镍基催化剂对乙烷氧化脱氢制乙烯性能的研究

用均匀沉淀法制备了片状复合氧化镍NiMO(M=Li,Sr,Y,Fe,La)催化剂,并研究了其对乙烷氧化脱氢制乙烯的催化性能.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(H2-TPR)和程序升温脱附(O2-TPD)等方法对镍基催化剂进行了表征.X射线衍射和扫描电子显微镜检测结果表明:助剂的加入对催化剂的形貌影响不大,仍为片状结构;平均粒径为5~10 nm.程序升温还原和脱附表征结果表明:助剂Li,Sr并未进入NiO晶格;而助剂Y,Fe,La与Ni之间具有相互作用,因而影响催化剂的理化性质和催化活性.其中,Fe掺杂的片状氧化镍催化剂对乙烯的选择性和收率均有所改善,340℃时NiFeO催化剂上的乙烯收率可达18.2%.     

空心纳米SiO_2为涂层的整体式催化剂的制备及催化性能

整体式催化剂能够解决纳米级催化剂在固定床加氢反应器中应用的缺陷,并进一步提高催化剂的催化性能。采用多次浸涂法制备了以Pd基蛋壳型SiO2纳米催化剂为涂层,铝溶胶为无机粘合剂、堇青石为结构化基体的整体式催化剂,并进一步研究了该整体式催化剂对乙炔选择性加氢反应的催化性能。研究结果表明:该整体式催化剂具有较高的比表面积和宏观的孔道结构,提高了活性组分的分散性并降低了气体的扩散阻力,在乙炔转化率接近100%时,乙烯选择性可以达到47.5%;此外,该催化剂良好的机械稳定性能,提高了催化加氢性能的稳定性。     

正戊烷异构化催化剂活性组分

采用连续流动式固定床高压微反一色谱联合装置，考察了氧化镍、氧化钼含量对正戊烷加氢异构化镍一钼一氢型丝光沸石(Ni-Mo-HM)催化剂反应性能的影响。引入助剂Mo可以提高催化剂的性能。Ni-HM，Ni-Mo-HM催化剂上的正戊烷异构化遵循典型的双功能催化反应机理，在低镍含量时，金属活性中心上的加脱氢为速度控制步骤；高镍含量时，酸中心上的正碳离子骨架异构反应为速度控制步骤。HM3321催化剂上的实验表明，在较适宜的工艺条件下，正戊烷转化率为67．2％，异戊烷收率为62．2％，异戊烷选择性为92．5％，液体产物收率为96．1％。实验结果表明，Ni-Mo-HM催化剂可以作为正戊烷异构化催化剂，性能优于Ni-HM催化剂。     

乙烷氧化脱氢制乙烯纳米Sm2O3催化剂的研究

采用XRD，TEM，BET，C02—TPD，02—TPD和催化剂性能评价等方法对溶胶—凝胶法制备的纳米Sm2O2的物相、颗粒度、比表面、碱性、吸附活化氧物种的能力和催化剂的ODE性能进行了表征和评价，并与常规Sm2O2进行了比较．实验结果表明，纳米Sm2O3催化剂具有较佳的低温ODE反应性能，在500—600℃的温度范围内，纳米Sm203的乙烷转化率和乙烯选择性均优于常规Sm202，其原因主要与纳米催化剂体系具有较大比表面，较多的表面缺陷位，较弱的碱性和不同于常规催化剂体系的物相结构并因此更有利于吸附和活化氧物种等因素有关．采用高温原位显微Raman光谱对纳米Sm2O3上ODE反应活性氧物种的表征结果表明，02^2-是Sm203催化刑上ODE反应的活性氧物种．     

甲烷直接转化生成芳烃和乙烯新催化过程的研究：Ⅲ.通过Mo／HZSM—5 …

研究了用甲烷和乙烷碳化预处理对Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化甲烷围化成芳烃和乙烯的起始反应温度的影响,催化剂经甲烷在９７３Ｋ或经乙烷在８７３Ｋ碳化３０ｍｉｎ后,可使甲烷催化转化成苯和Ｃ２烃的起始反应温度降低约１００ｋ。催化剂用烃类的碳化预处理过程不仅导致了钼物种的价态变化,而且可能导致了碳化钼的生成并引起催化剂化学本性的变化。通过催化剂在甲烷及氢气氛下的差热分析及甲烷在催化剂上程序升温表面反应产物分析证实     

