Pt／MgO体系中金属—担体相互作用的TPD和XPS研究

本文对铂担载于两种不同来源和制备历史的MgO上的体系(A:MgO 99.5%,BET表面积33m~2/g,B:MgO 99.999%,BET表面积9m~2/g)在低温(573K,LTR)和高温(773K HTR)还原后的H_2化学吸附、TPD和XPS等行为进行了考察。结果表明,体系A在HTR后发生了强相互作用,而B却未观察到类似的作用,A、B体系的LTR后和HTR后的脱附峰温基本一致,分别为388±5K,536±3K(LTR)和710±5K(HTR);来发现LTR和HTR后Pt4f_(7/2)的变化,也未发现表面杂质元素;A体系低温还原后的XPS较之B体系在533.5eV处多出了一个肩峰,可标识为表面OH基团。以上事实说明,所研究体系的金属—担体强相互作用与金属—担体间的电子转移,担体的迁移,高温还原后的储氢现象或生成的含氢物种等无关联关系,而表面OH的存在是所研究的体系产生强相互作用的可能原因。     

金属Rh和SiO_2载体间作用的研究(英文)

本文研究了原子态Rh和SiO_2载体间的强相互作用及其催化特性。用盐酸水溶液反复革取Rh含量为3%的Rh/SiO_2催化剂,可得Rh含量为0.02-0.04%的Rh/SiO_2催化剂。这一催化剂化学吸附氢时,其H/M比值(原子比)大于1;化学吸附一氧化碳时,红外光谱测定指出,仅有线性Rh-CO形成;其对乙烷氢解和正丁烷氩解反应的活化能分别为30千卡/克分子和18千卡/克分子,此值相当于使用3%Rh/SiO_2催化剂时的一半。     

担载Ni催化剂中Ni担载量及金属助剂对CH4与CO2重整反应活性的影响

考察了金属Ni担载量对Ni/Al2O3、Ni/MgO/Al2O3催化剂用于甲烷与二氧化碳重整反应活性的影响,结果表明Ni担载量对反应活性的影响受反应温度的制约.在低担载量时,催化活性随Ni担载量的增加而增加,到3%时CH4及CO2转化率分别达到100%和88%;但对高担载量催化剂如20%Ni/MgO/Al2O3,高温时（＞1073K）因Ni的聚集等使反应器堵塞,导致活性骤降.与Ni/Al2O3相比,Ni/MgO/Al2O3具有更好的稳定性.助剂对催化活性及稳定性也有一定影响.各助剂对CH4转化的影响次序为La＞Mn＞Co＞Fe.助剂的加入有助于Ni催化剂稳定性的提高.     

担载Ni催化剂中Ni担载量及金属助剂对CH4与CO2重整反应活性的影响

考察了金属Ni担载量对Ni/Al2 O3、Ni/MgO/Al2 O3催化剂用于甲烷与二氧化碳重整反应活性的影响 ,结果表明 :Ni担载量对反应活性的影响受反应温度的制约 .在低担载量时 ,催化活性随Ni担载量的增加而增加 ,到 3%时CH4及CO2 转化率分别达到 10 0 %和88% ;但对高担载量催化剂如 2 0 %Ni/MgO/Al2 O3,高温时 (>10 73K)因Ni的聚集等使反应器堵塞 ,导致活性骤降 .与Ni/Al2 O3相比 ,Ni/MgO/Al2 O3具有更好的稳定性 .助剂对催化活性及稳定性也有一定影响 .各助剂对CH4转化的影响次序为 :La >Mn >Co >Fe .助剂的加入有助于Ni催化剂稳定性的提高 .     

脱氯和氢解温度对钌催化剂氨合成催化活性的影响

以RuCl3·3H2O为钌活性前体,高温热处理活性炭为载体制备钌催化剂.利用CO化学吸附表征手段,考察RuCl3活性前体的脱氯温度及各类助剂的氢解活化温度对活性金属钌分散状况的影响,并在一定温度压力条件下进行氨合成活性评价.结果表明,基于此载体的钌催化剂脱氯温度对金属分散度的影响不大,但对活性的影响却是显著的.影响活性的真正原因可能是氯离子的去除程度,碱金属促进的钌催化剂受金属分散度的影响比Ba-Ru TC更明显;各助剂对氢解温度的选择性缘于助剂的作用状态与抗热性,可从分散度的变化得到证明.     

颗粒尺寸效应对碳纳米管负载镍氨分解制氢催化性能影响

采用超声浸渍法制备出不同Ni担载量的Ni/CNTs催化剂,并以其进行氨分解反应测试制氢性能.实验结果表明:催化剂的活性先随着担载量的升高而增大,当Ni含量为5%时,催化活性达到最高(氨转化率为90.5%).其后,活性则随Ni担载量升高而大幅下降.为了研究其影响机理,对催化剂采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、程序升温还原(H2-TPR)等表征技术进行了表征.实验结果表明,在各催化剂表面Ni金属颗粒都均匀地负载在碳管表面,但随着担载量的升高,催化剂颗粒尺寸也随之增大,特别在高担载量下,催化剂表面Ni颗粒的粒径迅速增大和出现一定团聚,导致催化活性明显下降.     

