氧化铝(拟薄水铝石)的孔结构研究

本文阐述了负载型催化剂常用载体γ-Al₂O₃其前驱物拟薄水铝石的孔结构特征。这些初始粒子保留它们的相应结构，并对拟薄水铝石在300℃以上焙烧转化为γ-Al₂O₃的孔分布有显著影响。介绍了如何区分无定形、拟薄水铝石和薄水铝石；考察了制备方法，焙烧、水热处理条件，扩孔剂及改进挤条或成型对γ、θ-Al₂O₃孔结构的影响。     

γ-Al2O3载体改性对环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚催化剂性能的影响

研究了利用金属氧化物进行载体γ-Al₂O₃改性对0.5%Pt-5%K₂O/γ-Al₂O₃催化剂在环己酮二聚脱氢合成邻苯基苯酚反应中催化性能的影响。以La₂O₃、Ce₂O₃、MgO和CaO对γ-Al₂O₃载体进行改性,比较了4种金属氧化物对生成邻苯基苯酚收率的影响。结果表明,以CaO改性的催化剂可使邻苯基苯酚的收率显著提高。通过对使用CaO改性的条件进行研究,确定了最佳改性条件：CaO用量为γ-Al₂O₃质量的20%,焙烧温度600 ℃,焙烧时间5 h。以改性γ-Al₂O₃为载体制备的催化剂合成邻苯基苯酚收率达95.58%。利用XRD、XPS、H₂-TPR和NH₃-TPD对催化剂进行了表征,并结合催化剂的评价结果,对使用CaO进行载体改性后邻苯基苯酚收率提高的原因进行了探讨。     

γ-Al2O3载体改性对环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚催化剂性能的影响

研究了利用金属氧化物进行载体γ-Al₂O₃改性对0.5%Pt-5%K₂O/γ-Al₂O₃催化剂在环己酮二聚体脱氢合成邻苯基苯酚反应中催化性能的影响。以La₂O₃、Ce₂O₃、MgO和CaO对γ-Al₂O₃载体进行改性,比较了4种金属氧化物对生成邻苯基苯酚收率的影响。结果表明,以CaO改性的催化剂可使邻苯基苯酚的收率得到显著提高。通过对CaO改性条件进行研究,确定最佳的改性条件为：CaO用量占载体质量的20%,焙烧温度600 ℃,焙烧时间5 h。以改性γ-Al₂O₃为载体制备的催化剂合成邻苯基苯酚收率最高,可达95.6 %。利用XRD、XPS、H₂-TPR和NH₃-TPD对催化剂进行表征,并结合催化剂的评价结果对使用CaO进行载体改性对邻苯基苯酚收率提高的原因进行了探讨。     

氧化铼负载于介孔氧化铝催化剂丁烯歧化性能

用溶胶-凝胶法合成介孔氧化铝（meso-Al₂O₃）载体,浸渍Re₂O₇后制备了一系列Re₂O₇/meso-Al₂O₃催化剂,研究了Re₂O₇负载量对催化剂物化性质的影响,考察了Re₂O₇/meso-Al₂O₃催化剂在1-丁烯与2-丁烯歧化反应中的性能,并与Re₂O₇/γ-Al₂O₃催化剂进行了对比。表征结果表明：随着Re₂O₇负载量的增加,Re₂O₇/meso-Al₂O₃催化剂的BET比表面积和孔体积逐渐减小,酸量逐渐增多;铼基催化剂几乎只存在L酸;与Re₂O₇/γ-Al₂O₃催化剂相比,Re₂O₇/meso-Al₂O₃催化剂的L酸量更多、酸性更强。Re₂O₇/meso-Al₂O₃催化剂在丁烯歧化制丙烯反应中表现出优异的催化性能,在反应温度60℃、质量空速1 h^-1、常压的反应条件下,丁烯初始转化率约为54%,优于传统的Re₂O₇/γ-Al₂O₃催化剂。当m（Re₂O₇）∶m（Al₂O₃）为0.2时,Re₂O₇/meso-Al₂O₃催化剂歧化性能最佳,丙烯选择性维持在55%左右,稳定时间约为120 h。     

载体预处理对Pt-Pd-/γ-Al2O3催化剂氧化性能的影响

本文用等体积浸演法制备了一系列Pt-Pd-/γ-Al₂O₃催化剂,并考察载体预焙烧和改性对其催化氧化性能的影响。结果表明：γ-Al₂O₃载体经高温预焙烧和MgO改性后，其表面碱性增强,并影响催化剂活性中心在表面的分布,从而使催化剂对正丁醇、苯和正己烷三种有机物的深度氧化活性有不同程度的提高，其中以正己烷最为显著。     

