颗粒/整体式催化剂双层床反应器中甲烷氧化偶联反应性能

用5%Na2WO4-2%Mn/SiO2颗粒催化剂和3%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SBA-15/Al2O3/FeCrAl金属基整体式催化剂,构建了一种颗粒/整体式新型双层床新型甲烷氧化偶联催化反应器,评价了双层床反应器中甲烷氧化偶联反应性能,重点考察了催化剂床层高度、原料气的流向方式、反应温度、烷氧比、进料流量等与反应性能的关系。结果表明,颗粒催化剂床层高度为15mm、整体式催化剂床层高度为50mm,原料气先通过颗粒床层再通过整体式床层的方式下,具有最好的反应性能,甲烷转化率为38.4%时,乙烯选择性可达41.5%,比单床层催化剂的综合性能有明显提高。     

M-Mn-W/SiO_2/堇青石整体式催化剂及其甲烷氧化偶联反应性能

以Na2WO4、Mn、M(M=Ce,Bi,Sr,La)为活性组分,采用浸渍法制备了一系列M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂。在微型固定床反应器中对催化剂的甲烷氧化偶联反应性能进行了评价。采用XRD和TPR对催化剂的结构进行了表征。考察了反应条件对催化性能的影响。催化活性评价结果表明,在较大的空速下,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂具有较好的甲烷氧化偶联反应性能,其中活性最好的4%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂,在甲烷转化率为32.9%时,甲烷转化率和C2烃选择性之和可达82.9%。XRD结果显示,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂除了堇青石的特征峰以外,存在α-方石英、Na2WO4、Mn2O3以及一些氧化物的物相。TPR结果显示,催化剂的各活性组分之间存在一定的相互作用,从而对催化剂的甲烷氧化偶联催化反应的性能有不同的影响。     

溶胶-凝胶法制备Na_2WO_4~-Mn/SiO_2催化剂及其甲烷氧化偶联反应性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了一系列5%Na2WO4-2%Mn/SiO2催化剂;用XRD、XPS、BET、O2-TPD和CO2-TPD等方法对催化剂进行了表征,并考察了对甲烷氧化偶联反应的催化性能。结果表明,与常规浸渍法相比,采用溶胶-凝胶法制备的Na2WO4-Mn/SiO2催化剂中W和Mn的原子浓度在催化剂表面和体相分布较为接近,而且两种制备方法所得的催化剂具有相似的催化性能,Na2WO4与α-方石英之间的相互作用,催化剂释放晶格氧的能力,碱性强弱是影响甲烷氧化偶联活性的关键因素。     

加压下甲烷氧化偶联反应工艺条件的研究

报道了Na W Mn催化剂加压条件下的甲烷氧化偶联反应性能 ,详细考察了反应条件对Na W Mn催化剂反应性能的影响。结果表明 ,Na W Mn催化剂在较高压力条件下依然具有良好的甲烷氧化偶联反应性能 ,在烷氧比 8、温度 75 0℃、空速 1 5× 10 5h 1、压力 0 6MPa无稀释气的最佳实验条件下 ,可以得到 16 %的甲烷转化率和 82 %的C2 + 烃选择性。催化反应性能强烈地依赖于反应的操作条件     

含钨SBA-15介孔材料的合成及其催化氧化脱硫性能

以Na2WO4为钨源,以正硅酸乙酯为硅源,采用水热法合成了W—SBA-15介孔分子筛,并用XRD、TEM、N2吸附-脱附、FT—IR、UV—Vis等手段对合成的分子筛进行了表征。结果表明,钨能有效地掺杂到SBA-15分子筛中,并且分散均匀,合成的W—SBA-15样品具有高度的有序介孔结构,其BET表面积和孔容分别为628m。／g和0．93cm^3／g,平均孔径为4．3nm。催化实验结果表明,W—SBA-15在燃油大分子有机硫化物的氧化反应中具有很高的催化活性和良好的再生性能,其中有机硫化物的反应活性顺序为二苯并噻吩〉4,6-二甲基二苯并噻吩〉苯并噻吩。     

