稀土基复合物丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂的研究

研制了用于丙烷氧化脱氢的稀土基含氟复合物催化剂,在反应温度为500℃,6000h~(-1)的空速条件下,丙烷转化率可达45.6％,丙烯单程收率可达34.8％,Raman光谱和XPS的结果表明,O~-_2是可能的活性氧物种,Cs_2O的加入对于产生和稳定O~-_2具有重要的作用。     

从氯盐体系制备丙烯氨氧化用催化剂(Ⅱ)--含铋催化剂的活性评价

评价了从氯盐体系中制备海泡石等载体负载的含铋催化剂对丙烯氨氧化反应的催化活性;考察了催化剂中氯含量、温度、催化剂的孔径分布、载体对催化活性和空速对反应的影响.研究结果表明,氯含量小于4×10-5时对丙烯氨氧化反应的影响小,高于4×10-4时可导致催化剂失活;硅胶、海泡石、氧化铝3种载体的催化活性顺序为海泡石≈硅胶＞氧化铝.当V丙烯∶V氨∶V空气=1.00∶1.05∶11.00,空速为3000cm3*g-1*h-1,温度530℃左右,催化剂孔径分布为40～100nm时,催化剂的活性最强,其丙烯转化率为98.5%,丙烯腈的选择性达81.7%.     

丙烷在ZSM-5催化剂上的芳构化反应

研究了在HZSM-5及其Zn改性的催化剂上、在不同反应条件下、丙烷芳构化反应的活性和选择性。试验结果表明,锌改性后的Zn-ZSM-5催化剂与HZSM-5相比,在同样的反应条件下,可提高丙烷转化率与芳烃选择性。在520℃,丙烷重量空速为0.74h~(-1)条件下,在Zn-ZSM-5上丙烷转化率达94.3%,芳烃收率达50.4%。实验中还应用TPD技术以NH_3为吸附质研究了Zn-ZSM-5催化剂表面酸性的改变对其活性和选择性的影响。     

甲烷氧化偶联制C2烃La2O3基催化剂的研究

本文的实验结果表明,具有开放型本征构型的La_2O_3对甲烷氧化偶联反应有相当好的活性和选择性,在750℃、原料气空速6.O×10~4ml.g~(-1).h~(-1),CH_4:O_2:N_2=3.7:l.0:9.0(V/V)的反应条件下,氧接近全部转化,甲烷转化率达25.4％,C_2烃选择性为43.6％,添加碱土金属(Ca、Sr、Ba)氧化物或碳酸盐能显著地改善催化剂的性能,在上述反应条件下,60mol％Ba-La_2O_3催化剂的C_2烃选择性达到58％。     

V_2O_5/TiO_2催化剂上甲苯气相氧化制苯甲醛

采用浸渍法,制备出一系列不同负载量的V_2O_5/TiO_2催化剂;并采用XRD、FT-IR、N_2-物理吸附对催化剂结构进行表征.结果表明,适量的V_2O_5可较好地分散在TiO_2载体上,其中15%V_2O_5/TiO_2催化剂展现出更好的催化活性.在优化的工艺条件:反应温度为350℃,空速为2500h-1,n(air):n(toluene)=5:1,在15%V2O5/TiO2催化剂上,甲苯的转化率为7.3%,苯甲醛的选择性和收率分别为79.1%和5.8%.     

载体改性对丙烷脱氢铬基催化剂性能的影响

以8种氧化物SiO_2、TiO_2、ZrO_2、ZnO、CuO、Ag_2O、CeO_2、SnO_2为改性剂对Al_2O_3载体进行预处理,采用浸渍法制备负载型铬基催化剂并用于丙烷脱氢制丙烯反应.使用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附–脱附、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)等手段对催化剂结构进行表征,在固定床反应器上对催化剂的催化性能进行评价.结果表明:采用不同氧化物对载体预处理改变了催化剂表面酸性和丙烷脱氢反应性能.在同等反应条件下,经过ZrO_2改性的催化剂催化活性和稳定性较好,反应1h后丙烷转化率可以达到50%以上.     

La-Fe-O的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能研究

采用微波草酸盐共沉淀法制备了LaFeO3/Fe2O3催化剂,用BET、XRD、H2-TPR、电导测量等技术对催化剂进行表征,研究其对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能.实验结果表明,LaFeO3/Fe2O3催化剂表现出较好的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能,当丙烷转化率为10.0%时,在LaFeO3/Fe2O3和Fe2O3催化剂上的丙烯选择性分别为21.5%和0.5%.     

