CO偶联临氢反应Pd-Fe/Al2O3催化剂的XPS研究

 利用XPS及氩离子溅射等技术对CO偶联和临氢反应中所用催化剂\r\n表面活性组分和助剂的含量及其化学状态进行了分析，并通过测定氢在\r\n催化剂表面的化学吸附，以及氢浓度对催化剂活性的影响，探讨了CO偶\r\n联反应中催化剂临氢失活的主要原因．XPS表征结果表明，CO偶联反应\r\n中催化剂活性组分以Pd0和Pd2＋形式共存；而临氢反应后仅以Pd0形式\r\n存在，助剂FeO从催化剂的内部向表面迁移且有少量Fe2＋转变为Fe3＋\r\n．催化剂临氢失活的主要原因是H2在活性组分Pd及助剂Fe（主要是FeO\r\n）表面均可形成解离吸附，形成的金属氢化物可在低活化能条件下发生\r\n迁移．这种迁移有利于副产物乙醇的生成，从而削弱了CO偶联主反应，\r\n催化剂表面活性组分Pd的相对含量减少，并几乎处于钝化状态，导致临\r\n氢反应中CO转化率、草酸二乙酯选择性及空时收率均下降．停止通入H\r\n2后，催化剂的活性可恢复至正常状态．     

钯系催化剂的氨中毒研究

 考察了CO常压气相偶联合成草酸酯反应体系中在不同氨含量下P\r\nd系催化剂活性随反应时间的变化．结果表明，随着氨含量的增加，催\r\n化剂活性降低的速率加快，氨含量不超过0．54％时，仅引起催化剂活\r\n性下降，但不会造成催化剂完全失活；当氨含量达1．16％时，催化剂\r\n活性随反应时间迅速下降，直至完全失活．同时，观测了催化剂氨中毒\r\n的不可逆性．利用XPS和TEM表征手段探讨了Pd系催化剂氨中毒机理，并\r\n分析了在工业生产条件下催化剂氨中毒不可逆性的原因．     

载体和担载酸对乙烯直接氧化合成乙酸反应的影响

 在固定床流动反应器上研究了Pd－酸／载体体系催化乙烯直接氧\r\n化合成乙酸的反应，并对载体相同但担载酸强度不同的催化剂的催化活\r\n性进行了比较．结果表明，担载酸的强度明显影响催化剂的活性，酸强\r\n度越大其催化活性越高．用NH3－TPD和异丙醇脱水探针反应表征了二氧\r\n化硅、活性碳和酸性白土三种载体担载的Pd－H4SiW12催化剂的酸性，\r\n并测试了三种催化剂的催化活性．结果表明，载体通过影响担载酸的强\r\n度而影响催化剂的活性，载体上的强酸中心越多，催化剂的活性越高．\r\n测定了二氧化硅、活性碳和酸性白土三种载体担载的Pd－H4SiW12催化\r\n剂上Pd的分散度，并与其催化活性相关联．结果表明，决定乙烯直接氧\r\n化生成乙酸反应活性的主要因素是催化剂的酸强度而不是Pd的分散度．     

硫化物对Pd/树脂催化剂上异戊二烯选择加氢催化性能的影响

 在流体并流向上的气液固三相固定床反应器中考察了多种硫化物\r\n对负载Pd催化剂上异二戊烯加氢反应活性的影响．结果表明，在低温（\r\n60℃）和液相加氢条件下，硫化氢、二硫化碳、二甲基硫醚、二甲基二\r\n硫醚、硫醇及噻吩都能使强酸性树脂负载的Pd催化剂上异戊二烯加氢反\r\n应活性下降；随着硫化物含量的增加，异戊二烯加氢活性下降的程度增\r\n大．在硫的质量分数相同（8×10－6）的情况下，这些硫化物使催化剂\r\n失活程度的大小顺序为：二硫化碳＞硫化氢＞二甲基二硫醚≈乙硫醇＞\r\n二甲基硫醚＞噻吩．其中噻吩基本上不导致催化剂失活．     