不同方法制备的纳米Zr-Ni-O催化剂乙烷氧化脱氢性能的比较

用改性溶胶-凝胶法和共沉淀法分别制备了Zr-Ni-O-cp和Zr-Ni-O-sg催化剂并进行了比较,利用XRD,SEM和HRTEM观测催化剂的形貌和结构,通过H_2-TPR和O_2-TPD比较了催化剂的氧化还原性能和氧气吸脱附性能,采用XPS表征了催化剂表面元素价态和结构.结果表明:制备方法对Zr-Ni-O催化剂的物理化学性质有显著的影响,继而影响其ODHE催化性能;与Zr-Ni-O-cp相比,Zr-Ni-O-sg催化剂粒径较小,ZrO_2和NiO之间存在较强的相互作用,有较多的Zr~(4+)取代晶格中的Ni~(2+),晶格氧移动性增加.因此,在乙烷氧化脱氢反应中,Zr-Ni-O-sg催化剂表现出更高的乙烯选择性和更好的抗乙烷裂解能力.     

乙烯直接氧化制乙酸Pd-Au-H3PO4/SiO2催化剂的研究

研究了乙烯直接氧化制乙酸Pd-Au-H3PO4/SiO2催化剂的催化性能,考察了催化剂组成、焙烧温度、引入金属组分Au、Mo对催化剂的影响.结果表明Au、Mo的引入有利于提高催化剂的选择性,H3PO4对催化剂的选择性影响较大,其中B酸浓度是影响其催化性能的重要因素,而焙烧温度影响到催化剂的孔结构.在Pd-Au-H3PO4-Mo/SiO2催化剂上反应生成乙酸的选择性可达81.7%,乙酸的时空收率为142.8g/(h·L).     

Ga改性的Au／TS-1催化剂上气相丙烯环氧化反应

以Ga改性的TS-1分子筛为载体,用沉积沉淀法制备了金催化剂,并用于气相丙烯环氧化反应．比较了不同Ga掺杂量对催化剂结构和催化性能的影响．反应结果表明：Ga的改性使催化剂上丙烯的转化率由1．8％提高到2．7％;环氧丙烷的选择性由86．2％提高到91．9％．催化剂活性的增加可能是因为Ga的掺人使金颗粒分布更加均匀,以及载体微结构变化引起的配位效应．     

纳米Ni粉对肉桂醛选择性加氢反应性能研究

文章采用固相法合成纳米Ni粉,通过XRD、XPS、TEM、SEM和IR等测试手段对其结构进行了表征,并对纳米Ni粉进行掺杂贵金属Pt、Pd改性,以肉桂醛选择加氢反应为探针反应,考察催化剂的催化加氢性能。研究结果表明,固相法合成的纳米Ni粉为高纯度、粒径分布均匀的纳米颗粒,平均粒径为24 nm。对纳米Ni粉和改性的纳米Ni粉的催化加氢性能的考察结果显示,上述催化剂催化肉桂醛加氢反应的催化能力表现为:Pd掺杂的纳米Ni粉纳米Ni粉Pt掺杂的纳米Ni粉。     

某些合成铁钼原子簇化合物对乙炔选择性还原为乙烯的催化活性

本文采用恒压反应器,考察了某些合成铁钼原子簇化合物对乙炔选择性还原为乙烯的催化话性,并对它们的催化话性与某些实验条件的关系进行了讨论。 实验结果表明: 1.含钼2.23％(重量)的L806,模型化合物是所有试验晶体中活性最高者,其乙烯初始转化数为0.989,各摸型物的选择性均不小于90％。 2.经乙炔预接触处理,模型化合物的话性可提高一个数量级。 3.模型物同时具有使DMSO被KBH_4还原产生甲烷的催化活性。     