Al2O3或SiO2负载钒氧化物催化剂的紫外-拉曼光谱比较研究

用柠檬酸络合助溶的等体积浸渍法制备了氧化铝和氧化硅负载的系列钒氧化物催化剂，使用紫外-拉曼光谱对催化剂的结构进行了表征。结果表明，负载钒氧化物的结构与钒的负载量和载体类型有关，在低钒负载量时以隔离的钒氧物种为主；在高负载量时，钒氧化物在γ-Al₂O₃载体上以聚合的钒氧物种和V₂O₅共存，在SiO₂载体上主要以隔离的钒氧物种和V₂O₅形态为主，并有少量聚合的钒氧物种。     

Ce1-xCuxO2-x/Al2O3催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

以γ-Al₂O₃为载体，采用共浸渍法制备了负载型Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂（x=0～1）以及不同Ce_0.2Cu_0.8O_1.2含量的Ce_0.2Cu_0.8O_1.2/Al₂O₃催化剂，采用XRD、TPR等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征，评价了催化剂的甲烷催化燃烧性能.结果表明，Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂中Ce和Cu的摩尔比显著影响催化剂的催化性能，在载体γ-Al₂O₃表面，Ce和Cu形成了固溶体，从而提高了Cu的分散性，改变了Ce和Cu的氧化还原性能，提高了催化剂的甲烷催化燃烧性能，并且Ce和Cu之间存在着协同作用.     

Co(Ni)MoNx/γ-Al2O3催化剂对n-C8异构化反应的催化性能

利用程序升温还原氮化技术,制备了不同助剂含量的CoMoNx/γ-Al₂O₃与NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂,以正辛烷为模型化合物,在固定连续微型反应装置上考察了催化剂的异构化活性,结果表明,CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂比NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的异构化活性高,异构烃选择性低。NiMoNx/γ-Al₂O₃催化剂异构化反应产物中正构烷烃和小分子支链烷烃含量低于CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂。CoMoNx/γ-Al₂O₃催化剂的高选择性仅在催化剂活性较低的情况下才能获得。     

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。     

Pd-La/γ-Al2O3气相催化合成3,5-二甲基苯胺

以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备了Pd-La/γ-Al₂O₃催化剂,并在固定床反应器中研究了该催化剂上的气相胺化合成3,5-二甲基苯胺。采用BET孔结构测试、XRD、TG和SEM等手段对新鲜及失活催化剂进行表征,考察了胺化反应前后催化剂性能的变化。结果表明,失活催化剂上的积炭分别沉积在金属和载体上。     

γ-Al2O3在CeO2-La2O3催化还原SO2中的作用

考察了反应温度对γ-Al₂O₃、CeO₂-La₂O₃和CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂到单质硫活性的影响。采用XRD表征了催化剂反应前后的物相变化。结果表明，温度过低或过高均不利于γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂的反应。γ-Al₂O₃的介入提高了CeO₂和La₂O₃的分散性，使Redox 和COS两种反应机理在同一催化剂上的协同作用增强，使CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃在催化还原SO₂的反应中具有更低的反应温度和更高的活性。     

拟薄水铝石脱水产物γ-Al2O3在较低温度下的再水合过程研究

研究了γ-Al₂O₃经过较低温度的水热处理后的晶型变化情况。XRD、SEM和FT-IR表征结果表明，影响γ-Al₂O₃再水合产物晶型的主要因素是水热温度。100 ℃以下水热处理的产物是湃铝石，100～110 ℃水合产物是湃铝石和薄水铝石的混合物，110 ℃以上水热处理的产物是薄水铝石，且不经过湃铝石的中间阶段。随着水合温度升高，薄水铝石的结晶度增大。在保证充分润湿的前提下，水合产物的结晶度和晶粒度与水铝质量比无关。     

漆包机废气净化催化剂的研制

以γ-Al₂O₃、铈锆固溶体（Ce_0.67Zr_0.33O₂）、以及两者混合物为二载涂层,制备了3种蜂窝瓷漆包机废气净化Pd催化剂,评价其对苯、二甲苯与甲酚催化燃烧的活性。结果表明,γ-Al₂O₃ 与Ce_0.67Zr_0.33O₂混合涂层具有良好的催化活性。采用XRD与BET表征手段,分析了γ-Al₂O₃ 与Ce_0.67Zr_0.33O₂混合涂层具有较好的抗烧结能力,有助于保持活性组分高度分散。     

