氧化铝覆炭载体的制备及抗结焦性能考察

将炭载体和γ Al2 O3 载体的优势合为一体 ,可克服两者的不足。以烯烃、芳烃及支链芳烃中的 3种化合物作为覆炭原料 ,制备出了γ Al2 O3 覆炭载体 ,并对其制备条件、抗结焦性能及部分表面性质进行了考察。在覆炭时间相同的条件下 ,3种烃类原料覆炭量由高到低依次为 :烯烃 ,芳烃 ,支链芳烃。覆炭载体的抗结焦性能优于未覆炭的γ Al2 O3 载体 ;覆炭载体上的炭以非结晶形式均匀地分布于γ Al2 O3 表面上 ,覆炭使γ Al2 O3 载体上的中强酸中心显著减少 ,从而有利于改善覆炭载体的抗结焦性能。     

新型覆炭催化剂载体的研制

建立了一套制备新型催化剂载体的装置，使用该装置成功地制备了覆炭Ａｌ２Ｏ３载体，探索了反应时间、反应温度等操作条件对载体覆炭量的影响，考察了覆炭载体的抗结焦性能。结果表明，其抗结焦性能优于Ａｌ２Ｏ３载体。     

新型覆炭催化剂载体的研制

建立了一套制备新型催化剂载体的装置，使用该装置成功地制备了覆炭Ａｌ＿２Ｏ＿３载体，探索了反应时间、反应温度等操作条件对载体覆炭量的影响，考察了覆炭载体的抗结焦性能．结果表明，其抗结焦性能优于Ａｌ＿２Ｏ＿３载体．     

Pt-Sn/CCA催化剂性能及结构表征

采用共浸法制备了Pt-Sn/CCA催化剂,利用在线色谱微反实验装置评价了此类催化剂对甲基环己烷脱氢反应的活性和抗炭性能,初步研究了Pt-Sn/CCA催化剂的物理化学结构.实验结果表明,Pt-Sn/CCA催化剂具有较好的低温(300～350 ℃)脱氢活性和抗积炭稳定性.覆炭可改变γ-Al2O3载体的孔结构参数,降低其表面酸性.覆炭载体的炭主要以单层或扁平多层块状结构沉积在载体表面上,并具有一定的石墨化程度.     

不同载体和前驱体对钴基催化剂浆相费托合成性能的影响

以SiO2和γ-Al2O3为载体，以硝酸钴、醋酸钻和氯化钴为前驱体，利用浸渍法制备出钻基细粒子催化剂。用X射线衍射、程序升温还原、比表面测试等技术考察了钴基催化剂的结构和还原性能，分析了不同载体和前驱体对浆相费托反应性能的影响。结果表明，SiO2载体上钴物种的分散度和还原度均高于γ-Al2O3载体，因而Co／γ-Al2O3催化剂的活性最差，CO转化率远低于Co／SiO2催化剂。不同钴前驱体所制备的Co／SiO2催化剂钴物种的分散度和还原度有很大的差别，其相应的Co／SiO2催化剂的浆相费托活性顺序由大到小依次为：Co(NO3)2，Co(NO3)2 Co(CH3CO2)2，Co(CH3CO2)2，CoCl2。     

超声辐射制备Fe3+/γ-Al2O3催化剂催化降解含酚废水

应用超声辐射法和浸渍法制备了Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂,并进行了非均相Fenton试剂反应以降解含酚废水;比较了两种不同方法制备的非均相催化剂的催化性能,并用XRD和XPS技术对Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂进行了表征．研究结果表明：超声辐射法制备的Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂具有较高的催化活性,其对苯酚的降解率和降解速率大约为浸渍法的两倍;XRD测定结果表明,催化剂催化降解活性的高低与Fe^3＋／γ-Al2O3表面上的分散状态有关;XPS分析结果表明,超声辐射法制备的催化剂其Fe3O4的衍射峰略低且弥散,半峰宽也较宽,这表明此时Fe3O4在载体上主要以小颗粒高分散状态存在,或是以非晶态的不定形状态存在,这有利于催化剂活性的提高．     

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.     

二氧化硅包覆活性氧化铝粉体的制备及高温相变行为研究

γ-Al2O3具备高分散度、高比表面积和良好的吸附性,是催化剂领域应用最广泛的载体之一,但其高温相变引发性能大幅降低的问题成为推广应用的制约因素.采用新型旋转化学气相沉积(RCVD)技术,以正硅酸乙酯(Si(OC2H5)4,TEOS)为原料,用氧气加速热分解的方式实现了非晶SiO2纳米层在γ-Al2O3粉体表面厚度可控的均匀包覆,具有工艺简单、应用方便等优点.研究了不同温度煅烧条件下对SiO2包覆层的形貌和厚度的影响,结合微观形貌、相成分以及傅立叶红外光谱分析等测试结果,阐明了SiO2纳米层在γ-Al2O3粉体表面包覆行为.结果表明,通过控制TEOS的流量,在γ-Al2O3表面均匀包覆了厚度在3～24 nm的非晶SiO2纳米层,并将γ-Al2O3晶格重构转变温度从1200℃提升至1400℃.处于悬浮状态的γ-Al2O3基体和SiO2包覆物之间通过化学反应产生的牢固化学键形成均匀致密的包覆层,而SiO2包覆层能够阻滞Al-O键的移动使包覆后的γ-Al2O3开始相变温度提升了200℃.机理分析表明,由于在γ-Al2O3表面包覆的非晶SiO2能够对过渡态氧化铝表面阳离子空位进行有效填充,抑制了离子扩散,从而提高了γ-Al2O3的稳定性.     

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。     

储存NOx催化剂BaZrO3的结构和性能研究

用溶胶—凝胶法制备了钙钛矿型BaZrO3催化剂，再用等量浸渍法制备了Rh／BaZrO3样品．并制备了Rh／BaZrO3／γ-Al2O3和Pt／BaZrO3／γ-Al2O3．通过DTA，XRD，XPS等方法研究了它们的结构及其对性能的影响，并对催化剂的储氮量(NSC)及其抗硫性能进行测试．结果表明，BaZrO3催化剂具有良好的储氮及抗硫性能，直接加入贵金属会使NSC降低，而混合γ-Al2O3后再加Rh，Pt则大大提高NSC，并且不论何种方式引入贵金属都使抗硫性能改善．