氧化铝负载钌基氨合成催化剂的制备条件及载体改性

 利用等体积浸渍法制备了氧化铝负载钌基氨合成催化剂．考察了\r\n氢氧化铝的焙烧温度，催化剂的还原温度，助剂K、Ba和Sm的添加，以\r\n及用MgO和BaO改性氧化铝载体等对催化剂活性的影响．通过XRD，N2物\r\n理吸附和CO2化学吸附等方法表征了载体的物相结构、比表面积和表面\r\n碱性．研究结果表明，氧化铝表面碱性随着氢氧化铝焙烧温度的升高而\r\n增大是催化剂活性升高的主要原因，载体比表面积的降低对催化剂活性\r\n的影响相对较小．助剂K、Ba和Sm的加入显著地提高了催化剂的活性，\r\n同时助剂Ba和Sm还减弱了强吸附氢对氮吸附的抑制作用，明显提高了催\r\n化剂的高压活性．用MgO改性氧化铝载体降低了其比表面积，但是显著\r\n地提高了载体的表面碱性和催化剂的活性．BaO改性的氧化铝载体的比\r\n表面积、表面碱性及其负载的钌基催化剂的活性随着BaO含量的增加先\r\n升高后降低，当BaO摩尔含量为7．7％时，催化剂活性最高．     

制备方法对Pd催化剂上丙烯选择性还原NO反应性能的影响

 采用三种不同方法制备了氧化铝负载的Pd催化剂．比表面积测定\r\n结果表明,与浸渍法相比,溶胶－凝胶加浸渍法和溶胶－凝胶法制备的\r\nPd／Al2O3样品具有较大的比表面积,但抗烧结性能不佳．其中采用溶\r\n胶－凝胶法制备的样品中,由于Pd分散于体相中,表面的活性位相对较\r\n少,造成催化剂在NO选择性还原反应中的活性较差;而将Pd浸渍于溶胶\r\n－凝胶法制得的Al2O3载体上所获得的催化剂比表面积较大,活性较好\r\n．添加CeO2的样品活性总体上比Pd／Al2O3样品高．其中采用溶胶－凝\r\n胶法制备的样品比表面积不大,并且XRD数据表明Al2O3和CeO2是高度分\r\n散并均匀地搀杂在一起的,不象在浸渍法制备的样品中那样以大晶粒的\r\n形式存在,因而CeO2的助剂作用没有充分体现出来,催化剂的活性比浸\r\n渍法制备的样品差一些．     

水蒸气对Cu-Al-MCM-41上NO选择性还原的影响

 利用程序升温反应考察了10％H2O存在时Cu－Al－MCM－41催化剂\r\n上的NO选择性还原反应，同时结合XRD，N2吸附等温线，NMR，TPD和TP\r\nR等技术对催化剂的化学吸附性能和结构特征进行了表征．活性测试结\r\n果表明，在含水气氛中进行NO选择性还原反应时催化剂的活性下降较小\r\n，且是可逆的，400℃时催化剂的活性可维持300min以上．通过多种表\r\n征可知，分子筛骨架未发生坍塌，催化剂活性变化的原因是H2O的存在\r\n抑制了NO和C3H6在催化剂活性位上的吸附，同时在反应过程中形成了一\r\n定量的CuO物种，导致催化剂表面活性中心数减少．     