介孔钨铝复合氧化物载铂催化剂催化甘油氢解反应

以Al(OH)_3为铝源,用分步浸渍-焙烧法制备介孔钨铝复合氧化物负载铂催化剂。在连续流动固定床反应器中,考察催化剂催化甘油氢解制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)的催化性能与稳定性。通过N2物理吸附、X线衍射(XRD)方法表征反应前后催化剂的结构。结果表明:介孔钨铝复合氧化物负载铂催化剂的平均孔径为16 nm,催化剂在甘油氢解反应中呈现良好的催化活性。催化剂焙烧温度、反应温度、甘油质量空速(WHSV)及甘油水溶液浓度等因素变化对1,3-丙二醇产率及甘油转化率有较大影响。在160℃、4 MPa、60%甘油水溶液进料、甘油质量空速为0.25 h~(-1)、H_2与甘油摩尔比为100∶1的条件下,介孔钨铝复合氧化物负载铂催化剂催化甘油氢解反应,甘油转化率为54.1%,1,3-丙二醇的产率与选择性分别为26.2%与50.3%。催化剂长期稳定性良好。     

尖晶石MFe2O4(M=Co、Cu、Mg)催化沼气重整制氢研究

采用溶胶-凝胶法制备了CoFe_2O_4、CuFe_2O_4和MgFe_2O_4 3种尖晶石铁氧体催化剂,开展了基于固定床反应器的沼气催化重整制氢研究。利用N_2吸附脱附、X-射线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)和扫描电镜(SEM)对催化剂的结构进行了表征,并考察了温度、V_(CH_4)和V_(CO_2)比值及催化剂的体积空速(GHSV)等因素对氢气和一氧化碳选择性的影响。实验结果表明:自制样品均为尖晶石型铁氧体;各催化剂在催化后仍然保持着尖晶石结构;当V_(CH_4)∶V_(CO_2)=1∶1、GHSV=6 000 h~(-1)、在800℃时,尖晶石CuFe_2O_4表现出最优的性能,获得氢气和一氧化碳选择性为87.60%和89.79%;Cu和载体之间的相互作用有利于消除催化剂积碳,并促进重整反应。     

反应条件对Ni-HPW/Al_2O_3催化剂加氢裂化性能的影响

考察了温度、压力、氢油比和原料液体空速等对Ni-HPW/Al2O3催化剂上正癸烷加氢裂化反应活性及产物分布的影响,通过优化催化剂最适宜的反应工艺,增加中间馏分油收率.结果表明,NiHPW/Al2O3催化剂适宜的反应条件为:反应温度350℃,反应压力2 MPa,液体空速2.0 h-1,氢油体积比3000.在此条件下,正癸烷转化率为52%,C5+选择性为67%.     

Pd／γ-Al2O3催化剂合成甲基异丁基酮

采用等体积浸渍法制备了Pd/γ-Al2O3催化剂,用于丙酮一步法常压气相加氢制甲基异丁基酮.通过X射线衍射仪(XRD)及比表面积测定仪(BET)表征催化剂.考察了反应温度、氢酮摩尔比和催化剂中Pd含量等工艺条件对转化率和选择性的影响.经筛选,制备的0.5%Pd/γAl2O3催化剂,在反应温度为180℃、H2与丙酮的摩尔比为1.7∶1.0、进料液相空速为3.8h-1的条件下,效果最佳.丙酮转化率达28.0%,MIBK选择性达59.0%.     

低压固定床反应器中丙烯直接环氧化连续反应

在固定床反应器中,以自制挤条成型的ZSM-5型含钛(TS-1)分子筛为催化剂,采用丙烯气相进料,并预先与双氧水的甲醇溶液混合,系统考察了液体空速、丙烯与过氧化氢摩尔比、反应温度、双氧水甲醇混合溶液中双氧水浓度以及水含量等工艺条件对丙烯直接环氧化连续反应的影响。结果表明:当反应压力为0.7MPa,反应温度为50℃,进料中wH2O2=0.015,进料液体的质量空速为48h-1时,双氧水的转化率和环氧丙烷的选择性分别在90%和85%以上。     

CoCu-K/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在合成气制备低碳醇中的应用

通过真空浸渍制备了一系列修饰有ZrO_2的Al_2O_3负载的CoCu-K催化剂,考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能.与未经ZrO_2修饰的催化剂和未添加碱金属K的催化剂对比,该催化剂显示了较高的原料转化率和低碳醇的选择性.采用加压固定床反应器对其合成气制低碳醇的催化性能进行评价.同时系统研究了温度、压力、空速等反应条件对该反应的影响.结果表明,催化剂在温度260℃,压力3 MPa,空速2400 h-1条件下具备最优的反应性能.     

