铁、钒助剂对催化剂CuO/Al2O3上CO2+H2合成甲醇影响的XPS研究

采用XPS方法研究了Fe,V助剂的加入对CuO/Al     

不同助剂对正丁烷氧化制顺酐VPO催化剂的作用

通过有机相中还原五价钒制得钒磷氧催化剂VPO的前驱体,然后用浸渍法引入具有与V ⁴⁺离子半径相近的Fe、Co、Cu元素。利用XRD、IR等手段分别考察了晶相组成以及结构对催化剂活性的影响。实验结果表明加入助剂可提高催化剂活性和顺酐收率,催化剂主要活性相是(VO)₂P₂O₇,复合组分助催化性能优于单一组分。     

F-T合成铁-锰系催化剂的TPSR方法表征

采用程序升温表面反应(TPSR)方法,研究了F-T合成铁-锰系催化剂于不同条件下吸附CO后,在催化剂表面形成的不同加氢活性碳物种的形态和反应性。结果表明,一氧化碳在铁基催化剂上解离后,可形成三类不同加氢活性的碳物种:表面碳(或其衍生的表面碳物种)、体相碳化物和非活性碳。其中,表面碳是形成甲烷及高级烃的表面活性中间物;体相碳化物可能是催化剂在反应条件下的真实活性相;而非活性碳则可能导致催化剂的失活。适量的锰、钾助剂对一氧化碳的解离及碳物种的形成起促进作用。     

助剂改性镍铈负载橄榄石焦油裂解催化剂的研究

以镍为活性组分,二氧化铈为助催化剂,橄榄石为载体研究了橄榄石负载镍催化剂的催化性能,实验还考察了不同助剂(Cu,Fe,Mg)的添加对催化剂活性的影响,结果表明,Cu,Fe,Mg都能提高Ce-Ni/Olivine催化剂焦油裂解活性和燃气质量,其中Cu效果最佳.     

Mn助剂对CO2加氢合成甲醇催化剂Cu／Zn／Al2O3的改性作用

利用共沉淀法制备了系列Cu-Zn-Al-Mn催化剂,并对催化剂进行了活性评价．结果表明,催化剂性能与锰助剂的添加量有密切的联系,锰的加入能提高催化剂的活性,促进CO2的转化．表征结果表明,锰助剂的加入可以阻止CuO晶粒生长,有利于CuO分散,使催化剂的比表面积增加;同时,锰助剂的加入也促进了Cu（Ⅱ）向反应活性物种Cu（Ⅰ）的转化．     

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.     

单原子合金催化剂热稳定性的反应力场分子动力学研究

通过反应力场(ReaxFF)模型分子动力学模拟,研究了负载模型和掺杂模型单原子催化剂(分别记为M_1/Cu(111)和M_1@Cu(111),M=Pt,Ni,Ag,Fe)的热稳定性.模拟结果显示:对于M_1@Cu(111)掺杂模型,Pt(Ni,Fe)_1@Cu(111)的稳定性远高于Ag_1@Cu(111),温度大于500K时依旧可以保持稳定.而负载模型M_1/Cu(111)除了Fe_1/Cu(111)以外,其余模型在100～500K的温度范围中均无法保持稳定,单个金属原子会在Cu(111)表面迁移并相互聚集最终形成纳米颗粒.同时发现,随着温度的升高,Fe不同于其他金属单原子的烧结过程,会向亚表层扩散,进入合金体相.此外,还优化了Cu/Pt/H/O的力场参数,并研究了H_2气氛对单原子催化剂(SAA)催化剂模型表面稳定性的影响,发现H_2气氛的存在导致M_1@Cu(111)模型稳定性降低.理论模拟结果发现M_1/Cu(111)型SAA催化剂即使在低温下也不是一个很好的候选催化剂,而多数M_1@Cu(111)型催化剂在较高温度下依旧可以保持稳定.     

负载CuCl_2催化剂上甲醇气相氧化羰化制碳酸二甲酯的研究

经胺基官能团化介孔分子筛负载型CuCl2催化剂,表现出较高的甲醇转化率和碳酸二甲酯(DMC)收率以及较好的催化剂寿命.采用XRD、XPS和BET等对催化剂的体相结构和表面物种进行研究表明:(1)所合成介孔分子筛具有2～4nm的规整孔通道,足以容纳胺基官能团和CuCl2物种,同时留下供反应分子扩散和反应的适度空间,产生足够高的反应活性;(2)CuCl2与胺基之间存在的配位作用,有利于稳定活性中心铜离子,并使在甲醇气相氧化羰化制碳酸二甲酯反应条件下Cu(II)/Cu(I)之间的"氧化 还原"过程易于进行.     

