2 -甲基戊烷在铂/担体催化剂上的异构氢解反应

本实验以2-甲基戊烷在铂载在Al2O3,SiO2,Si-Al,Y-分子筛等不同担体的催化剂上进行的异构与氢解反应为探针,讨论催化剂的担体性质对C6烷烃异构反应的影响.结果表明:对2-甲基戊烷,2,3-二甲基丁烷的异构和氢解反应,当担体的酸度和反应温度适当时其异构的选择性最高,对其催化剂的调变主要应从担体的性质及催化剂预处理方面进行调变.     

杂质对Rh/MgO体系金属一担体相互作用的影响

本文研究了活化温度对Rh担于不同纯度MgO上的催化剂性质的影响。用H_2化学吸附和乙烷氢解、环已烷脱氢的活性来检测金属一担体的相互作用,以人为掺杂和原位傅利叶变换红外光谱来测知杂质的影响。当纯度为99.5％的MgO作为Rh的担体时,在高温还原(HTR,773K)后其化学吸附能力和乙烷氢解活性相对于低温还原(LTR,573K)处理均有显著降低,分别降低了20倍和5个数量级,而环已烷脱氢活性却仅有中等程度的降低。高温还原后的催化剂的活性能被在673K进行氧化和随后的低温还原处理所恢复。当金属分散度基本保持不变时,上述催化剂体系的活性降低效应与Rh的担载量有关,即担载量越低,该效应越显著。但当纯度为99.999％的MgO作Rh的担体时,还原温度(HTR相对于LTR)对H_2化学吸附和乙烷氢解活性则没有显著影响。人为掺杂对比实验和原位红外光谱结果表明这种差别可归因于担体中杂质的影响,特别是硫酸盐杂质可能是引起Rh/MgO(99.5％)体系表观金属一担体强相互作用的硫中毒的前身。     

稳定化ZrO2超微粉体的制备及其催化CO氧化反应性能

采用凝胶—超临界流体干燥工艺制备无团聚ZrO2(CaO)超微粉体，考察ZrO2(CaO)及M/ZrO2(CaO)催化剂对CO完全氧化反应的催化活性．研究发现，超临界流体干燥可以有效地防止凝胶干燥过程中硬团聚体的生成，从而获得高比表面积、大孔体积、小粒径且具有良好单分散性能的ZrO2(CaO)粉体．作为催化剂活性组分及裁体，超微ZrO2(CaO)在CO完全氧化反应中表现出优良的性能．未担载任何活性组分的超微ZrO2(CaO)是CO完全氧化反应的高温催化剂，其50％转化温度约为280℃，100％转化温度为550℃；以超微ZrO2(CaO)粉体作裁体，担载Ni，Cu和Pd的负载型催化剂对CO低温氧化表现出较高的催化活性．     

氧化铝担载铂原子簇催化烷烃转化的性能考察

由Pt_3(CO)_3(Ph_3)_4和Pt_4(CO)_5(PPh3)_簇合物制了新型的铂催化剂,并将它们与传统的由H_2PtCl_6制备的催化剂相比较,研充了对烷烃转化的催化活性和甲基环已烷脱氢动力学。结果表明铂簇催化剂对烷烃脱氢不化和芳构化反应具有更高的活性。同时,对于甲基环已烷脱氢提出了以表面反应为控制步骤的反应机理。     

双茂基希夫碱稀土络合物/NaH体系催化1，5-己二烯异构化反应

研究了双茂基希夫碱稀土络合物/NaH体系催化1,5-己二烯的异构化反应。异构化反应生成1,4-己二烯、2,4-己二烯、1,3-己二烯、亚甲基环戊烷和甲基环戊烯的混合物。同时研究了异构化反应中不同催化剂、反应温度、催化剂用量和时间对异构化速率及产品组成的影响。产物中线型产物与环状产物的比率取决于所用的催化剂及反应条件。     

用于CFCs加氢脱氯生产ODS替代品HFCs催化剂的研究进展

对氯氟烃(CFCs)催化加氢脱氯生产消耗臭氧层物质(ODS)替代品氢氟烃(HFCs)的反应作了简要概述;在此基础上,结合国内外研究现状,详细介绍了催化剂的活性组分、金属前驱体、催化剂载体以及修饰组分的性质对催化剂性能的影响.此外,介绍了催化剂的主要失活原因,并探讨了其失活机理.最后,对CFCs加氢脱氯生产ODS替代品HFCs催化剂的发展趋势进行了展望.     

