TiO2改性的γ—Al2O3负载Cu催化上CO2加氢合成甲醇的研究

在固定床高压微反装置上,系统研究了TiO2改性的γ-Al2O3负载Cu催化剂的CO,CO2加氢反应,活性评价结果表明,TiO2的添加极大地促进了Cu/γ-Al2O3催化剂的CO2加氢合成甲醇反应的活性,但是对CO加氢合成二甲醚有抑制作用,这表明CO2,CO加氢之间有着本质的区别。     

CO/CO_2/H_2低温合成甲醇新工艺及催化剂研究

以合成气(CO/CO2/H2)为原料,Cu-Zn基为催化剂,2-丁醇为溶剂,低温低压(443 K,3.0 MPa)下合成甲醇.醇溶剂参与反应,但并不被消耗,起到了助催化作用.考察了载体、稀土助剂对催化剂活性的影响,结果表明ZnO,MgO,Al2O3,La2O3,Y2O3作为载体制得的催化剂中,Cu/ZnO在反应中呈现了最高的反应活性;稀土元素作为助剂,能提高Cu-Zn基催化剂的活性,Y的质量分数为7.5%的Cu/ZnO/Y2O3和La的质量分数为10%的Cu/ZnO/La2O3催化剂在反应中均呈现出最高的反应活性,碳的总转化率比使用Cu/ZnO催化剂分别提高了10%和17.5%,两者甲醇的产率...     

选择性加氢脱硫催化剂Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3的制备与表征

采用溶胶-凝胶法获得TiO2-Al2O3复合载体,研究了该复合载体负载Co、Mo后制备的Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂在FCC汽油重馏分加氢脱硫反应中的催化性能,重点考察了复合载体TiO2/(TiO2+Al2O3)对催化剂加氢脱硫活性和选择性的影响,并对催化剂和载体进行了BET、IR和NH3-TPD表征.实验结果表明:催化剂加氢脱硫活性和选择性均随载体中TiO2含量的增加而增加.表征结果表明催化剂的比表面积、孔容和平均孔径均随载体中Ti O2含量的增加而减小;随着TiO2含量的增加,催化剂酸中心强度和酸量有所增大,但变化量不大;催化剂载体的L酸量逐渐增大.载体表面仅有微量的B酸.     

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。     

CO加氢合成甲醇Cu-Mn~(2+)/SiO_2催化剂的研究

负载型Cu/SiO_2或Mn/SiO_2催化剂对CO加氢合成甲醇反应的催化活性甚低,而Cu-Mn~(2+)/SiO_2催化剂的催化活性却很高,研究表明,Mn~(2+)的加入使催化剂表面的分散度增大,并可能通过Cu-Mn~(2+)间的有关轨道相互作用或通过Cu、Mn与载体间的氧桥间接发生作用,使催化剂吸附氢和异裂氢的能力增大,为HCOO~-后续加氢提供充足的氢原,从而提高Cu-Mn~(2+)/SiO_2催化剂CO加氢合成甲醇的催化活性。     

CuO/TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂对NO+CO反应性能的影响

以TiO2为载体，采用浸渍法制备了不同负载量的CuO／TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂，并在色谱—微反装置上考察了催化剂对NO CO反应性能，并通过TPR、XRD和NO-TPD技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂经500℃ H2气氛中还原1h与空气氛中处理的相比，活性有明显的改善，CuO／TiO2(6％)对NO完全转化的T99%＝325℃，而CuO-ZrO2/TiO2(6％，10％)对NO完全转化的T99%＝300℃；TPR结果表明CuO／TiO2在TPR过程中出现4个还原峰，而CuO／TiO2只有2个还原峰，说明ZrO2的引入使CuO在TiO2上的还原物种发生了变化；空气氛处理的CuO／TiO2催化剂XRD检测到的是CuO的特征衍射峰，而H2气氛处理是金属Cu的特征衍射峰；NO-TPD结果表明两种气氛处理的催化剂，NO吸附在其上的热脱附产物中质谱能检测到4种物种(NO，N2O，N2和O2)，低温脱附物种为吸附在弱位上的NO，高温脱附物种则是吸附在强位上的NO；CuO／TiO2上引入ZrO2后NO的脱附峰温明显降低，这表明NO在CuO-ZrO2/TiO2表面的分解活性大于No在CuO／TiO2表面的分解活性;NO CO反应低温时形成中间产物N2O，高温时产生N2;NO-TPD脱附峰温与两种气氛处理的催化剂活性有很好的对应关系，且NO在催化剂表面的解离是NO CO反应的速控步骤．     

CaO-La_2O_3-NiO/γ-Al_2O_3催化剂上甲烷部分氧化制合成气研究

采用微型固定床流动反应装置研究了在La2 O3 NiO/γ Al2 O3 催化剂上添加CaO对甲烷部分氧化制合成气的影响 .结果表明 ,添加CaO后 ,催化剂活性明显提高 ,引发温度降低 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,1 ?O 2 %La 1 2 %Ni/γ Al2 O3 是较适宜的催化剂在中低温区 ,随反应温度升高 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,催化反应的适宜温度为 6 0 0℃～70 0℃ .     

