水热处理HZSM-5分子筛的结构变化及其对甲苯甲醇烷基化制对二甲苯催化性能的影响

HZSM-5分子筛经水热处理后,通过浸渍法合成了多组分复合改性的甲苯与甲醇烷基化催化剂.采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、低温N2吸附、Al固体核磁共振谱(27Al MAS NMR)和热重分析(TG)等手段对水热处理前后的分子筛孔道结构和酸性的变化进行了表征.在小型固定床上考察了改性HZSM-5上制备的催化剂在甲苯与甲醇烷基化反应中的性能.在反应温度为440℃,液时空速5h-1,甲苯(T)/甲醇(M)=2的条件下,经水热处理4小时HZSM-5上制得的催化剂显示了较好的稳定性,明显高于未经水热处理的催化剂.水热处理后HZSM-5上强酸位酸强度降低和孔道的疏通可能是催化剂稳定性提高的主要原因.     

完全液相法AlOOH催化甲醇脱水行为研究

用完全液相法制备了用于甲醇脱水合成二甲醚的羟基氧化铝催化剂,对催化剂进行活性评价,并与共沉淀法、溶胶凝胶法制备的催化剂进行了对比,用XRD、NH3-TPD、XPS、氮吸附等方法对催化剂进行了表征。活性评价结果显示,完全液相法制备的催化剂用于甲醇脱水反应,催化剂的诱导期较长,经过诱导期后甲醇转化率可以达到80%,与传统法相同热处理温度下制备的催化剂活性相当。XRD显示,经过500℃焙烧的催化剂以γ-Al2O3形态存在;但当热处理温度为300℃时,无论焙烧还是液相热处理,催化剂均以AlOOH形式存在。XPS结果表明,完全液相法制备的催化剂表面碳含量高于传统法制备的催化剂。NH3-TPD结果表明,完全液相法制备的催化剂表面强酸中心较多,与表面碳物种有关。反应过程中甲醇和二甲醚的洗脱作用使反应后催化剂表面的碳含量有所下降,弱酸中心增加,催化活性提高。     

CuO/TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂对NO+CO反应性能的影响

以TiO2为载体，采用浸渍法制备了不同负载量的CuO／TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂，并在色谱—微反装置上考察了催化剂对NO CO反应性能，并通过TPR、XRD和NO-TPD技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂经500℃ H2气氛中还原1h与空气氛中处理的相比，活性有明显的改善，CuO／TiO2(6％)对NO完全转化的T99%＝325℃，而CuO-ZrO2/TiO2(6％，10％)对NO完全转化的T99%＝300℃；TPR结果表明CuO／TiO2在TPR过程中出现4个还原峰，而CuO／TiO2只有2个还原峰，说明ZrO2的引入使CuO在TiO2上的还原物种发生了变化；空气氛处理的CuO／TiO2催化剂XRD检测到的是CuO的特征衍射峰，而H2气氛处理是金属Cu的特征衍射峰；NO-TPD结果表明两种气氛处理的催化剂，NO吸附在其上的热脱附产物中质谱能检测到4种物种(NO，N2O，N2和O2)，低温脱附物种为吸附在弱位上的NO，高温脱附物种则是吸附在强位上的NO；CuO／TiO2上引入ZrO2后NO的脱附峰温明显降低，这表明NO在CuO-ZrO2/TiO2表面的分解活性大于No在CuO／TiO2表面的分解活性;NO CO反应低温时形成中间产物N2O，高温时产生N2;NO-TPD脱附峰温与两种气氛处理的催化剂活性有很好的对应关系，且NO在催化剂表面的解离是NO CO反应的速控步骤．     

