负载型Au/γ-Al2O3催化剂对丙酮的催化消除反应

采用沉积-沉淀法制备了负载型Au/γ-Al2O3催化剂,对丙酮蒸汽进行催化消除反应,探讨了催化剂中金含量、活化过程中不同活化温度、活化时间以及催化剂用量对催化活性的影响.并对催化剂进行了SEM和XRD表征,优化了制备条件.结果显示,控制活化处理温度为300 ℃、时间为1 h,以0.65 g、质量分数为2.5%的Au/γ-Al2O3催化剂能将浓度为4.66 g/m3丙酮在140 ℃下完全催化消除.图7,参14.     

固载化AlCl 3催化合成二苯基甲烷反应动力学研究

以3种不同孔径γ-Al2O3为载体制备固载化AlCl3/γ-Al2O3催化剂,考察了各催化剂在苯与苄基氯烷基化合成二苯基甲烷反应中的催化活性及产物选择性,并同纯AlCl3催化剂进行了比较.采用气相色谱法分析反应产物组成,获得了不同催化剂在不同反应温度下的烷基化反应试验数据,在确定反应动力学方程及消除外扩散影响前提下,计算了反应速率常数、反应表观活化能和扩散系数.结果表明,同均相纯AlCl3催化剂相比,在固载化AlCl3催化剂上反应速率较低而且存在诱导期,且载体孔径越小,该现象越明显.动力学分析认为产生这一现象的主要原因是载体对反应内扩散的影响.     

非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3的制备及其性能

采用等体积浸渍法制备非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3,以对羟基苯丙酸为降解目标物,考察了γ-Al2O3粒径的大小、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间、负载量等因素对催化剂催化活性的影响.通过热重、XRD、电镜扫描对催化剂形貌和特征的分析以及催化反应的结果分析可知,在γ-Al2O3上负载了催化剂Fe2O3,但Fe2O3并不均匀,在γ-Al2O3为100~120目,负载量为11.7%,浸渍10,h,焙烧温度为550,℃,焙烧4,h,与60,mg/L的对羟基苯丙酸反应60,min的条件下,催化剂的活性最好,对羟基苯丙酸的去除率可达到70.26%.重复实验说明催化剂的稳定性较好.     

γ-Al2O3对铜基甲醇合成催化剂的促进作用

设计并制备了一系列添加隔离剂的铜基甲醇合成催化剂,测试结果显示,添加隔离剂γ-Al2O3对催化剂有明显的促进作用.添加3%γ-Al2O3的铜基甲醇合成催化剂(标记为A3),在2.0MPa、235℃的反应条件下,其合成甲醇的初活性和耐热后的活性分别提高18%和24%.采用TPR和XPS-Auger等谱学方法对催化剂进行表征.结果表明,添加了γ-Al2O3的催化剂的还原温度提高18～23℃,耗氢峰变宽,隔离剂阻止了Cu的深度还原,使工作态催化剂的Cu /Cu0比值更高.     

不同载体负载的钴基费-托合成催化剂性能研究

考察了碳纳米管与传统氧化物作为载体负载的钴基催化剂用于费-托合成反应的性能.采用等体积浸渍法制备了钴基催化剂,并对催化剂进行了TPR、TEM、H2-化学吸附等表征分析.结果表明,Co/SiO2和Co/CNTs催化剂具有较低的还原温度且Co/SiO2催化剂还原峰较狭窄.TEM的结果显示Co/γ-Al2O3催化剂和Co/CNTs催化剂中的钴颗粒粒径分布范围较宽,而Co/SiO2催化剂的钴颗粒粒径分布较为均匀,这是导致其还原峰温范围不同的原因之一.费-托合成反应结果显示Co/CNTs催化剂和Co/γ-Al2O3催化剂具有比Co/SiO2催化剂更高的一氧化碳转化率,而Co/γ-Al2O3和Co/SiO2催化剂具有比Co/CNTs催化剂更高的C5＋选择性和较高的α值.     