中孔分子筛HMS负载钴催化剂在费-托合成中的应用:载体HMS的孔径对钴基催化剂性能的影响

 用不同链长度的十二胺，十四胺，十六胺和十八胺等伯胺为模板\r\n剂合成了具有不同孔径大小的HMS中孔分子筛．XRD和低温氮吸附测定表\r\n明，HMS具有典型的中孔分子筛特征，且其孔径大小随HMS合成中所用模\r\n板剂链长度的增加而增加．以HMS为载体，采用孔体积浸渍法制备了负\r\n载量为7．5％的钴催化剂，在接近工业试验条件下（n（H2）／n（CO）\r\n＝2．1，GHSV＝500h－1，p＝2．0MPa，θ＝227℃）考察了载体孔径大\r\n小对费－托合成反应性能的影响．结果表明，与常规的SiO2载体相比，\r\nHMS负载钴催化剂具有更高的催化活性和C5＋选择性；而且，CO转化率\r\n，C5＋选择性及产物中的蜡油比均随着HMS载体孔径的增大而升高．以\r\n7．5％Co／HMS－18为催化剂，CO转化率为78．0％，C5＋选择性为80．\r\n8％，蜡油比为11．1．     

铜基催化剂的结构、物性及其对混合碳四选择加氢反应的催化性能

 用XRD，XPS，SEM和H2－TPR等手段研究了铜基负载型催化剂的结\r\n构和物性及其对混合碳四加氢脱炔的催化性能．结果表明，在负载铜催\r\n化剂中加入一定量的Co可提高催化剂的加氢脱炔活性，而Co含量较少时\r\n加入少量的Ce也能提高催化剂的活性和选择性．Cu和Co之间存在着相互\r\n协同作用，使得活性组分在催化剂表面偏析，CuO在催化剂表面呈非晶\r\n相分散状态，催化剂颗粒粒径变小，催化剂更容易被还原，从而改善了\r\n催化剂的催化性能．     

异戊二烯催化脱氢环氧化的研究

 合成了钼－乙酰丙酮配合物，并进行了表征，确定了其组成为M\r\noO2（acac）2．以MoO2（acac）2为催化剂，以过氧化氢为氧化剂，对\r\n异戊二烯一步脱氢环氧化制3－甲基呋喃反应进行了研究．考察了反应\r\n条件（催化剂用量、反应底物之比、温度、时间、溶剂和助剂等）对该\r\n反应的影响．结果表明，在n（cat）∶n（CH2∶C（CH3）CH∶CH2）∶\r\nn（H2O2）＝1∶100∶100，θ＝40℃，t＝6h的反应条件下，异戊二烯\r\n转化率为70．8％，3－甲基呋喃选择性为54．8％．提出了异戊二烯脱\r\n氢环氧化可能的反应机理．     

催化剂对纳米聚团床法制备的纳米碳材料形貌的影响

 在纳米聚团床中用催化化学气相沉积法批量制备了碳纳米管，研\r\n究了过渡金属催化剂对碳纳米管形貌和产量的影响．实验结果表明，含\r\n铁催化剂的活性较低，产率较低，但产品质量较好；含镍催化剂的活性\r\n较高，产率较高，但产品质量较差；在钴催化剂作用下发现了一种新型\r\n的针状纳米碳材料．用含载体较少的铁催化剂可以得到纯度较高且微观\r\n结构较好的碳纳米管，但产率较低；不含任何载体的纯镍催化剂则不能\r\n得到碳纳米管．适宜的催化剂组成、催化剂活性点的均匀分布和裂解速\r\n度的控制等构成了纳米聚团床大批量制备碳纳米管技术的关键．     

硝基苯加氢合成对氨基酚用负载铂催化剂的制备

 用甲醛还原沉积法制备了活性炭负载的铂催化剂（Pt／AC）和不\r\n同载体负载的铂催化剂，并考察了催化剂对硝基苯加氢制备对氨基酚反\r\n应的催化性能．结果表明，还原Pt（Ⅳ）的甲醛用量是影响催化剂性能\r\n的关键因素，甲醛必须过量而且存在一个最佳值．增加催化剂的铂负载\r\n量，不能有效提高加氢反应速度，反而易降低对氨基酚选择性；低铂负\r\n载量催化剂具有较高的活性、选择性及稳定性．XPS和TEM表征结果表明\r\n，金属铂集中分布于活性炭颗粒外部，其颗粒大小介于2～12nm间．炭\r\n载体催化剂的活性和选择性明显高于金属氧化物载体催化剂．掺入适量\r\n的Mg可显著提高Pt／AC催化剂的活性和选择性．     

