介孔钨锆复合氧化物载铂催化剂制备及其催化甘油氢解性能

使用共沉淀-浸渍法制备介孔钨锆复合氧化物。通过X线衍射(XRD)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、透射电子显微镜(TEM)和N_2物理吸附-脱附等方法对介孔钨锆复合氧化物进行表征。通过连续流动的固定床反应器考察钨锆复合氧化物载铂催化剂对甘油氢解反应的催化性能。结果表明:与商业Zr(OH)_4制备的钨锆复合氧化物相比,由共沉淀法制得的Zr(OH)_4制备的钨锆复合氧化物具有最大的总酸量和最多的弱酸含量。并且由共沉淀-浸渍法制备的介孔钨锆复合氧化物颗粒团聚现象较少,更加疏松分散,具有最大的介孔(17. 8 nm)、最小的平均粒径(9. 3 nm)和最大的比表面积(87 m~2/g),其在负载铂后对甘油氢解反应的活性也最高。     

磷酸盐稳定钨锆复合氧化物载铂催化剂催化甘油氢解反应

用分步浸渍-焙烧法制备了不同含量磷酸盐稳定的钨锆复合氧化物载铂催化剂(Pt/phosphated WO3/ZrO_2)。采用NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、X线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)和H2脉冲吸附等技术对催化剂进行了表征。用固定床反应器考察了催化剂催化甘油加氢制1,3丙二醇的反应性能。结果表明,随着PO_4~(3-)含量增加,Pt/phosphate WO3/ZrO_2催化剂比表面积呈先增大后减小的趋势,PO_4~(3-)质量分数0.8%的Pt/0.8phosphated WO3/ZrO_2催化剂比表面积达到最大值108 m2/g。适量引入PO_4~(3-)可增大催化剂总酸量,增强催化剂金属还原性,提高了催化剂H2吸附量,Pt/0.8phosphated WO3/ZrO_2催化剂H2吸附量达到最大值110.7μmol/g。Pt/0.8phosphated WO3/ZrO_2催化剂水热处理和反应前后比表面积基本没有变化,反应前后催化剂H2吸附量基本不变,Pt/phosphate WO3/ZrO_2催化甘油加氢稳定性较Pt/WO3/ZrO_2催化剂显著提高。     

偏磷酸镁修饰钨铝复合氧化物载铂催化剂的稳定性研究

以γ-Al₂O₃作为载体的催化剂,用于含水或有水生成的催化过程时,均会发生再水合现象,从而导致催化剂结构发生变化,使催化剂产生不可逆失活。针对甘油氢解这一典型的含水和有水生成的反应,采用分步浸渍-焙烧法制备偏磷酸镁修饰的钨铝复合氧化物载铂催化剂(Pt/xMg(PO₃)₂/WO_x/Al₂O₃),考察修饰前后的WO_x/Al₂O₃(W/Al)载体的水热稳定性,并在固定床反应器上对Pt/xMg(PO₃)₂/WO_x/Al₂O₃催化剂反应活性和稳定性进行评价。使用X线衍射(XRD)、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)、N₂物理吸附-脱附、CO脉冲吸附等表征手段对制备的试样进行表征。实验结果表明,在经过长时间...     

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%。     

助剂对介孔镍铝催化剂催化山梨醇氢解的影响

采用溶剂挥发诱导自组装(EISA)法制备介孔镍铝催化剂,考察稀土元素La和Ce及碱土金属元素Ca和Mg的掺入对介孔镍铝催化剂物化性能及催化剂对山梨醇氢解催化性能的影响。结果表明:所有助剂在催化剂中均高度分散,且对样品的介孔结构基本无影响;稀土元素的掺入促进了Ni的分散,降低了Ni的粒径;与碱土金属相似,La的引入对样品的碱量有促进作用;与M-8Ni Al催化剂相比,掺入助剂后的催化剂在山梨醇氢解反应中的催化性能有所提高,M- 8Ni3La Al样品的催化性能最高;以M-8Ni3La Al为催化剂,在反应温度为220℃,反应氢压为6 MPa及反应时间为8 h时,山梨醇转化率达94.5%,小分子多元醇收率为58.1%。     

介孔分子筛MCM-48负载壳聚糖络合铂配合物催化烯烃硅氢加成反应

介孔分子筛MCM-48用壳聚糖进行改性,并负载铂得到催化剂(Pt/CS-MCM-48).采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TG)对催化剂进行表征,结果表明,Pt与CS氨基N原子配位形成Pt—N配位键.同时考察了Pt/CS-MCM-48催化烯烃与三乙氧基硅烷硅氢加成反应的性能:Pt/CS-MCM-48对烯烃硅氢加成反应具有良好的催化性能,催化辛烯反应,β-加成产物的选择性达到90％以上;催化剂具有良好的重复使用性能,可连续使用14次而活性没有明显下降.     