糠醛气相加氢制糠醇新型配合物催化剂

实验采用一步法制备了一种新型、无毒Cu/-γAl2O3配合物催化剂。考察了反应温度、催化剂组成、空速、氢醛比和催化剂粒度等因素对糠醛气相加氢制糠醇转化率、选择性和收率的影响。在最佳反应条件下,糠醇的选择性和收率达到99%以上。     

低温还原法制备封装型Pt@ZSM-5催化剂及其催化丙烷脱氢的性能

采用低温还原法辅助水热合成路线,将铂纳米粒子包裹在H-ZSM-5型沸石腔体内部,制备低温还原封装型Pt@ZSM-5催化剂．通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等对所制备的催化剂进行表征分析,并在丙烷脱氢制丙烯反应中对此催化剂进行考察．结果发现：低温条件下制备的封装型Pt系催化剂与常温条件下制备的贵金属负载型催化剂相比,丙烷初始转化率从55%提高到65%,丙烯初始选择性从43%提高到53%,并且具有更加明显的抗积炭效果．     

纳米复合氧化物NaMoNiO催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

采用溶胶-凝胶法制备了纳米NiO以及Na或/和Mo掺杂的纳米NiO催化剂,考察了催化剂的丙烷氧化脱氢(oxidative dehydrogenation of propane,ODHP)反应性能,并利用BET、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱、程序升温还原(H2-TPR)以及程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对催化剂的结构和性质进行了表征.在考察的不同催化剂中,Na和Mo共掺杂的催化剂(Na0.03Mo0.10NiO)表现出最佳的ODHP反应性能.425℃反应时,其最高丙烯收率为15.4%.催化剂表征结果表明,该催化剂较低的可还原性能以及合适的表面酸性可能是其丙烯选择性较高的重要原因.另外,较小的晶粒尺寸以及钼酸镍物种的存在可能也有助于其ODHP反应性能的提高.     

制备方法对Pd催化剂上CH_4催化燃烧性能的影响

以Al_2O_3为载体材料,采用共沉淀-浸渍法、溶胶凝胶-浸渍法、共沉淀法和溶胶凝胶法制备了纳米级含Pd催化剂,用于低浓度甲烷催化燃烧性能实验研究。应用BET法测试催化剂的比表面积和孔径分布,程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)技术表征催化剂表面性能。在固定床微型反应装置上评价催化剂的活性和稳定性。结果表明,溶胶凝胶法制备的催化剂具有较高的活性和稳定性。空速5 000 h~(-1)条件下,转化率达10%时,对应的转化温度T_(10)为280℃;转化率为90%时,对应的转化温度T_(90)为440℃;反应温度恒定在450℃,反应时间在5 000 min内,1%CH_4催化燃烧的转化率稳定在99%。     

低压合成甲醇催化剂的TPR研究

对CuO-ZnO-Al_2O_3-V_2O_5低压合成甲醇催化剂进行了TPR(程序升温还原)研究。结果表明还原过程经历了慢速到快速再到慢速的三个阶段,此过程属于成核机理并有诱导期。还原时采用低H_2浓度、高空速、低升温速度对取得高活性、高选择性有利。对TPR谱图作数学解析,得到了催化剂的还原反应动力学方程。研究中发现催化剂还原前予经煅烧会降低其选择性。催化剂中各组分间存在有强相互作用。本文还初步探讨丁V_2O_5对催化剂结构及还原性能的影响。     

CuO/Al_2O_3催化剂合成甲基异丁基酮

异丙醇和丙酮的混合物在CuO/Al_2O_3或CuO/SiO_2-Al_2O_3催化剂表面的脱氢和脱水活性中心上,按异步协同反应机理,成功的合成了甲基异丁基酮(MIBK)。 在常压下反应温度为160—230℃,混合原料的液体空速为O.25—2小时~(-1),异丙醇转化率达60—80％,甲基异丁基酮选择率达60—30％,催化剂单程使用寿命超过五个月。     

CeF_3分解制备CeO_2/CeF_3催化剂的丙烷氧化脱氢性能

通过分解条件的控制从CeF3制备CeO2/CeF3催化剂.X-射线衍射(XRD)、Raman、低能离子散射谱(LEIS)对制备得到的催化剂进行表征和定量估算,发现CeO2覆盖在CeF3上,随着焙烧温度的升高,CeF3催化剂由外而内分解程度加大.CeF3制备的CeO2/CeF3催化剂的丙烷氧化脱氢(ODHP)性能显著优于CeO2,CeO2覆盖层厚度的增加导致表面F/O摩尔比下降,F-隔离活性位的作用减弱,丙烯选择性由56.3%降低到42.2%.在反应过程中,CeF3核为表面CeO2覆层源源不断地提供F-,进而使催化剂保持较好的ODHP反应性能和稳定性.