负载铂催化剂中沸石载体酸性对甲烷两步转化的影响

考察了具有相同金属分散度的Pt/NaY、Pt/HNaY、 Pt/HY、Pt/NaBeta和Pt/HBeta催化剂中沸石载体的酸性对在低温下（≤250 ℃）甲烷两步等温转化反应以及由甲烷解离吸附产生的表面碳物种分布的影响。由甲烷等温两步转化生成的C2+烃类产物的总量随着载体酸性的增加而明显增加;C2～C6产物的分布也发生了变化。由表面碳物种的程序升温加氢结果表明,在各种催化剂上碳物种的形式是相似的,其总量和具有活性的Cα物种的量均因载体酸性增加而增加,反应性也增大。这种因沸石载体酸性变化而引起的载体效应是由金属和载体的相互作用造成负载在酸性载体上铂粒子的贫电子性而引起,即由金属粒子电子性质的变化而引起的催化性质的变化。     

载体对Pt/WO_3-ZrO_2催化临氢异构反应性能的影响

以平衡吸附过氧钨酸的水合氧化锆为前驱体,经焙烧得到WO_3-ZrO_2固体酸,并采用XRD、UV-vis、NH_3-TPD等手段考察了过氧钨酸吸附液浓度及焙烧温度对WO_3-ZrO_2固体酸组成、结构及酸性的影响。通过BET、H_2-TPR、H_2-TPD等表征手段和正戊烷临氢异构反应,考察了负载铂后相应催化剂的结构、还原与氢吸附性质及其催化正戊烷临氢异构反应的性能。结果表明,焙烧温度为700℃时,随着吸附液浓度的增加,所得载体酸度及相应催化剂比表面积均先增加后减小,且在吸附液浓度为82 mmol W/L时达到最大值。吸附液浓度为59 mmol W/L时,随着焙烧温度的升高,所得载体四方相氧化锆含量、酸度及相应催化剂比表面积均降低。吸附液浓度为82 mmol W/L、焙烧温度为700℃所得载体负载0.5%(质量分数)铂后催化活性最高。该催化剂在250℃常压临氢操作、n(H_2)/n(n-C_5H_(12))为3、WHSV为1.0 h~(-1)的条件下,催化正戊烷异构反应中异戊烷收率可达57.7%。     

Effect of preparation condition on catalytic performance of Ni/ZrO2-SiO2 for methanation of coal gas

采用浸渍法制备了ZrO2-SiO2复合载体和Ni质量分数为6％的Ni/ZrO2 -SiO2催化剂,考察了载体制备时浸渍溶液pH值、焙烧温度和催化剂制备时的焙烧温度对Ni/ZrO2-SiO2催化剂煤气甲烷化反应性能的影响.采用X射线衍射、程序升温还原和扫描电子显微镜等方法对催化剂进行了表征.结果表明,载体浸渍溶液pH值为8.0 ～9.0,载体焙烧温度为550℃,催化剂焙烧温度为450℃时,Ni/ZrO2-SiO2催化剂在煤气甲烷化反应中显示了最优的催化性能,CO转化率100％,CO2转化率1.8％,CH4生成速率16.6 mmol/(h·g).进一步表征发现,制备ZrO2-SiO2复合载体时,增大浸渍溶液的pH值有利于形成粒径较小的亚稳态四方晶相ZrO2,可见四方晶相ZrO2更有利于甲烷化反应;载体焙烧温度会影响到NiO粒径的大小和其在催化剂表面的分散,温度过高和过低都会导致NiO粒径大小的不适宜以及分散性的降低;催化剂焙烧温度过高则会导致NiO与载体间的相互作用减弱,NiO分散性降低.     

共沉淀法和浸渍法制备的HoCeMn/TiO2催化剂的脱硝性能

采用浸渍法和共沉淀法制备了HoCeMn/TiO₂脱硝催化剂并对其结构和性能进行了表征。结果表明共沉淀法增强了活性组分和载体的相互作用，从而增加了 HoCeMnTi-C催化剂表面 Ce³⁺、Mn⁴⁺以及吸附氧的含量，使其表现出优异的低温氧化还原性能。此外，共沉淀法制备的HoCeMnTi-C具有更多的表面酸性位点及更强的表面酸性。催化剂表面酸性和氧化还原性能的提高有助于氨的吸附和活化，从而显著提高其活性。表面酸性位点的增多还抑制了 H₂O和 SO₂在催化剂表面的吸附，提升了催化剂的抗水抗硫性能。催化剂上的选择性催化还原(SCR)反应遵循Eley-Rideal(E-R)机制，催化剂硫中毒是源于形成的硫酸盐覆盖或破坏了催化剂活性位。     

