Zr改性CeO_2/TiO_2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能

采用Zr对CeO_2/TiO_2催化剂进行改性,考察Zr掺杂对CeO_2/TiO_2催化剂NH_3选择性催化还原NO性能的影响,利用静态N_2物理吸附、X射线衍射(XRD)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)对其脱硝机制进行分析。结果表明,Zr掺杂能够拓宽CeO_2/TiO_2催化剂的温度窗口,提高其脱硝活性和抗H_2O/SO_2性能。Zr掺杂能够增大CeO_2/TiO_2催化剂的比表面积和总孔容,抑制载体锐钛矿TiO_2发生晶相转变,显著提高催化剂的表面酸性,增加催化剂表面Ce~(3+)和化学吸附氧的原子浓度,使得催化剂表面NH_3吸附能力加强,氧化还原能力提高,有助于促进SCR反应的进行。     

苯选择性加氢RuZn-ZrO_2催化剂的基底形貌效应

以棒状和花状ZrO_2为载体,采用化学还原浸渍法制备RuZn-ZrO_2催化剂,利用X线衍射仪(XRD)、N_2吸附-脱附、H_2化学吸附、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等表征催化剂的物理化学性质,并考察催化剂在苯选择性加氢反应中的催化性能。结果表明:花状四方相Ru Zn-ZrO_2催化剂表现出最优的苯选择性加氢催化性能,不仅活性最高,而且环己烯选择性也最好,其较高的催化性能主要归因于高的Ru粒子分散度和高的饱和吸水量,这些物化性质依赖于ZrO_2载体的独特形貌和晶相。动力学分析表明,苯加氢生成环己烯的反应速率常数(k_1)与环己烯加氢生成环己烷的反应速率常数(k_2)的比值与环己烯收率呈正相关。     

载体焙烧温度对苯选择加氢制环己烯Ru-Fe-B/ZrO2催化性能的影响

考察二氧化锆载体焙烧温度对苯选择加氢Ru-Fe-B/ZrO2催化剂催化性能的影响.研究发现,随焙烧温度的升高,载体比表面积减小,孔径增大,单斜相含量增加,且随载体焙烧温度升高,催化剂活性降低,而环己烯选择性升高.催化剂的活性降低是由载体的比表面积减小造成的.而环己烯选择性升高不但与载体比表面积减小有关,而且还与载体的孔径增大和富含羟基的单斜相增加有关.这表明具有适中比表面积、中孔结构甚至含有部分的大孔单斜二氧化锆是苯选择加氢催化剂的理想载体.     

反应条件对苯选择加氢制环己烯纳米Ru-Zn催化剂性能的影响

采用并流沉淀法制备纳米Ru-Zn催化剂,并考察了反应温度和预处理等反应条件对Ru-Zn催化剂催化苯选择性加氢制环己烯性能的影响.结果表明,制备的Ru-Zn催化剂Zn与Ru的物质的量比为0.15,催化剂粒径集中分布在3.4 nm,比表面积为56 m~2/g. Ru主要以金属Ru存在,Zn主要以ZnO或Zn(OH)_2存在.随反应温度的升高,Ru-Zn催化剂的活性逐渐升高,环己烯的选择性先升高后降低. Ru-Zn催化剂催化苯选择加氢制环己烯的最佳温度为140℃.反应物苯的反应级数为1,苯选择加氢反应的活化能为65.20 kJ/mol.随预处理时间的增加,Ru-Zn催化剂的活性先逐渐降低后升高,环己烯选择性先升高后降低.预处理12 h的Ru-Zn催化剂表面最适宜生成环己烯,环己烯收率达到了56.4%.而且Ru-Zn催化剂具有良好的重复使用性能和稳定性.     