原料气组成对Na_2WO_4-Mn/SiO_2催化剂上甲烷氧化偶联的影响

研究了原料中C2H6,CO,CO2含量对Na2WO4-Mn/SiO2催化剂的甲烷氧化偶联反应活性的影响,并在此基础上对甲烷氧化偶联反应的两段反应器工艺进行了研究。实验结果表明,提高原料中C2H6的含量,会抑制甲烷的转化,同时使CO的生成量增加;随原料中CO含量的增加,CO2的生成量有所增加,但反应过程中CO的生成量明显减少;提高原料中CO2的含量对Na2WO4-Mn/SiO2催化剂的活性影响不明显。两段反应器工艺可有效提高乙烯收率,使甲烷转化率达60.5%,C2选择性达62.8%,乙烯收率达33.1%。     

BiVO4/SBA-15光催化氧化苯乙烯制苯甲醛

为提高BiVO4的光催化活性，通过浸渍法将BiVO4负载于SBA-15介孔分子筛上合成BiVO4/SBA-15催化剂，采用X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附等手段对合成催化剂结构进行表征；在400 W金卤灯照射下，以BiVO4/SBA-15为催化剂进行苯乙烯氧化反应，考察反应条件对氧化性能的影响。结果表明：BiVO4的负载未破坏SBA-15的介孔结构，且均匀分散在其表面；与BiVO4催化剂相比，BiVO4/SBA-15的光催化活性有显著提高，在反应温度为70 ℃、反应时间为2.5 h、n（苯乙烯）：n（丙酮）：n（过氧化氢）=1:2:3.5、m（BiVO4/SBA-15）：m（苯乙烯）=10%的光催化条件下，苯乙烯转化率达到90.31%，苯甲醛选择性达到70.65%。     

固体碱性氧化物／载体催化剂催化合成油酸丁酯研究

以SBA-15型介孔分子筛为载体,先采用过饱和浸渍法制备出Na2O／SBA-15催化剂,然后在间歇釜式反应器中使油酸与正丁醇进行酯化反应制备出油酸丁酯。研究了催化剂的制备工艺条件和酯化反应工艺条件对催化剂性能的影响。结果表明,在Na2O负载量[m（Na2O）／m（SBA-15）]为3％,焙烧温度为550℃,n（正丁醇）n（油酸）为3,反应温度为190℃,反应时间为6h,Na2O／SBA-15催化剂用量[m（Na2O／SBA-15）／m（总原料）]为5．0％的最佳工艺条件下,油酸转化率最大可达到77．11％。重复使用5次后Na2O／SBA-15催化剂仍具有较好催化活性。     

WO3-TiO2/SBA-15的光催化氧化柴油脱硫性能

以钛酸四正丁酯为钛源、钨酸钠为钨源、SBA-15为催化剂载体,采用孔道内水解法制备WO3-TiO2/SBA-15样品并用XRD、BET进行表征,并将其应用于模拟柴油的光催化氧化脱硫实验,考察催化剂用量、n（O）/n（S、反应温度、反应时间等对光催化氧化脱硫的影响。结果表明：在催化剂用量为4 g/L、n（O）/n（S）为8、反应温度为50 ℃、反应时间为2 h的条件下,模拟柴油的脱硫率可达87.9%,催化剂重复使用5次后脱硫率仍可达到64.9%。表明WO3-TiO2/SBA-15催化剂具有较好的光催化氧化脱硫性能和再生性能。     

加压下La2O3／BaSO4催化剂甲烷氧化偶联反应的研究

研究了La2O3/BaSO4催化剂上甲烷氧化偶联反应的性能。随着压力,反应温度和O2／CH4增加,C2选择性下降。在一定范围内增高CH4空速可以提高C2选择性和C2收率。在0.4MPa,CH4速80000h^-1,780℃,CH4：O2＝8：1的条件下,稳定运转了500h,C2选择性和C2收率分别在62．3％64．6％和11．6％－12．7％之间。XRD分析表明该催化剂的物相基本稳定。     

