脉冲电磁场作用下CoMo/γ-Al_2O_3催化剂的制备工艺参数研究

采用等体积浸渍法和脉冲电磁场辅助浸渍法制备了CoMo/γ-Al2O3催化剂,研究活性组分负载量及脉冲时间对催化剂催化噻吩加氢脱硫(HDS)性能的影响。结果表明,当Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的MoO3负载量为载体质量的12%,CoO与MoO3的质量比为1∶6,脉冲处理时间为60 s时,活性最好,噻吩转化率可达91.49%。在适当强度的脉冲电磁场作用下,催化剂具有较大的比表面积和较好的孔结构。     

Lewis酸催化合成草酸二苯酯反应研究

研究了Lewis酸催化剂催化苯酚和草酸二甲酯酯交换合成草酸二苯酯(DPO)反应。考察了不同Lewis酸催化剂对DPO合成反应的催化活性和Lewis酸催化剂的酸性对催化性能的影响,确定了弱酸中心促进主产物甲基苯基草酸酯(MPO)和DPO的生成,而强酸中心有利于副产物苯甲醚的生成。以弱酸TS-1分子筛为催化剂,MPO和DPO总选择性为99.2%。以强酸AlCl3为催化剂,苯甲醚选择性达到60.4%。探讨了Lewis酸催化剂催化苯酚和草酸二甲酯酯交换合成草酸二苯酯反应机理。Lewis酸催化苯酚和DMO酯交换合成MPO反应是按酰氧键断裂的反应历程进行的,DMO中和羰基相连的给电子基的-COO-基团及较大的基团体积降低了苯酚和DMO酯交换合成MPO反应的反应活性。而苯酚和DMO甲基化反应生成苯甲醚是按烃氧键断裂的反应历程进行的。     

Ru/γ-Al2O3改性及其催化加氢邻苯二甲酸二异壬酯

采用等体积浸渍法,以γ-Al2O3为载体制备了一系列Ru/γ-Al2O3催化剂.考察了田菁粉添加量、柠檬酸添加量及焙烧温度对Ru/γ-Al2O3催化剂催化邻苯二甲酸二异壬酯加氢制备1,2-环己烷二甲酸二异壬酯的影响.对催化剂进行了BET、XRD、H2-TPD和NH3-TPD表征.结果表明,Ru/γ-Al2O3改性的最佳条件为田菁粉和柠檬酸添加量分别为拟薄水铝石质量的1.0％和3％,700℃焙烧4 h,Ru含量(质量分数,下同)为0.3％.在温度150℃、压力5 MPa和空速0.25 h–1的工艺条件下,邻苯二甲酸二异壬酯的转化率为98.9％,1,2-环己烷二甲酸二异壬酯的选择性高达97.1％,经过30 d的稳定性测试催化剂表现出良好的催化活性.     

MoO3/γ-Al2O3催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯

使用浸渍法制备了不同负载量的MoO3γ-Al2O3催化剂,考察了它们在550℃反应温度下正丁烷催化脱氢性能．用XRD,FT—IR和Raman光谱对催化剂的表面结构进行了研究,并分析了催化剂的表面结构与其催化性能的关系。结果表明,γ-Al2O3载体表面钼氧物种随负载量的增加变化情况为：孤立MoO3四面体-二维多聚MoO3八面体-MoO3晶体和Al3（MoO3）3晶体,MoO3在载体表面的最大单层覆盖的质量分数约为20％;孤立分散MoO3物种对正丁烯的选择性比二维多聚MoO3物种及三维的MoO3要高,负载的质量分数5％催化剂取得最高的正丁烯选择性为62．54％;15％～35％催化剂取得较好的正丁烯收率,在11．0％～11．7％,差距不大;MoO3多层聚集态（负载的质量分数为35％）的催化剂相比单层覆盖态（20％）,催化活性没有因为钼氧物种的聚集而有大的降低,正丁烯收率仅少0．08％。     

MoO_3-Ce_2O_3-MgO/γ-Al_2O_3在四氢糠醇合成吡啶中的应用

研究了以四氢糠醇(THFA)为原料,MoO3-Ce2O3-MgO/γ-A l2O3为催化剂,经气固相接触催化合成吡啶的反应。采用BET对催化剂进行了表征,气相色谱对反应产物进行了分析。考察了反应温度、MoO3-Ce2O3-MgO负载量、四氢糠醇流量对反应的影响。并考察了催化剂的使用寿命。结果表明,负载质量分数为10%MoO3-3%Ce2O3-2%MgO的催化剂,用固定床反应器,反应温度为550℃,n(THFA)∶n(NH3)=1∶4时,四氢糠醇的转化率为99.12%,吡啶的选择性为87.09%,吡啶的反应收率达到86.32%。     