用于丁烷选择氧化制顺酐的铈锆复合钒磷氧催化剂的研究

 在钒磷氧（VPO）催化剂中添加适量铈锆复合氧化物，得到了一\r\n种新型的铈锆复合钒磷氧催化剂．该催化剂对丁烷选择性氧化制顺酐反\r\n应的催化性能比纯VPO催化剂有了显著提高．在丁烷／空气共进料反应\r\n条件下，其顺酐收率比纯VPO催化剂提高了一倍；在无氧反应条件下，\r\n其可参与选择性氧化制顺酐的晶格氧量为纯VPO催化剂的2．2倍．BET比\r\n表面积测试、X射线衍射、钒平均价态测定和程序升温实验等表征结果\r\n表明，混合在催化剂活性相中的少量铈锆复合氧化物参与了VPO体系的\r\n氧化还原过程，并起到了以下两方面的作用：（1）促进了（VO）2P2O\r\n7相的形成，稳定了钒的平均价态，有利于最终形成晶相结构良好和反\r\n应性能稳定的VPO催化剂；（2）显著提高了VPO催化剂的氧化还原性能\r\n，大大增加了催化剂的可逆储氧量．     

改善β沸石水热稳定性的研究

 考察了不同浓度的盐酸、柠檬酸、酒石酸、草酸和磺基水杨酸溶\r\n液对Hβ沸石的脱铝效果．结果表明，酸处理可以明显提高β沸石的硅\r\n铝比，但沸石的相对结晶度显著降低．然而，低浓度柠檬酸溶液处理不\r\n仅可以提高β沸石的硅铝比，而且可以提高沸石的相对结晶度及水热稳\r\n定性．在引入外来硅源的情况下，考察了低浓度柠檬酸溶液对β沸石的\r\n脱铝补硅作用，提出了一种既可有效提高β沸石硅铝比，又可使β沸石\r\n具有较高结晶保留度的脱铝补硅方法．采用该方法改性的催化剂，对丙\r\n烯水合醚化反应连续运转720h，丙烯转化率由56．6％仅降为52％，表\r\n明催化剂稳定性得到明显改善．     

B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应研究 Ⅰ.B2O3含量的影响

 制备了不同B2O3含量（0～20％）的B2O3／TiO2－ZrO2固体酸催\r\n化剂，用XRD，FT－IR，N2吸附及NH3－TPD等方法测定了其结构、比表\r\n面积、孔分布和表面酸性．结果表明，当B2O3含量较低（≤5％）时，\r\n催化剂呈无定形态，样品中的B2O3主要以BO4结构存在．当B2O3含量较\r\n高（≥8％）时，催化剂中的TiO2－ZrO2以ZrTiO4晶相存在，分散于Ti\r\nO2－ZrO2表面的B2O3主要以玻璃体形式和BO3结构存在．随着B2O3含量\r\n的增加，催化剂的比表面积减小，孔径增大．300℃下的环己酮肟气相\r\nBeck－mann重排反应结果表明，随着B2O3含量的增加，己内酰胺的选择\r\n性逐渐增大，而己内酰胺的收率在B2O3含量为12％时达到最大值．讨论\r\n了B2O3／TiO2－ZrO2的催化性能与其表面酸性及孔径大小的关系．     

制备蜂窝状筛网进行NH3选择性催化还原NO的反应

 制备了蜂窝状筛网催化剂，并用于以NH3为还原剂选择性催化还\r\n原NO的反应．蜂窝状筛网催化剂具有热响应迅速、传质系数较高、压力\r\n降适中、机械强度较高、几何可变形性、抗热震性能好、催化剂回收简\r\n便和成本较低等一系列优点．阐述了蜂窝状筛网催化剂的制备工艺，并\r\n采用扫描电镜、比表面积测定、X射线衍射、活性评价等手段考察了筛\r\n网预处理方法对其催化活性的影响．实验结果表明，最佳的预处理方法\r\n是首先经稀酸刻蚀，然后于500℃下焙烧20h．     