CuO-ZnO-ZrO_2催化剂上CO_2/H_2低压合成CH_3OH反应的研究

研完了在2MPa压力下,CuO-ZnO-ZrO_2催化剂对CO_2/H_2合成甲醇反应的催化活性。用BET、XRD、SEM、TPR等测试方法对催化剂表面性质、晶相组成、活性规律及ZrO_2的作用进行了探讨。加入ZrO_2有助于提高活性组分的分散度和催化剂的表面积;可以大大提高催化剂的活性和CH_3OH的选择性。活性组分CuO存在表面和体相两种分散形式,且ZrO_2的含量和焙烧温度直接影响着CuO的分散量及催化剂活性以及孔容的分布。     

V2 O5/γ-Al2O3催化剂的乙苯混合脱氢研究

采用等体积浸渍法制备了一系列V2O5/γAl2O3催化剂,用程序升温还原反应(TPR)、X射线光电予能谱分析(XPS)、粉末X射线衍射分析(XRD)和N2物理吸附对催化剂进行了表征,并考察了催化剂在CO2气氛下乙苯氧化脱氢反应性能和在系统中通入O2对催化剂结构和催化性能的影响.结果表明,随着V负载量的增加,催化剂在CO2氧化乙苯脱氢过程中的初活性增加,但催化剂的稳定性变差;在CO2氧化乙苯过程中加入少量O2可以有效抑制催化剂表面积碳,同时使催化剂表面高价态的V物种含量增加,从而维持较高的活性和稳定性.     

有序中孔铁催化剂的费-托合成催化性能研究

以KIT-6为模板用硬模板法合成了有序中孔铁催化剂,并引入Cu助剂,考察其费-托合成反应催化性能,采用原位小角X-射线衍射和N2物理吸附等对其表征,考察了Cu助剂和CO还原对其催化性能和结构的影响.结果表明：模板法合成的铁催化剂不同于传统沉淀铁催化剂,它具有特殊的有序中孔结构和较大的比表面积,较高的费-托合成反应活性和C5＋选择性.Cu助剂使有序中孔铁催化剂的还原性提高,故活性最高.CO还原后的催化剂为孔径均一的中孔结构,比表面积较大,但有序性降低,存在部分孔坍塌.     

SMAI法制备的Ni—Ag／SiO2双金属催化剂的结构表征

应用溶剂化金属原子浸渍（ＳＭＡＩ）和普通浸渍（ＣＩ）法制备了三种不同摩尔比的ＳｉＯ２负载Ｎｉ－Ａｇ双金属催化剂，ＸＲＤ和磁测定结果表明ＳＭＡＩ催化剂中Ｎｉ和Ａｇ的粒度均小于金属含量相同的ＣＩ催化剂，ＳＭＡＩ催化剂中Ｎｉ和Ａｇ未形成合金，而ＣＩ催化剂中Ｎｉ和Ａｇ形成了合金，ＳＭＡＩ和ＣＩ催化剂都具有超顺磁性，ＸＰＳ测定结果提示，ＳＭＡＩ催化剂中零价，Ｎｉ和Ａｇ的含量高于ＣＩ催化剂，ＳＭＡＩ催化剂中Ｎ     

渣油悬浮床加氢裂化催化剂的研究

以孤岛减压渣油为原料 ,采用高压釜加氢方式考察了以钴、钼、镍、铁和稀土金属为活性组分的 2 1种催化剂对渣油悬浮床加氢裂化反应的作用。结果表明 ,在钴、钼、镍系列催化剂中 ,钼系催化剂的效果较好。其中 ,钼酸铵系列最佳 ;钴系与镍系催化剂的效果相当 ;铁系催化剂中的硝酸铁具有较高的活性和抑制甲苯不溶物生成的能力 ;稀土系列催化剂的活性远高于钴、钼、镍、铁系列催化剂 ,其产物中减压馏分油的收率较高 ,而且这种催化剂抑制甲苯不溶物生成的潜力较大 ,可以在更苛刻的反应条件下与减压渣油反应。首次采用相对效率因子 fr 来评价悬浮床加氢裂化催化剂的活性 ,与分极指数RN相比 ,fr 更能有效地衡量催化剂的活性     

碱金属掺杂对Cu/SiO2催化剂环己醇脱氢的影响

采用浸渍法制备了系列碱金属Ｍ（Ｍ＝Li,Na,K,Cs）掺杂的铜基催化剂, 铜担载量为5%(质量分数), Cu :M=5 :1（摩尔比）. 借助XRD,BET,H₂ TPR,NH₃-TPD和CO₂-TPD对催化剂进行表征, 研究了掺杂催化剂对环己醇脱氢反应的影响. 结果表明, 碱金属物种的引入改变了催化剂表面氧化铜物种的状态和分布; 减少了催化剂表面的酸中心数目, 有效抑制了脱水副产物的生成, 提高了环己酮的选择性（>99%）. Cu-K/SiO₂催化剂具有良好的催化活性和脱氢选择性, 铜和钾添加 物间的相互作用抑制了铜粒径长大, 增加了抗烧结能力, 提高了催化剂的稳定性.     

