CO2低压加氢反应中CuO—ZnO／ZrO2催化剂制备工艺研究

详细研究了沉淀过程及后处理方式对CuO-ZnO／ZrO2催化剂CO2低压加氢制甲醇反应．眭能的影响,采用N2物理吸附、XRD、SEM、Cu比表面等测试方法对催化剂的结构、晶相、织构特性等进行表征．结果表明,还原后的催化剂中存在两种不同化学环境的表面Cu物种,仅活泼Cu物种具有活性作用;催化剂的活性与晶粒大小、比表面积和孔结构等因素有关,适度晶粒大小的CuO物种可能是该反应中有效催化活性位前躯体,其反应规律与甲酸铜中间体理论基本吻合．     

正己烷在ZnO／HZSM－5上的催化活性和脉冲反应动力学研究

用浸渍法制得系列ＺｎＯ／ＨＺＳＭ－５催化剂，ＸＲＤ结果表明，当ＺｎＯ含量低于５％时，ＺｎＯ以非晶相表面层形态存在于ＨＺＳＭ－５表面，含量超过１０％时，有ＺｎＯ晶相生成．用脉冲微反技术测定了正己烷在ＺｎＯ／ＨＺＳＭ－５上的催化活性，并且测得不同温度下正己烷在ＺｎＯ（１％）／ＨＺＳＭ－５上的表观速率常数，自表观活化能和色谱法测得的吸附热，求得表面反应活化能为１５０．７ｋＪ／ｍｏｌ．     

HZSM—5催化剂上间二甲苯异构化反应动力学研究

应用连续流动微反装置研究了ＨＺＳＭ－５分子筛上间二甲苯异构化反应动力学。通过计算机优化程序，求取了生成对二甲苯与邻二甲苯两个反应的表观速率常数之比及表现活化能之差。结果表明，对位选择性随温度降低而增大。     

甲烷脱氢芳构化W／HZSM—5基催化剂EPR研究

利用ＥＰＲ等谱学方法,对Ｗ／ＨＺＳＭ－５基催化剂上Ｗ物种的价态及其在Ｈ２预还原过程中的动态行为进行了表征研究．结果表明,由碱性前驱液制备的Ｗ／ＨＺＳＭ５催化剂在１０７３Ｋ、Ｈ２预还原条件下只能还原产生一类主要Ｗ物种,Ｗ５＋;而由酸性前驱液制备的Ｗ－Ｈ２ＳＯ４／ＨＺＳＭ－５催化剂在相同反应条件下则可还原产生两类共存的Ｗ物种,Ｗ５＋和Ｗ４＋．关联到在相同的甲烷脱氢芳构化（ＤＨＡＭ）反应条件下Ｗ－Ｈ２ＳＯ４／ＨＺＳＭ－５对ＤＨＡＭ反应的催化活性比Ｗ／ＨＺＳＭ－５高得多的实验事实,可以推断,ＤＨＡＭ反应活性与催化剂上较高价态Ｗ物种（Ｗ５＋）的浓度并不存在顺变关系,而与Ｗ４＋物种的浓度则密切相关．     

二氧化碳加氢直接合成二甲醚反应体系的热力学

为了有效利用二氧化碳资源,对二氧化碳加氢直接合成二甲醚进行了研究．在对二氧化碳加氢直接合成二甲醚反应体系进行的热力学研究中,用逸度系数校正了压力的效应,模拟计算分析了反应体系达到热力学平衡时各组分的组成及其与温度、压力和H_2与CO_2的比之间的关系．经计算得出,在533 K、3 MPa和H_2与CO_2的体积比为3的反应条件下,当体系达到热力学平衡状态时,CO_2的平衡转化率为26．49％,二甲醚的平衡收率为14．9％．研究结果表明,为获得较高的目标产物二甲醚的收率,可以通过调整反应条件控制CO的生成量,充分发挥催化剂中甲醇脱水组分的作用,及时脱除反应中生成的水,使平衡向有利于二甲醚的方向转移．     

PbO和HZSM—5的相互作用研究

以ＸＲＤ,Ｈ２－ＴＰＲ,ＮＨ３－ＴＰＤ为手段,研究了ＰｂＯ和ＨＺＤＭ－５沸石表面的相互作用并与探针反应甲苯甲醇烷基化反应的活性和选择性进行了关联。实验结果表明,ＰｂＯ和ＨＺＳＭ－５沸石表面有一定的相互作用,ＨＺＳＭ－５被ＰｂＯ修饰后,表面强酸中心减少,从而使探针反应的活性下降而选择性提高。     