苯选择加氢制环己烯Ru-Fe/ZrO_2催化剂的表征

采用沉淀法制备了Ru-Fe/ZrO2催化剂,通过X射线光电子能谱、BET比表面积测试法、H2程序升温还原和H2程序升温脱附等方法对其进行了表征。研究结果表明:催化剂表面的Ru物种以元素态形式存在,催化剂中有Fe2O3形式存在。Fe的引入,使催化剂平均孔径增大,比表面积明显减小,Ru-Fe/ZrO2催化剂不但吸附了更多氢气,且更有利于环己烯的脱附,从而有效地提高了选择性。在苯液相加氢制备环己烯的反应中,反应20 min时苯转化率为75.64%,环己烯的选择性为55.87%。     

苯选择加氢制环己烯Ru-Fe/ZrO2催化剂的表征

采用沉淀法制备了Ru-Fe/ZrO2催化剂,通过X射线光电子能谱、BET比表面积测试法、H2程序升温还原和H2程序升温脱附等方法对其进行了表征。研究结果表明:催化剂表面的Ru物种以元素态形式存在,催化剂中有Fe2O3形式存在。Fe的引入,使催化剂平均孔径增大,比表面积明显减小,Ru-Fe/ZrO2催化剂不但吸附了更多氢气,且更有利于环己烯的脱附,从而有效地提高了选择性。在苯液相加氢制备环己烯的反应中,反应20min时苯转化率为75.64%,环己烯的选择性为5587%。     

TiO_2-SnO_2基钨催化剂的表面性质和NH_3吸附特性及脱硝机理

采用共沉淀法制备了TiO_2-SnO_2固溶体载体,浸渍WO_3得到系列x%WO_3/Ti O_2-Sn O_2脱硝催化剂,采用比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、程序升温还原(H2-TPR)、原位漫反射傅里叶红外光谱(in situ DRIFTS)等表征研究脱硝催化剂的微观结构、表面性质和NH_3吸附特性,并推测该催化剂表面的SCR脱硝反应机理.结果表明:负载WO3之后,随着负载量的增加,催化剂的比表面积有所减小;WO_3以无定形态存在于催化剂表面;催化剂还原特性和表面Brnsted酸量显著增强;催化剂的脱硝效率增加,其中12%WO_3/TiO_2-SnO_2催化剂在280~380℃的温度窗口具有90%的NO_x转换效率.原位漫反射红外研究结果表明,对于x%WO_3/TiO_2-SnO_2系列的催化剂来说,Brnsted酸中心是催化过程中的活性酸位,该催化剂脱硝反应遵循E-R反应机理.     

Ru/ZrO2催化剂催化氨硼烷水解产氢研究

采用浸渍-化学还原法制备了Ru/ZrO_2催化剂,并考察了钌负载量、硼氢化钠的用量、还原温度以及反应条件对催化剂Ru/ZrO_2催化BH_3NH_3水解产氢的影响。结果表明,在钌的负载量为0.4%,钌与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1∶1.6,还原温度为303 K时,Ru微晶尺寸为3.2 nm, Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢的转化频率TOF(turn over frequency)为38.4 mol/mol(Ru)·min。搅拌转速为450 r/min时,外扩散限制消除,产氢速率最大;产氢速率与催化剂用量成正比,氨硼烷水解产氢反应由催化剂界面反应控制;随着反应温度的升高,氨硼烷产氢速率系数增大,副产物偏硼酸钠越易从催化剂表面脱附,产氢速率越大。反应动力学计算表明Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢速率与氨硼烷浓度无关,活化能为66 kJ/mol。     

焙烧温度对Pt/Al_2O_3催化剂催化纤维素转化性能的影响

以溶剂挥发诱导自组装方法合成的有序介孔氧化铝(MA)为载体负载铂,制备了Pt/MA催化剂。考察了载体和催化剂焙烧温度对Pt/MA催化剂催化纤维素转化性能的影响。采用X射线衍射、N2物理吸附、透射电镜和NH3程序升温脱附等手段对载体和催化剂进行了表征,随着载体焙烧温度的升高,氧化铝的有序度、晶相、比表面积、酸量、铂粒径大小均有明显变化。催化结果表明,载体焙烧温度和催化剂焙烧温度对催化剂的催化性能有显著影响。以800℃焙烧的氧化铝为载体负载铂,再经400℃焙烧制得的催化剂活性最高,六元醇的选择性达到了78.5%。     

Zn对苯选择加氢制环己烯Ru催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了苯选择加氢制环己烯无负载Ru-Zn催化剂.Ru催化剂中Zn的引入,有利于降低苯的转化率和提高环己烯的选择性;Zn/Ru摩尔分数比对催化性能有明显的影响,当x(Zn)/x(Ru)=0.08时,环己烯的收率达49.1%.利用XRD和H2-TPR对其结构进行了表征,结果表明,Ru催化剂中添加Zn后,当Zn含量低时,Ru和Zn形成了固溶体;随着Zn含量的增加,Zn物种单独成相,并发现有元素态Zn的存在.     