印染废水CWAO法处理中均相催化剂的研制

为了制备用于催化湿式氧化法处理高浓度印染废水的催化剂,实验中以COD达2 000 mg.L-1的亚甲蓝水溶液作降解对象,用均相催化湿式氧化法进行处理,催化剂性能以COD去除率和脱色率进行评价.在对19种可溶盐进行普选的基础上,对双组分催化剂进行复配.结果表明:铜盐和铁盐的催化活性居于前列,而硫酸铜和硫酸亚铁复配的Cu1Fe1催化剂在活性和成本上显示了优越性,同等条件下对水样的COD去除率比不加催化剂时提高约50%.对Cu1Fe1的作用机理分析表明,自由基反应以及Fe(Ⅲ)聚合物的混凝同时发挥了作用.     

乙苯脱氢制苯乙烯Fe_2O_3-K_2O系催化剂的XPS研究

对铈、钼助催的Fe_2O_3-K_2O乙苯脱氢制苯乙烯催化剂使用前后和工业用后卸下的样品作XPS研究,结果表明:用后催化剂中铁以Fe~(2+)和e~(3+)两种价态并存,表面上生成一定量羟基,反应条件下钾和氧化铁发生作用生成新相K_2Fe_2O_4,它也是活性相,表面钾被水蒸汽溶解随物料流动而迁移流失,钾的流失是失活的重要原因,还有结构因素的影响,在催化剂表面铈以CeO_2微晶存在,反应条件下部分被还原,因而增加了晶格氧的活动性和电子传递渠道,通过促进氧转移脱氢而使催化剂脱氢活性增加。     

RM5型储氢材料的预处理及对合成氨的催化机制

本文研究了RM_5(R—稀土,M—过渡金属)型储氢材料作为氨合成反应催化剂时的预处理方式,表明先反复吸放氢再高温氮化的两步预处理能获得较高催化活性,第一步使样品获得较大比表面;第二步形成催化活性物种RN和金属M。同时,分析探讨了处理过程中的影响因素,提出催化活性中心是两物种的晶相接界处的机制。     

CO2加氢逆水煤气变换（RWGS）催化剂研究进展

化石能源的广泛使用，导致CO2肆意排放至大气环境，引发一系列严重的环境问题。CO2逆水煤气变换（RWGS）反应，是实现CO2资源化利用的有效途径。对RWGS反应催化剂研究情况进行了系统的总结和综述，详细地分析了Pd、Au、Pt、Cu、Fe和Mo基等催化剂的RWGS反应性能，对金属与载体间相互作用和掺杂元素的电子效应对催化RWGS反应性能的影响进行了系统的分析。Pd、Au和Pt等贵金属对CO2弱的结合能力和定向转化能力，需进一步提高贵金属催化剂对CO2分子的吸附和活化能力来提升其催化性能。非贵金属Cu、Fe和Mo基催化剂的低温活性较差，借助新的催化剂制备方法和策略，将进一步提升CO2分子的低温催化转化活性。研究结果证实，通过优化催化剂中活性组分与载体或助剂的相互作用，能实现对相应催化剂的RWGS反应性能进行调控。总结了非贵金属和贵金属催化剂上CO2 加氢机理，分析了非贵金属和贵金属催化剂RWGS反应性能间的差异，为开发制备新型的RWGS反应催化剂材料提供了可行思路和理论依据。     

甲醇脱氢合成甲酸甲酯的Cu—ZnO／SiO2催化剂

研究了外界条件对Cu-ZnO/SiO2催化剂在甲醇脱氢合成甲酸甲酯反应中活性的影响，使用X射线粉末衍射法、红外光谱－程序升温热脱附法等手段对催化剂进行了表征。结果表明，还原前的Cu-ZnO/SiO2催化剂中只有CuO和ZnO物相，还原活化后的CuO-Zno/SiO2催化剂中，CuO被还原Cu,ZnO被部分地还原；催化剂表面只有L酸中心，没有B酸中心，甲醇的吸附发生在L酸中心上。