纳米二氧化钛催化剂的制备及其光催化性能

利用酸催化的溶胶-凝胶(Sol—Gel)法制备了纳米二氧化钛半导体催化剂．用XRD,TEM技术对其结构进行了表征．并利用环己烷在其上的光催化氧化进行了结构与其催化性能关系的研究．结果表明：利用热处理技术可以制得不同粒径、不同相结构的纳米粒子;粒子粒度分布均匀,粒径分布范围窄;该纳米催化剂的光催化活性随粒子粒径的大小、相结构的不同而改变;催化剂对产物环己醇具有很高的选择性(选择性大于85％)．     

铁助剂对纳米ZSM-5负载钴催化剂的费-托合成催化性能的影响

以蒸气转晶法制备的纳米ZSM-5为载体,采用共浸渍法负载钴,并通过不同方法引入铁助剂,制备了纳米ZSM-5负载钴基费-托合成催化剂.采用XRD、N_2-物理吸附、H_2-TPR、NH_3-TPD、XPS、TEM等方法表征催化剂,并对催化剂的费-托合成(FTS)催化性能进行评价,研究了铁离子直接掺杂ZSM-5分子筛骨架、铁钴共浸渍、铁钴分步浸渍等三种铁助剂引入方式对钴基催化剂结构、性质及费-托合成催化性能的影响.结果表明:铁助剂引入方式影响了催化剂中钴物种的分散和还原性以及载体的酸性,由此影响催化剂的费-托合成催化性能.分步浸渍法所制备的催化剂的钴物种分散度最高,但是还原性最低,使其达到稳态后具有最高的CO转化率、最低的CH_4选择性和最高的C_(5+)产物选择性.此外,以浸渍法(共浸渍和分步浸渍)引入的铁助剂更有利于iso-C_5的生成,而直接掺杂法引入的铁助剂不利于异构烃的生成.     

选择性催化氧化H2S的催化剂研究

在考察了几种单组分氧化物把硫化氢催化氧化为单质硫的基础上，采用共沉淀法合成了3种复合氧化物催化剂A，B，C，并考察了它们的催化活性和选择性．结果表明，在一定条件下，催化剂B的转化率和选择性分别在90％和97％以上，在40h的催化性能稳定性测试中，其转化率和选择性均能保持稳定，具有良好的催化性能．     

HPW改性HZSM-5催化乙醇流化床脱水制乙烯

采用HPW浸渍改性HZSM-5分子筛,将其应用于催化乙醇流化床脱水制乙烯反应,探讨工艺条件对催化性能的影响.实验结果表明:HPW浸渍浓度为0.04mol/L,浸渍时间为24h,焙烧温度为350℃,焙烧时间为4h时所得催化剂催化乙醇脱水制乙烯性能最佳,此时乙醇转化率和乙烯选择性可以分别达到98.1%和97.1%.采用XRD、NH3-TPD、XPS等手段对催化剂结构进行表征,结果表明HPW的"假液相"行为和适量的二级结构能够协同催化反应,催化剂的酸中心强度和酸量大小决定了催化剂的活性.     

钴掺杂增强二硫化钼纳米片的电驱动析氧性能研究

针对纯的二硫化钼电驱动析氧性能较弱的问题,通过微波辅助加热法制备了一系列不同含量钴掺杂的二硫化钼纳米片,并利用XRD,XPS对其进行结构表征,利用SEM,TEM对其进行形貌表征,进一步测试了这些样品在析氧反应中的催化性能。研究结果表明:通过调控钴的掺杂量,可以有效调控二硫化钼的析氧反应催化性能;当钼和钴的摩尔比为2∶1时,其催化性能最优,即电流密度为10mA/cm~2时的过电势为220mV;其催化性能的提升主要是由于钴的引入有效改变了二硫化钼的电子结构并且提升了其导电性。该研究为新型二维二硫化钼电催化剂的可控制备及其析氧性能调控提供了重要参考。     

聚苯乙烯/聚吡咯复合微球催化剂性能

采用种子乳液聚合制备了聚苯乙烯/聚吡咯(PS/PPY)复合微球,以其为载体负载钼活性中心制备了PS/PPY复合微球负载钼系催化剂,系统研究了载体性质对负载型催化剂催化环辛烯环氧化反应的催化活性.结果表明:亲水性的负载型催化剂在以过氧化氢为氧源的催化体系中催化活性较高;聚合物的掺杂离子对催化剂的催化性能具有重要影响,以硝酸铁为氧化剂制备的负载型催化剂的催化活性最高,催化环辛烯环氧化的转化率可以达到90%.     