多壁碳纳米管促进的甲苯加氢脱芳高效Pt基催化剂

开发了一类以CNTs-γ-Al2O3复合材料为载体的高效催化甲苯加氢脱芳的Pt基催化剂.实验结果表明,适量添加少量的CNTs能显著提高Pt基催化剂催化甲苯加氢脱芳的活性.经组分优化的1.0%(质量分数)Pt/8%CNTs-γ-Al2O3催化剂上,在2.0MPa、363K、V(C7H8)∶V(H2)=1∶6.7、1 035L/(h·g)的反应条件下,甲苯转化率可达85.9%,时空收率为501.7g/(h·g),分别是相同条件下γ-Al2O3、CNTs、γ-Al2O3(商品)和SiO2负载催化剂上相应值(458.9、445.1、435.8和406.3g/(h·g))的1.09、1.13、1.15和1.24倍.进一步,联合多种谱学表征技术对催化剂进行表征,探讨CNTs对促进催化剂催化芳烃加氢的作用本质.研究结果表明,以CNTs-γ-Al2O3为载体的工作态Pt基催化剂上甲苯加氢脱芳的表观活化能与系列常规载体负载的参比体系上的相应值基本一致,表明少量CNTs的添加并不改变催化反应途径,但却提升了工作态催化剂表面具有催化活性的Pt0物种在表面总Pt量中所占比例;与γ-Al2O3负载的参比体系相比,CNTs-γ-Al2O3负载的Pt基催化剂增强的催化加氢活性可能源于CNTs对氢的适度吸附、活化及溢流性能.     

纳米Cu/γ-Al_2O_3催化剂制备与选择催化还原NO性能

采用NH4Al(SO4)2、NH4HCO3和NH3.H2O为原料沉淀制备γ-Al2O3,然后浸渍负载活性组分Cu2+,制成纳米Cu/γ-Al2O3催化剂,并考察其催化性能.SEM测试结果表明:制得的纳米Cu/γ-Al2O3催化剂粒径均小于100 nm.活性测试结果表明:在pH值为8.5时制备的γ-Al2O3负载上3%Cu2+的纳米Cu/γ-Al2O3催化剂性能最佳,在275℃时能使NO的转化率达到82.3%,与普通Cu/γ-Al2O3催化剂相比较,最佳活性温度降低了25℃,NO最大转化率提高了31.8%.     

萘与异丙醇在γ-Al2O3负载的磷钨酸催化剂上烷基化

以无水乙醇为溶剂、γ-Al2O3为载体,采用过量浸渍法制备了一系列磷钨杂多酸(PW)催化剂,用XRD,NH3-TPD等手段对其物化性质进行了表征,并考察该类催化剂在萘与异丙醇的烷基化反应中的催化性能.结果表明,PW负载质量分数达到40%仍高度分散于γ-Al2O3表面,此时催化剂呈现较高的活性(萘转化率71.7%)和β,β′位选择性(82.7%),低负载量有利于2,6-DIPN的生成.该催化剂的适宜活化温度和反应温度分别为573 K和473 K.     

辛癸酸甘油酯催化加氢脱氧反应规律

以辛癸酸甘油酯为模型化合物,采用高压流动反应装置考察辛癸酸甘油酯在金属硫化物加氢催化剂CoMo/γ-Al2O3,NiMoP/γ-Al2O3,NiMoP/γ-Al2O3-HUSY和贵金属双功能催化剂Pt/SAPO-11催化剂上的加氢脱氧反应规律.结果表明:辛癸酸甘油酯在加氢催化剂上的反应包括加氢饱和、脱羧、异构化和裂化反应,主要产物为烷烃;采用Pt/SAPO-11催化剂的催化加氢产物中异构化烷烃比例明显提高,脱羧反应和裂解反应得到明显抑制.     

SO_2对NO催化氧化过程的影响 I.载体的作用

研究了载体在 SO2 影响 NO催化氧化过程中的作用 ,考察了反应温度为 42 3 K时 ,γ-Al2 O3、Zr O2 、Ti O2 和 Si O2 4种载体及其负载的 Pt催化剂对 NO的氧化性能 ,与 SO2 存在下的 NO反应活性相比 ,只有 γ-Al2 O3及其负载的 Pt催化剂上存在 SO2 促进 NO氧化的现象。运用 BET、XRD、IR及固体酸度测定等多种表征手段 ,对不同载体在反应前后的化学结构和表面性质进行了分析 ,并与反应过程相联系 ,证实 SO2 的吸附改变了γ-Al2 O3的表面结构 ,有利于产物 NO2 的脱附 ;而对 SO2 吸附能力较弱的其他载体或催化剂 ,SO2 的影响则不同     