MgO/γ-Al_2O_3高效催化碳酸乙烯酯水解合成乙二醇

制备了MgO/γ-Al2O3固体碱催化剂,采用X射线衍射、CO2-TPD程序升温脱附等手段表征了催化剂的结构和碱性质。结果表明:MgO负载量(质量分数)对催化剂上MgO的分散程度和催化剂碱性质有着重要影响。负载MgO后,γ-Al2O3仍然保持了原有的结构。当MgO的负载量小于9%时,几乎检测不到MgO特征衍射峰。催化剂的碱量随MgO负载量的增加而逐步提高,当负载量为9%时其碱量达到最大。考察了MgO负载量、反应时间、反应温度对碳酸乙烯酯(EC)水解反应合成乙二醇(EG)的影响。随着MgO负载量的增加,EC转化率逐渐上升。工艺条件研究表明:140℃和3 h以及酯水比(摩尔比)1∶1为最佳催化反应条件。采用9%MgO/γ-Al2O3为催化剂,在最佳工艺条件下,EG收率高达95.6%。     

MoO3/γ-Al2O3在四氢糠醇合成吡啶中的应用

研究了以四氢糠醇(THFA)和氨气为原料,MoO3/-γA l2O3为催化剂经气固相接触催化合成吡啶的反应。采用XRD、XPS、BET对催化剂进行了表征,气相色谱-质谱联用仪对反应产物进行了分析,确定了主产物吡啶。考察了反应温度、MoO3负载量、四氢糠醇流量、催化剂用量对反应的影响。结果表明,负载量为10%的MoO3/γ-A l2O3经固定床反应器,反应温度为500℃,n(THFA)∶n(NH3)=1∶5时,四氢糠醇的转化率达95.47%,吡啶的选择性达74.82%,吡啶的收率达71.44%。     

KF/K2CO3/γ-Al2O3催化合成肉桂酸

以苯甲醛和丙二酸为原料,KF/K2CO3/γ-Al2O3为催化剂,经Knoevenagel反应,在无溶剂条件下催化合成了肉桂酸。产品用IR、1HNMR及元素分析进行表征。考察了催化剂用量、苯甲醛与丙二酸摩尔比和反应时间对肉桂酸收率的影响。结果表明:KF/K2CO3/γ-Al2O3具有良好的催化活性,较佳工艺条件为:苯甲醛10.2 mL(10.6 g,0.1 mol),n(苯甲醛)∶n(丙二酸)=1∶1.15,催化剂KF/K2CO3/γ-Al2O3用量2.5 g(含KF4.68 mmol),反应60 min,肉桂酸的平均收率达到92%以上。     

Ni对Cu-Ni/γ-Al_2O_3苯羟基化催化剂的影响

通过程序升温还原方法合成了Cu/γ-Al2O3和Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化制苯酚。该反应过程中,温度和溶剂对Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂的反应性能影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD、EDS等表征技术考察了Ni对催化剂结构和性质的影响。结果表明,Ni使催化剂前驱体还原温度增加、活性组分Cu单晶粒度降低、催化剂表面Cu原子数增加;当反应温度为70°C、以水作反应溶剂时,Cu-Ni/γ-Al2O3比Cu/γ-Al2O3催化剂有较高反应活性和选择性,苯转化率为32.4%,苯酚选择性为93.3%,苯酚收率为30.2%。     

新型吸附-催化剂La-Cu-Na-γ-Al2O3同时脱除SO2和NO的实验研究

利用固定床连续流动反应器研究了新型吸附-催化剂La-Cu-Na-γ-Al2O3同时吸附脱除模拟烟气中SO2和NO的工艺条件、循环使用性能,模拟烟气组成是0.5%SO2、0.15%～0.057% NO、0%～8% O2,Ar平衡.通过对不同温度下比表面分析研究了La-Cu-Na-γ-Al2O3的热稳定性,利用程序升温表面反应(TPSR)研究了La-Cu-Na-γ-Al2O3的再生性能.结果表明,La-Cu-Na-γ-Al2O3的适宜工艺条件是SO2/NO为5.1～3.5、原料气含氧量大于4.5%、吸附温度448 K.La-Cu-Na-γ-Al2O3在循环使用过程中吸附能力下降.与NOXSO工艺的吸附-催化剂Na-γ-～2O3相比,La-Cu-Na-γ-Al2O3同时吸附SO2和NO的能力大(SO2/NO为5.1～3.5时,La-Cu-Na-γ-Al2O3同时吸附SO2和NO的吸附量分别是Na-γ-Al2O3的1.25和4.7倍.)、再生循环使用性能好、热稳定性好,将La-Cu-Na-γ-Al2O3应用于NOXSO工艺可望提高该工艺的脱硫脱氮效率.     

