铈锆改性镍基催化剂制备及其甲烷三重整性能

文章采用共沉淀法制得铈、锆掺杂氧化铝载体,以浸渍法负载活性组分镍得到Ni/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂,改善了CH4三重整反应的活性和稳定性。用EDS、XRD、BET、H2-TPR分别表征催化剂的组成、物相、比表面积和还原活性。考察了原料气组成n(CH4)∶n(CO2)∶n(H2O)∶n(O2)=1∶0.5∶0.5∶0.1时,催化剂在750℃、0.1MPa下对CH4三重整的稳定性及积碳性能。结果表明:ZrO2掺杂提高了催化剂的活性和稳定性;CeO2掺杂降低了Ni基催化剂的还原活化温度,且催化剂的稳定性更好;Al/Zr、Ce/Al的原子比分别为8和0.015的10%Ni/CeO2-ZrO2-Al2O3对CH4三重整的性能最好;反应100h后,催化剂的CH4转化率仍然大于87%,CO2转化率大于89%,积碳量仅为3.8%,催化剂的使用寿命大为延长。     

纳米Pd催化剂的制备及其催化苯酚加氢反应

采用浸渍法制备多孔离子共聚物(PICP)负载的纳米Pd催化剂(Pd/PICP),考察Pd/PICP对苯酚选择性加氢反应的催化性能。通过透射电子显微镜(TEM)、X线衍射仪(XRD)和N2吸附-脱附分析仪等对催化剂进行表征,同时考察催化剂载体、反应溶剂和反应时间对苯酚加氢反应活性的影响。结果表明:Pd/PICP催化剂Pd颗粒粒径为2 nm左右,具有较大的比表面(635 m2/g)和孔体积(1.41 mL/g),在苯酚的还原反应中表现出较高的活性和选择性。在0.1 MPa H2下,n(Pd)∶n(苯酚)=1∶200,反应温度353 K,反应10 h,苯酚的转化率达到99%,环己酮的选择性达到97%,同时催化剂反复使用5次活性几乎没有降低。     

Co改性Rh/SiO2催化异丁烯氢甲酰化制异戊醛

为使异丁烯与合成气在更低量的贵金属使用量下高效反应生成异戊醛,采用常规浸渍法制备了Fe、Co、Ni、Zn改性的Rh/SiO₂催化剂,并利用X线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积测试(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、透射电镜(TEM)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP)对催化剂进行表征,对改性Rh/SiO₂催化剂催化异丁烯氢甲酰化制异戊醛的反应性能进行了研究,优化反应压力、反应温度、催化剂用量、反应时间及反应溶剂种类等工艺条件。结果表明,以Co为助剂,当n(Rh)∶n(Co)为1∶1、Rh的负载量(质量分数)为0.1%、反应压力为5 MPa、反应温度为100℃、异丁烯与催化剂的质量比为30、异丁烯质量浓度为0.1 g/mL、甲苯为溶剂、搅拌速率为600 r/min和反应时间为6 h时,异丁烯转化率达87.3%,异戊醛选择性达97.5%。     

CH4三自热重整制合成气催化剂的制备与性能

以稀土氧化物(CeO2、La2O3)为助剂对Ni/类水滑石催化剂进行改性,用于CH4三自热重整反应,旨在改善催化剂的活性和稳定性。以共沉淀法先制得铈(镧)掺杂的镁铝类水滑石(LDHs),焙烧后再以浸渍法负载镍活性组分得到Ni/LDHs前驱体,再焙烧得到NiO/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂。用ICP-AES进行Ni、Mg、Al元素分析,BET法测试催化剂比表面积,XRD表征催化剂物相,H2-TPR表征催化剂活性中心。考察了原料气组成为n(CH4)∶n(CO2)∶n(H2O)∶n(O2)=1∶0.5∶1.8∶0.1时催化剂在750℃、0.1MPa条件下CH4三自热催化重整的稳定性及积炭性能。结果表明,制得的Ni/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂中,Ni组分以NiO形式存在于催化剂表面,能降低催化剂还原活化温度;在催化剂中掺杂CeO2(La2O3)对其活性有一定程度的调控作用,且能够很好地改善催化剂的抗积碳性能;当Ni的质量分数为10%、Al与Mg的质量比为1.7时,催化活性较好,750℃、0.1 MPa时,CH4转化率达到92.3%,CO2转化率达到98.3%;反应100 h后,Ni/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂上的CH4转化率仍可维持在75%以上。     

