Co/Al_2O_3催化剂在Fischer—Topsch合成中的结构敏感性及其对产品分布的影响

Co/Al_2O_3催化剂在Fischer—Tropsch合成中的活性和选择性随着金属负载量、制备方法及予处理条件的不同而变化。这种变化和分散度之间的依赖关系以及补偿效应的存在都说明:Co/Al_2O_3催化剂在Fischer—Tropsch合成中是个结构敏感性的催化体系。催化活性随分散度的变化主要是由于在催化剂表面上活性中心配位数分布及CO吸附性质的变化所造成的,而平均碳链长度主要由链生长速率和链终止速率来决定。当催化剂的表面活性中心有着较高的配位数排列及较强的吸附性能时将会产生高的活性,而链生长速率较高且链终止速率较低时将会得到高分子量的产品。     

Fischer—Tropsch合成中分子链生长参数的直接计算与实验验证

经过对Fischer—Tropsch合成(简称F—T合成)产品分布和schulz—Flory方程的研究与分析,提出了对决定F—T合成产品分布的重要参数——链生长几率、链生长速率及链终止速率的直接计算方法。这些参数精确数值的获得,为深入理解F—T合成的本质、研究其反应机理以及提高产品选择性提供了可靠的科学依据。用10％Co/Al_2o_3做催化剂,在不同的空速、不同的原料气组成、不同的反应温度及不同载体上所作的F—T合成实验表明,理论计算值与实际实验值之间是非常吻合的。     

Fischer—Tropsch合成中分子链生长参数的直接计算与实验验证

经过对Fischer—Tropsch合成(简称F—T合成)产品分布和Schulz—Flory方程的研究与分析,、提出了对决定F—T合成产品分布的重要参数——链生长几率、链生长速率及链终止速率的直接计算方法。这些参数精确数值的获得,为深入理解F—T合成的本质、研究其反应机理以及提高产品选择性提供了可靠的科学依据。用10％Co/Al_2o_3做催化剂,在不同的空速、不同的原料气组成、不同的反应温度及不同载体上所作的F—T合成实验表明,理论计算值与实际实验值之间是非常吻合的。     

低温下CO选择性催化还原NO_x的实验研究

进行了CO作为还原剂选择性催化还原低温烟气中NO_x的实验.主要考察了反应温度、活性金属负载质量比、活性金属种类3个因素对脱硝效率及CO转化率的影响.结果表明:考察温度窗口内(100~180℃),随着反应温度的升高,Cu-Co/Al_2O_3催化剂的NO脱除率逐渐升高,Cu-Mn/Al_2O_3催化剂的NO脱除率先升高后降低,CO转化率不断增大;随着活性金属负载质量比的改变,实验工况下Cu-Co/Al_2O_3和Cu-Mn/Al_2O_3催化剂活性金属负载质量比均为1.5时催化剂的脱硝性能最优;Cu-Mn/Al_2O_3的整体NO脱除率高于Cu-Co/Al_2O_3;8种催化剂中活性金属负载质量比为1.5的Cu-Mn/Al_2O_3催化剂在160℃下脱硝效果最好.     

复合金属氧化物的活性表面

在流动脉冲吸附装置中,测定在一定实验条件下CO的不可逆吸附量,以此表征了用于CO完全氧化反应的鈣钛矿型La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3/γAl_2O_3催化剂的活性表面。根据簡化吸附模型进行计算的结果表明,对于含不同浸漬量活性组分的催化剂,或同一催化剂经不同条件的预处理,算得的活性表面和分散度值,都得到了合理的结果,并和催化剂CO氧化反应活性有平行关系。     

分子筛捕捉的原子簇催化剂的性能研究

采用溶剂分散法制备Rh₂(CO)₄Cl₂/NaY和Rh₂(CO)₄Cl₂/BX催化剂,将其用于催化一氧化碳加氢反应,研究温度、载体及CO/H₂(摩尔比)对催化剂的活性和选择性的影响,用H₂-O₂滴定法及CO吸附法测定Rh的分散度及CO吸附量。研究结果表明上述催化剂具有稳定的高分散度,对CO加氢反应有较高的活性和较好的选择性,而对CO的吸附是很弱的。     

