微通道反应器内富氢重整气中CO选择性甲烷化净化

将4Ni-2Ru/ZrO2双金属催化剂均匀涂布到微通道反应器中,运用CO选择性甲烷化方法来净化富氢重整气中的CO。考察了焙烧温度、催化剂的涂布方法和CTAB/Zr的比例对催化剂性能的影响。实验结果表明：CTAB/Zr=0.35、350 ℃焙烧所制备的催化剂表现出良好的低温活性。反应温度240 ℃时可将CO的出口浓度降低到11 ppm,在温度240～300 ℃、空速13000～20000 h-1的范围内CO的转化率都可达99%以上,CO2的转化率不超过7%。     

Cu_(5%)/Ce_(0.5+x)Zr_(0.5-x)Bi_yO_(2+λ)催化剂的制备及其性能研究

以Ce-Zr-Bi-O复合氧化物作为载体,研制Cu5%/Ce0.5+xZr0.5-xBiyO2+λ催化剂,考察铈、锆和铋含量及载体制备方法对催化剂性能的影响.实验结果表明,当载体采用共沉淀法制备,Ce、Zr和Bi的摩尔比为0.65︰0.35︰0.06,Cu负载量为5%时,所制得的Cu5%/Ce0.65Zr0.35Bi0.06O2+λ具有更好的催化活性,能使CO在200℃时达到完全转化,NO在350℃时达到完全转化.XRD和SEM的测试结果表明:Bi的加入能够形成稳定的立方相Ce-Zr-Bi固溶体,晶粒达到纳米级,同时不出现CuO在催化剂表面聚集的现象,因此Cu5%/Ce0.65Zr0.35Bi0.06O2+λ催化活性更高.     

Mn掺杂的Cu-Co堇青石整体催化剂催化燃烧醋酸甲酯

采用浸渍法制备Mn掺杂的Cu-Co整体催化剂,通过X线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂进行表征,并以醋酸甲酯催化燃烧为探针反应,考察涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比、Mn掺杂量、焙烧温度等条件对催化剂性能的影响。结果表明:涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比为2∶1,Mn掺杂量为6%,n(Mn)∶n(Cu)∶n(Co)为2.2∶1∶2,焙烧温度为500℃时,催化剂具有最佳的活性。当醋酸甲酯质量浓度为9 g/m3,质量空速为12 L/(g.h)时,醋酸甲酯转化率达到90%的反应温度为256℃。     

铈对铜基锆交联粘土催化剂性能的影响

采用聚合羟基复合阳离子合成交联粘土Zr-RE-PILC(RE=Ce、La、Y),经SO42-改性后,以浸渍法制备了用于C3H6选择性还原NO的铜基交联粘土催化剂Cu(3%,质量分数)/Zr-RE-PILC,在微型反应器上考察了稀土元素La、Ce、Y的引入对催化性能的影响,并采用XRD技术对催化剂进行了表征.结果表明,引入Ce可以显著提高催化剂的高温活性和载体的热稳定性.当Zr/Ce摩尔比为5、老化温度为65℃、焙烧温度为500℃时,可以合成热稳定性良好的Zr-Ce-PILC复合交联粘土载体.采用Cu/Zr-Ce-PILC催化剂,在反应温度为300℃、反应气组成为0.22%NO-0.15?H6-2%O2-97.63%He、空速为50 000mL/(h.g)的条件下,NO的转化率可达65%;反应温度为500℃时NO的转化率仍达22.5%.     

熔铁催化剂对费托合成反应的催化特性研究

通过对某工业熔铁催化剂的分析,发现该催化剂的物相主要为Wusite-FeO和C-Carbon。考察了该催化剂在固定床积分反应器中费托合成反应。研究了不同温度,H2/CO进料摩尔比和空间速度下该催化剂的催化特性。发现当压力2．5Mpa,空速1600h^-1,H2／CO进料摩尔比为3／2,温度260～300℃时,随温度的升高,CO、H2的转化率和CH4的选择性增大,而CO2选择性减小;温度290℃,压力2．5Mpa,空速1600h^-1,H2／CO进料摩尔比在0．5～1．5时,随H2／CO进料比增加,CO转化率,H2／CO摩尔利用比和CH4选择性都增加,但H2转化率和CO2选择性减小;空速对该熔铁催化剂的催化特性的影响不显著。     

固体酸MoO_3/ZrO_2-TiO_2的制备和催化性能的研究

采用混合沉淀过饱和浸渍法制备Mo O_3/Zr O_2-Ti O_2固体酸催化剂.以催化水解CFC-12(CCl_2F_2)的转化率90%作为评价标准,考察并优化浸渍液浓度、浸渍时间、浸渍温度、焙烧温度、焙烧时间等催化剂制备条件.结果表明,催化剂的最佳制备条件为:钛锆摩尔比为7∶3,浸渍液浓度为0.25 mol/L,浸渍时间6 h,浸渍温度60℃,焙烧温度500℃.对催化剂进行XRD、SEM、EDS表征,结果表明该方法合成的催化剂为纯相,主要结构为四方晶相的Zr(Mo O_4)_2掺杂锐钛型的Ti O_2,稳定性较好,是催化水解CFC-12良好的催化剂.     