γ-Al2O3对铜基甲醇合成催化剂的促进作用

设计并制备了一系列添加隔离剂的铜基甲醇合成催化剂,测试结果显示,添加隔离剂γ-Al2O3对催化剂有明显的促进作用.添加3%γ-Al2O3的铜基甲醇合成催化剂(标记为A3),在2.0MPa、235℃的反应条件下,其合成甲醇的初活性和耐热后的活性分别提高18%和24%.采用TPR和XPS-Auger等谱学方法对催化剂进行表征.结果表明,添加了γ-Al2O3的催化剂的还原温度提高18～23℃,耗氢峰变宽,隔离剂阻止了Cu的深度还原,使工作态催化剂的Cu /Cu0比值更高.     

CO2低压加氢反应中CuO—ZnO／ZrO2催化剂制备工艺研究

详细研究了沉淀过程及后处理方式对CuO-ZnO／ZrO2催化剂CO2低压加氢制甲醇反应．眭能的影响,采用N2物理吸附、XRD、SEM、Cu比表面等测试方法对催化剂的结构、晶相、织构特性等进行表征．结果表明,还原后的催化剂中存在两种不同化学环境的表面Cu物种,仅活泼Cu物种具有活性作用;催化剂的活性与晶粒大小、比表面积和孔结构等因素有关,适度晶粒大小的CuO物种可能是该反应中有效催化活性位前躯体,其反应规律与甲酸铜中间体理论基本吻合．     

负载量与SO4^2-对V2O5／TiO2催化氨氧化3-甲基吡啶反应的影响

以2种商品化的TiO2为载体,用浸渍法制备了一系列V2O5负载量不同的V2O5／TiO2催化剂,通过X射线衍射表征了V2O5在载体TiO2表面的分散情况,考察了催化剂对3-甲基吡啶气相氨氧化合成3-氰基吡啶反应的催化性能、结果表明,钒氧物种在TiO2载体表面呈高度分散时V2O5／TiO2催化剂表现出更优的催化性能,其中以Sigma公司生产TiO2为载体制备的5％V2O5／TiO2催化剂的性能最优,对应93％的3-甲基吡啶转化率和90％的3-氰基吡啶选择性;载体中含硫酸盐会降低催化剂催化活性。     

以TiO2-SiO2为载体的催化剂加氢脱硫性能研究

以TiO2—SiO2复合氧化物为载体制备了加氢脱硫催化剂．通过噻吩、汽油、柴油的加氢脱硫反应考察了催化剂载体组成及金属组分对催化剂加氢脱硫活性的影响．实验结果表明，TS系列载体随组成不同，其酸性特征也不一样，TS-1具有较多的B酸位，而TS—4则具有较强的L酸．对于噻吩脱硫反应，以TS—1为载体的催化剂具有较好的反应活性．以TS—4为载体的催化剂在重催柴油的加氢反应中具有较好的加氢脱硫活性．对于以汽油为原料的加氢反应，在高温和低温时载体对催化剂的性能影响呈现了相反的结果．     

碳纳米管促进Cu-基高效甲醇合成催化剂

用自行制备的碳纳米管（CNTs）作为促进剂，研制出一类高效甲醇合成催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs，评价它们对CO／CO加氢成甲醇的催化活性，并与非CNTs促进的相应体系作对比研究。实现发现，碳纳米管能显著地促进甲醇合成反应活性的提高。在493K，5．0MPa,H2/CO/CO2/N2=62/30/5/3(V/V),GHSV=8000h^-1的反应条件下, Cu6Zn3Al1-Ox-12.5wt%CNTs催化剂上，甲醇的时空产率达1064mgh^-1(g-catal)^-1；产物中甲醇的选择性达98％以上；而在相同的制备和反应条件下、在非促进相应催化剂Cu6Zn3Al1-Ox上，甲醇的时空产率只达729mgh^-1（g-catal)-1.H2-TDP观测揭示，常压下在CNTs材料、以及CNTs促进催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs上，可以吸附存储着数量相当可观、在423－573K温度范围处于可逆吸、脱附的吸附氢物种。这一特性将有助于在甲醇合成反应条件下，营造较高氢稳态的表面氛围，以有利于提高表面加氢反应的速率；与此同时，很可能由于加氢活性的提高，使得碳纳米管促进催化剂上甲醇合成反应所需温度比非促进的相应体系下降15－25K，这在相当大程度上将有利于提高CO的平衡转化率和甲醇合的平衡产率。本文结果表明，碳纳米管对H2优异的吸附、活化及存储性能对于促进其所改进催化剂上甲醇合成反应活性的显著提高，起着关键作用。     

