助剂种类对Co-Cr系多元催化剂制备碳纳米管的影响

为实现基于现有工业燃烧炉直接生长不同形态的碳纳米管,深入研究催化剂在火焰法制备碳纳米管中的作用机理具有重要的意义。以Co为活性组分、Cr为分散剂,采用浸渍法制备催化剂,研究Fe、Ni、Mo、Zn、Zr、V、W等助剂的添加对催化剂及碳纳米管性质的影响。利用扫描电子显微镜-能谱仪表征合成产物的形貌及含碳量,分析不同助剂对催化剂活性及碳纳米管形态的影响;运用X射线衍射仪、N₂吸附脱附及氢气程序升温还原表征不同催化剂的物理及化学性质,分析助剂对催化剂性质的作用机理。结果表明：添加Fe、V或Mo的催化剂都能够形成大量的簇状碳纳米管,Zn和Zr为助剂时催化剂无法生成碳纳米管;Cr与活性金属形成混合氧化物,作为结构促进剂,起到分散活性金属的作用;助剂通过改变混合氧化物与活性金属氧化物的比例,影响催化剂的活性;Fe、V和Mo的添加使得活性金属氧化物增加,提高了催化剂的还原活性,而适量混合氧化物起到的分散作用有利于形成生长碳纳米管的催化剂颗粒,从而促进碳纳米管簇的形成。     

不同助剂对正丁烷氧化制顺酐VPO催化剂的作用

通过有机相中还原五价钒制得钒磷氧催化剂VPO的前驱体,然后用浸渍法引入具有与V ⁴⁺离子半径相近的Fe、Co、Cu元素。利用XRD、IR等手段分别考察了晶相组成以及结构对催化剂活性的影响。实验结果表明加入助剂可提高催化剂活性和顺酐收率,催化剂主要活性相是(VO)₂P₂O₇,复合组分助催化性能优于单一组分。     

复合助剂对VPO催化剂物性的影响

以V2O3、浓H3PO4为原料,浓Hcl和柠檬酸作还原剂,加入一定含量不同金属离子作为助剂采用超临界流体干澡法制备了VPO催化剂,并在不同气氛下进行活化．应用BET、XRD、XPS等表征手段,考察了各VPO催化剂粒子的比表面积、晶相结构及表面V离子价态等物性．实验表明：采用超临界流体干燥法可使催化剂的比表面积显著增加,助剂的种类和量不同,活化气氛不同,对催化剂比表面积的影响也不同,助剂的种类对催化剂的晶相结构也有一定的影响．但对催化剂表面V离子价态影响不大．     

大比表面积γ-Mo2N催化剂合成条件的考察

利用MoO3 和氮化气 (N2 H2 混合气 )的程序升温氮化气固还原反应合成了大比表面积的γ Mo2 N催化剂。氮化气空速及其组成、程序升温速率对大比表面积γ Mo2 N催化剂的形成有重要的影响。提高氮化气空速、降低程序升温速率有利于高比表面积γ Mo2 N催化剂的生成。合成气中水的存在影响着产物的组成和BET比表面积的大小。XRD分析表明 ,当合成气中含有一定量的水时 ,产物中有金属Mo生成。在富氢氮化气氛下可获得大比表面积的γ Mo2 N催化剂 ;在乏氢氮化气氛下生成的γ Mo2 N催化剂的比表面积较小 ,且产物中存在一定量的MoO2 。采用两段升温程序 ,可得到比表面积为 16 5m2 /g的γ Mo2 N催化剂     

助剂对合成异壬醛用负载铑基催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法,以碱金属氢氧化物或盐以及过渡金属阳离子为助剂改性活性炭(AC)负载铑基催化剂,考察催化剂对混合辛烯氢甲酰化反应合成异壬醛的催化活性,并用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征.结果表明:碱金属和部分过渡金属(包括钒、锌、锆、铜、铂、钼和钴)助剂的加入可以促进催化剂的氢甲酰化活性和选择性,其中以KOH和钒复合改性对催化剂的促进效果最好;浸渍顺序对催化剂活性影响较大,先浸渍助剂后再浸渍RhCl3的催化剂活性较好;钒的质量分数为1.0%时催化剂活性最好;钒物种的加入能够改善催化剂活性组分的分散性,同时提高Rh3d的结合能,并抑制金属铑的形成.     

