甲烷部分氧化制合成气反应机理的原位时间分辨IR光谱和Raman光谱表征

采用原位时间分辨红外光谱、原位显微Raman光谱、脉冲反应－质谱、TPR和以CO为探针分子的IR光谱等技术对SiO2、γ-Al2O3负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化（POM）制合成气反应机理进行了研究。实验结果表明，在H2还原的Rh/SiO2上，CO是VCH4／VO2／VAr(2/1/45)混合气反应的初级产物，由CH4直接氧化生成CO和H2是该催化剂上POM反应的主要途径。CO2是Ru/SiO2和Ru/γ-Al2O3上POM反应的初级产物，因而燃烧－重整机理是相应催化剂上CO和H2生成的主要途径。反应条件下催化剂表面氧（O^2-)物各浓度的差异很可能是导致上述催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因，其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同。Rh/γ-Al2O3上POM反应的机理与催化剂的焙烧温度有关，当焙烧温度低于600℃时，催化剂的POM行为与Rh/SiO2类似，CO为反应的初级产物，当焙烧温度为900℃时，CO2为POM反应的初级产物。不同焙烧温度的Rh/γ－Al2O3上POM反应机理不同的主要原因之一也取决于反应条件下催化剂表面氧物种浓度差异，其本质可能源于高温（900℃）焙烧的催化剂中Al2O3与Rh物种间存在着较强的相互作用，从而降低了Rh物种的可还原性。     

甲烷氧化偶联催化剂和部分氧化反应机理的原位及非原位谱学表征

采用原痊红外和原位显微Raman光谱技术及XPS、吡啶（Py)吸附的漫反射UV谱、Py-TPD、CO2-TPD等方法对含氟稀土基催化剂上甲烷氧化偶联（OCM）反应活性氧物种、催化剂表面酸碱性进行了考察。在O2预处理和/或工作条件下的SrF2/La2O3,SrF2/Nd2O3,LaOF,BaF2/LaOF和BaF2/CeO2等催化剂上原位观测到超氧物种（O2^-),并在其中前4种催化剂上检测到O2^-物种与CH4反应生成的气相C2H4,CO2和表面碳酸盐等OCM反应主、副产物。这些结果为O2^-是相应催化剂上OCM反应的活性氧物种首次提供了直接的光谱证据。研究结果表明,催化剂的OCM反应性能与其表面酸碱性的强弱并无简单的对应关系。采用原拉时间分辨红外光谱和原位显微Raman光谱技术对SiO2和γ-Al2O3负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化（POM）制合成气反应的研究表明,由CH4直接氧化生成CO和H2是Rh/SiO2上POM反应的主要途径,而燃烧-重整机理是Ru/γ-Al2O3和Ru/SiO2上CO和H2生成的主要途径,反应条件下催化剂表面氧（O^2-)物种浓度的差异很可能是导致这两种催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因,其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同。     

担载型镍基催化剂上甲烷二氧化碳重整反应机理的研究

采用TPSR、TPD和脉冲反应等方法对担载型镍基催化剂上甲烷二氧化碳重整反应过程中二者的吸附和解离行为进行了详尽的研究．结果表明：CH4在镍基催化剂表面被吸附时至少可解离为三种表面碳物种——Cα、Cβ和Cγ．其中完全脱氢的Cα物种是活泼的反应中间体，而石墨态的Cγ物种则可能是造成催化剂积碳的前身物．高温下部分脱氢的Cβ物种可与H2或CO2反应生成CH或CO．另一方面，CO2仅在该催化剂表面发生弱吸附且只形成一种吸附态．在此基础上推测出甲烷二氧化碳重整反应的协同作用机理．     

Rh在Pt-Pd-Rh/Al2O3汽车尾气净化催化剂中作用的研究

研究了Rh对Pt-Pd-Rh/Al2O3汽车尾气净化催化剂的三效性能及其对CO、O2和CH3CH＝CH2的吸附性能的影响。结果表明：在没有助剂的情况下，Rh是Pt-Pd-Rh/Al2O3三效催化剂中一个必不可少的组元。Rh在贵金属催化剂中，主要是改变金属d能带中电子数目，从而调整金属键的d百分数。     