铝交联蒙脱土催化剂的合成与评价

采用直接交换法和预焙烧法合成了交联蒙脱土催化剂 ,并利用偏振塞曼原子吸收分光光度法 (AAS)和X射线粉末衍射 (XRD)研究了金属组分的担载条件对铝交联蒙脱土交联结构的影响。在不破坏交联蒙脱土的交联结构的情况下 ,采用预焙烧法可以使蒙脱土担载较多的活性组分 ,因而这是担载活性组分较为有效的方法。采用交换法和预焙烧法合成的交联蒙脱土催化剂都具有较高的十氢萘转化活性。十氢萘转化率与催化剂的乙醇酸量之间存在一定的线性关系 ,因而 ,催化剂的乙醇酸量可能是影响催化剂十氢萘转化率的主要因素之一。以C110为催化剂时 ,在氢气初压为 5 .0MPa、反应温度为 35 0～ 36 0℃及反应时间 0～ 6 0min的条件下 ,十氢萘在高压釜中的加氢裂化反应为一级反应 ,其表观活化能约为 6 9kJ/mol。     

双茂基锲夫碱稀土络合物／NaH体系催化1，5—己二烯异构化反应

研究了双茂基希夫碱稀土络合物／NaH体系催化1，5－己二烯的异构化反应。异构化反应生成1，4－己二烯、2，4－己二烯、1，3－己二烯、亚甲基环戊烷和环戊烯的混合物。同时研究了异构化反应中不同催化剂、反应温度、催化剂用量和时间对异松化速率及产品组成的影响。产物中线型产物与环状产物的比率取决于所用的催化剂及反应条件。     

La含量对Ni-S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂结构及异构性能的影响

制备一系列不同La质量分数的La-Ni-S2O82-/Zr O2-Al2O3催化剂(记为La-Ni-SZA),采用XRD、BET、H2-TPR、FTIR、Py-IR等手段对催化剂进行表征。以正戊烷异构化为探针反应,考察La质量分数对催化剂结构和异构化性能的影响。结果表明:引入适量的La能使催化剂中四方晶相Zr O2的颗粒尺寸减小,改善催化剂的氧化还原性能,促进L酸和B酸的形成;催化剂总酸量顺序为La(1.0)-Ni-SZANi-SZASZA;La质量分数为1.0%的La(1.0)-Ni-SZA催化剂具有最高的异构化活性,在反应温度为140℃、压力为2.0 MPa、氢烃摩尔比为4、质量空速为1.0 h-1时,异戊烷产率达66.5%,明显高于Ni-SZA催化剂最佳反应温度(180℃)下的异戊烷产率(55.0%)。     

PdO与CeO_2对半焦催化烟气中甲烷脱硝性能的影响

为了探讨半焦担载PdO、CeO2脱硝催化剂对于脱硝反应的影响,以KOH活化处理的半焦作为载体,PdO和CeO2作为活性物,采用浸渍法制备了CeO2-PdO/半焦脱硝催化剂,在固定床反应器中测试了催化剂以甲烷为氮氧化物还原气体的脱硝活性。结果表明,担载PdO可以明显降低甲烷脱硝反应的温度并提高脱硝活性,当担载比例(PdO与半焦质量比)为1.5%时最适宜脱硝温度可降至约425℃;担载CeO2可以抑制积炭反应、提高催化剂的比表面积及孔容,担载比例(CeO2与半焦质量比)为2%时效果较好。在活性实验及电子显微镜表征的基础上,探讨了积炭的机理和主要影响因素的作用机制。     