ZnO对C02加氢制甲醇用Cu0-Zr02 催化剂性能的影响

在CuO—ZrO2催化剂中引入ZnO2考察了ZnO对CuO-ZrOz物化性能及催化CO2加氢合成甲醇性能的影响,优化了CuO—ZnO—ZrO2催化剂的Zn／Zr比。结果表明,适量ZnO的添加增加了催化剂中铜的比表面积,显著提高了催化剂表面的碱性位数目,从而有利于H2的吸附解离和C02的吸附。ZnO的加入提高了催化剂的催化活性和甲醇选择性,当Zn／Zr比为2：3时,催化活性最高。     

超临界流体干燥对VPO催化剂比表面和晶相的影响

以V2O5、浓H3PO4为原料，浓HCl和柠檬酸作还原剂，加入一定含量不同金属离子作助剂，采用超临界流体干燥法制备了VPO催化剂，并在不同气氛下进行活化，应用BET、XRD表征手段，考察了各VPO催化剂粒子的比表面积、晶相结构。实验表明：采用超临界流体干燥法可使催化剂的比表面积显增加，助剂的种类和量不同、活化气氛不同、对催化剂比表面积的影响也不同，助剂的种类对催化剂的晶相结构也有一定的影响。     

氧化铈对水煤气变换反应催化剂的影响研究

采用程序升温氧化及脱附技术考察了CeO2对铁铬中温变换催化剂的氧化性能以及表面吸附性能的影响。研究表明,在铁铬中变催化剂中加入氧化铈,可明显改变催化剂的吸附性能与氧化性能。CeO2质量分数为3%时,对催化性质的改善作用最显著;CeO2具有结构型与电子型助剂的双重作用;少量CeO2的加入可以提高主剂分散度,提高催化剂的比表面积,但大量加入则会使CeO2本身积聚在催化剂表面,并对活性组分造成覆盖,反而降低了比表面积。     

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).     

制备化学对钒磷氧催化剂物理性质影响的考察——I.溶胶—凝胶法及常规制备法

应用 Ｂ Ｅ Ｔ、 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｔ Ｅ Ｍ 等手段研究了由溶胶—凝胶法及常规制备法制备的钒磷氧催化剂的比表面积,晶相组成,晶粒大小等物理性质．发现制备化学因素对钒磷氧催化剂物理特性的影响比较复杂,尤其是不同方法之间所表现出的差异比较明显．由有机相中制备时可以获得单一 Ｂ 相,且晶相组成与晶粒尺寸受制备条件的影响相对较小．实验结果表明包括溶胶—凝胶法在内的几种制备方法制得的催化剂粒子较大,分布不均,且比表面积较小．通过本研究提出了制备大比表面积小粒子 Ｖ Ｐ Ｏ 催化剂的其它可能途径．     

添加剂对共沉淀法制备的VPO催化剂的影响

研究了添加剂对用于选择性氧化正丁烷为顺丁烯二酸酐的VPO催化剂的结构和性能的影响.催化剂采用共沉淀法制备,添加元素为Zr,Co,Ce,Zn,Sn,K,Ba和Bi等.催化剂性能测试在固定床微反应器内于常压下进行.结果表明,添加剂对催化剂性能有很大的影响.各种组分对正丁烷氧化的促活顺序为VPO-Zr＞VPO-Co＞VPO-Zn＞VPO-Sn＞VPO-Bi＞VPO-Ce＞VPO-Ba＞VPO-K＞VPO,而对正丁烷氧化为顺丁烯的选择性促活顺序为VPO-Zr＞VPO-Ce＞VPO-Zn＞VPO-Sn＞VPO-Co＞VPO-Bi＞VPO＞VPO-Ba＞VPO-K.XRD, FTIR和TGA/DTG测试结果表明,添加剂的加入并未使活化前后催化剂的本体结构发生明显改变.所有VPO催化剂前体均主要含VOPO4·0.5H2O,而活化后的催化剂主要含有(VO)2P2O7和少量α-VOPO4.XPS测试证实催化剂表面有P,V和O等元素富集的现象,而且表面氧物种数与催化剂活性直接相关.     

正丁烷选择氧化反应制顺酐动态动力学模型的建立

在矾磷复合氧化物(VPO)催化剂上,对正丁烷选择氧化制顺酐反应进行动态动力学模型化研究.结合原位傅立叶漫反射红外光谱瞬态实验获得的正丁烷选择氧化制顺酐反应网络结果,对以变价金属复合氧化物为催化剂,按照氧化-还原机理进行的一类烃类选择氧化反应,提出一种考虑分子氧的解离吸附和吸附氧可逆转化且计及催化剂体相存在非线性扩散的动态动力学模型化的方法,并介绍模型的建立及求解过程.     

Ammoxidation of substituted toluenes on silica-supported VPO catalysts

The ammoxidation of substituted toluenes to their corresponding nitriles over silica-supported vanadium phosphorus oxide (VPO/SiO2) catalysts has been studied. The effects of carrier silica, the addition of phosphorus, the substituents and the loadings have been discussed. Compared with unsupported VPO, the VPO/SiO2 catalysts have higher catalytic activity for ammoxidation of substituted toluenes and much lower reaction temperature. XRD shows that vanadium phosphorus oxides exist as amorphous phase and disperse to a high degree on the silica surface in 10 % loading catalyst. When the loadings are over 10 %, the crystalline α-VOPO4 would emerge, which would decrease the yield and selectivity. Additional phosphorus can form composite oxides with vanadia and play concerted catalytic function, which increase the selectivity of nitriles remarkably. Different substituents or same substituents on diffetent positions have different influences because of the variant electronic stability of intermediates, the hindered accessibility of methyl group or the chemisorption state of the substrate molecule on the electrophilic catalyst surface.     

