膜催化研究IV: 钯-氧化铝/陶瓷复合膜

本文在无机氧化铝膜的基础上掺入钯, 用sol-gel法制得钯-氧化铝/陶瓷复合膜, 将该膜用于乙醇脱氢制乙醛反应, 分别考察了反应温度、乙醇进样量以及内管惰性气体吹扫气流对乙醛产率的影响, 并在相同条件下比较了常规反应器及单纯氧化铝膜反应器的结果。实验数据表明, 氧化铝膜中掺入钯后可显著提高乙醛产率。本文测定了该复合膜的H2/Ar分离系数、孔径分布, 并利用电子显微镜、X射线衍射等手段对其进行了表征。     

膜催化研究——Ⅳ.钯-氧化铝/陶瓷复合膜

本文在无机氧化铝膜的基础上掺入钯,用sol-gel法制得钯-氧化铝/陶瓷复合膜,将该膜用于乙醇脱氢制乙醛反应,分别考察了反应温度、乙醇进样量以及内管惰性气体吹扫气流对乙醛产率的影响,并在相同条件下比较了常规反应器及单纯氧化铝膜反应器的结果.实验数据表明,氧化铝膜中掺入钯后可显著提高乙醛产率.本文测定了该复合膜的H_2/Ar分离系数、孔径分布,并利用电子显微镜、X射线衍射等手段对其进行了表征.     

膜催化研究(Ⅲ)——无机膜反应器中乙醇脱氢制乙醛

应用Sol-gel法制备了无机氧化铝膜,其孔径大小集中分布在3～5nm间,透过率和分离系数均符合Knudsen扩散.将该膜用于乙醇脱氢制乙醛反应中,分别考察了反应温度、进料空速、内管吹扫气流对乙醇转化率及乙醛产率和选择性的影响,并与相同条件下的常规反应器中的结果作了比较.结果发现,用膜反应器后,乙醇转化率及乙醛产率均明显高于常规反应器,与相应的平衡转化率相比较,乙醛收率可提高5%～10%.     

膜催化研究 I: 在钯/陶瓷复合膜反应器中催化甲醇直接脱氢制甲醛

本文用化学镀方法制备了对氢具有高选择性和高透过率的钯/陶瓷复合膜, 并将此复合膜装于特制的膜反应器中, 考察了该反应器对甲醇催化脱氢制甲醛反应的促进作用。作为对比, 在常规反应器中也进行了上述反应。发现在623～773K温度范围内, 甲醇的转化率和甲醛的产率均有很大的提高。在低原料空速下(反应进程为热力学平均控制), 产物甲醛的产率可提高20%以上; 在中等原料空速下(反应进程为动力学控制), 甲醛的产率可提高10～15%。     

膜催化研究 I: 在钯/陶瓷复合膜反应器中催化甲醇直接脱氢制甲醛

本文用化学镀方法制备了对氢具有高选择性和高透过率的钯/陶瓷复合膜, 并将此复合膜装于特制的膜反应器中, 考察了该反应器对甲醇催化脱氢制甲醛反应的促进作用。作为对比, 在常规反应器中也进行了上述反应。发现在623～773K温度范围内, 甲醇的转化率和甲醛的产率均有很大的提高。在低原料空速下(反应进程为热力学平均控制), 产物甲醛的产率可提高20%以上; 在中等原料空速下(反应进程为动力学控制), 甲醛的产率可提高10～15%。     

钯/陶瓷中空纤维复合膜反应器中的水煤气变换反应

 采用化学镀法制备了钯/陶瓷中空纤维复合膜,并将该膜反应器用于水煤气变换反应,考察了水碳摩尔比、反应温度及压力对反应的影响. 结果表明,膜反应器中的CO转化率不仅可以超过固定床反应器中的转化率,在一定条件下还可以超过反应的平衡转化率.     