Pd/MC催化剂的制备及其对苯甲醇氧化制备苯甲醛的催化性能

采用浸渍法在介孔碳(MC)上负载Pd制备Pd/MC催化剂。采用X线衍射仪(XRD)、比表面积仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及H2程序升温脱附法(H2-TPD)对Pd/MC进行表征。考察Pd/MC水相催化氧化苯甲醇制备苯甲醛的性能。结果表明:MC具有良好的介孔结构及高比表面积;Pd纳米颗粒在MC表面高度分散并稳定;Pd/MC具有较高的氧化还原性。在优化反应条件苯甲醇1 mmol、n(Pd)/n(苯甲醇)=0.001、水4 mL、反应温度80℃、反应时间12 h、常压O2下,苯甲醇转化率达到99.6%,苯甲醛选择性为100%。催化剂重复使用5次,催化剂活性基本不变。     

Mn掺杂的Cu-Co堇青石整体催化剂催化燃烧醋酸甲酯

采用浸渍法制备Mn掺杂的Cu-Co整体催化剂,通过X线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂进行表征,并以醋酸甲酯催化燃烧为探针反应,考察涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比、Mn掺杂量、焙烧温度等条件对催化剂性能的影响。结果表明:涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比为2∶1,Mn掺杂量为6%,n(Mn)∶n(Cu)∶n(Co)为2.2∶1∶2,焙烧温度为500℃时,催化剂具有最佳的活性。当醋酸甲酯质量浓度为9 g/m3,质量空速为12 L/(g.h)时,醋酸甲酯转化率达到90%的反应温度为256℃。     

非贵金属催化剂上CO去除研究(英文)

系统地比较了CuO/ZrO2,CuO/MnO2,CuO/CoO和CuO/CeO24种催化剂体系对重整气体中CO选择性氧化反应的活性,采用TPR,XRD和SEM等方法考察了催化剂的还原特性及不同Cu,Ce含量对CuO/CeO2还原性能的影响.实验结果表明:除了CuO/ZrO2催化剂之外,其它催化剂中CuO与CoO、CeO2或者MnO2之间存在相互作用,导致催化剂的还原温度降低.CuO/ZrO2催化剂显示较差的催化活性,而CuO/CeO2催化剂的活性较高,其中CuO(x=10%)/CeO2催化剂在140℃和160℃下具有较高的CO转化率和选择性,V=9%水蒸气的加入降低了CuO/CeO2催化剂的反应活性和选择性。SEM测试发现新鲜和失活后的CuO(x=10%)/CeO2表面形貌变化较大,这可能是催化剂失活的原因之一.     

乙酸存在下钴铝类水滑石催化氧化苯甲醛合成苯甲酸

采用共沉淀法制备了晶相单一、结晶度良好的钴铝类水滑石,借助XRD、FT-IR对其物化性能进行了表征;在乙酸存在下,将其应用于苯甲醛液相空气氧化合成苯甲酸的反应当中,详细考察了搅拌速度、乙酸用量、反应温度及时间、催化剂组成结构及其用量等因素对该反应活性及选择性的影响。实验结果表明:CoAl-HTLcs在乙酸为介质的条件下能够很好地催化氧化苯甲醛至苯甲酸。在敞开体系下,当反应温度为65℃,反应时间为45 min,实验搅拌速度为800 r/min,V(苯甲醛)∶V(乙酸)=5∶15,CoAl类水滑石(n(Co)/n(Al)=2)催化剂用量为0.1 g时,苯甲酸的选择性为100%,苯甲醛的转化率近100%。     

MgCoAl类水滑石的合成、表征及催化性能研究

采用共沉淀法合成了不同摩尔比的MgCoAl类水滑石,应用XRD、IR 手段进行表征,考察了它们在苯甲醛氧化成苯甲酸反应中的催化活性.研究表明,MgCoAl类水滑石具有很高的催化活性,在温度60℃时,当V(苯甲醛)∶V(乙酸)＝3∶9,催化剂n(Mg2+)∶n(Co2+)∶n(Al3+)=0.4∶1.6∶1.0的用量为0.1 g时,反应60 min,苯甲醛的转化率近100%,苯甲酸的选择性为100%.     

