醇盐法制备Cu—ZnO／SiO2催化剂及其活性

用醇盐法制备Cu-ZnO/SiO2催化剂，该催化剂在甲醇脱氢合成甲酸甲酯反应中的活性和稳定性均优于浸渍法和离子交换法制备的Cu-ZnO/SiO2催化剂，根据差示扫描量热图谱和程序升温还原图图的测定，研究了焙烧温度及还原温度对催化活性的影响，并对ZnO的助催化性能进行了研究。     

合成气制甲醇铜基催化剂CuO/ZnO/KIT-6的制备与表征

以KIT-6为载体,采用浸渍法制备了新型的CuO/ZnO/KIT-6催化剂,通过TEM、XRD、N2-吸附脱附等方法对催化剂的结构形貌进行了表征,探究了活性组分CuO/ZnO在KIT-6载体上的分散状态。在此基础上,考察了CuO/ZnO/KIT-6催化剂在合成气制甲醇反应中的催化活性和热稳定性。研究发现,KIT-6载体具有立方Ia3d孔结构以及开放有序的孔道,可在一定程度上抑制活性组分粒子的生长,从而使活性组分CuO/ZnO在载体的表面和孔道中均匀分散,且晶粒尺寸较小。催化性能结果表明,与常规SiO2颗粒载体相比,以介孔KIT-6为载体的催化剂显示出更高的催化活性。此外,CuO/ZnO/KIT-6表现出较好的热稳定性。这是由于CuO/ZnO活性组分以极小的尺寸高度分散在了KIT-6载体的表面和孔道中,有效改善了传统CuO/ZnO/Al2O3催化剂活性组分在高温下容易发生烧结的现状,提高了催化剂的稳定性。     

合成甲醇铜基催化剂的研究

合成甲醇铜基催化剂CuO/ZnO/Al2O3进行了性能研究,以及在其基础上添加少量的Mn之后对催化剂的活性和热稳定性的影响.采用共沉淀法制备了CuO/ZnO/Al2O3和CuO/ZnO/Al2O3/MnO2催化剂,并通过固定床反应器测试了催化剂的初活性及耐热后的活性,同时利用XRD、TPR实验手段对催化剂的结构进行了考察.实验结果表明,在铜基催化剂CuO/ZnO/Al2O3中添加少量的Mn之后,催化剂的活性和热稳定性(即抗热性能)有所提高,经耐热后催化剂的活性和热稳定性得到明显提高.     

铜系低变催化剂的TPR研究

本文采用程序升温还原法(TPR),结合x—衍射图谱分析,对CuO/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂的还原动力学进行了研究。并同时与该催化剂具有可比相对组成的七种样品进行了考察,得出了有关催化剂各组元之间相互作用方面的重要信息。同时得知:在CuO/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂的正常还原条件下,可被还原的组元仅为CuO_0且Cuo被还原的能力随其分散程度的增大而加强。     

CuO/ZnO/ZrO_2催化剂上CO_2氢化反应的研究

本文在研究CuO/ZnO/ZrO_2催化剂上CO_2+H_2反应动力学的基础上,通过TPD-MS测试及表观活化能的测算,探讨了CO_2+H_2合成甲醇的反应途径以及第三组份ZrO_2对合成甲醇的促进作用。结果表明,CO_2+H_2反应过程存在合成甲醇及水煤气转换这两个平行的竞争反应。ZrO_2加入CuO/ZnO双组份催化剂中,改善了催化剂的催化性能。     

沉淀方式对CO2加氢合成甲醇催化剂性能的影响

采用不同的沉淀方式制备了CO2加氢合成甲醇CuO—ZnO和CuO—ZnO—Al2O3催化剂,研究了沉淀方式对催化剂活性、甲醇选择性及甲醇产率的影响。     

ZnO对C02加氢制甲醇用Cu0-Zr02 催化剂性能的影响

在CuO—ZrO2催化剂中引入ZnO2考察了ZnO对CuO-ZrOz物化性能及催化CO2加氢合成甲醇性能的影响,优化了CuO—ZnO—ZrO2催化剂的Zn／Zr比。结果表明,适量ZnO的添加增加了催化剂中铜的比表面积,显著提高了催化剂表面的碱性位数目,从而有利于H2的吸附解离和C02的吸附。ZnO的加入提高了催化剂的催化活性和甲醇选择性,当Zn／Zr比为2：3时,催化活性最高。     