苯加氢制环己烯的Ru-Fe/ZrO2的制备及其性能

采用沉淀法制备了Ru-Fe/ZrO2催化剂,考察了Fe/Ru、Ru的不同负载量和沉淀温度等因素对催化剂性能的影响,并对催化剂的循环使用情况进行了研究。对催化剂进行性能测试,在苯的转化率为34.70%时,环己烯选择性可达77.52%。XRD表征显示催化剂为晶体特征,活性组分在载体表面高度分散。     

修饰剂对Ru/ZrO2·x H2O催化剂苯选择加氢反应的影响

采用共沉淀法制备了Ru/ZrO2·x H2O催化剂,研究了几种修饰剂对Ru/ZrO2·x H2O催化剂苯选择加氢反应性能的影响.结果表明在催化剂前驱体还原过程中,加入适量的硫酸锌可使环己烯得率达到43.4%;在苯-水反应液中加入适量的甲醇,能够使环己烯得率与未加入时相比增加3%;而一些助催化剂对Ru/ZrO2·x H2O催化剂的选择性影响各不相同.     

膨胀石墨负载CuO_x催化剂的制备及其性能

制备一系列膨胀石墨(EG)和鳞片石墨(FG)负载CuOx催化剂(Cu/EG1,Cu/EG2和Cu/FG),并用于催化分子氧氧化环己烯反应。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、N2物理吸附、X线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP)等手段对催化剂进行表征。研究结果表明:环己烯转化率达70%以上,2-环己烯-1-酮为主要产物,其选择性可达61.8%;Cu/EG1的催化活性明显比Cu/FG的优,且Cu/EG1在重复使用3次后仍能表现较强的催化活性;采用化学氧化法制备Cu/EG1,一方面可显著增大载体的比表面积,另一方面能为载体引入特定官能团和少量Mn和Fe,增加多元活性中心,从而提高Cu/EG1的催化活性。     

还原方式对Ru-Zn/ZrO_2催化剂上苯加氢反应的影响

以苯选择性加氢制环己烯为模型反应,考察了Ru-Zn/ZrO_2催化剂制备过程中还原方式对催化剂催化性能的影响.运用TEM、SEM、BET等技术对催化剂进行了表征.评价结果表明,采用高压液相还原制备的RuZn/ZrO_2-3催化剂在苯选择加氢制环己烯反应中表现出高催化性能,当苯转化率为41%时,环己烯选择性达到了83.8%.TEM、SEM结果表明催化剂上Ru微晶呈高分散,有利于苯转化率的提高.BET比表面积25 m~2/g,RuZn/ZrO_2-3催化剂最可几孔径分布范围20~50 nm,有利于环己烯选择性的提高.     

镁修饰钨铝复合氧化物在甘油催化中的应用

采用重复浸渍-焙烧法将Mg(NO_3)_2和贵金属Pt依次负载在已制备的钨铝复合氧化物WO_x/Al_2O_3(W/Al)载体上,制得负载Pt的镁修饰钨铝复合氧化物(Pt-MgO/W/Al)。使用X线衍射仪(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、CO脉冲吸附、H_2程序升温脱附(H_2-TPD)和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)对制备的样品进行表征。用水热釜对催化剂进行水热稳定性的探究,在固定床反应器上考察催化剂催化氢解甘油的性能。结果表明:负载在W/Al表面的Mg(NO_3)_2在一定温度下焙烧后在催化剂上分解,使得催化剂有良好的水热稳定性,提高并保持了Pt在催化剂上的分散度,增强了催化剂的H_2吸附能力,并在长时间的催化氢解反应过程中提高了催化剂活性,保持了催化剂性能的稳定;在H_2压力为4 MPa、甘油的质量空速为0.2 h~(-1)、反应温度为160℃的条件下,甘油的转化率达到78%,1,3-丙二醇的选择性达到55%。     