碳纳米管促进Cu-基高效甲醇合成催化剂

用自行制备的碳纳米管（CNTs）作为促进剂，研制出一类高效甲醇合成催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs，评价它们对CO／CO加氢成甲醇的催化活性，并与非CNTs促进的相应体系作对比研究。实现发现，碳纳米管能显著地促进甲醇合成反应活性的提高。在493K，5．0MPa,H2/CO/CO2/N2=62/30/5/3(V/V),GHSV=8000h^-1的反应条件下, Cu6Zn3Al1-Ox-12.5wt%CNTs催化剂上，甲醇的时空产率达1064mgh^-1(g-catal)^-1；产物中甲醇的选择性达98％以上；而在相同的制备和反应条件下、在非促进相应催化剂Cu6Zn3Al1-Ox上，甲醇的时空产率只达729mgh^-1（g-catal)-1.H2-TDP观测揭示，常压下在CNTs材料、以及CNTs促进催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs上，可以吸附存储着数量相当可观、在423－573K温度范围处于可逆吸、脱附的吸附氢物种。这一特性将有助于在甲醇合成反应条件下，营造较高氢稳态的表面氛围，以有利于提高表面加氢反应的速率；与此同时，很可能由于加氢活性的提高，使得碳纳米管促进催化剂上甲醇合成反应所需温度比非促进的相应体系下降15－25K，这在相当大程度上将有利于提高CO的平衡转化率和甲醇合的平衡产率。本文结果表明，碳纳米管对H2优异的吸附、活化及存储性能对于促进其所改进催化剂上甲醇合成反应活性的显著提高，起着关键作用。     

过渡金属对Cu60-Zn30-Al10变换催化剂性能的影响

研究了锰、钴、锆等过渡金属对Cu60-Zn30-Al10变换催化剂性能的影响，并采用X11D、TPD、rIPR等手段对其进行了表征。结果表明，过渡金属的加入提高了催化剂的活性，其中以锰的改性效果最好。锰的加入提高了催化剂的分散度、活性比表面积和CO吸附量，降低了催化剂的还原温度，改善了催化剂的性能；铜基催化剂在变换反应中的活性相主要是Cu^0和Cu^ 。     

固体酸和固体超强酸负载CuⅠ的催化剂制备与催化合成碳酸二甲酯

用含SO4^2-和S2O8^2-离子溶液对未定型MxOy（M=Al,Zn,Fe）金属氧化物和γ-Al2O3浸渍法处理后经过热处理制备了多种SO4^2-/MxOy,S2O8^2-/MxOy固体酸,并以其为载体采用固体离子交换法制备了Cu^Ⅰ/SO4^2-/MxOy和Cu^Ⅰ/S2O8^2-/MxOy催化剂。该系列催化剂在CH3OH液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）反应中表现出良好的催化活性。其中,CuI/S2O8^2-/γ-Al2O3催化剂的甲醇转化率高达17.46%,DMC选择性和时空产率也分别达到98.65%和3.02 g.g-1.h-1,明显高于传统的CuCl催化剂。py-FTIR和XRD表征分析证明,SO4^2-/γ-Al2O3和S2O8^2-/γ-Al2O3固体酸上具有Bronsted酸位,通过固体离子交换实现了载体对活性金属组分的负载和锚定,同时保持了载体原有的结构。XPS表征表明,催化剂内的Cu主要以Cu^Ⅰ形式存在,为催化剂的活性中心。     

CO对Cu—Zn—Zr催化剂CO2加氢合成甲醇的影响

用四种ＣＯ含量不同的原料气对Ｃｕ－Ｚｎ－Ｚｒ催化剂进行ＣＯ２加氢合成甲醇的研究．结果表明ＣＯ能抑制催化剂表面产生逆水汽变换反应活性位的ＣＯ２吸附,从而有效地提高ＣＯ２加氢合成甲醇的选择性     