Al_2O~3超微粒子的合成及其催化性能

用液相沉淀法合成了Al_2O_3超微粒子。研究了它的物理性能,考察了它用作合成邻苯二甲酸二辛酯催化剂的催化性能。结果表明,合成的粒子呈球形,体积平均粒径为120nm,经900℃和1100℃热处理分别转变成γ-Al_2O_3及α-Al_2O_3。与工业Al_2O_3、SnO_2催化剂的性能比较,Al_2O_3超微粒子催化剂具有较高的活性和极好的选择性。     

Co掺入对CeMoO_x/Al_2O_3协同催化NO、CO和C_3H_8的影响

采用挤出成型法将Co掺入CeMo_(0.15)O_x/Al_2O_3制备系列催化剂CeMo_(0.15)Co_(0.15)O_x/Al_2O_3,研究Co掺入对协同催化脱除CO、NO和C_3H_8的影响。采用X线衍射仪(XRD)、N2吸附/脱附法、NH3程序升温脱附法(NH_3-TPD)、NO程序升温脱附法(NO-TPD)、H_2程序升温还原法(H_2-TPR)和X线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行表征。结果表明:Co掺入有利于CeMo_(0.15)O_x/Al_2O_3氧化CO和C_3H_8,CeMo_(0.15)Co_(0.15)O_x/Al_2O_3在空速7 200 h~(-1)条件下,NO的转化率为98.85%,CO的转化率为79.41%,C_3H_8的转化率为81.33%。催化剂中Co的掺入会提高氧化-还原性能、酸量、NO吸附-脱附能力、Ce~(3+)浓度以及化学吸附氧浓度。这些结果均有利于提高协同催化脱除CO、NO和C_3H_8的活性。     

以Al_2O_3为黏结剂制备的Pt-WO_3/ZrO_2/Al_2O_3催化剂上的正庚烷异构化

采用挤条法制备了一系列以Al_2O_3为黏结剂的Pt-WO3/ZrO2/Al_2O_3(PtWZA)催化剂,在微型固定床装置上评价了正庚烷在PtWZA上的异构化性能。主要考察了黏结剂Al_2O_3质量分数、WO3质量分数和焙烧温度对PtWZA催化剂物化性质和异构化性能的影响,并采用XRD、氮气吸附-脱附、Py-FTIR等手段对催化剂的晶相结构、比表面积和酸性进行了表征。结果表明:Al_2O_3的引入明显影响催化剂的异构化活性,且对活性的影响不仅与Al_2O_3质量分数有关,而且与WO3质量分数也紧密相关。对于含较低WO3质量分数的Pt15WZA而言,添加少量Al_2O_3(质量分数为2%)导致催化活性大幅度提高;而WO3质量分数提高到20%时,添加质量分数为2%的Al_2O_3对Pt20WZA的活性影响不大。当Al_2O_3的质量分数提高到15%时,Pt15WZA与Pt20WZA的活性大大下降。提高WO3质量分数显著提高了PtWZ15A的异构化活性。升高焙烧温度有利于提高Pt20WZ10A催化剂活性,过高的焙烧温度导致催化剂活性大幅度下降,较为适宜的温度为800～850℃。     

低压铜基甲醇含成催化剂活性表面的XPS和TPD表征

对用共沉淀法制备并经氢预还原活化的三组份 Cu-ZnO-Al_2O_3 和四组份Cu-ZnO-Al_2O_3-M_2O_3(M=Sc~(3+)、Cr~(3+)或In~(3+))铜基甲醇合成催化剂进行 XPS,XPS-Augcr,TPD谱表征及CO吸附量测定,研究铜基甲醇合成催化剂活性表面铜的化学态。根据原子价补偿原理及本实验结果,在温和还原条件下,催化剂活性表面存在少量Cu~+,它是 CO、H_2 的吸附活性位。     

脉冲热重差热法研究三种工业镍催化剂上一氧化碳甲烷化反应

用脉冲热重差热法考察了三种工业甲烷化镍催化剂,并用Ni/Al_2O_3催化剂作对照。实验表明含镧催化剂镍的分散度,一氧化碳吸附热均高于对应的不含镧催化剂,生成甲烷的转化频率也是含镧考高。含镧催化剂反应过程积炭较多,这些催化剂积炭后一氧化碳吸附量下降不多,但对甲烷生成量的影响较大,这意味着生成甲烷需要较大的活性集团。     