非均相催化一步合成碳酸二苯酯的研究 Ⅰ.载体制备方法对催化剂性能的影响

 采用溶胶－凝胶法、共沉淀法和冷冻干燥法，制备了LaxMnyPbz\r\nO复合型金属氧化物载体，并以PdCl2或Na2PdCl4的水溶液为浸渍液，通\r\n过浸渍方法制得固相催化剂，用于一步合成碳酸二苯酯．用XRD，TEM及\r\nSEM对载体及催化剂进行了表征．结果表明，三种载体的主要物相皆为\r\nLa0．3Mn0．5PbO，溶胶－凝胶法制得的载体及催化剂的粒径分布较好\r\n，空隙率较大，活性组分分散度较高；溶胶－凝胶法制得的催化剂的催\r\n化性能较好，碳酸二苯酯选择性可高于99．5％．     

正丁烷氧化制顺酐流化床催化剂的性能

 考察了前驱体制备过程中水合肼／五氧化二钒摩尔比（以下简记\r\n为n（N2H4）／n（V2O5））对催化剂性能的影响．由较高的n（N2H4）\r\n／n（V2O5）比制得的催化剂，其（VO）2P2O7相含量较多，正丁烷转化\r\n率较高．随着n（N2H4）／n（V2O5）比的减小，δ－VOPO4相的含量逐\r\n渐增多，正丁烷转化率随之升高；而顺酐选择性开始时升高，达到最大\r\n值后逐渐降低．在n（N2H4）／n（V2O5）＝0．34时制备的催化剂最佳\r\n，在丁烷浓度为4．0％、空速为500h－1及反应温度为420℃的反应条件\r\n下，顺酐收率可达49．74％．本文中细粒床催化剂有较大的操作弹性．     

溶胶-凝胶固定化多酶催化二氧化碳转化为甲醇反应初探

 为了探索温室气体CO2的固定和利用的新途径，以正硅酸乙酯为\r\n前驱体，用改进的溶胶－凝胶法对甲酸脱氢酶、甲醛脱氢酶和乙醇脱氢\r\n酶进行了包埋共固定化，并以包埋的三种酶为催化剂，以还原型烟酰胺\r\n腺嘌呤二核苷酸（NADH）为电子供体，在低温低压下将CO2转化为甲醇\r\n．初步研究了反应温度、pH值、酶含量及NADH用量对甲醇收率的影响．\r\n实验结果表明，在37℃和pH7．0的条件下，甲醇的收率可达92．4％．\r\n由于酶空间构型的微小变化和空间位阻效应的存在，与液相酶反应结果\r\n相比，包埋后的酶活性略有降低．     

Re/HZSM-5体系上的甲烷无氧芳构化反应

 与Mo／HZSM－5相比，Re／HZSM－5也是较好的甲烷无氧芳构化催\r\n化剂，其初活性较高，但随着反应的进行，催化剂失活的速率较快．通\r\n过NH3－TPD，H2－TPR和MASNMR等手段，对催化剂的酸性和分子筛骨架\r\n铝的变化以及铼物种的还原性能进行了研究．结果表明，催化剂酸性的\r\n在反应中起着重要的作用，但不同铼担载量的催化剂酸性的变化比较复\r\n杂，不同于Mo／HZSM－5体系．总的来看，并不是酸性越强或酸量越多\r\n，催化剂的催化性能就越好；催化剂的酸性和酸量都有一个最佳值．担\r\n载铼物种后，铼物种可与分子筛的骨架铝发生强烈的相互作用，最终导\r\n致骨架脱铝．Re／HZSM－5催化剂具有较高的低温活性，在较低温度下\r\n可被还原性气氛还原，且还原后的活性物种单一．