不同负载量VO_X/Mg-Al-O催化剂表面物种分析及其环己烷氧化脱氢性能研究

采用等体积浸渍法制备了不同钒负载量的VOX/Mg-Al-O催化剂,采用XRD、氮气吸附-脱附、FT-IR、H2-TPR等催化剂表征方法对所制备的催化剂进行分析表征,并将催化剂用于环己烷脱氢的催化反应,以研究催化剂表面物种性质与其氧化脱氢反应性能之间的关系。结果表明:当钒负载量为4%左右时,催化剂表面以还原性能好、单层分散的孤立态和聚合态钒氧物种为主;当钒负载量高于4%时,催化剂表面开始形成还原性能较差的镁钒酸盐物种。当采用4 VOX/Mg-Al-O催化剂、反应温度475℃、烃氧比为2、空气流量100 m L/min的操作条件下,在催化剂表面所形成的低价钒氧物种为环己烷脱氢反应的活性物种,可获得较好的环己烷氧化脱氢制取环己烯的催化性能。     

碱土金属氧化物对蒽醌氢化催化剂性能的影响

考察了不同碱土金属氧化物对蒽醌氢化制备过氧化氢的Pd/δ,θ-Al2O3催化剂性能的影响,采用XRD,N2物理吸附和H2-O2滴定等技术对催化剂进行了表征.结果表明,适量的碱土金属氧化物能适度抑制Al2O3的高温烧结,使催化剂的比表面积从56增大到75 m2/g,催化剂上金属Pd的分散度从13.59%提高到34.53%,从而使得催化剂的氢化活性从72.96提高到89.37 mmol.(h.L)-1.相同含量的碱土金属氧化物对Pd/δ,θ-Al2O3催化剂活性的影响顺序为CaO>SrO>BaO>MgO.     

锰锆镧固溶体的制备及负载铜催化剂的性能研究

采用改进的共沉淀法制备锰锆镧复合氧化物(MnxZr1-xLayO2-σ)载体,然后采用等体积浸渍法负载活性组分Cu,制得铜基锰锆镧复合氧化物(Cuλ/MnxZr1-xLayO2-σ)催化剂.考察该催化剂催化CO、C3H6和NO转化反应的三效催化性能,并且利用XRD、TG和SEM等方法研究催化剂结构与性能的关系.实验结果表明:Mn:Zr:La摩尔比为0.9:0.1:0.06,Cu负载量为5%时,制得的Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂催化CO、NO和C3H6转化反应的活性良好;Mn、Zr和La能够形成稳定的Mn-Zr-La固溶体,可以有效提高催化剂的低温活性和热稳定性,并且不出现Cu、Mn、Zr或者La物种在载体表面富集的现象;因此,Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂具有良好的性能,在该催化剂上CO、C3H6和NO的起燃温度(T50)分别为112℃,253℃,210℃,完全转化温度(T90)分别为154℃、319℃和288℃,至500℃时转化率分别高达100%、97.5%和99.3%.     

金属Rh和SiO_2载体间作用的研究(英文)

本文研究了原子态Rh和SiO_2载体间的强相互作用及其催化特性。用盐酸水溶液反复革取Rh含量为3%的Rh/SiO_2催化剂,可得Rh含量为0.02-0.04%的Rh/SiO_2催化剂。这一催化剂化学吸附氢时,其H/M比值(原子比)大于1;化学吸附一氧化碳时,红外光谱测定指出,仅有线性Rh-CO形成;其对乙烷氢解和正丁烷氩解反应的活化能分别为30千卡/克分子和18千卡/克分子,此值相当于使用3%Rh/SiO_2催化剂时的一半。     