氯化锰在过氧化叔丁醇氧化甲苯中的催化性能

为制备无氯苯甲醛,从5种含锰化合物中筛选出Mn Cl2为催化剂,试验研究了无溶剂条件下过氧化叔丁醇氧化甲苯制备苯甲醛的反应。考察了催化剂用量、反应时间、反应温度、过氧化叔丁醇用量等因素对苯甲醛收率的影响。结果表明:在Mn Cl2催化下,过氧化叔丁醇对甲苯呈现出较好的氧化性能,n(甲苯)∶n(过氧化叔丁醇)=5,n(Mn Cl2)/n(甲苯)=0.01,65℃下反应8 h,苯甲醛的选择性保持在74.0%以上。     

聚吡咯负载碘催化合成咪唑类化合物

以聚吡咯负载碘(PPY/I₂)作催化剂，苯偶酰、苯甲醛与乙酸铵为原料，合成了7种咪唑类化合物。通过单因素变量原则，筛选出最佳反应条件：以PPY/I₂作催化剂，正丁醇作溶剂，原料摩尔比为n_苯偶酰∶n_苯甲醛∶n_乙酸铵=1∶2∶8,催化剂用量为苯偶酰的15.0%mmol,在磁力搅拌下回流3 h,得到三取代咪唑的产率可达93.1%。该反应具有高效、绿色环保、催化剂可循环利用等优点。     

十六胺乙基磺酸钠的合成和性能研究

以十六胺和溴乙磺酸钠为原料合成了十六胺乙基磺酸钠,用单因素优选法研究了影响反应的因素,优化反应条件为n(十六胺)∶n(溴乙磺酸钠)=1.0∶1.3,反应温度80℃,反应时间7.0h,pH值9.0~10.0,产物质量收率89.64%,提纯后纯度93.25%,并对十六胺乙基磺酸钠的应用性能进行了测定.     

光催化反应合成邻硝基苯甲醛

本文设计以邻硝基甲苯为原料,经过溴化反应和水解反应,两步反应得到目标产物邻硝基苯甲醛.其中溴化反应采用溴化钠为溴化剂,通氯气的条件下制备中间体邻硝基二溴苄,本文针对溴化反应的应条件进行了优化.优化后的工艺条件为n(邻硝基甲苯)∶n(NaBr)∶n(H_2O)∶n(CCl_4)=0.1∶0.2∶0.27∶1,40℃反应12 h,中间体邻硝基二溴苄产率高达84.8%,邻硝基苯甲醛的总收率为81.3%,该工艺成本低,产率高,易于工业化.     

微波辐射无溶剂KF-Al2O3催化苯甲醛与氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应

采用KF-Al2O3为催化剂,在无溶剂微波辐射下苯甲醛与氰基乙酸乙酯发生Knoevenagel缩合反应,得到了较高的产率,并考察了反应条件对产率的影响.结果表明,当n(苯甲醛)∶n(氰基乙酸乙酯)=1∶1,催化剂用量为0.10 g,微波辐射功率为320 W,辐射2.0 min时,产率可达91.67 %.     

磷钨酸铈催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以自制的磷钨酸铈为催化剂,通过苯甲醛和乙二醇为原料合成了苯甲醛乙二醇缩醛,并探讨了其催化活性,研究了反应物料配比、催化剂用量、反应时间、催化剂重复使用性能等因素对反应的影响.实验结果表明:合成苯甲醛乙二醇缩醛较适宜的反应条件为:苯甲醛0.1 mol,n(苯甲醛)/n(乙二醇)=1.0/1.7,催化剂用量为反应物料总质量的1.0%,甲苯为带水剂,反应时间2.0 h.上述条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的产率可达79.5%.     

