介孔钨铝复合氧化物载铂催化剂催化甘油氢解反应

以Al(OH)_3为铝源,用分步浸渍-焙烧法制备介孔钨铝复合氧化物负载铂催化剂。在连续流动固定床反应器中,考察催化剂催化甘油氢解制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)的催化性能与稳定性。通过N2物理吸附、X线衍射(XRD)方法表征反应前后催化剂的结构。结果表明:介孔钨铝复合氧化物负载铂催化剂的平均孔径为16 nm,催化剂在甘油氢解反应中呈现良好的催化活性。催化剂焙烧温度、反应温度、甘油质量空速(WHSV)及甘油水溶液浓度等因素变化对1,3-丙二醇产率及甘油转化率有较大影响。在160℃、4 MPa、60%甘油水溶液进料、甘油质量空速为0.25 h~(-1)、H_2与甘油摩尔比为100∶1的条件下,介孔钨铝复合氧化物负载铂催化剂催化甘油氢解反应,甘油转化率为54.1%,1,3-丙二醇的产率与选择性分别为26.2%与50.3%。催化剂长期稳定性良好。     

Pt/Nd2O3-WO3/ZrO2催化甘油氢解制1,3-丙二醇

制备不同Nd2O3质量分数的2％ Pt/Nd2O3-WO3/ZrO2催化剂.通过N2物理吸附,NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、CO脉冲吸附等方法表征催化剂的物理化学性质.用固定床连续流动反应器考察催化剂对甘油氢解制1,3-丙二醇反应的催化性能.结果表明,引入Nd2 O3提高了催化剂的H2吸附量,进而提高了催化剂的催化活性;焙烧温度对催化剂性能有重要影响.在4 MPa、130℃、质量分数为60％甘油水溶液进料、液体体积空速(LHSV)0.25 h-1反应条件下,2％ Pt/0.25NdWZ (700,450)催化剂催化甘油氢解反应,甘油转化率为75.2％,1,3-丙二醇产率达28.9％,产物中n(1,3-丙二醇)/n(1,2-丙二醇)达到21.9.     

还原压力及水对Pt/WO3/ZrO2催化甘油氢解性能的影响

用浸渍法制备Pt/WO3/ZrO2催化剂。通过H2程序升温脱附(H2-TPD)测试不同压力下还原处理的Pt/WO3/ZrO2催化剂的氢吸附能力,在固定床反应器中考察Pt/WO3/ZrO2催化剂上甘油氢解制取1,3-丙二醇反应的性能。结果表明:提高催化剂的还原压力使催化剂的氢吸附能力增强,有利于催化剂上甘油氢解反应的进行。甘油水溶液的水含量对催化剂的甘油氢解性能影响较大,水促进了催化剂上氢解反应的进行,但过多的水易导致催化剂失活。     

LiOH改性对铂钨锆催化剂的影响

采用共浸渍-焙烧法制备不同LiOH质量分数改性的铂钨锆催化剂(Pt-WZr),通过N_2等温吸附-脱附、X线衍射(XRD)、NH_3-程序升温脱附(NH_3-TPD)、H_2-程序升温还原(H_2-TPR)、CO脉冲吸附、H_2-程序升温脱附(H_2-TPD)对催化剂的理化性质进行表征。使用连续流动的固定床反应器考察催化剂对甘油氢解制备1,3-丙二醇的催化性能,使用高温水热釜考察钨锆复合氧化物的水热稳定性。结果表明:适量LiOH的引入能够显著调节催化剂的酸强度,减少强酸量、增大弱酸量,有利于提高催化剂表面活性组分Pt的分散度,增强Pt与钨锆载体间的相互作用,促使催化剂中的四方相ZrO_2向单斜相ZrO_2转变。LiOH的引入显著提高了甘油转化率和1,3-丙二醇收率,当LiOH质量分数为1.0%时,甘油转化率和1,3-丙二醇收率达到最优,分别为85.8%和39.7%。与未改性的钨锆复合氧化物相比,LiOH改性后的钨锆复合氧化物水热稳定性得到显著提高。     