Mo／HZSM—5基甲烷非氧化脱氢芳构化催化剂的TPD及TPR研究

在Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５基甲烷非氧化脱氢芳构化催化剂中加入促进剂ＺｎＳＯ４,使该催化剂的活性和操作稳定性大为改善．对非促进的Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５和促进型的Ｍｏ－ＺｎＳＯ４／ＨＺＳＭ－５甲烷芳构化催化剂的ＮＨ３－ＴＰＤ研究结果表明,促进剂ＺｎＳＯ４的加入大大提高了催化剂表面的Ｂ－酸位浓度;这种Ｂ－酸位能较稳定地存在于催化剂表面,不易流失;催化剂表面高浓度Ｂ－酸位的稳定存在是其甲烷非氧化脱氢催化活性显著提高的关键因素．Ｈ２－ＴＰＲ结果显示,过高的焙烧温度不仅不利于维持催化剂的表面酸性位（尤其是Ｂ－酸位）的浓度,还可能导致催化剂表面Ｍｏ物种的聚集和ＭｏＯ３微晶的生成,使同一Ｍｏ负载量的催化剂中可还原至较低价态的Ｍｏ物种所占比例下降．     

HZSM—5上乙酸酯化反应动力研究

本文用微分反应器分别考察了各组分分压对反应率速率的影响。我们提出了气相中的乙醇与吸附态的乙酸的表面反应是催化反应的速率控制步骤。反应过程与Ｒｉｄｅａｌ－Ｅｌｅｙ机理相似。在此基础上推导出动力学方程。     

Pd／C催化剂丁炔二醇连续加氢合成1，4——丁二醇

本文用自制的0.6%(W)Pd/C催化剂在间歇水相中4.0MPa氢压附近进行了丁炔二醇连续加氢合成1，4－丁二醇的最佳反应条件研究。实验证实：在较高氢压和低碱性条件下可使选择性提高；在较高的反应温度、催化剂载量和较高的反应物浓度下可使反应速度提高。     

强酸促进的Mo／HZSM－5基催化剂上甲烷脱氢芳构化研究

研制出一种强酸促进的甲烷非氧化脱氢芳构化催化剂Ｍｏ－Ａ／ＨＺＳＭ－５．在可比的实验条件下，其对甲烷的转化活性和苯收率比非促进的Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂均提高约４０％，且催化剂稳定性大为提高．实验结果揭示表面酸度，主要是表面Ｂ－酸位浓度，与甲烷的转化活性密切相关．本文认为在强酸促进的Ｍｏ－Ａ／ＨＺＳＭ－５催化剂上，甲烷活化脱氢主要系经由Ｂ－酸助的Ｃ－Ｈ键异裂的反应途径，即：低价Ｍｏ物种则可能在稳定卡宾中间态，以及后续的齐聚、芳构化过程中起重要作用．     

直接合成二甲醚催化剂Cu-Zn-Al-Fe/HZSM-5的研究

采用水热法合成Cu-Zn-Al-Fe催化剂,使用HZSM-5作载体,考察了硝酸盐溶液浓度、老化温度、Fe含量对催化剂的影响.对制备的催化剂进行了SEM,BET,FT-IR和XRD检测.在4MPa,260℃,H2和CO2体积分数比为3的条件下,由二氧化碳加氢直接合成二甲醚(DME).结果表明:硝酸盐质量分数为10%,老化温度为150℃时制备的催化剂粒径最小,约500 nm,比表面积达200.6m2/g.在Fe的质量分数为5%时CO2的转化率达41.4%,DME的选择性达45.2%.     

正己烷在ZnNi/HZSM-5上芳构化反应的研究

研究了HZSM-5负载型芳构化催化剂中的硅铝比，锌、镍金属质量分数等对正己烷芳构化反应的影响．结果表明：催化剂的硅铝比越大，其稳定性越好，但芳构化能力弱，造成芳烃和BTX收率低；催化剂镍质量分数为1．0％，锌质量分数达到3．0％时，芳烃和BTX收率最高，分别为31．45%6和30．24％，再增大锌的质量分数芳烃和BTX产率保持不变；锌质量分数为3．0％，镍质量分数高于1．0％的情况下芳烃和BTX收率反而下降．因而催化剂中锌、镍的最佳质量分数分别为3．0％和1．0％．此外，还对催化剂的酸性变化对正己烷芳构化的过程进行了初步探讨．     