CrO3/SiO2固载氧化剂对脱氢枞胺衍生物B环的氧化

以硅胶作载体,制备了负载型CrO3/SiO2固载氧化剂,研究了CrO3/SiO2氧化剂对N-苯甲酰基脱氢枞胺定向氧化制备N-苯甲酰基脱氢枞胺-7-酮的反应特征,考察了溶剂种类、溶剂量、反应温度、CrO3负载量及氧化剂用量对产率的影响。结果表明,采用负载量为2 mmol/g的CrO3/SiO2固载氧化剂,氧化剂与N-苯甲酰基脱氢枞胺物质量之比为2∶1,以50 mL环己烷为溶剂,回流温度(80.7℃)下搅拌反应8 h,可将1 g(2.57 mmol)N-苯甲酰基脱氢枞胺氧化成N-苯甲酰基脱氢枞胺-7-酮,产率为60%。该氧化剂具有制备简单,可应用于各种烯丙位氧化的特点,且氧化选择性和产物得率相对较高,反应操作简单,提纯方便。     

铜铝类水滑石催化合成安息香乙醚的研究

通过低饱和共沉淀法合成晶相单一、结晶度较好的铜铝类水滑石(简称CuAlHTLcs),借助于XRD、FT-IR和N2吸附等手段对其结构性质进行表征,并将其应用于催化苯甲醛与乙醇合成安息香乙醚的反应中。详细研究催化剂组成及用量、反应物配比、反应温度及时间等因素对苯甲醛转化率和安息香乙醚选择性的影响,并对该反应的催化作用机理进行初步探讨。结果表明:CuAl-HTLcs对苯甲醛与乙醇反应合成安息香乙醚反应有较好的催化效果。在70℃下,当苯甲醛3mL、乙醇40mL,催化剂CuAl-HTLcs(n(Cu2+)∶n(Al 3+)=1∶2)用量0.2g时,反应70min后达平衡,苯甲醛转化率为65.83%,安息香乙醚的选择性接近100%。     

H_3PW_6Mo_6O_(40)/TiO_2-WO_3催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

采取浸渍法制备环境友好催化剂H3PW6Mo6O40/TiO2-WO3,并对催化剂进行IR和XRD表征。以H3PW6Mo6O40/TiO2-WO3为催化剂,由苯甲醛和乙二醇反应合成了苯甲醛乙二醇缩醛,探讨该催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地考察了醛醇物质的量比、催化剂用量、带水剂用量以及反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明,H3PW6Mo6O40/TiO2-WO3是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂,确定的适宜工艺条件为:n(苯甲醛)∶n(乙二醇)=1∶1.6,催化剂用量为反应物料总质量的0.8%,带水剂环己烷的用量为6mL,反应时间75min.在此反应条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达79.4%.     

NiAl-HTLcs催化合成安息香乙醚的研究

采用尿素热解法水热合成了晶相单一、结晶度较好的NiAl-HTLcs材料,借助XRD、SEM、N2吸附-脱附等手段对其结构进行了表征,并将其应用于苯甲醛合成安息香醚类的反应当中。详细研究了反应物配比、反应温度及时间、催化剂组成结构及其用量等因素对该反应活性及选择性的影响,并对反应机理进行了初步探讨。结果表明:NiAl-HTLcs在乙醇存在的条件下可以很好地催化苯甲醛至安息香乙醚。在75℃下,当V(苯甲醛)∶V(乙醇)=3∶40,催化剂(n(Ni)/n(Al)=3)的用量为0.2 g时,反应1 h,苯甲醛的转化率可达54.83%,安息香乙醚的选择性近100%。     

烯丙基胺的合成研究

以Delepine伯胺制备方法为依据,用无水乙醇代替氯仿做溶剂,通过烯丙基氯与乌洛托品反应制备烯丙基胺,详细考察了酸碱用量、催化剂用量、物料配比及溶剂用量对反应的影响,发现在n(C3H7Cl):n(C6H12N4)=0．95：1,x(KI)=2．5％．40 C．t=10 h．n(NaOH):n(HCl)：n(C6H12N4)=4:4:1的条件下,产品烯丙基胺收率为86．6％,烯丙基氯转化率达100％,产品经GC-MS及IR分析,结构正确。