Cu/Ce-Zr-La/γ-Al_2O_3的制备及其三效催化性能

将AlNH4(SO4)2溶液滴入到NH4HCO3和PEG6000的混合溶液中,用沉淀法制备γ-Al2O3载体.然后用等体积浸渍法分别负载上Ce-Zr-La以及活性组分Cu,制备催化剂Cu/Ce-Zr-La/γ-Al2O3.考察该催化剂的三效催化性能,并借助扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等方法研究催化剂活性与结构的关系.实验结果表明:Cu/Ce-Zr-La/γ-Al2O3具有良好的三效催化性能,NO、CO和C3H6的起燃温度都较低,分别为250℃、150℃和300℃;CeO2-ZrO2对载体γ-Al2O3和活性组分Cu具有稳定作用,避免了CuAl2O4尖晶石相的生成;La能够显著提高催化剂的热稳定性.     

SO42-/TiO2-MoO3-La2O3催化合成苹果酯

以稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,对以乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯的反应条件进行了研究。实验表明稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3是合成苹果酯的良好催化剂,最佳反应条件为∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(乙二醇)为1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的1.5%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h,反应温度88℃~116℃,苹果酯收率达81.6%。     

MoNi/介孔TiO2催化剂的超临界CO2技术制备及其加氢脱硫性能

采用超临界CO2技术制备MoNi/介孔TiO2加氢脱硫催化剂(MoNi/TiO2-SUP)。采用X线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附和透射电子显微镜(TEM)对催化剂的结构进行表征。以二苯并噻吩(DBT)为含硫模型化物,考察催化剂的加氢脱硫性能。结果表明:MoNi/TiO2-SUP催化剂较浸渍法制备的催化剂(MoNi/TiO2-IMG)具有更高的活性组分分散度;MoNi/TiO2-SUP催化剂的单位活性更高,并且直接脱硫的比例较高,有利于燃油的辛烷值(十六烷值)保留。     

Al2O3修饰Ni/TiO2催化剂上甲烷干重整反应

通过Al2O3修饰的Ni-TiO2-Al2O3干凝胶催化剂,该催化剂在973K条件下焙烧10h后比表面积为363m2/g。孔分布介于2.5～2.7nm之间。采用BET和X-射线衍射考察了Al2O3组份对Ni/TiO2催化剂的影响。结果表明,Al2O3的加入使催化剂颗粒度变小,镍的分散度提高,抑制了Ni/TiO2催化剂的积碳,从而明显的提高了Ni-TiO2-Al2O3催化剂上甲烷和二氧化碳重整反应的活性和稳定性。     

负载量与SO2-4对V2O5/TiO2催化氨氧化3-甲基吡啶反应的影响

以2种商品化的TiO2为载体,用浸渍法制备了一系列V2O5负载量不同的V2O5/TiO2催化剂,通过X射线衍射表征了V2O5在载体TiO2表面的分散情况,考察了催化剂对3-甲基吡啶气相氨氧化合成3-氰基吡啶反应的催化性能.结果表明,钒氧物种在TiO2载体表面呈高度分散时V2O5/TiO2催化剂表现出更优的催化性能,其中以Sigma公司生产TiO2为载体制备的5%V2O5/TiO2催化剂的性能最优,对应93%的3-甲基吡啶转化率和90%的3-氰基吡啶选择性;载体中含硫酸盐会降低催化剂催化活性.     

SO42-/TiO2-La2O3催化剂催化合成丁酸正戊酯

首次以稀土改性固体超强酸SO4^2-/TiO2-La2O3为多相催化剂,通过正丁酸和正戊醇反应合成了丁酸正戊酯,并探讨了诸因素对产品收率的影响.实验表明:SO4^2-/TiO2-La2O3具有良好的催化活性,醇酸物质的量比为1.7:1,催化剂用量为反应物料总量的2.5%,反应时间1.5 h,反应温度121℃～134℃,酯收率可达92.2%.     

Cu/TiO2光催化还原硝酸根

以TiCl3为原料,通过喷雾干燥法一步合成锐钛矿Cu/TiO2,并用于紫外光下还原硝酸根.利用XRD,SEM,TEM,紫外可见漫反射等研究样品的性质.该方法合成的锐钛矿Cu/TiO2,铜以Cu＋的形式存在.制备的2％ Cu/TiO2催化剂活性最佳,反应240 min后,硝酸盐转化率为31％,氮气的选择性为56％.     

纳米TiO2/γ-Al2O3制备及光催化性质的研究

制备了TiO2/γ-Al2O3负载型纳米复合催化剂,利用XRD,UV-VIS手段对其光降解活性进行表征,考察了TiO2/γ-Al2O3纳米催化剂降解工业废水中的丙烯酸。结果表明：在可见光条件下,TiO2/γ-Al2O3纳米催化剂对高浓度工业废水中的丙烯酸有降解作用。