膜催化研究II. 多孔无要膜的制备与表征及其反应器对甲醇脱氢反应的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了多孔氧化铝膜, 并通过DSC、TGA、SEM、N~2吸附和气体透过率测定等手段, 对膜的性能进行了表征。结果表明, 用这种方法制备的多孔氧化铝膜是一种均匀无裂痕和具有较窄孔径分布(约4nm)的膜材料。将此多孔氧化铝膜制成膜反应器后, 用于甲醇催化脱氢制甲醛的反应, 发现甲醇转化率比常规反应器有较大幅度的提高。同时首次尝试采用溶胶-凝胶法将催化活性组分直接负载到多孔氧化铝膜上, 从而得到了一种具有催化活性的多孔膜, 并考察了它的反应活性。文中对由这两种多孔膜及钯/陶瓷复合膜制成的反应器的特点进行了比较。     

膜催化研究II. 多孔无要膜的制备与表征及其反应器对甲醇脱氢反应的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了多孔氧化铝膜, 并通过DSC、TGA、SEM、N~2吸附和气体透过率测定等手段, 对膜的性能进行了表征。结果表明, 用这种方法制备的多孔氧化铝膜是一种均匀无裂痕和具有较窄孔径分布(约4nm)的膜材料。将此多孔氧化铝膜制成膜反应器后, 用于甲醇催化脱氢制甲醛的反应, 发现甲醇转化率比常规反应器有较大幅度的提高。同时首次尝试采用溶胶-凝胶法将催化活性组分直接负载到多孔氧化铝膜上, 从而得到了一种具有催化活性的多孔膜, 并考察了它的反应活性。文中对由这两种多孔膜及钯/陶瓷复合膜制成的反应器的特点进行了比较。     

膜催化研究 Ⅱ.多孔无机膜的制备与表征及其反应器对甲醇脱氢反应的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了多孔氧化铝膜,并通过DSC、TGA、SEM、N_2吸附和气体透过率测定等手段,对膜的性能进行了表征.结果表明,用这种方法制备的多孔氧化铝膜是一种均匀无裂痕和具有较窄孔径分布(约4nm)的膜材料.将此多孔氧化铝膜制成膜反应器后,用于甲醇催化脱氢制甲醛的反应,发现甲醇转化率比常规反应器有较大幅度的提高.同时首次尝试采用溶胶-凝胶法将催化活性组分直接负载到多孔氧化铝膜上,从而得到了一种具有催化活性的多孔膜,并考察了它的反应活性.文中对由这两种多孔膜及钯/陶瓷复合膜制成的反应器的特点进行了比较.     

钯复合膜的研究进展

钯复合膜具有很高的透氢选择性以及良好的化学和热稳定性,一直是膜技术领域的研究热点。本文综述了近年来在钯复合膜透氢机理、钯膜制备方法以及钯膜反应器等方面的研究进展;着重讨论了近3年来钯复合膜制备方法的新进展,包括超临界条件下制备钯复合膜的新技术等内容;总结了钯复合膜在脱氢、部分氧化以及耦合反应过程中应用的一些代表性工作,并对钯复合膜制备与应用的发展趋势进行了展望。     

共沉淀镍催化剂用于膜反应器中高碳烃类燃料水蒸气重整反应

 采用共沉淀法制备了NiO/La-Al2O3催化剂,利用低温N2物理吸附、程序升温还原、 H2-O2化学吸附和X射线衍射对催化剂进行了表征,并将该催化剂应用于Pd膜反应器中高碳烃类燃料水蒸气重整反应. 结果表明,催化剂中NiO与载体间存在较强的相互作用. 与常规固定床反应器相比,在膜反应器中,由于高渗透性能的Pd金属复合膜能选择分离氢气,结果氢气产率得到了明显的提高,甲烷的生成得到了有效抑制,并且在接近实用的反应条件下,依然能够得到高的氢气产率和回收率. 高碳烃类燃料水蒸气重整反应制氢的过程可以在一个膜反应器中,利用一种催化剂在反应温度低于823 K的温和条件下实现.     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性.本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺.     