铂/担体催化剂中的铂化物与担体相互作用的研究

采用氢吸附,程序升温还原(TPR)相结合,分别对铂担体在Al2O3,SiO2(浸渍,离子交换),Si-Al上的催化剂经焙烧前后,催化剂的PtCl4与担体及PtO2与担体间的相互作用进行研究.结果表明:PtCl4与担体Al2O3,SiO2,Si-Al之间的相互作用的强弱顺序为Al2O3＞Si-Al＞SiO2(浸渍);氧化铂与担体之间相互作用的强弱顺序为Al2O3＞SiO2(离子交换)＞Si-Al;此关系与其H/Pt比值存在平行关系.     

F/HY催化剂用于挂式四氢双环戊二烯的制备

采用室温过量浸渍法,制备不同F用量改性的HY分子筛催化剂。采用氨程序升温脱附法(NH3-TPD)、X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对催化剂的结构及酸性质进行表征,并在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)制备挂式四氢双环戊二烯(exo-TCD)的反应中考察催化剂的催化性能。结果表明:最适宜的反应条件为以1.0%F/HY为催化剂,活化温度300℃,反应温度240℃,催化剂与原料质量比0.25∶1,溶剂环己烷与endo-TCD的摩尔比10∶1,初始压力1.0 MPa,反应时间1.5 h。最优条件下桥式四氢双环戊二烯的转化率达到92.6%,挂式四氢双环戊二烯的收率达到了59.4%。失活的催化剂可以通过550℃高温焙烧再生,其活性变化不大。     

稀土元素Ce(La)促进的Pt/β催化剂上正庚烷的临氢异构化

采用共浸渍法制备稀土元素Ce、La修饰的Pt/Hβ催化剂,通过比表面积测定(BET)、X线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)对催化剂进行表征,在连续流动常压固定床反应器上考察催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能。结果表明:催化剂中Ce或La的引入提高了正庚烷转化率,同时还在很大程度上提高了异构化产物的选择性。CePt/Hβ催化剂的最佳组成为Pt负载量(质量分数)0.4%,n(Ce)∶n(Pt)=5∶1,催化剂在230℃的反应温度下表现出很高的正庚烷转化率(61.5%)和异构化选择性(96.7%),明显高于相应的Pt/Hβ催化剂性能(50.6%和82.4%)。另外,在脱铝β沸石及预先负载杂多酸(磷钨酸)的脱铝Y沸石载体上也发现了Ce或La对其催化性能的促进作用。稀土元素Ce和La通过改善催化剂酸性和Pt分散度而起到了助催化作用。     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化α-蒎烯异构反应

<正>研究了固体超强酸SO2-4/ZrO2催化剂的制备条件(硫酸浸渍浓度、焙烧温度等)对其催化性能的影响。结果表明,催化剂的制备条件不同,对莰烯选择性和α 蒎烯转化率有较大影响。适宜的催化剂制备条件是:硫酸浓度0.5～1.0mol/L,焙烧温度650℃。对所制备的SO2-4/ZrO2固体超强酸作为α 蒎烯异构反应的催化剂,以及对影响反应过程的主要因素进行探讨。优化的工艺条件为:反应时间1～3h,反应温度(130±2)℃,催化剂质量分数3%～4%。该条件下α 蒎烯转化率96.4%,莰烯选择性49.7%。此外,还分析了催化剂放置时间对异构产物的影响及催化剂重复使用情况。     

镍负载 AlMCM-41催化剂上正辛烷的加氢异构化研究

为研究镍负载AlMCM-41催化剂的催化性能,合成了一系列不同硅铝比的AlMCM-41中孔分子筛,担载活性非贵金属组分镍（ Ni）,制得烷烃异构化催化剂Ni-AlMCM-41。以正辛烷为模型化合物,在连续流动固定床反应器上评价了催化剂对正构烷烃异构化反应的催化性能,考察了催化剂不同的还原温度、反应温度、Si/Al、Ni负载量等因素对辛烷临氢异构化反应的影响。研究表明：在还原温度430℃,反应温度300℃,Si/Al为20％～30％,Ni负载量为3％～4％的条件下,其异构化选择性达到44．8％～42．0％,正辛烷的转化率达到58％～75％。     