冷等离子体BaO/γ-Al2O3共活化CO2氧化CH4制C2烃反应研究

研究了冷等离子体与BaO/γ-Al2O3催化剂协同作用下CO2氧化CH4制C2烃反应.结果表明:等离子体与催化剂协同作用效果优于单纯等离子体活化或单纯催化活化;CH4和CO2转化率及C2烃选择性和收率与催化剂负载量、体系能量密度有关;BaO/γ-Al2O3催化剂焙烧温度在500～800℃对催化剂活性影响不大;当体系能量密度为1300kJ/mol时,CH4转化率26.4%,C2烃选择性63.3%,C2烃收率达16.7%.     

复合载体对Ni基甲烷化催化剂性能的影响

通过对Ni基甲烷化催化剂的不同复合载体进行研究发现:与纯γ-Al2O3载体相比,由ZrO2,MgO,SiO2,TiO2与γ-Al2O3复合形成的复合载体,均对CO甲烷化催化性能有一定影响,而以γ-Al2O3/MgO,γ-Al2O3/SiO2两种复合型载体对CO甲烷化活性和选择性促进最为明显。同时,γ-Al2O3/MgO复合载体表现出良好的热稳定性,催化剂活性衰减小。     

超声强化纳米KF/γ-Al_2O_3催化酯交换制备生物柴油

在超声波条件下,对纳米KF/γ-Al2O3催化大豆油与甲醇酯交换反应中影响甲酯含量的诸因素进行考察,并采用XRD、TEM、BET比表面积分析以及Hammett指示剂法等手段对使用前后纳米KF/γ-Al2O3催化剂进行表征。研究结果表明:超声功率密度对酯交换反应有明显的影响;在最优条件下:超声功率密度为53.3W/L,醇油物质的量比为6:1,催化剂用量为3%,在45℃时反应35min,酯交换反应甲酯含量最高达98.70%;与机械搅拌相比,酯交换反应时间由2h缩短为35min,催化剂和甲醇用量减少,反应条件更温和;超声作用对催化剂KF/γ-Al2O3的表面负载和结构没有显著影响,但催化剂比表面积下降明显,由60.34m2/g下降到37.26m2/g。     

负载型Nb2O5对异丁烯与异丁醛缩合反应催化性能

使用Hammett指示剂、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和微反测试等方法考察了负载型Nb2O5-TiO2/γ-Al2O3表面酸性特征和对异丁烯(IB)与异丁醛(IBA)缩合生成2,5-二甲基-2,4-己二烯(DMHD)反应的催化活性.结果表明,催化剂活性与其表面酸特征有关,催化剂表面B酸中心可能是IB与IBA缩合生成DMHD的反应活性中心,但较强的B酸中心导致产物DMHD选择性降低,L酸中心对该反应几乎不起催化作用.将TiO2引入γ-Al2O3表面后,增加了Nb2O5/γ-Al2O3催化剂表面B酸中心酸量,从而提高了催化剂的活性.     

固体酸和固体超强酸负载CuⅠ的催化剂制备与催化合成碳酸二甲酯

用含SO4^2-和S2O8^2-离子溶液对未定型MxOy（M=Al,Zn,Fe）金属氧化物和γ-Al2O3浸渍法处理后经过热处理制备了多种SO4^2-/MxOy,S2O8^2-/MxOy固体酸,并以其为载体采用固体离子交换法制备了Cu^Ⅰ/SO4^2-/MxOy和Cu^Ⅰ/S2O8^2-/MxOy催化剂。该系列催化剂在CH3OH液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）反应中表现出良好的催化活性。其中,CuI/S2O8^2-/γ-Al2O3催化剂的甲醇转化率高达17.46%,DMC选择性和时空产率也分别达到98.65%和3.02 g.g-1.h-1,明显高于传统的CuCl催化剂。py-FTIR和XRD表征分析证明,SO4^2-/γ-Al2O3和S2O8^2-/γ-Al2O3固体酸上具有Bronsted酸位,通过固体离子交换实现了载体对活性金属组分的负载和锚定,同时保持了载体原有的结构。XPS表征表明,催化剂内的Cu主要以Cu^Ⅰ形式存在,为催化剂的活性中心。     