La_2O_3改性Ni/α-Al_2O_3催化剂中镍分散度对抗积碳性能的影响

本文考察了La_2O_3改性后的Ni/α-Al_2O_3催化剂中镍晶粒度的变化,及其对抗积碳性能的影响。平均镍晶粒度采用X-射线宽化法测定,积碳速率通过在动态热重装置中正庚烷的蒸汽转化进行考察。结果表明,加La_2O_3有效地提高了镍在载体上的分散度,同时也明显地改善了催化剂的抗积碳性能。La_2O_3的这些效应与其加量有明显的关系,而且存在着一个最合适的加量。在低于此加量时,镍分散度和抗积碳性能均随La_2O_3加量的增加而迅速增加,积碳速率随平均镍晶粒度的减少而近似直线性地下降;高于此加量时,增加La_2O_3的加量,镍分散度与抗积碳性能均无进一步的明显变化。按理论分析计算La_2O_3的量适当加量,接近而略低于La_2O_3在载体表面的最大单层分散量。当载体表面La_2O_3量高于最大单层分散量时,适当变化活性组份镍的含量,对催化剂的平均镍晶粒度和抗积碳性能均无显著的影响,但此时积碳速率和甲烷转化活性有相当一致的变化关系。从不同温度下的积碳速率的计算证明,加La_2O_3改性,能使低温下的积碳活化能大大提高。     

CuO-Co_2O_3/La-Y-Al_2O_3催化剂CO氧化活性的实验研究

考察了不同Cu与Co原子量比(Cu/Co)对金属氧化物负载量为7％(质量)的Cuo-Co_2O_3/La-Y-Al_2O-3催化剂CO氧化活性和水热稳定性的影响.应用XPS,XRD和BET比表面测定方法对催化剂进行了表征.结果表明,催化剂的CO氧化活性随着Cu/Co的减小而减少.但经过水热处理后,催化剂的活性出现某些变化:Cu/Co>0.43时,催化剂CO氧化活性降低;Cu/Co<0.43时,催化剂CO氧化活性提高.XPS和XRD测定结果表明,CuO-Co_2O_3/La-r-Al_2O_3催化剂中形成的CoAl_2O_4尖晶石结构在水热处理后部分受到破坏,且Co元素在催化剂表面富集.     

Ni/α-Al_2O_3催化剂中镍晶粒粒度分布对抗积碳性能的影响

烃类汽转化催化剂Ni/α—Al_2O_3的抗积碳性能随镍晶粒分布有显著变化。本文用X—射线小角散射法对镍晶粒分布进行了测定,用正庚烷蒸汽转化反应测定了催化剂抗积碳性能。结果表明,镍催化剂的积碳速率随大晶粒比率的增加而加快。用适量稀土氧化物(La_2O_3)将载体进行改性,能增强金属—载体之间的相互作用,镍的分散度显著增加,从而可提高镍催化剂的抗结碳性能。考察了高温(987K)水热处理后不同镧含量催化剂的抗积碳性能。结果表明,随着水热处理时间的延长,镍晶粒先熔结变大,到一定程度后再分散变小。与其对应,积碳速率先增大到一个峰值,然后下降。     

Sm_2O_3对Ni/Sepiolite催化剂CO和CO_2甲烷化的影响

采用浸渍法制备了Ni/Sepiolite及Ni_Sm/Sepiolite催化剂 ,并测定了催化剂的CO和CO2 甲烷化活性。用TPR、H2 _TPD、CO化学吸附和XPS等手段研究了催化剂的表面性质。结果表明 ,Sm2 O3的加入提高了Ni/Sepio lite催化剂的CO和CO2 甲烷化活性 ,增加了催化剂中Ni的分散度、活性表面积 ,降低了电子结合能     

在负载型氧化物催化剂上CO与硝基苯的相互作用

负载型氧化物催化剂:CuO/Al_2O_3、MoO_3/Al_2O_3、V_2O_5/Al_2O_3和PdO/Al_2O_3催化CO和硝基苯的反应,在某些方面相似于催化CO和O_2的反应。过渡金属离子通过反复氧化-还原,而将CO氧化为CO_2、硝基苯则被还原,生成一系列含氮有机化合物。其中偶氮苯和吩嗪的生成,表明苯基氮烯中间物生成的可能性。应用电子顺磁共振谱、脉冲色谱技术研究了上述催化剂表面的氧化-还原性能和催化作用机理。     