W/Ni比对NiO-WO_3/γ-Al_2O_3催化剂异丁烷氧化脱氢性能的影响

采用分步浸渍法制备了Ni O-WO3/γ-Al2O3系列催化剂,运用X射线衍射(XRD),激光拉曼光谱(Raman),程序升温还原(TPR),氨气程序升温脱附(NH3-TPD),紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等方法考察了n(W)/n(Ni+W)比例对Ni O-WO3/γ-Al2O3催化剂的表面结构、氧化还原性能、酸碱性以及异丁烷氧化脱氢制异丁烯性能的影响。研究结果表明,n(W)/n(Ni)比例对Ni OWO3/γ-Al2O3系列催化剂的表面活性物种种类有较大影响,当W含量较高时,其表面主要形成WO3晶粒和Ni-Al尖晶石,而当W含量较少时,表面主要形成聚钨酸盐、Ni WO4和Ni-Al尖晶石物种;适量的W存在有利于提高Ni O-WO3/γ-Al2O3催化剂的氧化还原性能和可还原晶格氧数量,并且增加W的比例能够提高催化剂表面强酸中心的数量。n(W)/n(Ni)存在最适宜比例,当n(W)/n(Ni+W)=0.2,Ni O-WO3/γ-Al2O3催化剂具有最佳的异丁烷氧化脱氢性能,这与催化剂表面的活性物种具有较好的脱氢性能、可还原晶格氧物种的增多以及表面强酸中心数量的提高有关。     

氢能载体甲基环己烷在Ni/γ-Al_2O_3上的脱氢反应

采用自制的比表面积为241m2/g的纳米γ-Al2O3为载体,用等体积浸渍法制备了不同Ni含量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线衍射、扫描电镜、比表面积测定等手段对所制备的催化剂进行了表征。利用微型连续管式反应器,考察了Ni/γ-Al2O3催化剂对甲基环己烷(MCH)气相脱氢的催化性能。结果表明:使用负载量为20%的Ni/γ-Al2O3催化剂,在653K、0.5MPa,v(MCH)/v(N2)=7/12,混合进样体积空速212h-1条件下,MCH脱氢转化率达到94.58%,产物甲苯的选择性接近100%。实验结果还表明,使用镍基催化剂替代铂等贵金属催化剂在储氢技术中具有较好的应用前景。     

负载型WO3/SiO2-Al2O3催化剂用于合成乙酸乙酯反应研究

考察了SiO2、γ-Al2O3和SiO2-Al2O3载体负载氧化钨作为催化剂用于乙酸乙酯合成反应研究,并通过XRD、氮气物理吸附、Raman和NH3-TPD对催化剂进行表征。结果表明,氧化钨负载在SiO2-Al2O3载体上,具有更强的酸性和更高的酸量,有利于促进乙酸乙酯合成反应进行。当W在SiO2-Al2O3载体表面的负载量为8%(质量分数,下同)时,乙酸转化率最高可以达到69.7%,载体表面WO3晶体颗粒不利于提高酯化反应活性。     

MnO2/γ-Al2O3催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

以γ-Al2O3为载体,采用超声浸渍法制备了MnO2/γ-Al2O3催化剂,结合X射线衍射、X射线光电子能谱和CO2程序升温脱附的表征,考察了催化剂对尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应的影响。结果表明,以Mn(NO3)2为锰源经焙烧后形成的MnO2表面碱性最强,对尿素醇解反应的活性最高;采用超声浸渍法,当Mn在γ-Al2O3上的负载量(质量分数,下同)为30%时,Mn在γ-Al2O3表面主要以Mn4+的形式存在,且分散度高,催化剂表面的碱中心的碱性最强。当其催化尿素醇解时,碳酸丙烯酯收率达65.0%。     

La2O3助剂对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂催化加氢合成间苯二胺性能的影响

研究助剂La2O3对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂结构与性能的影响。采用悬浮液涂层法、活性组分浸渍法制备不同La2O3助剂含量的Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂。通过BET、XRD、TPR、XPS对催化剂进行表征,发现不添加La2O3助剂时活性组分以NiAl2O4形式存在,添加La2O3助剂后则以NiAl2O4和NiO两种形式存在,易还原NiO的生成提高了催化剂的活性。添加La2O3助剂还能使催化剂的比表面积降低和孔尺寸增大,活性评价表明助剂La2O3存在适宜添加量,即La含量为3%。同时发现助剂La2O3对选择性的影响大于活性,La2O3具有结构助剂的特点。     