Pd对Cu/ZnO催化甘油氢解制取1,2-丙二醇性能的影响

通过共沉淀法和浸渍法制备负载微量Pd的Pd/Cu/ZnO (n(Cu)/n(Zn)=1/1.4)催化剂,采用H2程序升温还原 (H2TPR)、N2O吸附和H2吸附等方法对催化剂进行表征,在连续流动固定床反应器中考察Pd/Cu/ZnO催化甘油氢解的反应性能.结果表明:引入微量Pd降低了催化剂的还原温度,增强了催化剂氢吸附性能,但对催化剂活性Cu表面积的影响较小,有效地提高了催化剂上甘油氢解反应的稳定性.从Pd表面溢流到Cu表面的活化氢原子降低了H2O对催化剂活性Cu的氧化.     

二氧化碳甲烷化催化剂的紫外可见光谱研究

用固体漫反射紫外可见光谱法对用于二氧化碳甲烷化的第Ⅷ族担载型金属催化剂作了研究。结果表明，担载后的金属主要以氧化物形式分散于载体之上；焙烧温度的提高会促使金属离子进入载体氧化物晶格，生成难以还原的尖晶石结构而影响活性；第二组份金属的加入可对尖晶石的生成起到一定的抑制作用；催化活性随金属担载量提高，但过高的担载量可能引起金属氧化物的游离及烧结     

负载型Cu-Pd系催化剂的化学吸附性质及催化加氢活性

本文研究了负载型铜催化剂中加入少量Pd后对其化学吸附性质和对顺丁烯二酸酐加氢活性的影响。实验结果表明Pd的引入使催化剂对一氧化碳的化学吸附量显著增加,催化剂的加氢活性和相对稳定性也显著提高,并使催化剂的还原温度范围降低。催化剂的组成、制备方法不同,其化学吸附性质和加氢活性也有较大的差异。催化剂的还原温度、对一氧化碳的化学吸附容量和其催化加氢活性之间显示出良好的顺变关系,催化剂在230—290℃温度范围内还原,对一氧化碳的化学吸附量最大,加氢活性也最高。     

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。     

在Fe2O3—K2O催化剂上乙苯程序升温脱附研究—探讨乙苯脱…

乙苯在Ｆｅ２Ｏ３－Ｋ２Ｏ催化剂上的ＴＰＤ研究表明，新鲜催化剂表面有α和β两种活性位，均具脱氢，脱乙基和裂解活性，乙苯吸附后能脱氢生成苯乙烯和脱乙基生成苯，若预先吸附水亦可脱甲基生成甲苯，新鲜催化剂表面氧化能力较强，脱下的氢或烷基会立即与表面晶格氧作用生成Ｈ２Ｏ和ＣＯ２，并致使催化剂表面被还原产生新的γ位裂解性能较强，但在吸附水后也具有脱氢和脱烷基活性，水对甲苯的生成起重要的作用，α活性位可能是Ｋ２     

反应条件对丙酸甲酯催化加氢的影响

采用浸渍、水热还原方法制备的Ru-Pt/A lOOH催化剂,以水作溶剂,用于丙酸甲酯催化加氢制备丙醇反应.考察了催化剂中金属担载量、溶剂体积、反应时间、温度和氢气压力对丙酸甲酯转化率和丙醇选择性的影响.在180℃、氢压5.0 MPa条件下,反应6 h,丙酸甲酯的转化率达到89.1%,丙醇选择性为97.8%.     

NiOx改性的层状Fe/K2La2Ti3O10催化剂光解水制氢

采用溶胶-凝胶及浸渍法制备得到NiOx负载的新型光催化剂NiOx-Fe/K2La2Ti3O10,研究了所制得的新型催化剂的光解水制氢活性,并利用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见漫发射光谱、X光电子能谱等技术对其进行表征和分析.结果表明:制得的催化剂具有层状结构,对可见光有响应,NiOx的负载使催化剂活性得到提高,反应6 h累积产氢量达477.3μmol/g;相比于未负载的催化剂Fe/K2La2Ti3O10,NiOx-Fe/K2La2Ti3O10的光吸收带边蓝移、直接禁带能隙变宽、电子-空穴对的氧化-还原能力增强;化合物中La是主要的电子给体,NiOx的负载提供了更多的反应物吸附活性位,表面的NiO形成自由电子捕获阱,促进H+在催化剂表面的还原,体相中被还原的金属Ni成为光生电子捕获阱,并将光生电子及时向表面转移,减少电子和空穴的复合几率.     