新型磷化钴和硫化钴催化剂的制备及其在加氢精制反应中的活性（英文）

通过共沉淀法制备了60%Co/Al_2O_3催化剂,通过H_2还原、CS_2硫化或PPh_3磷化,得到了金属钴、Co_9S_8和磷化钴(Co_2P和CoP)等物相,它们的加氢精制(hydrodesulfurization,HDS)活性顺序为:CoP/Al_2O_3Co_2P/Al_2O_3Co_9S_8/Al_2O_3Co(金属)/Al_2O_3,其中CoP和Co_9S_8物相稳定,在HDS反应中不变,且两者的HDS活性较高,而CoP的活性显著高于Co_9S_8.Co_2P物相则在HDS反应中发生了变化,反应后的物相为CoP,Co_2P,Co_3S_4,其活性不及CoP,但高于Co_9S_8/Al_2O_3.若将Co(金属)/Al_2O_3直接用于加氢精制反应,则有Co_9S_8物相(9 nm)生成,其粒径大于预先硫化生成的Co_9S_8/Al_2O_3(5nm)催化剂,因此Co(金属)/Al_2O_3的HDS活性不及Co_9S_8/Al_2O_3.     

多级孔氧化铝负载钯催化剂的制备及加氢性能研究

文章以聚甲基丙烯酸单酯(PMMA)微球为模板剂,采用三嵌段共聚物F127辅助胶体晶体模板的方法合成介-大孔复合孔道结构的Al_2O_3载体,通过浸渍还原法制备了Pd/3DOM Al_2O_3负载型催化剂,考察了其在苯乙烯加氢反应中的活性。采用氮气物理吸附-脱附(N_2-BET)、场发射扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscope, FESEM)、高分辨率透射电子显微镜(high resolution transmission electron microscope, HRTEM)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)等分析方法对催化剂进行了表征。结果表明:活性物种主要以Pd~0的形式高度分散在3DOM Al_2O_3载体上;开放有序的多级孔结构有利于反应物和产物在孔道内的扩散,使其在苯乙烯加氢反应中的活性优于相同条件下γ-Al_2O_3负载的Pd催化剂,Pd/3DOM Al_2O_3的转换频率(turnover frequency, TOF)值可达0.56 s~(-1),高于Pd/γ-Al_2O_3的0.45 s~(-1)。     

负载Ru的金属基体整体式阳极Al_2O_3催化剂上煤油的水蒸气重整反应

使用板式金属基体整体式阳极Al_2O_3催化剂载体γ-Al_2O_3/Fe-Cr-Ni合金/γ-Al_2O_3(MPAA),通过溶液浸渍法制备一系列负载Ru的催化剂,研究催化剂在煤油水蒸气重整(SRK)反应中的性能。结果表明:与Ru浸渍负载后500℃空气中焙烧的多孔阳极Al_2O_3载体的催化剂Ru/MPAA-C相比,120℃烘干的催化剂Ru/MPAA-D显示了更高的Ru分散度和更好的催化剂活性及耐久性;高温N_2预处理可以完全分解Ru/MPAA-D催化剂上的前驱体; H_2预还原不是Ru/MPAA-D上煤油水蒸气重整反应的必要步骤;Ce的添加明显改善了煤油水蒸气重整反应中催化剂的抗积炭性能,从而提高了催化剂SRK耐久性。在高液时空速(40 mL/(g·h))下,添加1.25%Ce的Ru/1.25Ce/MPAA-D催化剂表现出了优于商业催化剂的耐久性,显示了其产业化的可能性。     

脱氯和氢解温度对钌催化剂氨合成催化活性的影响

以RuCl3·3H2O为钌活性前体,高温热处理活性炭为载体制备钌催化剂.利用CO化学吸附表征手段,考察RuCl3活性前体的脱氯温度及各类助剂的氢解活化温度对活性金属钌分散状况的影响,并在一定温度压力条件下进行氨合成活性评价.结果表明,基于此载体的钌催化剂脱氯温度对金属分散度的影响不大,但对活性的影响却是显著的.影响活性的真正原因可能是氯离子的去除程度,碱金属促进的钌催化剂受金属分散度的影响比Ba-Ru TC更明显;各助剂对氢解温度的选择性缘于助剂的作用状态与抗热性,可从分散度的变化得到证明.