改进型铜基甲醇合成催化剂的制备研究

在三组分铜基催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ中添加少量第四组分金属氧化物助剂ＭＯ＿ｘ，制得改进型四组分铜基甲醇合成催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍ（ＸＨ４０２）；５．０ＭＰａ压力下的活性评价结果表明ＸＨ４０２催化剂合成甲醇时空得率比工业甲醇合成催化剂Ｃ３０１提高２５％。催化剂的ＸＲＤ表征显示，工作态ＸＨ４０２催化剂的活性相特征峰２θ＝４３．３２°的强度比Ｃ３０１的提高约３０％。     

改性的高硅铝比的HZSM-5催化剂上甲苯与甲醇的择形烷基化制对二甲苯

成型后的不同硅铝比HZSM-5分子筛通过浸渍法合成了Si-La,Si-Mg-La和Si-Mg-P-La多组分复合改性的催化剂,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和低温N2吸附等手段对改性前后催化剂的孔道结构和酸性的变化进行了表征.在小型固定床上考察了催化剂在甲苯与甲醇烷基化反应中的性能.在反应温度为440℃,液质空速2h-1,甲苯(T)/甲醇(M)=2的条件下,高硅铝比的Si-Mg-P-La-modified A-200催化剂显示了最高的对二甲苯的选择性(87%以上),并且在测试时间内,甲苯转化率和对二甲苯的选择性基本不变.其性能明显优于低硅铝比的Si-Mg-P-La-modified A-28催化剂.     

CU2+掺杂对Ce-Zr-O固溶体结构及苯催化燃烧性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了掺杂Cu^2＋抖的Ce-Zr-O固溶体,利用X-射线粉末衍射法（XRD）对其晶相进行了分析．结果表明,由Ce-Zr-O固溶体掺杂Cu^2＋形成的Ce-Zr-Cu-O具有与CeO2相似的立方晶型。经1000℃高温处理后,晶体结构未发生变化．与未掺杂Cu^2＋的Ce-Zr-O固溶体相比,Ce-Zr-Cu-O对苯完全氧化反应有较高的催化活性,在苯氧化为CO2且CO2的生成率（Yo2）相同时,其所需要的反应温度明显低于Ce-Zr-O固溶体所需的反应温度,Yco2为10％,50％和90％时,反应温度差肿分别为67,47,38℃。当反应温度达到550℃时,Ce-Zv-Cu-O能够催化苯蒸气全部转化为CO2,显示出良好的低温燃烧催化性能．当反应温度为450℃时,经800℃和1000℃高温热处理的Ce-Zr-Cu-O的催化活性分别为78％和41％,表明其具有较好的耐热稳定性．     

纳米NiO／SiO2催化剂的制备及其在碳纳米管合成中的应用

以有机硅剂和硝酸镍为主要原料，通过调节有机硅剂和硝酸镍的配入量，采用sol-gel法及超临界干燥法，制得纳米SiO2－纳米NiO复合催化剂。催化剂的比表面积在470－1590m^2/g之间，将此种催化剂用于有机碳源热解制备碳纳米管过程中发现，该类催化剂可制备管径可控、纯度高的碳纳米管。     

丙烯酸酯化反应中固体酸催化剂的应用

制备并研究了多种用于合成丙烯酸酯的固体酸催化剂，以代替浓硫酸，初步探索了负载型固体酸以及锆基固体酸ＣＺ催化剂的不同制备方法对催化剂性能的影响。结果表明：在反应温度为１１０～１２０℃，酸醇质量比为１０５～１１∶１的条件下，以对甲苯磺酸为活性组分负载到分子筛上制得催化剂对丙烯酸二乙二醇酯有较好的催化活性，丙烯酸的转化率达到９３９％。锆基固体酸催化剂ＣＺ对多种丙烯酸酯合成均有很高的活性，丙烯酸的转化率可达到９７８％。用于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ＴＭＰＴＡ）合成，产物中其二酯和三酯的比例为１比６６。     

