收率为59.1%。     

合成乙酸异丁酯的催化剂研究进展

介绍了稀土金属氧化物、相转移催化剂、氨基磺酸、杂多酸、硫酸铁铵及无机盐等催化剂催化合成乙酸异丁酯的研究结果,其中氨基磺酸、杂多酸、硫酸铁铵、FeCl3·6H2O和CuCl2·2H2O的催化活性高,产品质量好。作者以硅胶负载四氯化锡为催化剂,合成乙酸异丁酯最佳反应条件为:乙酸为0.1mol,醇酸比为1.5∶1,催化剂用量为1.5g,反应时间为4h,反应温度150℃,最终转化率为93.87%。SnCl4/SiO2作为催化剂,活性高,选择性好,对设备无腐蚀,可重复使用。     

Pt-modulated Cu/SiO2 catalysts for efficient hydrogenation of CO2-derived ethylene carbonate to methanol and ethylene glycol

Copper-based catalysts were widely used in the heterogeneous selective hydrogenation of ethylene car-bonate (EC),a key step in the indirect conversion of CO2 to methanol.However,a high H2/EC molar ratio in feed is required to achieve favorable activity and the methanol selectivity still needs to be improved.Herein,we fabricated a series of Pt-modulated Cu/SiO2 catalysts and investigated their catalytic perfor-mance for hydrogenation of EC in a fixed bed reactor.By modulating the Pt amount,the optimal 0.2Pt-Cu/SiO2 catalyst exhibited the highest catalytic performance with ～99％ EC conversion,over 98％ selectiv-ity to ethylene glycol and 95.8％ selectivity to methanol at the H2/EC ratio as low as 60 in feed.In addition,0.2Pt-Cu/SiO2 catalyst showed excellent stability for 150 h on stream over different H2/EC ratios of 180-40.It is demonstrated a proper amount of Pt could significantly lower the H2/EC molar ratio,promote the reducibility and dispersion of copper,and also enhance surface density of Cu+ species.This could be due to the strong interaction of Cu and Pt induced by formation of alloyed Pt single atoms on the Cu lattice.Meanwhile,a relatively higher amount of Pt would deteriorate the catalytic activity,which could be due to the surface coverage and aggregation of active species.These findings may enlighten some fundamen-tal insights for further design of Cu-based catalysts for the hydrogenation of carbon-oxygen bonds.     

不同P与V比的Mo/VPO催化剂物相组成及其催化性能

采用有机相法制备了不同P与V物质的量比的Mo掺杂VOHPO₄·0.5H₂O前驱体,并通过体积分数为50%空气-40%氮气-10%水蒸汽混合气氛活化得到Mo/VPO催化剂,采用固定床反应器评价其催化正丁烷氧化制顺酐的性能。结果表明,Mo/VPO催化剂催化活性随P与V物质的量比的增大而降低,但顺酐选择性与P与V物质的量比并不呈线性关系,P与V物质的量比为0.9的Mo/VPO催化剂具有最佳的催化性能。XRD分析表明,Mo/VPO催化剂催化正丁烷氧化制顺酐的主要活性物相为(VO)₂P₂O₇和钒磷云母相,形成的主要因素不是P与V物质的量比,而是由焙烧条件决定。低P与V物质的量比的Mo/VPO中存在的少量V₂O₅物相能够提升催化剂的活性和顺酐选择性,但含量过高会因深度氧化降低催化性能。催化剂中存在的钒磷云母相有利于缩短催化剂稳定时间并提升催化性能。     

丙烯选择性氧化催化剂性能

通过分步沉淀法制备Mo-Bi-Co-Ni-Fe-K-O复合氧化物催化剂,考察了反应温度、空速和氧烯比等条件对丙烯氧化制备丙烯醛反应中催化性能的影响.结果表明,在反应温度(325～330)℃、空速(1 300～1 700)h-1和n(O2):n(C3H6)=1.5～1.7条件下,丙烯转化率98%,目的产物收率94%.经5...     