SO2－4/Fe2O3-γ-Al2O3固体超强酸催化剂的制备

通过浸渍法制备SO^2－₄/Fe₂O₃(SF)固体超强酸，将γ-Al₂O₃纳米纤维通过粘附的方法负载到固体超强酸SO^2－₄/ Fe₂O₃上，制得SO^2－₄/Fe₂O₃-γ-Al₂O₃(SFA)固体超强酸催化剂,并选用乙酸和丁醇的酯化反应来测试SO^2－₄／Fe₂O₃-γ-Al₂O₃(SFA)固体超强酸催化剂的催化性能，在不同催化剂种类、不同γ-Al₂O₃加入量、不同焙烧温度和时间以及不同浸渍液种类和浓度的条件下，对催化活性进行了分析和讨论。     

Pd/Na2O/K2O/γ-Al2O3三元催化活性分析与评价

本文以浸渍法制备了活性γ-Al₂O₃涂层及Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃三元催化剂。考察了γ-Al₂O₃涂层比表面积随高温老化时间变化的规律。在实验室模拟尾气配气系统上，对Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃三元催化剂的起燃温度、抗高温老化及抗SO₂中毒能力进行了分析与评价。本文的γ-Al2O3涂层能经受1050℃的高温老化。Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃三元催化剂经900℃高温老化两次共13h后，其最大催化活性几乎不变，其老化样经600℃硫中毒1h后对CO和HC的催化转化率仍在75％以上。Pd/Na₂O/K₂O/γ-Al₂O₃新鲜样的起燃温度为280℃，二次老化样的起燃温度为320～350℃，具有很高三元催化活性。     

溶胶-凝胶法制备CuO/γ-Al2O3 催化吸附剂

采用溶胶-凝胶法制备纯γ-Al₂O₃ 颗粒和CuO/γ-Al₂O₃ 吸附剂颗粒,研究制备吸附剂工艺中的各种影响因素,得到最佳的制备工艺参数。在最优条件下制备得到的CuO/γ-Al₂O₃ 吸附剂具有较大比表面积、孔容和均匀的孔径分布,并对工艺进行了改进,如省去冲洗过程、增大溶胶浓度和提高氧化铜的有效负载量。对比分析了改进工艺前、后吸附剂的孔结构特征,简化后的制备工艺不仅缩短吸附剂制备周期,也降低吸附剂制备成本。对吸附剂进行了脱硝性能研究,结果表明,改进溶胶凝胶法制备得到的CuO/γ-Al₂O₃ 催化剂在（250～400） ℃,脱硝率维持在85％以上,活性高于浸渍法制备的同类型的吸附剂。     

SO2和NO在载体γ-Al2O3上的相互作用

通过分析载体γ-Al₂O₃在423 K吸附NO和SO₂气体时的TPD和DRIFTS谱图,研究了SO₂和NO在γ-Al₂O₃上的相互作用。结果表明,在γ-Al₂O₃上SO₂促进NO氧化,NO促进SO₂吸附,O₂参与了SO₂和NO之间的相互作用。机理探讨认为,NO和SO₂在γ-Al₂O₃上吸附时至少形成两类中间体,一类中间体分解放出NO₂,另一类中间体分解产生SO₃,两类中间体分解后均产生氧空位,O₂通过（至少为途径之一）补充氧空位重新生成晶格氧或晶格缺陷吸附氧参加SO₂和NO之间的相互作用。     

多孔陶瓷载体氧化铝涂层的研究

分别用纳米γ-Al₂O₃和SB粉制备了多孔陶瓷载体的Al₂O₃涂层。BET法测定了多孔陶瓷载体Al₂O₃涂层改性前后比表面积的变化。由SEM照片观察多孔陶瓷载体涂层改性前后表面和断面的形貌。结果表明，这两种方法对多孔陶瓷载体涂层改性均有效可行。     

氧化铈和铈锆固溶体对Pd催化剂抗硫性能影响的研究

采用等体积浸渍法制备了质量分数为1%Pd/γ－Al₂O₃、1%Pd/10%CeO₂/γ-Al₂O₃以及1% Pd/10%Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂,研究了CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 固溶体对Pd催化剂抗硫性能的影响。利用XRD和XPS技术表征了催化剂的固相结构、表面元素组成和反应后催化剂中硫物种（或表面硫酸盐）的存在形态。利用SO₂-TPD研究了SO₂在催化剂上的吸附和脱附行为。实验结果表明,在催化剂载体中引入CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 降低了催化剂起燃活性;SO₂ 在Pd/Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂表面上发生化学反应生成Zr(SO₄)₂,其热稳定性大于在Pd/γ－Al₂O₃和Pd/CeO₂/γ－Al₂O₃催化剂表面上的硫酸盐或硫酸盐物种。