可见光诱导Pd-Pt/RGO-g-C3N4催化苯甲醛选择性加氢

构建了还原氧化石墨烯(RGO)掺杂的石墨相碳化氮载体(RGO-g-C_3N_4),制备了负载型双金属Pd-Pt/RGO-g-C_3N_4催化剂,通过高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)、氮吸附-脱附和电感耦合等离子发射光谱(ICP)等手段对催化剂进行了系统表征,并成功将其应用于光催化苯甲醛的选择性加氢反应。考察了RGO的掺杂量、载体的掺杂类型、负载型金属种类等对该催化剂催化性能的影响。实验结果表明:当RGO掺杂量为1%(质量分数),Pd-Pt(n_(Pd)∶n_(Pt)=1∶1)合金负载量为3%(质量分数)时对反应的选择性最高,催化效果最好,苯甲醛催化加氢制备苯甲醇的收率高达81%。研究证实了负载型Pd-Pt/RGO-g-C_3N_4催化剂可以成功实现醛的光催化选择性加氢制醇,并有效克服传统的光催化反应效率低等问题。     

纳米氧化锡催化烯烃液相环氧化反应的研究

采用自制的纳米SnO2为催化剂,以环境友好的H2O2（30％）为氧源,考察其催化烯烃环氧化的反应效果．通过FT-IR取光谱、UV—Vis光谱、XRD和TEM对SnO2催化剂进行了表征．研究发现纳米SnO2对烯烃的液相环氧化具有非常好的催化效果,并以环己烯为例对反应条件做了相关探讨实验结果表明,在温度为50℃,H22Q与环己烯摩尔比为1．2时,烯烃转化率达到99．9％,环氧选择性高达98．1％．且催化剂循环使用9次催化活性没有发生明显变化．     

酸改性蒙脱土负载杂多酸的制备及其催化乙醇制乙烯

以经体积分数为25%的硫酸改性的蒙脱土(H2SO4(25)-MMT)作为载体,通过浸渍法制备了一系列负载不同量的磷钼酸和磷钨酸的催化剂。运用XRD、氮气吸附脱附、FT-IR等表征手段对催化剂的结构进行了系统分析,并采用微反固定床反应器评价了不同催化剂在乙醇脱水制备乙烯反应中的催化性能。结果表明:在质量空速为2.5h~(-1),乙醇体积分数为30%时,负载质量分数为10%的磷钨酸催化剂(H2SO4(25)-MMT-PW(10))在350℃时催化性能优异,其中乙烯选择性为99.9%,乙醇的转化率为98.9%;负载磷钨酸比负载磷钼酸的催化效果稳定,当负载量达到一定值时,催化性能不随负载量的增加而增加。     

金原子簇催化应用的研究进展

在最近的10年里,原子精确的金原子簇(AunLm,L为有机配体)已经被证明是一种新型的纳米金催化剂.不同尺寸的AunLm催化剂表现出独特的电子和晶体结构,为关联催化性能和催化剂结构的内在关系及研究纳米金催化的化学反应机制提供了新的研究平台.在这篇综述中,主要介绍金原子簇催化剂在催化反应中的应用,如选择性氧化和加氢,及C—C偶联反应等,同时,也讨论金原子簇催化剂的尺寸效应、配体效应(例如,芳香族vs脂肪族)、杂金属掺杂(如铜、银、钯、铂)等.最后,在原子尺度上研究了金原子簇催化的反应机制以及结构-活性的构建关系.