WO_3/SBA-15催化剂的制备及其氧化脱硫性能

以介孔SBA-15分子筛为载体,采用两种不同钨源(H_2WO_4和H_2C_2O_4、H_2WO_4和H_2O_2)通过浸渍法制备了WO_3/SBA-15催化剂;采用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱法对介孔SBA-15分子筛和WO_3/SBA-15催化剂进行了表征;以硫含量为500μg/g的模拟汽油为原料进行氧化脱硫反应,反应后油相用1-甲基-2-吡咯烷酮萃取,考察了萃取剂用量、催化剂用量、氧化反应温度和反应时间对脱硫率的影响。表征结果显示,WO_3/SBA-15催化剂有规则的二维六方介孔结构,WO_3在载体上高度分散。实验结果表明,以H_2WO_4和H_2C_2O_4为钨源制备的WO_3/SBA-15催化剂的脱硫效果较好,在反应温度320 K、反应时间120 min、模拟汽油60 mL、催化剂用量0 12 g、双氧水0.57 mL、萃取剂与模拟汽油体积比0.50、萃取时间5 min的条件下,脱硫率可达94.05%。     

W对W-Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩加氢脱硫性能的影响

以硝酸镍为镍源,磷酸氢二铵为磷源,介孔分子筛SBA-15为载体,采用共浸渍法制备Ni2 P/SBA-15前驱体,再将一定量的偏钨酸铵水溶液引入,采用程序升温还原制备了一系列W-Ni2 P/SBA-15催化剂.采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和XPS表征了催化剂的结构,并评价了催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性.结果表明,W-Ni2 P/SBA-15催化剂中均只存在Ni2P物相;催化剂的比表面积和孔体积随着W含量的增加先增大后减小;强酸量和总酸量都随W含量的增加有明显增加;W的加入使得催化剂表面的Niδ+含量有所降低,而pδ-含量有所增加;在大于360℃时,催化剂对二苯并噻吩具有很好的深度加氢脱硫活性,并且以直接脱硫生成联苯的脱硫机理为主.     

金属助剂对Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩加氢脱硫性能的影响

 以介孔分子筛SBA-15为载体,硝酸镍为镍源,磷酸氢二铵为磷源,采用共浸渍法制备了 P/Ni 摩尔比为0.8的 Ni₂P/SBA-15催化剂,然后添加 Li、Na、K、Mg、Ca、Sr 和 Ba 等金属助剂,制备了一系列不同金属助剂的M-Ni₂P/SBA-15(其中M为 Li、Na、K、Mg、Ca、Sr 和 Ba)催化剂。采用 XRD 对该系列催化剂的结构进行了表征,并以二苯并噻吩质量分数为1%的二苯并噻吩/十氢萘溶液为模型化合物,在微型固定床反应器上评价它们的加氢脱硫(HDS)性能。结果表明,M-Ni₂P/SBA-15催化剂的活性相为 Ni₂P。不同的金属助剂对催化剂性能的促进作用不同,其中碱土金属Ca能够明显地提高 Ni₂P/SBA-15催化剂的 HDS 活性,Ca 质量分数为3.5%的Ca-Ni₂P/SBA-15催化剂的 HDS 活性最好。在反应压力3.0 MPa、反应温度360℃的条件下,3.5%Ca-Ni₂P/SBA-15催化剂催化的二苯并噻吩 HDS 的转化率达到98.6%。不同金属助剂以不同方式影响加氢脱硫反应的机理。       

WO_3在气相吸附法制备的TiO_2/SiO_2复合载体表面的分散状态

采用气相流动吸附法制备了TiO2/SiO2复合载体,用浸渍法制备了WO3/(TiO2/SiO2)催化剂,应用XRD和LRS等技术研究了TiO2在SiO2表面及WO3在TiO2/SiO2复合载体表面上的分散状态。结果表明,TiO2在复合载体中的载量低于其分散阈值时,它在SiO2表面呈单层但非密置单层分散;WO3在催化剂中的载量低于其分散阈值时,它在复合载体表面亦呈单层但非密置单层分散。TiO2在SiO2表面上的分散可改善WO3的分散状态,提高WO3在SiO2表面上的分散阈值。     