Cu-Zn-Al-Cr催化剂还原行为的热分析研究

通过共沉淀法制备了不同组分的Cu-Zn-Al-Cr催化剂,并采用热重法分析了催化剂的还原失重,由失重数据推算出,不同组成Cu-Zn-Al-Cr催化剂还原后,CuO均还原为零价,Al2O3,ZnO未被还原,Cr则随引入时价态和催化剂组成的不同分别还原为＋4价和＋2价,催化剂用于1,4－丁二醇脱氢制γ－丁内酯的活性比较数据表面,Cu^0是活性中心,ZnO和CrO2可使催化剂的选择性明显提高。     

研究型新实验-负载型合成甲醇催化剂的研究

介绍了对化学专业大三学生周末开放的研究型新实验--负载型合成甲醇催化剂的研究.制备了不同Cu/Zn比的ZnO～CuO/γ-Al2O3负载型催化剂,与非负载型商品ZnO-2CuO催化剂作对比,运用XRD以及BET比表面积和孔容的测定方法对这些催化剂的物理性质进行了表征,并利用甲醇分解反应测定了催化剂的活性.     

Mg-Cu／SiO2体系催化NO＋CO反应的研究

采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了不同组成的Mg-Cu/SiO2催化剂,利用BET,XRD和H2-TPR等研究了该催化剂的表面结构及在NO+CO反应中的催化活性.结果表明,随着Mg含量的增加,活性组分Cu与载体之间的作用力逐渐增强,CuO还原温度逐渐升高.在NO+CO反应中,当Cu的含量是载体SiO2质量的2%,Mg的含量是载体SiO2质量的3%时,Mg-Cu/SiO2催化剂活性最高,250 ℃时NO生成N2的转化率达到100%.     

以Cu－ZnO／SiO_2作催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯反应中ZnO的助催化作用

使用连续微型反应器、程序升温还原、Ｘ－射线衍射光谱及红外光谱等方法研究了在甲醇脱氢制甲酸甲酸甲酯反应（以两种方式制得的Ｃｕ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２作催化剂）中ＺｎＯ的助催化作用．研究发现，加入ＺｎＯ后，催化剂的活性、选择性及稳定性得到了提高，而催化剂的还原温度却降低，此外，还增加了Ｃｕ在载体上的分散度．根据红外光谱的结果，提出了可能的反应机理．     

TPR-TPO技术研究甲醇直接脱氢铜基催化剂

TPR-TPO是一种表征负载或非负载的金属或金属氧化物催化剂的高灵敏度技术,用此技术研究甲醇直接俄氢制无水甲醛负载型铜基催化剂Cu/SiO_2和Cu-Cr/SiO_2,动力学活性评价表明Cu-Cr/SiO_2的活性和单程寿命明显优于Cu/SiO_2,XPS和TPR-TPO谱测定,以及催化剂的再生实验结果表明,Cu的还原以及表面积炭是活性下降的主要原因,在高温条件下,铬组份可能以铬酸铜形式存在,使部分铜难还原,并阻碍了铜微晶的聚集。     

碱土金属添加剂对Cu-ZnO/SiO2催化仲丁醇脱氢反应性能的影响

采用碱土金属Mg对SiO₂进行预处理后, 用浸渍法制备Cu-ZnO/MgO-SiO₂催化剂. 研究不同质量分数Mg对催化剂的结构和性能的影响, 考察该催化剂对仲丁醇脱氢活性和选择性的影响. 采用XRD,TPD和TPR对催化剂进行表征. 实验结果表明, Mg的加入提高了Cu组分的分散度, 同时降低了催化剂表面的酸性. 调节合适的Mg质量分数可获得性能较佳的仲丁醇脱氢催化剂.     