稀土基汽车尾气催化剂的研究Ⅰ:催化剂老化和SO_2添加对催化活性的影响

制备了低Pt、Rh担载量的稀土基催化剂体系 ,研究了贵金属担载量、催化剂高温老化、抗硫水热老化和SO2 对催化活性的影响。结果表明 :随着贵金属质量分数从 0 2 5 %降低到0 1% ,CO、碳氢化合物 (HC)和NO的起燃温度分别平均提高 2 0℃ ;随着m(Pt)∶m(Rh)从 5∶1提高到 9∶1,CO、HC和NO的起燃温度分别提高 17、2 0和 5 3℃ ;当在反应体系中添加SO2 ,随SO2 体积分数从 0 0 0 2 %增加到 0 0 1% ,CO和NO的起燃温度和完全转化温度分别平均提高2 0℃ ,而对于HC ,催化活性几乎保持不变 ;催化剂在水热含硫条件下连续老化 4 0 0h ,CO、NO和HC的起燃温度分别为 2 5 2、2 6 7和 30 3℃ ,仍具有良好的反应活性。表明该稀土基催化剂在一定条件下 ,能满足汽车实际工况的要求     

高浓度CO原料气脱H2催化剂H-846D的开发及研究

煤制乙二醇是以煤气化制取合成气（CO+H₂）,CO催化偶联合成草酸酯,再加氢合成乙二醇,需将CO中所含H₂净化脱除至小于100×10^-6。选择性氧化法贵金属催化剂存在含量高、抗CO、CO₂和H₂O中毒能力较差导致活性不稳定等缺点。以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍工艺制备一种高浓度CO原料气脱H₂催化剂H-846D,该催化剂通过贵金属Pd和多种非贵金属氧化物助剂的协同催化作用,适于高浓度CO原料气高效抗毒脱H₂。考察Pd含量、空速、压力和载体对催化剂性能的影响,结果表明,在压力0.5 MPa、空速1 600 h^-1和温度182 ℃条件下,通入含体积分数0.5%H₂、0.5%O₂和0.5%CO₂的CO原料气,可将高浓度CO气氛中的H₂选择性氧化脱除至小于100×10^-6,该催化剂贵金属用量较少。1 070 h的寿命试验结果表明,该催化剂活性好,脱除精度高,性能稳定,应用前景广阔。     

泡沫金属镍微型反应器内一氧化碳优先氧化

在微型反应器中,采用泡沫金属镍为载体负载Cu-Ce-Zr-O催化剂,用于优先氧化去除富氢气体中的CO。考察Zr掺杂量、焙烧温度和催化剂预处理工艺对催化剂性能的影响。结果表明,CuCe_9Zr_(1.5)O_δ催化剂表现出较好的催化性能,反应温度(160～260)℃,CO转化率达99%以上,出口气浓度降至100×10~(-6)以下,CO选择性维持在40%左右;反应温度(180～240)℃,富氢气体中CO浓度降至60×10~(-6)以下。经H_2预处理后的催化剂低温活性和反应性能略有提高。     

Cu-MCM-41催化剂对偏三甲苯的催化氧化性能

通过水热晶化法合成不同Cu含量的Cu-MCM-41催化剂,考察在偏三甲苯/H₂O₂ 体系中制备2,3,5-三甲基苯醌的催化氧化性能,研究了反应时间、反应温度、催化剂铜含量、反应物物质的量比和催化剂用量对反应活性的影响。结果表明,催化剂在偏三甲苯的催化氧化反应中具有良好的催化活性。最佳反应条件:偏三甲苯用量1.0 g,550 ℃焙烧的Cu-MCM-41催化剂［n(Cu)∶n(Si)＝1∶50］用量0.05 g,n(H₂O₂ )∶n(偏三甲苯)=3.5∶1,反应温度70 ℃,反应时间6 h,此条件下,偏三甲苯转化率78.86%,2,3,5-三甲基苯醌收率66.13%。