钒钛催化剂制备工艺参数对其表面结构与催化性能的影响

研究V2 O5/TiO2催化剂的制备工艺,如载钒量、煅烧时间、助催化剂和浸渍次数等,对催化剂表面结构及催化分解气相邻二氯苯的影响.采用漫反射紫外光谱(DRUVS)、X射线衍射(XRD)、BET等方法对催化剂进行表征.结果表明,随着载钒量的增大,催化剂表面活性物质含量增多,催化性能增强；延长煅烧时间会导致催化剂的团聚增加、比表面积减少,但有利于催化剂表面生成低聚态活性钒和V4+,从而提高其催化活性；添加助催化剂WO3和采用多次浸渍均能抑制活性钒的团聚,促进表面低聚态活性钒的分散；单聚和低聚钒酸盐是VOx/TiO2催化剂的活性物质,而高聚钒对催化分解气相邻二氯苯有抑制作用.     

自制硫酸用钒催化剂抗毒实验的研究

本文以自制硫酸用钒催化剂“VK—05”为研究对象,以川化钒催化剂为参照,进行氯化氢(含水汽)、氟化氢、砷及一氧化碳等杂质的中毒失活实验。结果表明:含水汽氯化氢及一氧化碳对钒催化剂是暂时性失活,而氟化氢及砷的氧化物对钒催化剂为永久性中毒。     

萘氧化制苯酐钒钾硅催化剂的失活

通过化学分析、ESR、TG、DTA、XRD、SEM以及压汞法等手段,研究了萘氧化制苯酐钒钾硅系催化剂的失活原因。实验结果表明:失活催化剂中生成稳定非活性的KV(SO_4)_2、K_4(VO)_3(SO_4)_5晶体化合物,使低价钒增多,高价钒减少,以及由于新相的生成降低了活性物质的分散度等是造成催化剂失活的主要原因;比表面积的减少和平均孔径的增加也是不可忽视的因素。     

稀土钝钒剂对钒污染催化剂活性与再生性能的影响

考察了稀土钝钒剂（其活性组分为Ｌａ２Ｏ３）对钒污染的ＲＨＺ－３００裂化催化剂的裂化活性、生焦及再生性能的影响。研究结果表明,随着钝钒剂中活性组分Ｌａ２Ｏ３负载量的增加,催化剂的裂解活性也增加,但负载量有一个最佳值。同时,随着钝钒剂加入量的增加,催化剂的裂解活性增加,其加入量也有一个最佳值。稀土钝钒剂能明显地抑制钒污染的ＲＨＺ－３００催化剂的生焦。对催化剂的烧焦反应行为及热重动力学研究表明,稀土钝钒剂的加入能明显地降低烧焦反应的活化能和烧焦温度,并有助于催化剂的低温再生。     

FCC催化剂钒污染及捕钒剂的研究

对一种工业ＦＣＣ催化剂进行处理后，制得载钒量在ｗ ｖ＝ ０．００１～０．０１ 之间的一组样品，并在７５０°Ｃ和１００％ 水蒸汽条件下逐个流化４ｈ，然后进行ＦＴＩＲ酸性表征和ＸＲＤ分析。实验结果表明Ｂ酸和Ｌ酸均随载钒量的增加而减少，在酸性位数目减少的过程中，酸的强弱比例基本不变；ＸＲＤ结果表明，随着载钒量的增加，样品的衍射峰下降。在ｗ ｖ＝ ０．００５ 的载钒量条件下进行不同捕钒剂量的研究，发现捕钒剂加到ｗ ＭｇＯ＝ ０．１１ 时，催化剂的酸量可大幅回升，但酸性有些变化。     

流化催化裂化催化剂的无机酸脱金属复活研究

用不同浓度的HCl,HNO3,H2SO4和HClO4对齐鲁RMS-8流化催化裂化(FCC)平衡剂的脱金属效果进行了考察。结果表明,这4种酸都能有效脱除催化剂表面上的污染金属钒,也能脱除少量的铁,但基本没有脱镍效果。不同的酸在含量较低时的脱钒率差别较为明显,随着酸含量的增加,脱钒率都逐渐增加,不同酸的脱钒率达到30%左右以后基本不再变化。这表明催化剂上的钒一部分存在于体相内,另一部分存在于体相外,体相外的钒约占总钒量的30%左右。脱钒后催化剂的活性得到明显恢复,以10%左右的酸处理后的催化剂的活性最高,进一步提高酸含量,催化剂会因表面铝被脱除,使得催化剂酸性下降,活性降低。     