在Fe_2O_3－K_2O催化剂上乙苯程序升温脱附研究──探讨乙苯脱氢反应机理

乙苯在Ｆｅ＿２Ｏ＿３－Ｋ＿２Ｏ催化剂上的ＴＰＤ研究表明，新鲜催化剂表面有α和β两种活性位，均具脱氢、脱乙基和裂解活性．乙苯吸附后能脱氢生成苯乙烯和脱乙基生成苯，若预先吸附水亦可脱甲基生成甲苯，新鲜催化剂表面氧化能力较强，脱下的的氢或烷基会立即与表面晶格氧作用生成Ｈ＿２Ｏ和ＣＯ＿２，并致使催化剂表面被还原产生新的γ活性位．γ位裂解性能较强，但在吸附水后也具有脱氢和脱烷基活性，水对甲苯的生成起着重要的作用，α活性位可能是Ｋ＿２Ｆｅ＿２Ｏ＿４相，β和γ位可能是Ｆｅ＿２Ｏ＿３和Ｆｅ＿３Ｏ＿４（部分还原的氧化铁）相．     

Ru-Ir双金属催化剂制备及其催化氯代硝基苯加氢反应的研究

采用浸渍法制备了系列负载型Ru-Ir双金属催化剂,用于催化对氯硝基苯的选择加氢.系统考察了不同制备方法和制备条件对催化剂性能的影响.实验结果表明,以γ-Al2O3为载体,用异丙醇共浸渍钌和铱,氢压为4.0 MPa,温度180 ℃,用氢气还原18 h 制备的双金属Ru-Ir催化剂(nRu :nIr=4:1,担载量为2.0%)具有较好的催化性能.该催化剂用于对氯硝基苯加氢还原反应中,在反应温度60 ℃,氢气压力为2.0 MPa,底物与催化剂的摩尔比为1000:1条件下,反应1 h,转化率可达90.4%,目标产物对氯苯胺的选择性达99.5%.     

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.     

Ni—Cu—ZnO催化剂组分间相互作用的研究

研究了Ｎｉ－Ｃｕ／ＺｎＯ催化丙烷氢解反应并用化学吸附和磁化率测量等技术表征了催化剂。随着催化剂中Ｃｕ含量的增加,Ｈ２化学吸附量与磁化率均显著下降,与以前的研究结果相结合,说明Ｎｉ与Ｃｕ相互作用形成了原子簇而且Ｃｕ富集在表面。同时,Ｎｕ－Ｃｕ间也存在电子效应,即Ｃｕ的ｄ电子向Ｎｉ的ｄ轨道进行了转移。丙烷氢解反应进一步表明,Ｎｉ－Ｃｕ／ＺｕＯ中也存在金属－载体相互作用,Ｎｉ－Ｃｕ金属间相互作用以及Ｎｉ     

低压铜基甲醇含成催化剂活性表面的XPS和TPD表征

对用共沉淀法制备并经氢预还原活化的三组份 Cu-ZnO-Al_2O_3 和四组份Cu-ZnO-Al_2O_3-M_2O_3(M=Sc~(3+)、Cr~(3+)或In~(3+))铜基甲醇合成催化剂进行 XPS,XPS-Augcr,TPD谱表征及CO吸附量测定,研究铜基甲醇合成催化剂活性表面铜的化学态。根据原子价补偿原理及本实验结果,在温和还原条件下,催化剂活性表面存在少量Cu~+,它是 CO、H_2 的吸附活性位。     

Rh-Mo-K/γ-Al_2O_3催化剂的TPR研究

用TPR对γ－Al2O3负载的Rh催化剂和Rh-Mo-K催化剂的还原性能进行了比较研究,发现Rh催化剂在氧化过程中形成两种Rh的氧化物；向Mo-K催化剂加入铑使得Mo易还原，且Rh的氧化物部分覆盖K-Mo物种，因而形成了含有Mo-O-Rh键的混合氧化物，该物种稳定，500℃时不能被H2还原,这些氧化物提高反应活性的机理可能是降低了CO化学吸咐，增大了表面H原子的浓度，从而有利于长碳链醇的合成.     

负载型铜基催化剂上乙醇脱氢直接合成乙酸乙酯

采用浸渍法合成了经各种元素改性的负载型Cu/SiO2 催化剂 ,并考查了在该催化剂上乙醇直接脱氢为乙酸乙酯的反应性能 .结果表明ZrO2 的加入大大提高了催化剂的活性和选择性 ,使用 95 %乙醇为原料 ,在 2 6 5℃ ,重量空速(WHSV)为 1.5h- 1 ,铜担载量为 15wt % ,ZrO2 含量为 3wt%时 ,乙醇的转化率为 70 .5 % ,乙酸乙酯的选择性为 5 0 .0 % .催化剂的高活性和高选择性可归结为ZrO2 提供了酸活性中心 .TPR结果表明ZrO2 的加入还大大促进了Cu的还原