碳修饰SBA-15型分子筛在乙炔氢氯化反应中的应用

聚氯乙烯(PVC)是使用最广泛的塑料制品之一,氯乙烯单体(VCM)被应用于合成聚氯乙烯。由于中国贫油、多煤的资源结构,乙炔氢氯化反应被广泛应用于合成氯乙烯单体。本研究以碳修饰的SBA-15型分子筛为载体制备1%Au Cl3/C-SBA-15催化剂,该催化剂对于乙炔氢氯化反应的反应条件如下:反应温度为180℃,体积空速为150h-1,HCl与C2H2的填充比为1.15。通过透射电镜、比表面积测试仪、傅里叶红外仪和拉曼光谱仪等对该催化剂的结构特征和表面形貌进行表征,结果表明:碳被成功地掺杂在SBA-15表面;碳层的存在明显提高了催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化活性,并且延长了催化寿命,1%Au Cl3/4C-SBA-15的乙炔转化率可以达到90%。采用X射线衍射(XRD)、比表面积测试法(BET)以及热重分析(TGA)分析催化剂的失活原因,结果表明Au3+被还原成AuO、金颗粒的团聚以及积碳是引起催化剂失活的主要原因。     

活性碳上羧酸根锚定AuCl_3催化乙炔氢氯化反应的理论研究

采用密度泛函的B3LYP方法,运用分子模型对活性碳(AC)上羧酸根负载AuCl_x催化剂的活性结构、稳定性以及催化乙炔氢氯化的反应机制进行了理论探讨:结果表明:AuCl_3催化剂可以被表面羧酸根单原子级分散锚定,形成AC-COOH-AuCl_3表面活性中心,进而在氢氯化过程中与乙炔发生协同加成反应生成氯乙烯;同时形成具有螯合结构的表面活性中心AC-CO_2AuCl_2,进而催化遵循分步反应异步加成机制的氢氯化反应,即乙炔活化吸附到Au(Ⅲ)中心,HCl异裂亲核加成到乙炔伴随羧酸根质子化,分子内质子迁移形成Au(Ⅲ)-氯乙烯d-!配键络合物,脱除氯乙烯恢复AC-CO_2AuCl_2螯合结构.计算还表明,AC-COOH-AuCl_3表面活性中心比Au_2Cl_6催化组分更不易与乙炔发生Au(Ⅲ)→Au(Ⅰ)的还原反应.     

乙炔氢氯化反应中HgCl_2/蛭石催化剂失活的影响因素分析

为提高Hg Cl_2/蛭石催化乙炔氢氯化反应的寿命,考察改性条件对Hg Cl_2/蛭石催化乙炔氢氯化反应催化活性的影响,并用比表面积测试、扫描电镜、热重分析、X射线荧光分析等表征方法对Hg Cl_2/蛭石催化剂失活的影响因素进行了分析。结果表明:Hg Cl_2/蛭石催化剂在乙炔氢氯化反应中起始催化活性较高;蛭石成分中的酸性Si O_2、催化剂热稳定性差、积炭和载体导电导热性能差等是其失活的主要影响因素,其中酸性Si O_2对催化剂失活的影响最大。通过炭包覆和炭化硅改性可以延长催化剂的寿命,这为提高催化剂寿命提供了参考。     

制备条件对Au/La-Mn-O催化剂低温氧化CO性能的影响

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel法)制备系列La-Mn-O载体,用沉积-沉淀法(DP法)制备负载型金催化剂,以CO催化氧化为探针反应,对催化剂活性进行测试,并考察催化剂的制备条件(焙烧温度、制备过程中溶液的pH值、Au的负载量以及载体的种类)对催化活性的影响,用XRD、BET和AAS等手段对催化剂进行表征.结果表明,当溶液的pH=9,Au的理论负载量为2%,未经焙烧的Au/LaMnO3催化剂表现出较好的活性,CO的最低完全转化温度为90℃.稳定性测试结果显示.Au/LaMnO3催化剂具有较好的稳定性,连续反应30 h,CO的转化率一直保持100%,放置150d后催化剂活性稍有下降,CO的最低完全转化温度由原来的90℃升至110℃.     

锂改性Pd/C催化剂及其乙炔氢氯化催化性能

以活性炭为载体,LiCl溶液和PdCl——2溶液为改性剂和活性组分前驱体,分别用共浸渍法和分步浸渍法制备了Li改性Pd/C催化剂并将其应用于乙炔氢氯化反应,考察了制备方法和助剂负载量对催化剂性能的影响。结果表明,制备方法和助剂负载量均会影响催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化活性,LiCl与PdCl——2共浸渍所制备的催化剂,Li负载量为0.5%时催化剂催化性能最佳,乙炔转化率达99%的高活性可维持2 h以上,氯乙烯选择性可达97%.对催化剂进行BET,TG,XRD,TPR,XPS和FT-IR对催化剂表征分析。发现,适量Li添加改性提高了催化剂中活性组分钯物种的分散度,减少了催化剂表面积碳的生成,抑制了钯活性组分的还原,从而改善了催化剂的活性和稳定性。     

Au-K/C催化剂用于乙炔氢氯化反应制氯乙烯的催化性能

采用过量溶液浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的Au-K/C催化剂,并对其进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和BET表征。分析结果表明,Au-K/C催化剂活性组分在载体表面高度分散。在常压固定床反应器中,通过考察温度、空速和反应物配比对Au-K/C催化剂活性的影响,得到了基于Au-K/C催化剂的乙炔氢氯化反应的优化条件,即:反应温度170℃,乙炔空速120 h-1,原料配比VHCl/VC2H2=1.10。在该条件下,对Au-K/C催化剂连续进行120 h的活性考察,结果显示催化剂活性无明显降低,乙炔转化率大于96.0%,氯乙烯选择性不低于99.5%。     

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%.     

氮改性介孔碳的制备、表征及其对乙炔氢氯化反应的催化活性

采用三元共组装法制备了一系列不同氮改性的介孔碳及其Au/MOMC催化剂,探索了介孔碳制备的最佳条件,利用BET、元素分析仪(EA)对样品进行了表征,考察了介孔碳作为载体及其Au/MOMC催化剂,在固定床反应装置上进行乙炔氢氯化反应的催化性能。实验结果表明,在180℃、C2H2(GHSV)=180h-1、VHCl/VC2H2=1.15、Au的负载量为1%的反应条件下,Au/MOMC催化剂的乙炔转化率可达到89%(比Au/OMC提高34%),选择性接近99.99%。     

乙炔二聚反应非水相催化体系的研究

乙烯基乙炔是一种重要的精细化工中间体,广泛用于氯丁橡胶、苯和苯乙烯等各种重要化工产品的生产。传统方法是乙炔在水相Nieuwland(Cu Cl-NH4Cl-HCl-H2O)催化剂作用下发生二聚反应制得,但存在转化率较低等问题。本文研究了一种乙炔二聚非水相催化体系,结果表明:当以Cu Cl为主催化剂,DMF/1,4-dioxane(7/3,v/v)的混合溶液作为溶剂,Et NH2HCl为助溶剂时,乙炔转化率和乙烯基乙炔选择性分别可达到34.6%和75.4%。另外,在此反应体系中通过添加第2种金属盐考察了双金属协同催化乙炔二聚反应,结果显示:当加入10%mol的Cu Cl2时,乙炔转化率可达44.6%,且催化剂的稳定性明显提高。     

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.