镁铝复合氧化物在醇醚合成反应中的催化性能

以镁铝层状双金属氢氧化物(LDH)为前体焙烧得到的镁铝复合氧化物(CLDH)为催化剂,催化乙醇和环氧丙烷反应合成醇醚.系统研究了CLDH的孔结构和化学组成对催化剂活性和产物选择性的影响,并考察了催化剂的寿命.结果表明,随CLDH碱性增强及比表面积增大,催化剂活性提高,且催化剂孔分布对醇醚产物有择形性.     

Ni/AC催化甘油氢解制二元醇

采用浸渍法制备了Ni/AC催化剂,考察了后处理条件和反应条件对Ni/AC催化剂催化甘油氢解制备二元醇性能的影响,以及添加剂NaOH对反应的影响,采用H2-TPR、XRD对催化剂进行了表征.研究结果表明:以Ni/AC为催化剂催化甘油氢解,若反应体系中不加NaOH时甘油的转化率很低,而加入NaOH可以大幅度提高甘油的转化率.Ni/AC催化剂在350℃氢气直接还原3h后催化剂活性最好.     

铜铝复合氧化物的制备及催化异丙醇脱氢反应的研究

利用共沉淀法合成了铜铝类水滑石,并以其为前驱体,经不同温度下焙烧制备复合金属氧化物,借助现代分析技术XRD,TG-DTA,FT-IR等对合成物性质进行表征,以异丙醇脱水脱氢为探针反应,评价催化剂表面的酸碱催化行为。实验结果表明,一定条件下,铜铝类水滑石衍生复合氧化物表现出良好的脱氢催化性能,350℃反应时,异丙醇转化率为100%,脱氢选择性近100%。     

用于PEMFC的介孔碳担载铂氧化钨电催化剂的制备与表征

利用介孔碳作为载体,制备介孔碳担载Pt-WO3复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)电极.以苯为碳源,采用气相沉积法复制介孔SiO2 Al-SBA-15模板结构合成石墨化介孔碳Cg,采用浸渍法制备无定形介孔碳CMK-3.通过分步沉积,将Pt和WO3担载到介孔碳载体上,采用比表面分析(BET)、X线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安法以及单电池极化性能测试对介孔碳担载的复合催化剂进行表征.结果表明:介孔碳作为催化剂载体,其孔道结构有助于催化剂的均匀分散,从而提高催化剂的电催化剂活性.由于石墨化介孔碳的导电性能高于无定形介孔碳,因此Pt-WO3/Cg比Pt-WO3/CMK-3具有更好的电极催化活性.     

孔径可调介孔La-Co-Ce-O系复合氧化物的制备

采用有机模板剂去除法制备介孔La-Co-Ce-O系复合氧化物,研究溶液体系的pH值及模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)浓度对晶态和孔径结构影响;对制备的样品采用XRD测试和N2吸脱附方法表征其晶态结构和孔径结构。研究结果表明:该介孔氧化物具有较高的比表面积(高达160m2/g)和均匀的孔径;当pH值和CTAB浓度变化时,实现介孔La-Co-Ce-O系复合氧化物的孔径在3.0～21.0nm之间可调;制备条件的变化对介孔氧化物样品的晶态结构稍有影响。     

高温水热法合成系列介孔氧化铝负载铂催化

采用高温水热法制备稳定、 高度晶化的介孔氧化铝材料(M-Al₂O₃-n), 通过异丙醇铝前驱体与聚四乙烯基吡啶(P4VP)模板间的酸碱自组装实现材料介孔结构的构筑, 再经高温水热处理（180 ℃）实现孔壁的晶化, 并通过担载少量的铂活性组分研究其在催化完全燃烧苯中的性能. 结果表明: M-Al₂O₃-n具有高度晶化的孔壁结构和典型的γ-Al₂O₃晶型; M-Al₂O₃-n具有较大的比表面积（335 m²/g）、 孔容(1.36 cm³/g)和均一的孔径分布（16.1 nm）; M-Al₂O₃-n具有粗糙的表面结构及丰富的纳米多孔结构; 该材料负载少量的铂（质量分数为03%）活性组分得到的新型催化材料在较温和的条件下即可将苯类VOCs完全催化燃烧.     

钯催化不对称氢化反应和氢解反应

实现了α-酰氧基芳基酮的化学选择性和对映选择性氢化及氢解反应,分别得到重要的手性二醇单酯、简单酮和手性α-酰氧基芳基酮.手性产物经过衍生,可应用于多种具有生物活性的天然产物和药物的合成中.该催化反应的底物与催化剂比例(S/C)可高达5 000~6 000,证明了均相钯催化氢化具有工业应用前景.     