镁修饰钨铝复合氧化物在甘油催化中的应用

采用重复浸渍-焙烧法将Mg(NO_3)_2和贵金属Pt依次负载在已制备的钨铝复合氧化物WO_x/Al_2O_3(W/Al)载体上,制得负载Pt的镁修饰钨铝复合氧化物(Pt-MgO/W/Al)。使用X线衍射仪(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、CO脉冲吸附、H_2程序升温脱附(H_2-TPD)和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)对制备的样品进行表征。用水热釜对催化剂进行水热稳定性的探究,在固定床反应器上考察催化剂催化氢解甘油的性能。结果表明:负载在W/Al表面的Mg(NO_3)_2在一定温度下焙烧后在催化剂上分解,使得催化剂有良好的水热稳定性,提高并保持了Pt在催化剂上的分散度,增强了催化剂的H_2吸附能力,并在长时间的催化氢解反应过程中提高了催化剂活性,保持了催化剂性能的稳定;在H_2压力为4 MPa、甘油的质量空速为0.2 h~(-1)、反应温度为160℃的条件下,甘油的转化率达到78%,1,3-丙二醇的选择性达到55%。     

Na_2SiO_3对Pt/WO_3/ZrO_2催化剂催化甘油氢解制1,3-丙二醇的影响

制备了不同Na_2SiO_3质量分数的Pt/Na_2SiO_3-WO_3/ZrO_2催化剂。通过X线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H_2的化学吸附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法表征催化剂的理化性质。用固定床反应器考察催化剂对甘油氢解制1,3-丙二醇反应的催化性能。结果表明:引入Na_2SiO_3可调变催化剂中ZrO2晶相组成、催化剂的酸性、可还原性能和H2吸附性能,进而影响催化剂对甘油氢解制1,3-丙二醇反应的催化性能。引入适量的Na_2SiO_3,可使Pt/Na_2SiO_3-WO_3/ZrO_2催化剂有较高的活性和稳定性。     

LiH_2PO_4改性对铂钨铝催化剂的影响

采用浸渍-焙烧法制备不同用量LiH_2PO_4改性的铂钨铝催化剂(Pt-W/Al),通过X线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、CO脉冲吸附、H_2程序升温脱附(H_2-TPD)和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)方法对催化剂进行表征。采用固定床反应器考察催化剂催化甘油氢解制1,3-丙二醇的性能。结果表明:一定量LiH_2PO_4的引入对Pt-W/Al的晶相结构影响不大,但会在催化剂表面形成少量无定形磷酸铝;一定量LiH_2PO_4的引入,有利于增大Pt-W/Al表面Pt的分散度,提高催化剂的H_2吸附性能,且在不影响催化剂总酸量的情况下,使强酸量减少,弱酸量增多;LiH_2PO_4的引入提高了Pt-W/Al催化甘油氢解的转化率和生成1,3-丙二醇的选择性,在引入LiH_2PO_4的用量为3%时,甘油转化率达到79.8%,1,3-丙二醇的选择性达到50.6%,而过量LiH_2PO_4的引入对其催化性能的进一步提升不明显。     

磷酸盐稳定钨锆复合氧化物载铂催化剂催化甘油氢解反应

用分步浸渍-焙烧法制备了不同含量磷酸盐稳定的钨锆复合氧化物载铂催化剂(Pt/phosphated WO3/ZrO_2)。采用NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、X线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)和H2脉冲吸附等技术对催化剂进行了表征。用固定床反应器考察了催化剂催化甘油加氢制1,3丙二醇的反应性能。结果表明,随着PO_4~(3-)含量增加,Pt/phosphate WO3/ZrO_2催化剂比表面积呈先增大后减小的趋势,PO_4~(3-)质量分数0.8%的Pt/0.8phosphated WO3/ZrO_2催化剂比表面积达到最大值108 m2/g。适量引入PO_4~(3-)可增大催化剂总酸量,增强催化剂金属还原性,提高了催化剂H2吸附量,Pt/0.8phosphated WO3/ZrO_2催化剂H2吸附量达到最大值110.7μmol/g。Pt/0.8phosphated WO3/ZrO_2催化剂水热处理和反应前后比表面积基本没有变化,反应前后催化剂H2吸附量基本不变,Pt/phosphate WO3/ZrO_2催化甘油加氢稳定性较Pt/WO3/ZrO_2催化剂显著提高。     