甘油在改性Ni/γ-Al2O3催化剂上水蒸气重整制氢的研究

通过催化剂性能评价,考察了助剂CeO2、CaO和La2O3对催化剂Ni/γ-Al2 O3催化性能的影响,发现Ni/γ-Al2O3经3种助剂修饰后催化剂活性都明显提高,其中La2O3修饰后的催化剂活性最高,甘油转化率在450～650℃内一直保持100％;氢气选择性在450℃时即达到85％,而且随着温度升高逐渐变大并趋于平稳,最高时可达到92.37％.同时考察了温度、甘油溶液浓度、空速对甘油水蒸气重整制氢反应的影响.运用NH3-TPD和TPR对催化剂进行了表征,发现助剂的添加降低了催化剂的酸性,经改性后催化剂中NiAl2 O4相含量明显降低;催化剂中加入La2O3降低了Ni与Al2O3载体之间的相互作用,因此有利于甘油水蒸气重整制氢反应.     

Zn(OAc)2·2H2O催化草酸二苯酯脱羰基合成碳酸二苯酯反应的研究

研究了Zn(Oac)2·2H2O催化草酸二苯酯(DPO)脱羰基合成碳酸二苯酯(DPC)反应,考察了反应温度、反应时间、DPO和催化剂用量物质的量配比对DPC选择性、DPC收率和DPO转化率的影响.确定的较佳反应条件是反应温度260℃,反应时间3h,DPO和催化剂用量物质的量配比是100∶1.5.运用MXXC、Benson等基团贡献法,对草酸二苯酯脱羰基反应的平衡常数进行了估算,得到ΔrH533=270.7kJ/mol,KP=1.3×109.DPO脱羰基合成DPC反应体系中存在副反应.     

负载型MoO3催化剂结构与催化酯化性能研究

以SiO2和Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备了MoO3质量分数为1%～30%的负载型MoO3催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、程序升温脱附(NH3-TPD)等对催化剂的结构和性能进行了表征,以乙酸乙酯的合成为模型反应评价了催化剂的催化酯化性能。结果表明,MoO3/SiO2和MoO3/Al2O3催化剂对酯化反应具有较好的催化活性和选择性,对于MoO3/SiO2催化剂,适宜的MoO3负载量为5%。催化剂的多孔结构和弱酸中心有利于酯化反应的进行。     

Pd/γ-Al2O3催化降解苯的研究

针对苯在Pd/γ-Al2O3催化剂上的催化降解过程,研究了预处理方式对Pd/γ-Al2O3催化活性的影响,考察了其稳定性,并与Pd-Pt/γ-Al2O3催化剂进行了比较。通过BET和XPS对不同预处理方式下的Pd/γ-Al2O3催化剂进行了表征。研究结果表明:预处理方式对于催化剂活性有明显影响,相比H2,反应气预处理也可以提高催化剂的催化性能,并使操作过程简化;与Pd-Pt/γ-Al2O3相比,Pd/γ-Al2O3同样具有良好的催化稳定性。当空速为3 000 h-1,催化降解反应持续120 h后,苯降解率仍维持在99.6%以上。     

低氢酯比下苯甲酸甲酯加氢催化剂的研究

在氢酯比为1.5的条件下,考察了不同MnO/ZnO质量配比、不同活性组分负载量及K 修饰量制得的锌、锰复合氧化物催化剂对苯甲酸甲酯气固催化加氢合成苯甲醛反应活性和选择性的影响。发现MnO/ZnO质量配比为1时,活性最强;活性组分负载量为25%~30%、反应温度为440℃时,转化率可达到99%以上。Al2O3载体本身无活性,X射线衍射(XRD)分析表明Al2O3载体能够使活性组分在其表面均匀分散,活性大大提高。适宜的KCl质量分数为3%。以3%KCl-25%MnO-ZnO/γ-Al2O3催化剂,用于苯甲酸甲酯催化加氢合成苯甲醛,在常压、420℃、停留时间为250(g.h)/mol,氢酯比1.5条件下具有93.51%转化率和79.83%的选择性;而采用文献报道的K-MnO/γ-Al2O3和Li-ZnO/γ-Al2O3催化剂,在氢酯比为1.5时,转化率仅为22.60%和18.96%,说明文献报道的催化剂在低氢酯比情况下活性大大降低。