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。     

FCC催化剂的钒危害与捕钒剂研究I. 钒危害与MgO、γ-Al2O3捕钒剂

采用XRD、BET、MAT以及Pyridine-IR等方法,研究了钒对催化剂分子筛结构和裂化活性的危害,以及MgO、γ-Al2O3对钒破坏作用的抑制.结果表明,在水蒸气条件下,钒使催化剂表面积减小,分子筛晶体结构破坏,各种酸的数量下降,裂化活性降低.捕钒物质的加入保护了催化剂的结构和酸性及活性,尤其以MgO负载在γ-Al2O3上得到的捕钒效果最佳.     

流化催化裂化催化剂的无机酸脱金属复活研究

用不同浓度的HCl，HNO3，H2SO4和HClO4对齐鲁RMS-8流化催化裂化（FCC）平衡剂的脱金属效果进行了考察。结果表明，这4种酸都能有效脱除催化剂表面上的污染金属钒，也能脱除少量的铁，但基本没有脱镍效果。不同的酸在含量较低时的脱钒率差别较为明显，随着酸含量的增加，脱钒率都逐渐增加，不同酸的脱钒率达到30％左右以后基本不再变化。这表明催化剂上的钒一部分存在于体相内，另一部分存在于体相外，体相外的钒约占总钒量的30％左右。脱钒后催化剂的活性得到明显恢复，以10％左右的酸处理后的催化剂的活性最高，进一步提高酸含量，催化剂会因表面铝被脱除，使得催化剂酸性下降，活性降低。     

电解酸化法合成钼钒磷杂多酸

近年来,杂多酸及其盐在催化领域内越来越引人关注。杂多酸具有酸性和氧化性,它们可作为酸型催化剂,氧化型催化剂或双功能催化剂应用于许多有机合成及反应。在杂多酸作为催化剂的基础和应用研究中,研究得较多的是钼钒磷杂多酸。它们可作为乙烯氧化合成乙醛,异丁烯、异丁酸氧化制甲基丙烯酸及芳香化合物氧化二聚等反应的催化剂。钼钒磷杂多酸受到人们重视的主要原因是因为12一钼磷酸中的钼原子被钒原子取代后,可提高其氧化能力,通过调变钒原子数的方法,可控制其氧化性和酸性,使其具有更广泛的适应性,其还原产物容易被氧化。     

Keggin结构磷钼钒酸催化苯直接羟基化

采用乙醚反萃取方法制备磷钼钒酸催化剂H3+nPMo12-nVnO40(n=0~5),利用X射线粉末衍射(XRD)、红外(FTIR)以及等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对催化剂进行表征,并以H2O2为氧化剂,考察催化剂对苯直接羟基化反应的催化性能,探讨不同钒原子数目对所制备磷钼钒酸催化活性的影响,研究了反应时间、催化剂用量、H2O2用量等对催化反应的影响.结果表明,合成磷钼钒酸催化剂具有典型的Keggin结构,钒原子取代数目对催化剂的催化活性有明显影响,其中H7PMo8V4O40表现出最高的催化活性,在实验优化条件下,苯直接羟基化为苯酚的收率达到19.5%.     

稀土钝钒剂对钒污染催化剂活性与再生性能的影响

考察了稀土钝钒剂对钒污染的ＲＨＺ－３００裂化催化剂的裂化活性,生焦及再生性能的影响。研究结果表明,随着印钒剂中活性组分Ｌａ２Ｏ３负载量的增加,催化剂的裂解活性也增加,但负载量有一最佳值。     

硫酸工业用钒催化剂孔结构的最佳化

本文探讨了钒催化剂孔结构的最佳化,提出了在不同的反应区域,采用不同型号的钒催化剂。如:当反应温度在480℃以上时,应采用孔径在2000——10000(?)范围内的催化剂;反应后期,应采用孔径小的低温型催化剂。     

Dawson结构磷钼钒酸在环己烷催化氧化中的应用

以Dawson结构的磷钼钒杂多酸为催化剂、 质量分数为30%的H₂O₂为氧化剂, 研究环己烷的催化氧化反应. 考察了钒含量、 温度、 催化剂用量、 过氧化氢用量及反应时间对环己烷氧化反应的影响, 并将其结果与以相应的Keggin结构磷钼钒杂多酸为催化剂时得到的结果进行比较, 表明在相同反应条件下, Dawson结构的磷钼钒酸的催化活性明显高于相应的Keggin结构的磷钼钒酸的催化活性.     