W 对 W-Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩氢脱硫性能的影响

 以硝酸镍为镍源,磷酸氢二铵为磷源,介孔分子筛 SBA-15为载体,采用共浸渍法制备Ni₂P/SBA-15前驱体,再将一定量的偏钨酸铵水溶液引入,采用程序升温还原制备了一系列 W-Ni₂P/SBA-15催化剂。采用 XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD 和 XPS 表征了催化剂的结构,并评价了催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性。结果表明,W-Ni₂P/SBA-15催化剂中均只存在Ni₂P物相;催化剂的比表面积和孔体积随着W含量的增加先增大后减小;强酸量和总酸量都随W含量的增加有明显增加;W的加入使得催化剂表面的 Ni^δ+含量有所降低,而 P^δ-含量有所增加;在大于360℃时,催化剂对二苯并噻吩具有很好的深度加氢脱硫活性,并且以直接脱硫生成联苯的脱硫机理为主。     

浸渍溶剂对Pt-Sn/SBA-15催化剂丙烷脱氢性能的影响

以乙醇和水为溶剂配制相应活性组分盐溶液作为浸渍液,研究了不同条件下制备的Pt-Sn/SBA-15催化剂用于丙烷脱氢时的催化性能;采用XRD、BET、TEM和CO脉冲吸附等方法对载体和催化剂进行了表征。实验结果表明,浸渍溶剂对Pt-Sn/SBA-15催化剂性能的影响显著,以氯化亚锡水溶液浸渍Sn、以氯铂酸水溶液浸渍Pt的催化剂性能最好。Sn浸渍液的溶剂对催化剂结构影响不明显,而Pt浸渍液的溶剂不同时催化剂的Pt分散度有显著差异。在水溶液中,氯铂酸可电离成氢阳离子和氯铂酸根阴离子,离子在水中分散存在;而在乙醇溶液中,由于乙醇极性比水差,氯铂酸不电离形成离子,仍以分子形式存在并容易团聚,从而导致氯铂酸水溶液和乙醇溶液浸渍后的Pt-Sn/SBA-15催化剂的Pt分散度有较大差异。     

Pt/SBA-15用于正庚烷催化重整反应的研究

采用浸渍法制备了不同Pt含量的Pt/SBA-15催化剂,采用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、N2吸附-脱附和透射电镜（TEM）等方法对催化剂样品进行表征,并以正庚烷为模型化合物,考察了Pt/SBA-15与传统重整催化剂PR-D机械混合复合催化剂对重整反应的催化性能。结果表明,与单独使用PR-D催化剂相比,采用Pt/SBA-15与PR-D以质量比1:9机械混合的复合催化剂时,正庚烷转化率基本相当,气体产率有所降低,液体收率有所升高。采用1.0%Pt/SBA-15与PR-D以质量比1:9机械混合的复合催化剂时,芳烃产率较单独使用PR-D时增加3.2百分点。     

Co-Mo/SBA-15深度加氢脱硫催化剂的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体，担载Co-Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫催化剂。通过XRD、BET表征，担载金属后SBA-15分子筛仍然保持二维晶相结构，比表面积略有下降。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物，在固定床反应器上考察了金属负载量的影响及最佳反应条件，并用高硫催化裂化柴油为原料评价了催化剂的脱硫反应活性。结果表明，当催化剂负载Co-Mo（5，25）时，在反应温度360 oC，压力4 MPa，氢油体积比400，空速4.0 h-1的条件下，催化裂化柴油脱硫率最高可以达到95.59%。     

超声辅助液相后合成Ti-SBA-15催化剂的表征及其在丙烯环氧化中的性能

以全硅介孔分子筛SBA-15为载体,以钛酸四异丙酯为钛源,在超声辅助条件下采用液相后合成方法制备了Ti-SBA-15催化剂,并借助XRD、N2吸附、TEM和UV-Vis等表征手段研究了催化剂的结构特性。以过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,考察了Ti-SBA-15催化剂在丙烯环氧化反应中的催化性能。实验结果表明,在超声波的空化作用下,Ti原子更易于进入SBA-15分子筛骨架中形成具有环氧化活性的四配位Ti物种,同时也有效减弱了后合成过程对SBA-15分子筛孔道结构的破坏。与常规液相后合成方法相比,采用超声辅助液相后合成方法制备的Ti-SBA-15催化剂表现出更高的丙烯环氧化催化性能,CHP转化率达到94.8%,环氧丙烷选择性达到96.5%,CHP的有效利用率达到91.5%。