流态化催化裂化废催化剂应用研究进展

结合典型流态化催化裂化(FCC)废催化剂的物理化学特性,阐述其改性再生及其应用研究进展。FCC废催化剂可以在原本已沉积有Ni的基础上再补充负载Ni制备优良的加氢催化剂并应用于农林产品松脂的催化加氢反应;可以作为催化剂载体进行再利用;可以制备改性催化剂用于废塑料和生物质的裂解;可以经水热反应合成高精度超细分子筛;可以用于废水处理和润滑油、石蜡精制。随着石油化工产业的迅猛发展,FCC废催化剂的排放量不断增长,为了实现FCC废催化剂的资源化再利用,以FCC废催化剂制备加氢催化剂和固体吸附剂具有广阔的应用前景。     

四乙基铅和扫气剂对非贵金属燃烧催化剂中毒影响的研究

对添加了四乙基铅以及扫气剂(二氯乙烷及二溴乙烷)的甲苯对非贵金属燃烧催化剂的中毒情况进行了考察。研究了在实验室条件下,它对催化剂的催化活性、寿命的影响和中毒的类型。对于催化剂中毒的机理也进行了初步的探讨。     

Mo-V-Co-O催化剂的丙烷氧化脱氢性能研究

考察Mo2V1M0．5Ox(M=Co，Zr，Nb，Bi，Ni，Fe，Mn，Al，Sb，P，Nd，Te)系列催化剂的丙烷氧化脱氢性能，其中，添加Co的催化剂表现出较好的催化活性和丙烯选择性．对催化剂的BET，XRD，H2-TPR和NH3-TPD表征结果表明，Co元素的添加，改变了催化剂的物相组成，氧化还原性和酸碱性质，从而提高了Mo2V1Co0．5Ox催化剂的丙烷氧化脱氢性能．     

钛系负载型催化剂丙烯聚合动力学研究

研究了常压下采用含苯甲酸乙酯的钛系负载型催化剂的丙烯聚合动力学，并用动力学方法测定了定催化体系聚合加氢和不加氢的活性中心比浓度［Ｃ＾＊］、聚合速率常数Ｋｐ，链增长活化能△Ｅ。结果是加氢聚合在３０～５０℃温度下［Ｃ＾＊］值为５×３０＾－３～１５×１０＾－３ｍｏｌ／ｍｏｌＴｉ，Ｋｐ值为６５～９４Ｌ／ｍｏｌ．ｓ，△Ｅ为１９．２ｋｊ／ｍｏｌ；不加氢聚合［Ｃ＾＊］值为１×１０＾－３～３．５×１０＾－３ｍｏｌ     

酚类烷基化催化剂的失活及再生

采用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＧ和比表面及孔径分布测定等方法，对文题进行了研究，催化剂表面上结炭污染是造成催化剂活性下降的主要原因。采用空气－水蒸气烧炭法，在第一阶段，水量为０．５ｋｇ／ｋｇｃａｔ·ｈ，空气量１８０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，热点温度４５０℃；第二阶段，空气量２４０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，水量逐渐减少到零，热点温度５００℃的条件下对失活催化剂进行再生，处理后的催化剂性能基本恢复。     

乙二醇乙酸酯的催化合成研究

对乙二醇与乙酸脂化合成二醇乙酸酯的反应进行了研究，得出以ＦｅＹ为催化剂且用量为醇的质量百分比为３．７％，醇酸双为１：５，反应时间为６ｈ，混酯收率达８４．６％（按双酯计）的结论。     

加氢脱硫催化剂活性测定标准方法

加氢脱硫催化剂是石油化工行业的最重要催化剂之一，ＩＵＰＡＣ等单位为此建立了催化活性测定的标准方法。测定选用噻酚为反应特征硫化物并以正已烷为溶剂。标准方法对微型反应器的构成及流程设置、催化剂的处理和称量、预硫化剂配制和操作程序、反应物浓度、流率和反应温度等都做了具体说明，本文介绍采用标准方法的仪器流程配置、试验步骤和测定结果。