铜-钯复合催化膜在甲醇脱氢制甲酸甲酯的应用

研究了常压下甲醇脱氢制甲酸甲酯的膜催化反应．采用离子交换法制备的铜复合膜在１６０～２６０℃表现出较高的反应活性，２４０℃时甲醇转化率和甲酸甲酯收率分别为５７３％和５００％，而相应固定床反应器的甲醇转化率和甲酸甲酯收率分别为４３１％和３６９％．铜钯复合膜反应器能使反应选择分离同时进行，但产物甲酸甲酯的总收率不及铜复合膜．还对铜复合膜的制备条件作了初步探讨．     

乙醇的低温光催化氧化实验研究

利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)，在间歇式反应器中研究了高浓度乙醇的低温光催化氧化特性。研究结果表明，FT-IR技术能够用来研究气态有机物的光催化降解特性；在乙醇的光催化降解过程中，有乙醛等中间产物生成，乙醇先被氧化为乙醛，再被氧化为二氧化碳；在间歇式反应器中，乙醇的循环流量对乙醇的瞬时降解速率影响不大；高浓度乙醇的低温光催化氧化过程可以用单步Langmuir-Hinshelwood 方程来描述；温度对乙醇光催化氧化的初始反应速率的影响十分显著，高浓度乙醇的初始反应速率随温度的升高而迅速提高。     

应用等离子体溅射方法制备钯-银合金复合膜及其膜表征

研究应用等离子体溅射方法制备钯 银合金复合膜 ,并用电子显微镜和高温气体渗透测定来表征膜的质量 .用sol gel方法在工业微滤氧化铝陶瓷膜上沉积纳米孔γ Al2 O3 膜 ,以改善衬底表面的粗糙度 ,降低气相沉积过程中的阴影效应 .以改进钯 银合金膜的气密性为目标来优化等离子体溅射方法的沉积条件 (衬底温度及沉积压力等 ) .典型的钯 银合金复合膜具有氢渗透速率 :0 .0 36× 10 -5 ～ 1.17× 10 -5cm3 /cm2 ·s·Pa ,氢对氮的分离选择性 :5 1.5～ 10 0 0 ,测试条件 :温度为 35 0～ 45 0℃ ,膜两侧压力降为 10 4～ 10 5 Pa     

钯合金膜分离纯化氢同位素的研究进展

钯合金膜因其具有优异的透氢性能及良好的化学和热稳定性,已被广泛应用于氢同位素的分离纯化领域。而PdAg和PdY合金膜在众多钯合金膜中透氢性能出色备受关注。本文比较了PdAg、PdY等多元钯合金膜的透氢性能及抗中毒情况,总结了PdAg复合膜的制备方法及透氢选择性,重点介绍了钯合金膜分离氢同位素的研究进展,并对钯合金膜的未来研究方向进行展望。     

采用醋酸钯/邻菲洛林/脂肪胺催化体系制备丙烯酸乙烯酯

以醋酸钯/邻菲洛林/脂肪胺为催化体系,丙烯酸和乙酸乙烯酯为原料,通过乙烯基交换反应制备丙烯酸乙烯酯。用红外光谱和核磁共振对产物的结构进行了分析和表征;用气相色谱研究了反应的产率;考察了不同种类的共催化剂、反应物配比、不同的脂肪胺对该反应体系催化活性和催化剂稳定性的影响。结果表明,加入脂肪胺能有效稳定钯催化剂,提高反应活性,反应产率达到60%以上。     

中空纤维催化膜反应器中环戊二烯的选择加氢反应

将聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）负载钯催化剂（ＰＶＰ－Ｐｄ）镶嵌到三种醋酸纤维（ＣＡ）中空膜（ＣＡ－Ｉ，ＣＡ－Ⅱ，ＣＡ－Ⅲ）内制各中空纤维催化膜，并进一步制成催化膜反应器，在４０℃和０．１ＭＰａ的反应条件下，在催化膜反应器中进行了环戊二烯的选择加氢反应，考察了具有不同氢气渗透率的醋酸纤维丝组成的三种膜反应器对反应的转化率及选择性的影响，并在此基础上考察了各种反应参数对反应的影响，ＣＡ中空纤维催化膜对环戊