掺杂铜锌铝介孔材料的合成、表征及其在甲醇重整制氢中的应用

分别以正硅酸乙酯(TEOS)和Na2SiO3为硅源,室温合成了Cu∶Zn∶Al∶Si摩尔比为6∶3∶5∶100的类MCM-41催化剂,以XRD、N2吸附、氨吸附量热及异丙醇脱水/脱氢反应等表征了催化剂的性质.结果表明,两种催化剂均具有较好的介孔结构,以Na2SiO3为硅源的催化剂具有较强的酸性.甲醇水蒸气重整反应表明,以TEOS为硅源的催化剂对甲醇转化率和H2选择性均高于以Na2SiO3为硅源的催化剂.     

EXAFS研究合成甲醇催化剂Cu/ZnO/AL_2O_3的制备条件

用EXAFS研究了不同制备条件对合成甲醇催化剂Cu／ZnO／Al2O3结构的影响,研究表明选择较温和的还原气氛和还原温度有利于制备高分散的Cu催化剂,在还原前较小的焙烧温度有利于制备较小颗粒的ZnO粒子,此研究表明Cu0是催化剂的主要活性组分．     

载体对草酸二甲酯加氢铜基催化剂的影响

以草酸二甲酯加氢反应为基础,研究了二氧化硅载体对铜基催化剂加氢反应性能的影响。催化剂分别以气相硅溶胶、硅胶、二氧化硅为载体,采用沉淀沉积法制备了Cu/SiO2催化剂(wCu=0.20),分别记为CS1、CS2、CS3,催化剂的活性从CS3、CS2到CS1依次增加。XRD测试物相结构表明:氧化态CS2和CS3中存在CuO晶相,而氧化态CS1中活性组分呈无定形分布。还原态催化剂的XRD测试表明催化剂中有Cu2O和Cu0存在,且Cu2O/Cu0的比例按CS3、CS2、CS1顺序增加,XPS分析证实了3个催化剂表面Cu2O/Cu0的比例有相应的变化趋势。这说明Cu2O和Cu0与草酸二甲酯加氢反应活性相关,提高Cu2O的含量,可以提高催化剂的活性。     

V2O5/ZrO2-Al2O3催化甲醇选择性氧化合成二甲氧基甲烷

采用浸渍法制备了V₂O₅质量分数不同的V₂O₅/Al₂O₃催化剂,采用Zr对Al₂O₃载体进行改性并应用于催化甲醇选择性氧化制备二甲氧基甲烷(DMM)的反应中。经X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)表征分析,结果表明:与单一Al₂O₃负载的钒基催化剂相比,Zr改性提高了钒氧化物的分散性与稳定性,加强了催化剂中各组分间的相互作用,有效调变了催化剂的酸性和氧化性,进而提高了DMM的选择性。考察了反应条件对甲醇选择性氧化制备DMM的影响,最佳反应温度为175 ℃,经20%V₂O₅/12%ZrO₂-Al₂O₃催化氧化,甲醇转化率为27.9%,DMM选择性为99.9%。     

Ni-B/SiO2非晶态催化剂在二硝基苯催化加氢合成苯二胺中的应用

对N i-B/S iO2非晶态催化剂在二硝基苯加氢制苯二胺反应中的催化活性进行了研究。研究表明,该催化剂具有很高的催化活性,性能优于R aney N i催化剂,转化率可以达到100%,选择性达到98.6%,晶化导致催化剂失活。载体能提高催化剂的分散度,使催化剂的活性比表面积增大。     

合成甲酸甲酯Cu—Mn催化剂的活性组分及活性中心研究

研究了不同铜锰比,不同分解气氛以及催化剂中不同组分的相对活性,并对不同预处理方法所得催化剂的活性进行比较研究,结果表明,铜锰催化剂的活性源于氧化铜,氧化锰及锰酸铜之间的紧密结合,其中锰酸铜物相的存在对反应起着十分重要的作用,采用XPS－Auger,XRD及FT－IR对催化剂进行了表征,发现铜锰催化剂中Cu 为催化剂活性中心的可能性较大,与锰的化合物相互作用催化该合成反应的进行。