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。     

ZnO-TiO2-SiO2复合催化剂作用下碳酸二甲酯的合成

通过溶胶-凝胶法制得了复合催化剂ZnO-TiO2-SiO2,采用XRD和FT-IR进行了表征,并对其催化合成碳酸二甲酯(DMC)的活性进行了测试.结果表明,ZnO-TiO2-SiO2催化剂在焙烧温度为350 ℃,催化剂用量为反应体系总质量的2%,反应时间为6 h,反应温度为160 ℃,甲醇与尿素摩尔比为14时,DMC的最高收率为12.3%.     

锰锆镧固溶体的制备及负载铜催化剂的性能研究

采用改进的共沉淀法制备锰锆镧复合氧化物(MnxZr1-xLayO2-σ)载体,然后采用等体积浸渍法负载活性组分Cu,制得铜基锰锆镧复合氧化物(Cuλ/MnxZr1-xLayO2-σ)催化剂.考察该催化剂催化CO、C3H6和NO转化反应的三效催化性能,并且利用XRD、TG和SEM等方法研究催化剂结构与性能的关系.实验结果表明:Mn:Zr:La摩尔比为0.9:0.1:0.06,Cu负载量为5%时,制得的Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂催化CO、NO和C3H6转化反应的活性良好;Mn、Zr和La能够形成稳定的Mn-Zr-La固溶体,可以有效提高催化剂的低温活性和热稳定性,并且不出现Cu、Mn、Zr或者La物种在载体表面富集的现象;因此,Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂具有良好的性能,在该催化剂上CO、C3H6和NO的起燃温度(T50)分别为112℃,253℃,210℃,完全转化温度(T90)分别为154℃、319℃和288℃,至500℃时转化率分别高达100%、97.5%和99.3%.     

CuO//La2O3/γ-Al2O3合成2-甲基吡嗪的催化性能

用改进的柠檬酸络合法制备了CuO//La2O3/γ-Al2O3催化剂,并通过XRD、NH3-TPD技术对样品进行了表征,探索其对乙二胺(ED)和1,2-丙二醇(PG)为原料合成2-甲基吡嗪(2-MP)反应的催化活性。分别考察了催化剂不同金属配比、煅烧温度以及反应温度、气体空速等对催化剂活性的影响。结果表明:当铜铝摩尔比为4∶6,煅烧温度为700℃时催化剂的催化性能最好;在原料液中1,2-丙二醇、乙二胺和水的摩尔比为1∶1∶2、反应温度为320℃、气体空速(GHSV)1 815 h-1的条件下,1,2-丙二醇的转化率为100%,2-甲基吡嗪的收率为82.7%。     

Cu/Mo/CeO_2-ZrO_2催化剂的制备及其三效催化性能

以不同沉淀剂制备的CeO2-ZrO2复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制备了Cu/Mo/CeO2-ZrO2催化剂.研究结果表明,当Ce︰Zr的摩尔比为0.65︰0.35,Mo添加量为6%,Cu负载量为5%时,制得的Cu/Mo/CeO2-ZrO2对CO、C3H6和NO的转化具有更好的催化活性,在该催化剂上,CO、C3H6和NO的T50分别为103℃、248℃和244℃,T90分别为189℃、450℃和321℃.Mo的添加能够使催化剂形成稳定的立方晶相固溶体结构,并且使其颗粒更加细化,从而有利于Cu物种高度分散在催化剂表面,提高了催化剂的性能.     

In situ time-resolved FTIR investigation on the reaction mechanism of partial oxidation of methane to syngas over supported Rh and Ru catalysts

In situ time-resolved FTIR spectroscopy was used to study the reaction mechanism of partial oxidation of methane (POM) to synthesis gas and the reaction of CH4/O2/He (2/1/45, molar ratio) gas mixture with adsorbed CO species over Rh/SiO2, Ru/γ-Al2O3 and Ru/SiO2 catalysts at 500-600℃. It was found that CO is the primary product of POM reaction over reduced and working state Rh/SiO2 catalysts. Direct oxidation of CH4 is the main pathway of synthesis gas formation over Rh/SiO2 catalyst. CO2 is the primary product of POM over Ru/γ-Al2O3 and Ru/SiO2 catalysts. The dominant reaction pathway for synthesis gas formation over Ru/γ-Al2O3 catalyst is via the reforming reactions of CH4 with CO2 and H2O. For the POM reaction over Rh/SiO2 and Ru/γ-Al2O3 catalysts, consecutive oxidation of surface CO species is an important pathway of CO2 formation.     

MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化水解HCFC-22和CFC-12的研究

氟利昂无害化与资源化处理技术已成为当今环保领域的研究热点.采用混合沉淀过饱和浸渍法制备MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂.将氟利昂通入以石英砂为催化剂填料载体的催化反应床中,利用管式炉加热,进行催化水解实验.从水解温度、水蒸气体积分数等反应条件考察了MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂对CHClF_2(HCFC-22)和CCl_2F_2(CFC-12)降解效果的影响.结果表明,500℃焙烧的MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸在相同的条件下催化水解HCFC-22和CFC-12,HCFC-22的降解率高于CFC-12,HCFC-22比CFC-12容易水解.两者的主要水解产物均为CO、CO_2、HF和HCl.被吸收后的产物为氟离子和氯离子,成分简单,经简单处理可被回收利用.反应60 h后HCFC-22和CFC-12的降解率仍维持在70%以上.由此可见,MoO_3/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂催化水解HCFC-22活性高且稳定性好.XRD和SEM表征表明,MoO_3/ZrO_2-TiO_2催化剂的主要结构为四方晶相的Zr(MoO_4)2掺杂锐钛型的TiO_2.     

山苍籽核仁油合成生物柴油研究

以山苍籽核仁油为原料,采用固体酸催化酯化-相转移催化酯交换反应合成生物柴油.从固体酸SO_4~2-/ZrO_2为催化剂进行酯化反应降低酸值,以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)/NaOH为相转移催化剂进行酯交换反应,得到合成牛物柴油的优化工艺条件.研究结果表明,固体酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化酯化反应的最佳条件为:油重4%的SO_4~(2-)/ZrO_2,醇油摩尔比为10:1,温度为68℃,反应时间为4 h,原油酸值降到2.52 mg/g:该法相对浓硫酸催化酯化法具有不需耐酸设备、催化剂易回收、无废水排放等优点;相转移催化酯交换反应的最佳条件为:温度为25℃,0.5%的十六烷基三甲基溴化铵,油重1%的NaOH,醇油摩尔比为6:1,反应15 min,原油酯交换率达到97.6%;采用相转移催化技术,反应在常温下进行,大大减少了能耗,缩短了反应时间,具有的产业化前景.     

ZrO_2/SiO_2催化柠檬醛MPV反应活性的研究

研究了用浸渍法制备的ZrO_2/SiO_2样品的比表面积,ZrO_2的晶相、样品表面酸碱性质及其催化柠檬醛MPV反应的活性.研究结果表明,ZrO_2的负载量是影响催化剂活性的主要因素之一.对于350℃焙烧的ZrO_2/SiO_2样品,当ZrO_2负载量为6.37w%时,ZrO_2/SiO_2的催化活性和目标产物的选择性达到最大(柠檬醛转化率为89.3%,不饱和醇(geraniol+nerol)的选择性为89%).     

Au-K/C催化剂用于乙炔氢氯化反应制氯乙烯的催化性能

采用过量溶液浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的Au-K/C催化剂,并对其进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和BET表征。分析结果表明,Au-K/C催化剂活性组分在载体表面高度分散。在常压固定床反应器中,通过考察温度、空速和反应物配比对Au-K/C催化剂活性的影响,得到了基于Au-K/C催化剂的乙炔氢氯化反应的优化条件,即:反应温度170℃,乙炔空速120 h-1,原料配比VHCl/VC2H2=1.10。在该条件下,对Au-K/C催化剂连续进行120 h的活性考察,结果显示催化剂活性无明显降低,乙炔转化率大于96.0%,氯乙烯选择性不低于99.5%。     

Mg-Al水滑石的制备及其对Aldol缩合反应的研究

采用共沉淀法制备了Mg-Al摩尔比为2:1及3:1的Mg-Al水滑石,通过FT-IR、XRD、TG-DTA对合成的水滑石进行了表征,并以其为催化剂前驱体经高温焙烧后得到MgO-Al2O3复合氧化物(LDO).研究了该复合氧化物(LDO)在环戊酮和正戊醛Aldol缩合反应中的催化性能.结果表明:Mg-Al摩尔比为3:1的水滑石在焙烧温度为500℃,酮醛摩尔比为3:1,催化剂用量为反应物总量的8%,于回流下(约122℃)反应4 h,生成的2-亚戊基环戊酮占生成物百分比为85.2%,正戊醛转化率为99.0%,催化活性高于MgO和Al2O3.