炭负载Co-Mo催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫性能研究

利用X射线衍射及程序升温还原技术，对等体积浸渍法制备的Co-Mo/AC催化剂进行了表征。采用高压微反装置、以二苯并噻吩为模型化合物，在一定的温度和空速下对催化剂进行了加氢脱硫活性评价。X射线衍射表征结果表明，柱状活性炭具有良好的担载催化剂活性组分的能力，活性组分在载体表面能很好地分散，因而只检测到部分活性组分很弱的衍射峰。在120℃和260℃条件下处理的催化剂表面物种主要是MoO3，没有发现含Co的物种和CoMoO复合氧化物的衍射峰；500℃焙烧处理的催化剂的表面物种主要是MoO2。程序升温还原表征结果表明，Co-Mo／AC催化剂表面物种的还原温度低于Co-Mo/γ-Al2O3催化剂。加氢脱硫活性评价结果表明，催化剂的还原特性和加氢脱硫活性有一定的对应关系。在Co-Mo/AC体系中，Co与Mo原子比为0．7的催化剂的加氢脱硫活性高于γ-Al2O3负载的Co-Mo催化剂；而Co与Mo原子比为0.2，0．35和0．5的Co-Mo／AC催化剂的加氢脱硫活性却低于Co-Mo/γ-Al2O3催化剂。     

甲醇气相羰基化合成醋酸非铑催化剂的筛选

本文对以甲醇气相羰基化合成醋酸非铑（Rh)催化剂作了初步筛选，在压条件下，筛选出活性较高的非Rh催化剂是，Ni-V、Ni-La、Ni-W等，其醋酸得率分别达到48．6％和48．31％。     

汽车尾气净化三效催化剂加速产业扩张

天津化工研究设计院引进雄厚资金加速汽车尾气净化三效催化剂产业扩张。在市科委的支持下，开发出独特的三效催化剂制备技术和产业化技术，成功研制出性能优异的系列稀土复合氧化物材料和汽车尾气净化三效催化剂。该产品摩用于汽车上，可将有毒污染物CO、HC、NO转化成无毒的CO2、H2O及N2，达到净化的目的。目前该院已生产了10多个规格型号的三效催化剂系列产品，为长城皮卡、吉利美日、保定兴凯等汽车厂家配套。     

超声沉淀法制备CuO-Fe_2O_3纳米粉体催化剂

采用超声沉淀法制备了标题纳米粉体催化剂 ,运用 XRD、IR、TEM等技术研究了粉体的组成 ,相结构、颗粒粒径及催化分解 H2 O2 活性 .结果表明 ,将超声辐射引入氧化物催化剂的沉淀法制备过程 ,可显著提高催化剂性能 .文中对其原因作了初步讨论 .     

超声沉淀法制备CuO—Fe2O3纳米粉体催化剂

采用超声沉淀法制备了标题纳米粉体催化剂,运用XRD、IR、TEM等技术研究了粉体的组成,相结构、颗粒粒径及催化分解H2O2活性．结果表明,将超声辐射引入氧化物催化剂的沉淀法制备过程,可显著提高催化剂性能．文中对其原因作了初步讨论．     

Ni／γ—Al2O3催化剂上丙烯与Ni离子的相互作用

采用ESR和XPS方法考察了丙烯在Ni／γ－Al2O3催化剂上的吸附齐聚反应，发现反应的诱导期随着反应温度的升高而缩短，ESR和XPS跟踪考察的结果显示出丙烯与Ni^2 发生强的相互作用，首先Ni^2 被丙烯还原为Ni^ ，然后丙烯再与Ni^ 配位，形成[Ni(C3H602]^＋配位离子，该配位离子的形成导致了反应诱导的消失，在Ni／γ－Al2O3催化的丙烯齐聚反应中，催化剂的催化活性中心是Ni^ ,[Ni(c3h6)2]^ 是反应的前期物种。     