H3PW12O40/ZrO2催化合成环己酮乙二醇缩酮

合成了一种复合催化剂H3PW12O40/ZrO2,以环己酮和1,2-丙二醇为原料合成环己酮1,2-丙二醇缩酮为探针反应,对合成该催化剂的焙烧温度、焙烧时间及负载量进行了探究。将优化条件下制得的H3PW12O40/ZrO2为催化剂,以环己酮和乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮。探讨H3PW12O40/ZrO2对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验表明:H3PW12O40/ZrO2是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,固定环己酮用量为0.15 mol,在n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.6,催化剂用量为0.25 g,带水剂环己烷为12 mL,反应时间90 min的适宜条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达72.2%。     

SO2-4/ZrO2-SiO2 超强酸催化剂研究(Ⅰ)—制备及对乙酸/丁醇酯化反应的催化活性

采用0.3～2.0 mol/dm3 的硫酸水溶液浸渍预焙烧过的二元氧化物, 然后在450～650 ℃ 的温度下焙烧3～5 h, 制得SiO2/ZrO2 摩尔比为1∶9～30的SO42-/ZrO2-SiO2催化剂.ZrO2-SiO2 二元氧化物前体由沉淀/混合沉淀法制得.对于乙酸/丁醇酯化反应,所制得的催化剂的活性比传统的SO2-4/ZrO2催化剂高6～10倍.考察了SiO2/ZrO2摩尔比,硫酸水溶液浓度,预焙烧温度和焙烧温度等制备条件对催化剂活性的影响.SiO2/ZrO2摩尔比为10～15,以1.0 mol/dm3 硫酸溶液浸渍,且在550℃温度下焙烧制得的催化剂表现出最好的催化活性.     

改性Pt/HY分子筛催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能研究

采用机械混合法，利用ZrO2和WOx／ZrO2对Pt／HY分子筛进行了改性，考察了改性催化剂Pt/Zr—HY和Pt／WZr—HY上的正庚烷临氢异构化反应性能，探讨了改性催化剂影响催化反应活性和异构化选择性的原因。结果表明，改性后的Pt／HY催化剂，在反应活性下降的同时，异构化选择性显著提高，且异构化产物向裂解产物的转化温度明显提高，其中Pt／WZr—HY催化剂的这一效果尤为显著。但改性并不改变反应历程。同时改性也使：HY的酸量明显减少，酸强度改变，造成转化率减少及异构化选择性增大。     

表面分散剂对Pt/ZrO2催化剂结构的影响

考察了以高分子聚合物型的表面活性剂为分散剂对ZrO2 载体宏观结构和物相的影响 .结果表明 :低浓度的锆盐及浓度适宜且分子量较大的高分子聚合物有利于获得分散较好、四方相相对稳定的ZrO2 载体 .同时 ,考察Pt的不同前驱物对其在ZrO2 载体上的分散度的影响 ,发现Pt分散度不仅与铂前驱物的性质有关 ,还受粘度的影响 .在所考察的体系中以含 0 .5 %阿拉伯胶的H2 PtCl6 为前驱物获得的Pt分散度最高 .     