二氧化硫在含鉀、鈉盐助催化剂的釩催化剂上的氧化动力学

早在1926年已知将硷金属盐加入钒催化剂中可显然增加其对二氧化硫氧化的催化活性.关于硷金属盐的助催化作用已有不少的研究工作.Frazer及Kirkpatrick发现K_2S_2O_7在钒催化剂的工作温度能溶解V_2O_5而生成熔盐.等对V_2O_5—K_2SO_4,V_2O_5—K_2S_2O_7体系的研究,等对V_2O_5—Na_2SO_4体系的研究,及Topsoe等对Rb,Cs,K,Na的焦硫酸盐与V_2O_5体系的研究都说明在工作温度时V_2O_5与以上盐类的体系已处于熔融状态.Topsoe等且认为其熔点降低是催化活性提高的原因。另一方面Neu mann等认为硷金属盐的作用是防止V_2O_5被SO_2还原为VOSO_4以致活性降低.发现钒钾催化剂在工作条件下可被SO_2还原.并认为这是钒钾催化剂的活性在450°突然降低,而使Arrhenius綫在450°左右发生破折的     

FCC催化剂钒污染及捕钒剂的研究

对一种工业ＦＣＣ催化剂进行处理后，制得载钒量在ｗｖ＝０．００１－０．０１之间的一组样品，并在７５０℃和１００％水蒸汽条件下逐个流化４ｈ，然后进行ＦＴＩＲ酸性表征和ＸＲＤ分析。实验结果表明Ｂ酸和Ｌ酸均随载钒量的增加而减少，在酸性位数目减少的过程中，酸的强弱比例基本不变；ＸＲＤ结果表明，随着载钒量的增加，样品的衍射峰强度几乎呈线性下降，在ｗｖ＝０．００５的载钒量条件下进行不同捕钒剂量的研究，发现捕钒剂     

在自制钒催化剂上SO_2氧化反应动力学模型的识别——(一)机理模型方程的推导

SO_2在钒催化剂上的氧化反应机理,至今仍未有定论。为了应用,各作者提出适应不同钒催化剂的动力学模型。数年来,我们用云南硅藻土作载体研制钒催化剂,为对其催化反应特征有所了解,采用Yang—Hougen方法,推导出四个机理模型的13个反应动力学方程,作为与实验数据拟合的竞争模型,以建立所研制的钒催化剂的动力学方程,供工艺条件选择和反应器设计参考,本文仅报道模型方程的推导,后文再报道识别结果,以求系统。     

V/silicate-1催化剂的制备及其丙烷脱氢性能

作为专产丙烯的工艺,丙烷脱氢已成为生产丙烯的重要手段。目前,工业所采用的铂基、铬基催化剂存在成本高、污染环境的问题。近年来,钒基催化剂因其低成本和高活性而被广泛研究。以 C₁₀H₁₄O₅V 作为钒源,采用嫁接法制备silicate-1(S-1)负载的 V/S-1催化剂。结果表明,随着钒负载量的增加,催化剂上 VO_x物种由低聚向高聚形式转变,且低聚 VO_x物种与高聚VO_x 物种比例随着负载量的改变而改变,其中,3V/S-1催化剂上低聚 VO_x物种占比最高,此时催化剂具有最高的催化性能,其初始丙烷转化率为14.0%,丙烯选择性为95.6%。反应6h后,丙烷转化率为11.1%,丙烯选择性为95.6%。     

云南先锋硅藻土制备钒催化剂

文章选用易开采，富含有机质、烧失量大的云南寻甸先锋硅藻土作载体，开展了先锋硅藻土制备钒催化剂的基础性研究工作。结果表明，原矿土经过水选处理、酸处理和煅烧后，即可获得精土以此精土作载体，五氧化二钒为活性组分，钾盐作助催化剂，使用混合法可制得高强度的钒催化剂；还优化了制备钒催化剂的最佳条件。     

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.