NixB／沸石催化剂的特性研究

本文采用晶内形成法制备Ni_xB/沸石催化剂,用饱和氢化学吸附法结合TEM方法考察负载金属的分散性,并用脉冲色谱微反应装置研究其环已烷脱氢反应性。结果表明:Ni_xB/沸石样品与浸渍型Ni/HZSM-5相比较,负载金属分散度高,金属粒径分布也相对集中。Ni_xB/沸石显示出较好的环已烷脱氢反应性。对Ni_xB/沸石催化剂负载金属分散性的影响因素也做了初步探讨。     

Ru/CNTs高效催化转化纤维二糖制备山梨醇

针对纤维素的转化,以纤维二糖催化加氢制备山梨醇为模型反应,研究了负载Ⅷ及IB族金属催化剂的催化性能.研究发现,在测试的金属组分中,负载Ru、Ir催化剂显示了较高的转化纤维二糖生成山梨醇性能.在使用碳纳米管(CNTs)、活性炭(AC)、Al_2O_3、HY、SiO_2、CeO_2、MgO等不同载体制备的催化剂中,Ru/Al_2O_3及Ru/CNTs显示较高山梨醇收率.在185℃中性水溶液中,最佳催化剂Ru/CNTs上的山梨醇收率为87%.初步探讨了Ru/CNTs催化剂上纤维二糖转化为山梨醇的反应途径.纤维二糖首先主要通过加氢反应生成3-β-D-吡喃糖醇,而后,3-β-D-吡喃糖醇水解为山梨醇和葡萄糖,而生成的葡萄糖可以迅速加氢转化为山梨醇.山梨醇还可异构为甘露醇和降解生成其它低碳醇.     

云南小龙潭煤催化加氢反应的研究

本文用国产的高压差热分析仪评价了五种铁催化剂对云南小龙潭煤加氢反应的催化活性。发现FeS和天然硫铁矿有良好的催化效果,而Fe_2O_3和含Fe_2O_3的工业废渣——太钢转炉飞灰的催化效果不明显。说明铁催化剂只有在以硫化物状态存在时,对煤加氢反应才呈现出较好的催化活性。予硫化后催化剂活性得到提高的事实进一步证明了这一结论。根据Freeman-Carrol法计算了Fe_2O_3、FeS太钢转炉飞灰、予硫化后的太铁转炉飞灰作催化剂时小龙潭煤加氢反应的动力学参数。同时用Speil公式计算了这些反应的热效应,建立了热效应与DTA峰前温度和峰后温度下反应产物中组分变化之间的关系。     

杂原子MnAlβ分子筛负载Pt双功能催化剂的正庚烷临氢异构化性能

采用静态水热法合成一系列Mn骨架改性的杂原子β分子筛,将其作为载体通过浸渍法负载Pt制备双功能催化剂,用X线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、电感耦合等离子发射光谱(ICP)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、CO-化学吸附等手段对催化剂进行表征,并在常压固定床反应器上考察催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能。结果表明:由骨架Mn改性的β分子筛负载Pt的催化剂显示出良好的催化活性,选择性明显高于通过Mn浸渍或Mn交换β分子筛得到的催化剂。催化剂最佳的组成为Pt负载量0.4%,n(MnO)/n(SiO2)=0.011,在230℃、空速2.7 h-1、氢料摩尔比值7.9时,正庚烷的转化率为62.1%,异构化选择性达到92.0%。骨架中引入杂原子Mn不仅可以调节孔道结构,还可以提高催化剂表面Pt的分散度,从而提高催化剂的异构化选择性。