Ru/Al_2O_3催化对苯二甲酸二甲酯合成1,4-环己烷二甲酸二甲酯

以Al2O3为载体、Ru为活性组分合成Ru/Al2O3。以Ru/Al2O3为催化剂,在反应釜中液相催化加氢催化对苯二甲酸二甲酯(DMT)制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),考察Ru负载量、反应温度、压力、搅拌速率和反应时间对DMT加氢反应性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附仪、H2-程序升温脱附(H2-TPD)技术和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂理化性能进行表征。结果表明:Ru质量分数为3%的Ru/Al2O3显示出良好的催化活性。适宜催化剂的活化温度为120℃,在95℃、4.5 MPa和搅拌速率1 200 r/min的条件下加氢反应3 h,DMT转化率和DMCD选择性分别高达100%和98.81%。该催化剂循环使用12次后仍未发现明显失活。     

PW12/HZSM-5的制备及催化合成柠檬酸正丁酯

采用浸渍法制备了PW_(12)/HZSM-5(SiO)2与Al)2O)3的质量比为25)催化剂,考察了催化剂在柠檬酸与正丁醇酯化反应中的催化活性。用XRD、BET、IR方法对催化剂结构和微观性质进行了表征,经PW_(12)改性后的催化剂晶体结构并没有发生显著改变。比较了负载PW12前后,催化剂在酯化反应中的活性,实验结果显示,负载PW_(12)后催化剂的活性明显增强,并可重复使用。在反应270 min后,柠檬酸转化率达到80.8%,重复使用3次仍保持较好的催化活性。     

CuO—ZnO／PF催化剂合成碳酸二甲酯的研究

介孔碳作为一类新型的非硅基介孔材料,在催化剂栽4#-应用方面具有广阔的前景．采用溶胶一凝胶法制备了CuO—zno／PF系列负载型催化刑,并应用于甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯（DMc）．研究结果表明：以铜锌氧化物物质的量之比为2：1,650℃煅烧的催化剂在温度为320．5℃左右,压力为3．oMPa时催化性能最好,甲醇的转化率达87．78％,碳酸二甲酯的选择性达80．46％．     

二甲苯异构化反应特性与HZSM-5沸石催化剂性能的关系研究

采用脉冲微反和HN3中毒法，研究了在HZSM-5沸石催化剂上二甲苯异构化反应特性，催化剂表面酸性与邻二甲苯异构化的活性和选择性的关系，确定了在200-350℃范围内的中等强度的酸中心是参与二甲苯异构化的活性中心，这些酸中心数增加，其反应的活性和选择性增加，阐述了HZSM-5的结构因素对其选择性的影响。     

CO/CO_2/H_2低温合成甲醇新工艺及催化剂研究

以合成气(CO/CO2/H2)为原料,Cu-Zn基为催化剂,2-丁醇为溶剂,低温低压(443 K,3.0 MPa)下合成甲醇.醇溶剂参与反应,但并不被消耗,起到了助催化作用.考察了载体、稀土助剂对催化剂活性的影响,结果表明ZnO,MgO,Al2O3,La2O3,Y2O3作为载体制得的催化剂中,Cu/ZnO在反应中呈现了最高的反应活性;稀土元素作为助剂,能提高Cu-Zn基催化剂的活性,Y的质量分数为7.5%的Cu/ZnO/Y2O3和La的质量分数为10%的Cu/ZnO/La2O3催化剂在反应中均呈现出最高的反应活性,碳的总转化率比使用Cu/ZnO催化剂分别提高了10%和17.5%,两者甲醇的产率...     

CO2加氢合成甲醇催化剂CuO-ZnO/ZrO2的制备

本文采用不同的沉淀方式制备CO2加氢合成甲醇催化剂CuO-ZnO/ZrO2,考察了沉淀方式,生成沉淀pH,沉淀温度,焙烧温度对催化剂活性的影响。     

HZSM-5载体对甲烷无氧芳构化反应影响

将不同物化性质的HZSM－5作为甲烷无氧芳构化反应催化剂的载体，系统研究了载体性质对反应的影响，研究发现，不同硅铝物质的量比的HZSM－5担载Mo催化剂具有不同的催化反应性能，在一定硅铝物质的量比范围内，随着硅铝物质的量比的降低，HZSM－5酸量增加，甲烷无氧芳构化反应甲烷转化率提高，表明HZSM－5对该反应起酸催化作用，载体酸性南是影响反应性能的主要因素。而HZSM－5结晶度对甲烷无氧芳构化反应影响不大。