焙烧温度对SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸抗水稳定性的影响

通过水预处理方法对比研究了不同焙烧温度制备的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的抗水稳定性,借助XRD、NH_3-TPD、FT-IR、TG和BET等表征技术分析材料的结构特征。结果表明,当焙烧温度在500℃以下时,所制得的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸具有相近的优异酯化性能;当焙烧温度提升至600℃以上时,SO_4~(2-)/TiO_2的孔结构坍塌,SO_4~(2-)含量下降,酯化性能显著下降。经过水预处理后,所有固体超强酸酯化活性降低,主要与其SO_4~(2-)脱落和酸量明显减小有关。相比之下,400℃制备的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂具有较好的稳定性。     

Ru/Mn_xCe_(1-x)O_2催化苯甲醇液相氧化制苯甲醛

采用3种不同方法制备了Mnx Ce1-x O2载体,并通过负载Ru制得2.5%Ru/Ru/Mnx Ce1-x O2催化剂,考察了载体的制备方法、焙烧温度及n(Mn)∶n(Mn+Ce)对催化剂活性的影响.实验结果表明,由溶胶-凝胶法、n(Mn)∶n(Mn+Ce)=0.50、773K下焙烧制备的载体所制得的2.5%Ru/Ru/Mnx Ce1-x O2催化剂的活性最高,在333K下反应1h,苯甲醛产率达67.4%.XRD、N2物理吸附及SEM表征表明,该条件下制备的Mn0.5Ce0.5O2-sol-gel-773K载体具有完整的孔结构,较大的比表面积,且能够形成较多高分散的Ce-Mn-O复合氧化物.     

Ru/Al_2O_3催化对苯二甲酸二甲酯合成1,4-环己烷二甲酸二甲酯

以Al2O3为载体、Ru为活性组分合成Ru/Al2O3。以Ru/Al2O3为催化剂,在反应釜中液相催化加氢催化对苯二甲酸二甲酯(DMT)制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),考察Ru负载量、反应温度、压力、搅拌速率和反应时间对DMT加氢反应性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附仪、H2-程序升温脱附(H2-TPD)技术和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂理化性能进行表征。结果表明:Ru质量分数为3%的Ru/Al2O3显示出良好的催化活性。适宜催化剂的活化温度为120℃,在95℃、4.5 MPa和搅拌速率1 200 r/min的条件下加氢反应3 h,DMT转化率和DMCD选择性分别高达100%和98.81%。该催化剂循环使用12次后仍未发现明显失活。     

焙烧温度对Ni-Al_2O_3甲烷化催化剂性能的影响

以偏铝酸钠和硝酸镍为原料,采用均匀沉淀法制备出Ni质量分数为40%的Ni-Al2O3催化剂,考察了不同焙烧温度(350,450,550,650,750℃)下制备的催化剂在CO甲烷化反应中的催化活性,使用TG-DTG、N2吸附、XRD、H2-TPR和H2化学吸附分析了催化剂的织构、晶相和活性金属的化学形态。结果表明,随着焙烧温度的上升,Ni与Al2O3载体之间的相互作用逐渐变强,形成大量的NiAl2O4,在450℃焙烧的催化剂活性最佳,在压力1.0 MPa、空速20 000mL/(g·h)和温度220℃的反应条件下,CO转化率达到99%以上;随着焙烧温度的增加,催化剂活性与镍的活性比表面积变化趋势一致,先增加、后降低,表明催化剂镍的活性比表面积影响其活性。     

焙烧温度对TiO_2纳米纤维的组成及其载铂催化剂对甲醇电化学氧化活性的影响

采用静电纺丝技术及随后的高温焙烧制备了不同晶相组成的TiO_2纳米纤维(TiO_2NFs),再经浸渍还原将Pt纳米颗粒负载于其表面,得到Pt/TiO_2纳米纤维催化剂(PT-x,x为焙烧温度).通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线能量散射谱(EDS)等测试手段对样品的晶相、微结构和化学组成进行了表征.测试结果表明,随着焙烧温度的升高,TiO_2纳米纤维中金红石相含量相应增大,550℃下焙烧获得的TiO_2纳米纤维中金红石含量为2.67%.所制备的催化剂中,Pt负载量均大约为20%,Pt纳米颗粒均匀地分布于TiO_2纳米纤维表面,其中PT-550所负载的Pt纳米颗粒最小.电化学测试结果表明,PT-550催化剂具有较好的催化甲醇氧化活性、抗CO中毒能力和稳定性.