CuO/TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂对NO+CO反应性能的影响

以TiO2为载体，采用浸渍法制备了不同负载量的CuO／TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂，并在色谱—微反装置上考察了催化剂对NO CO反应性能，并通过TPR、XRD和NO-TPD技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂经500℃ H2气氛中还原1h与空气氛中处理的相比，活性有明显的改善，CuO／TiO2(6％)对NO完全转化的T99%＝325℃，而CuO-ZrO2/TiO2(6％，10％)对NO完全转化的T99%＝300℃；TPR结果表明CuO／TiO2在TPR过程中出现4个还原峰，而CuO／TiO2只有2个还原峰，说明ZrO2的引入使CuO在TiO2上的还原物种发生了变化；空气氛处理的CuO／TiO2催化剂XRD检测到的是CuO的特征衍射峰，而H2气氛处理是金属Cu的特征衍射峰；NO-TPD结果表明两种气氛处理的催化剂，NO吸附在其上的热脱附产物中质谱能检测到4种物种(NO，N2O，N2和O2)，低温脱附物种为吸附在弱位上的NO，高温脱附物种则是吸附在强位上的NO；CuO／TiO2上引入ZrO2后NO的脱附峰温明显降低，这表明NO在CuO-ZrO2/TiO2表面的分解活性大于No在CuO／TiO2表面的分解活性;NO CO反应低温时形成中间产物N2O，高温时产生N2;NO-TPD脱附峰温与两种气氛处理的催化剂活性有很好的对应关系，且NO在催化剂表面的解离是NO CO反应的速控步骤．     

硫化氢代替氢源进行煤液化的实验研究

以神府煤为原料,研究了用硫化氢作氢源在间歇式高压反应釜中进行煤液化过程的可能性.重点考察了气体中H2S(硫化氢)的含量、催化剂种类对煤转化率的影响,并对S在液化油及残渣中的分布以及油品的组成进行了分析.实验结果表明：在氢源中加入H2S或全部以H2S取代时,煤液化条件在趋于温和化的同时转化率均有不同程度的提高,其中H2S加入量在20%~50%时,转化率可由原来的62%提高到70%左右.实验中还对单独以H2S作为氢源进行液化的催化剂效果进行了比较,发现FeS催化效果高于氧化物催化剂.     

骨架镍催化剂活性原因的分析

骨架镍催化剂产生活性的原因是因为表面缺陷部位存在着活性中心，它将氢活化为弱吸附的线式Ni-H表面物种，使其参与加氢反应，线式Ni-H是可逆吸附，由气相H2补充，完成催化循环。     

直接乙醇燃料电池阳极催化剂Pt-Rh-SnO_2/C的制备与表征

用交替微波法制备了SnO2/C复合材料,以该材料为载体制备了不同Pt∶Rh比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,应用透射电镜(TEM)及X射线衍射(XRD)方法对所制备催化剂的微观结构进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对乙醇的催化氧化性能.结果表明,微波辅助多元醇法利用SnO2/C作为催化剂载体可以制备具有良好分散度的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,不同比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂金属粒子的平均粒径都小于4nm,且粒径分布较窄;该系列催化剂中Pt具有面心立方结构,随着Pt含量不断增加,粒径逐渐增加.当Pt∶Rh比例为3∶1时,对乙醇的催化氧化具有最好的稳定性和活性.     

氧对氨在Pt/α-Al2O3催化剂上吸附和解离性能的影响

利用瞬态脉冲技术考察了氨在Pt／Al2O3催化剂表面的吸附、脱附和氧化动力学．结果表明，氨在Pt/Al2O3表面存在两种吸附态：可逆吸附和不可逆吸附．吸附在催化剂表面的氧和体相中的氧促进了氨的分解和氧化．不同的氧物种和反应温度影响产物的分布．体相晶格氧物种是可能形成水的重要因素，而表面氧物种是氯氧化物NO、N2O形成的主要来源．在氧存在的条件下低温有利于氨分解形成N2、N2O，而高温有利于NO的生成．     

Cu/Mo/CeO_2-ZrO_2催化剂的制备及其三效催化性能

以不同沉淀剂制备的CeO2-ZrO2复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制备了Cu/Mo/CeO2-ZrO2催化剂.研究结果表明,当Ce︰Zr的摩尔比为0.65︰0.35,Mo添加量为6%,Cu负载量为5%时,制得的Cu/Mo/CeO2-ZrO2对CO、C3H6和NO的转化具有更好的催化活性,在该催化剂上,CO、C3H6和NO的T50分别为103℃、248℃和244℃,T90分别为189℃、450℃和321℃.Mo的添加能够使催化剂形成稳定的立方晶相固溶体结构,并且使其颗粒更加细化,从而有利于Cu物种高度分散在催化剂表面,提高了催化剂的性能.