丙酮气相一步合成3,5-二甲基苯酚

采用浸渍法制备了K2O-MgO/γ-Al2O3催化剂,在固定床连续反应器上考查了MgO负载量对丙酮一步合成3,5-二甲基苯酚的催化性能的影响;并且,通过XRD(X-RayDiffraction)和N2-TPD对催化剂进行了表征。结果表明,在H2保护下,反应温度480℃,压力5.51625×105Pa,空速2.4h-1条件下,3wt%K2O-10wt%MgO/γ-Al2O3具有较好的催化效果,丙酮单程转化率为67.73%,3,5-二甲基苯酚选择性达34.45%。XRD图谱表明,尖晶石MgAl2O4的形成对3,5-二甲基苯酚的选择性有一定的影响,且K2O能中和γ-Al2O3表面的酸中心,使活性组分更好地分散于载体上。N2-TPD结果表明,催化剂比表面积的增加,有利于催化剂与反应物的充分接触,可提高目标产物3,5-二甲基苯酚的选择性。     

Cu/Ce-Zr-La/γ-Al_2O_3的制备及其三效催化性能

将AlNH4(SO4)2溶液滴入到NH4HCO3和PEG6000的混合溶液中,用沉淀法制备γ-Al2O3载体.然后用等体积浸渍法分别负载上Ce-Zr-La以及活性组分Cu,制备催化剂Cu/Ce-Zr-La/γ-Al2O3.考察该催化剂的三效催化性能,并借助扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等方法研究催化剂活性与结构的关系.实验结果表明:Cu/Ce-Zr-La/γ-Al2O3具有良好的三效催化性能,NO、CO和C3H6的起燃温度都较低,分别为250℃、150℃和300℃;CeO2-ZrO2对载体γ-Al2O3和活性组分Cu具有稳定作用,避免了CuAl2O4尖晶石相的生成;La能够显著提高催化剂的热稳定性.     

La对CH_4-CO_2重整反应催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法制备了Ni/γ-Al2O3和Ni/La2O3-γ-Al2O3系列催化剂,通过固定床反应、热重分析等方法,考察了催化剂的性能。结果表明:Ni质量分数为10%的Ni/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性;稀土元素La的加入,提高了催化剂的抗积炭性能;在相同的反应条件下,10%Ni/3%La2O3-γ-Al2O3催化剂的积炭量比10%Ni/γ-Al2O3催化剂积炭量降低了40%,稳定性大大提高。以Ni/La2O3-γ-Al2O3催化剂中Ni质量分数10%,并且La质量分数3%为最佳,实验条件下制得的合成气CO/H2接近1/1。     

微波法制备固体碱催化肉桂醛合成反应

用微波法制备了固体碱催化剂KF/γ-Al2O3,MgO/γ-Al2O3、KF/NaY和MgO/NaY，并以苯甲醛与乙醛合成肉桂醛为目标反应测试催化性能，同时考察了负载化，反应时间以及催化剂制备方法对反应的影响，结果表明上述催化剂中以KF/γ-Al2O3的活性最好，该催化剂的最佳负载比为25%（质量比）；与浸渍法和焙烧法相比，微波法制备的KF/γ-Al2O3催化性能要好得多。     

碳纳米管促进Au/Al2O3对甲酸分解的催化研究

利用碳纳米管(CNTs)作为添加剂,研发出一种高效新型的Au/CNTs-Al2O3催化剂,其对甲酸分解脱氢具有较高催化活性.经过优化后的Au/CNTs-Al2O3催化剂,在甲酸和甲酸钠摩尔比为7∶3的条件下,363K时甲酸分解的转化频率可达356h-1,比没有掺杂CNTs的Au/Al2O3基底催化剂的活性提高了71%,比直接使用CNTs作载体的Au/CNTs催化剂提高了236%.利用气相色谱检测分解后的气体产物,发现其中CO的体积分数小于0.01%,保证了分解得到的氢气的清洁与干净.联合谱学表征结果表明,CNTs的加入不仅增大了载体的比表面积,而且高度分散了催化剂表面Au粒子使其粒径保持在2nm左右,另外还提高了催化剂表面活性物种Au0的比例.同时,CNTs的高吸氢、储氢能力,也有助于活性位上甲酸分子解离下来的氢物种向CNTs溢流、扩散,从而促进了甲酸脱氢的活性.