介孔氧化铝催化甲醇氢氯化合成氯甲烷

氯甲烷是一种在世界范围内广泛应用的化学产品。本研究以蔗糖为模板剂、异丙醇铝为铝源制备固体酸γ-Al_2O_3催化剂,研究了该催化剂催化甲醇氢氯化合成一氯甲烷的性能。在催化剂制备过程中改变pH和物料比,活性测试结果表明:在相同的实验条件下,pH为5.5和蔗糖与异丙醇铝的摩尔比值为1∶1时,制备的介孔γ-Al_2O_3催化剂的甲醇转化率较商品γ-Al_2O_3催化剂的甲醇转化率有大幅提高。通过BET及吡啶红外的测试结果表明:以蔗糖为模板剂制备的催化剂具有较大的比表面,孔径分布集中,表面Lewis酸活性位点浓度较高。研究分析结果表明:固体酸γ-Al_2O_3催化剂的活性与催化剂表面的Lewis中强酸浓度有关,较高的中强酸浓度有助于提高催化剂活性。     

介孔氧化铝催化Knoevenagel反应的活性研究

制备一种具有比表面积大(812 m2/g)的介孔氧化铝,并通过XRD、N2吸附脱附实验及TEM等手段对该介孔氧化铝的孔结构性质进行了表征.以苯甲醛和丙二腈的反应作为媒介,研究该介孔氧化铝对于Knoevenagel反应的催化性能.结果表明,当催化剂量为0.03 g、反应时间3 h和反应温度55℃时,苯甲醛的转化率可以达到98%,证明了该介孔氧化铝对于Knoevenagel反应有着良好的催化性能.     

脂肪酶催化棕榈油甘油解反应合成单甘酯

研究了以猪胰脂肪酶为催化剂在无有机溶剂体系中由棕榈油通过甘油解瓜在合成单甘油酯，结果表明，当反应温度为２０℃，甘油与油脂摩尔比２：１，甘油中含水质量分数ｗ为４％，反应时间２０ｈ左右时获得的单甘酯ｗ达２４．１７％，降低体系的反应温度到１２～１３℃，单甘酯含量进一步提高，４ｄ后达到平衡，单甘酯ｗ为３０．９３％。     

脂肪酶催化牛油甘油解反应合成单甘酯

以猪胰脂肪酶为催化剂在无有机溶剂体系中由牛油通过甘油解反应可合成单甘油酯．研究表明，当反应温度为４２℃，甘油与油脂摩尔比为４∶１，甘油中水含量为４％时获得的单甘酯含量最高，达１９．５１％，反应在２４ｈ左右达到平衡．将反应混合物置于常温下储存，单甘酯含量继续提高，６ｄ后达到平衡，为２８．７２％．     

镁铝复合氧化物催化氨基甲酸甲酯和甲醇合成碳酸二甲酯

以水滑石为前躯体,经煅烧制备了具有不同Mg/Al摩尔比的镁铝复合氧化物,借助TG和XRD对水滑石前躯体和氧化物分别进行了结构表征.然后,以这些复合氧化物为催化剂,在反应釜中催化氨基甲酸甲酯和甲醇合成了碳酸二甲酯(DMC).催化测试结果表明,当起始Mg/Al摩尔比为3时,催化效果最好.同时,优化了反应温度、反应时间和催化剂用量等反应条件对反应的影响.条件试验结果表明,当反应温度为190oC,反应时间为9 h,催化剂用量为0.5g时,DMC收率可以达到27.1%.催化重复性实验表明,所开发的镁铝复合氧化物催化剂,催化重复使用稳定性较好.     

Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物催化剂的制备与三效催化性能

采用共沉淀法和等体积浸渍法,分别研制Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物催化剂.催化活性的测定结果表明:当Ce与Zr的摩尔比为0.2︰0.8,Ba含量为4%,Cu负载量为5%时,采用等体积浸渍法制备的Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物具有更好的三效催化活性,能使C3H6、CO、NO的转化率分别高达99.4%、97.5%、99.9%.XRD和DTA的测试分析结果也表明:Ba的加入会形成铈锆钡(Ce-Zr-Ba)固溶体,有助于提高催化剂的活性和热稳定性,因此所制得的复合氧化物具有良好的三效催化性能.     

高温水热法合成系列介孔氧化铝负载铂催化剂及其对苯的催化燃烧性能

采用高温水热法制备稳定、高度晶化的介孔氧化铝材料(M-Al2O3-n),通过异丙醇铝前驱体与聚四乙烯基吡啶(P4VP)模板间的酸碱自组装实现材料介孔结构的构筑,再经高温水热处理(180℃)实现孔壁的晶化,并通过担载少量的铂活性组分研究其在催化完全燃烧苯中的性能.结果表明:M-Al2O3-n具有高度晶化的孔壁结构和典型的γ-Al2O3晶型;M-Al2O3-n具有较大的比表面积(335m2/g)、孔容(1.36cm3/g)和均一的孔径分布(16.1nm);M-Al2O3-n具有粗糙的表面结构及丰富的纳米多孔结构;该材料负载少量的铂(质量分数为0.3%)活性组分得到的新型催化材料在较温和的条件下即可将苯类VOCs完全催化燃烧.