负载 SO_4~(2-)-M_xO_y 催化剂的制备及性能研究

本文采用固相焙烧法将ＳＯ２－４－ＭｘＯｙ固体超强酸负载于不同载体上，制备出分散负载ＳＯ２－４－ＭｘＯｙ型催化剂。戊烷异构化反应结果表明采用该法制备的催化剂具有强酸位，能在较低反应温度下，催化需要强酸位的反应。ＳＥＭ，ＸＲＤ等测试结果表明经焙烧后的ＳＯ２－４－ＭｘＯｙ在载体表面得到较好的分散，ＺｒＯ２以四方相存在。     

焙烧温度对Pt/Al_2O_3催化剂催化纤维素转化性能的影响

以溶剂挥发诱导自组装方法合成的有序介孔氧化铝(MA)为载体负载铂,制备了Pt/MA催化剂。考察了载体和催化剂焙烧温度对Pt/MA催化剂催化纤维素转化性能的影响。采用X射线衍射、N2物理吸附、透射电镜和NH3程序升温脱附等手段对载体和催化剂进行了表征,随着载体焙烧温度的升高,氧化铝的有序度、晶相、比表面积、酸量、铂粒径大小均有明显变化。催化结果表明,载体焙烧温度和催化剂焙烧温度对催化剂的催化性能有显著影响。以800℃焙烧的氧化铝为载体负载铂,再经400℃焙烧制得的催化剂活性最高,六元醇的选择性达到了78.5%。     

固体超强酸SO2-4/ZrO2催化合成环己酮甘油缩酮

采用浸渍法制备了固体超强酸SO2-4/ZrO2催化剂,并以X射线衍射仪、热重分析仪及扫描电子显微镜对其性能及形貌进行表征.将其应用于催化环己酮与甘油的缩合反应,合成环己酮甘油缩酮,并分别考察了带水剂环己烷质量、反应时间、环己酮与甘油的摩尔比、催化剂质量等多个因素对环已酮甘油缩酮收率的影响.实验结果表明,经600℃煅烧后...     

后处理温度对Ni/ZrO2催化剂上甲烷水蒸气重整反应转化率及选择性的影响

制备了Ni/ZrO2催化剂,并研究了该催化剂的还原温度、载体焙烧温度对催化剂性能的影响.研究表明,当焙烧温度在823 K~1 023 K时,随着温度的升高,CH4的转化率也随之发生变化,焙烧温度为923 K时,CH4的转化率达到74.87%;当还原温度在723 K~1 023 K范围内时,随着还原温度的升高,CH4的转化率降低.     

SO_4~(2-)/ZrO_2和SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂的X射线衍射研究

用XRD技术研究了浸渍H2SO4后的无定性ZrO2和TiO2在不同焙烧温度下的晶化、相变及平均晶粒度的变化情况，并对四方相ZrO2的含量进行了初步的考察．实验结果表明，SO4(2-)的引入提高了氧化物的晶化温度，并对晶型的形成有走向诱导作用，使ZrO2易于形成四方相型，TiO2易于形成金红石型四方相的ZrO2含量主要受焙烧温度和处理液浓度的影响，焙烧温度越高，酸浸渍液浓度越大，四方相ZrO2含量越低     

复合型固体酸SO42-/ZrO2-MoO3催化合成马来酸二丁酯的研究

合成了新型的复合型无机固体酸SO42-/ZrO2-MoO3,并把它作为催化剂用于马来酸二丁酯的合成,考察了影响反应的因素.结果表明:固体酸SO42-/ZrO2-MoO3的制备以0.05 mol/L的H2SO4淋洗ZrO2-MoO3固体酸基体,焙烧温度为500℃,催化剂用量以每摩尔酸酐0.5 g为宜,酸酐/醇=1:4,反应时间为4 h,酯化率可达99%以上.     

固体碱MgO/ZrO2催化大豆油制备生物柴油

采用共沉淀法制备固体碱催化剂MgO/ZrO2,并以此催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察MgO含量和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及优化酯交换反应的工艺条件,结果表明:在MgO质量分数为15%、焙烧温度700℃、反应时间3 h、反应温度60℃,醇油物质的量比12∶1和催化剂用量为大豆油质量的3%的条件下,生物柴油的产率可以达到82%以上。该催化剂对酯交换反应具有较高的催化活性和较好的稳定性。