VPO催化剂表面结构对正丁烷选择性氧化制顺酐的影响

 通过对一系列添加不同助剂的VPO催化剂的研究,揭示了助剂对正丁烷选择性氧化制顺酐的促进作用.各种助剂的加入可明显提高催化剂的活性和选择性,将反应活性和选择性与催化表面结构相关联发现,比表面积和表面氧化还原中心的增加导致活性的提高,可是,高选择性却与催化剂具有适宜的表面酸中心有关.     

Influence of V/P Ratio on the Catalytic Performance of VPO/SiO_2 Catalysts for Ammoxidation of Chloro-Substituted Toluenes

A series of vanadium phosphate oxide(VPO) catalysts supported on silica(VPO/Si O2) with various mole ratios of V/P(nV:nP=1:0.8-1:3) were prepared through impregnation method. The catalytic activity was evaluated by ammoxidation reactions of several kinds of chloro-substituted toluenes(CT) in a fixed-bed reactor. The catalyst presented the best performance when nV:nP is 1:1.6. The prepared catalysts were characterized by N2 adsorption, hydrogen temperature programmed reduction(TPR) and ammonia temperature programmed desorption(TPD) and etc. The results reveal that P can decrease the bonding energy of V=O and increase the mobility of lattice oxygen which was beneficial for the improvement of the catalysts, while too much P can greatly decrease the average oxidation number of V which leads to deactivation of the catalysts. The surface acidity of the VPO/Si O2 catalysts is affected by nV:nP and the catalyst had the highest surface acidity when nV:nP is 1:1.6. The selectivity of catalysts is proportional to the surface acidity when nV:nP is lower than 1:3.0.     

SiO_2负载钴取代磷钼钒杂多酸盐催化氧化环己烷反应

采用超声波浸渍法制备系列负载型Dawson钴取代磷钼钒杂多酸盐,用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、比表面积测定等方法对催化剂进行表征,并将其用于催化环己烷选择氧化制备环己醇与环己酮的反应中.考察负载量、反应温度、时间以及过氧化氢用量对反应活性的影响.结果表明,3mol/L盐酸处理的硅胶在超声波浸渍条件下,催化剂CoH7P2Mo15V3O62/SiO2有较好活性.在温度75℃、环己烷用量0.1mol、35%CoH7P2Mo15V3O62/SiO20.3g、反应时间10h、w(H2O2)=50%的过氧化氢用量13.6g(0.2mol)时环己烷的转化率达到56.22%,环己醇和环己酮(简称KA油)总收率达到17.19%.     

V2O5/ZrO2-Al2O3催化甲醇选择性氧化合成二甲氧基甲烷

采用浸渍法制备了V₂O₅质量分数不同的V₂O₅/Al₂O₃催化剂,采用Zr对Al₂O₃载体进行改性并应用于催化甲醇选择性氧化制备二甲氧基甲烷(DMM)的反应中。经X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)表征分析,结果表明:与单一Al₂O₃负载的钒基催化剂相比,Zr改性提高了钒氧化物的分散性与稳定性,加强了催化剂中各组分间的相互作用,有效调变了催化剂的酸性和氧化性,进而提高了DMM的选择性。考察了反应条件对甲醇选择性氧化制备DMM的影响,最佳反应温度为175 ℃,经20%V₂O₅/12%ZrO₂-Al₂O₃催化氧化,甲醇转化率为27.9%,DMM选择性为99.9%。     

捕钒剂对不同FCC分子筛催化剂的钝钒效果

研究了在ＲＥＹ、ＲＥＨＹ、ＵＳＹ三类常用的ＦＣＣ分子筛催化剂中加入捕钒剂组分（对催化剂基体进行化学改性）对钝化重金属钒污染的作用效果。结果表明，碱土金属类捕钒剂ＡＢＯ３对ＲＥＹ、ＵＳＹ类ＦＣＣ催化剂有良好的钝化效果，属于酸碱反应的钝化机理。但碱土金属类捕钒剂，如ＡＢＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＭｇＯ和ＣａＳｎＯ３等，与ＲＥＨＹ分子筛不匹配，非但没有钝化重金属，反而对ＲＥＨＹ分子筛的质子酸中心有破坏作用，使分子筛酸性活性中心数目减少、强度下降，导致催化剂的裂化活性急剧下降。在ＲＥＨＹ分子筛催化剂基体中加入ＭＯ金属氧化物作为捕钒剂，通过Ｖ５＋与金属离子发生在ＭＯ的（１０１）晶面上的晶格取代来得到良好的钝钒效果。