制备条件对Ni/ZrO2-SiO2催化剂煤气甲烷化的影响

采用浸渍法制备了ZrO₂-SiO₂复合载体和Ni质量分数为6%的Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂,考察了载体制备时浸渍溶液pH值、焙烧温度和催化剂制备时的焙烧温度对Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂煤气甲烷化反应性能的影响。采用X射线衍射、程序升温还原和扫描电子显微镜等方法对催化剂进行了表征。结果表明,载体浸渍溶液pH值为8.0～9.0, 载体焙烧温度为550 ℃,催化剂焙烧温度为450 ℃时,Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂在煤气甲烷化反应中显示了最优的催化性能,CO转化率100%,CO₂转化率1.8%,CH₄生成速率16.6 mmol/(h·g)。进一步表征发现,制备ZrO₂-SiO₂复合载体时,增大浸渍溶液的pH值有利于形成粒径较小的亚稳态四方晶相ZrO₂,可见四方晶相ZrO₂更有利于甲烷化反应;载体焙烧温度会影响到NiO粒径的大小和其在催化剂表面的分散,温度过高和过低都会导致NiO粒径大小的不适宜以及分散性的降低;催化剂焙烧温度过高则会导致NiO与载体间的相互作用减弱,NiO分散性降低。     

共沉淀法和浸渍法制备的HoCeMn/TiO2催化剂的脱硝性能

采用浸渍法和共沉淀法制备了Ho Ce Mn/Ti O₂脱硝催化剂并对其结构和性能进行了表征。结果表明共沉淀法增强了活性组分和载体的相互作用,从而增加了Ho Ce Mn Ti-C催化剂表面Ce³⁺、Mn⁴⁺以及吸附氧的含量,使其表现出优异的低温氧化还原性能。此外,共沉淀法制备的HoCeMnTi-C具有更多的表面酸性位点及更强的表面酸性。催化剂表面酸性和氧化还原性能的提高有助于氨的吸附和活化,从而显著提高其活性。表面酸性位点的增多还抑制了H₂O和SO₂在催化剂表面的吸附,提升了催化剂的抗水抗硫性能。催化剂上的选择性催化还原(SCR)反应遵循Eley-Rideal(E-R)机制,催化剂硫中毒是源于形成的硫酸盐覆盖或破坏了催化剂活性位。     

B修饰的ZrO2及其制备p H值对PtSn/B-ZrO2丙烷脱氢反应性能的影响（英文）

丙烯作为一种重要的石油化工基础原料,传统上是从石脑油蒸汽裂解或催化裂化过程中作为副产物生产的.随着原油的枯竭和页岩气开发技术的成熟,通过乙烷蒸汽裂解制备乙烯更具吸引力并已得到广泛的工业应用,但该路线乙烯选择性高,而副产物丙烯数量有限.为满足不断增加的丙烯需求量,利用油田气和页岩气中低附加值的丙烷为原料,将其直接脱氢制丙烯(PDH)具有重要的现实意义.目前已开发成功的PDH技术采用的催化剂主要为负载PtSn型催化剂和Cr基催化剂.其中,Pt基催化剂较Cr基催化剂更加环境友好,因此得到了更广泛的应用.由于Pt元素的昂贵和稀有,制备低Pt含量和良好性能的催化剂极具吸引力.UOP Oleflex工艺开发的最新一代催化剂DEH-16仅含有0.3 wt%Pt,相对于前一代催化剂Pt含量降低30%.然而,许多文献报道,随着Pt含量的降低,催化剂的稳定性很容易恶化,降低Pt含量并保持催化剂性能仍具有一定的挑战.研究表明,含有更多Lewis酸性位点和更少Bronsted酸位点的催化剂显示出较好的丙烷脱氢活性和丙烯选择性.此外,源自缺陷位或配位不饱和位的Lewis酸性位也可为负载的金属颗粒提供锚定位点.BASF对ZrO2作为载体的丙烷脱氢催化剂进行了广泛研究,但其催化剂尚未完全商业化.有文献报道,ZrO2负载的PtSn催化剂在脱氢反应中的稳定性较差.将元素硼(B)加入到ZrO2中可以极大地抑制Bronsted酸性而提高Lewis酸量和酸强度,因此我们推测含有适量配位不饱和Zr位点的ZrO2作为PtSn丙烷脱氢催化剂载体可能具有优异的性能.载体的合成pH值对催化剂PDH性能也会有影响.然而,目前还没有硼改性的ZrO2(B-ZrO2)合成pH值对PDH催化性能影响的研究.本文研究了B-ZrO2的合成pH值(9,10和11)对PtSn/B-ZrO2在丙烷脱氢反应中催化性能的影响.Py-IR结果表明各pH值下合成的B-ZrO2均只有Lewis酸,NH3-TPD结果则表明B-ZrO2的Lewis酸量和强度随合成pH值的增加而增加.XPS结果显示,载体对Pt和Sn电子性质的影响不容忽视.由于OSC与CO氧化活性之间没有线性关系,因此Pt和Sn之间的相互作用程度在CO氧化反应中可能起主要作用,并有如下递增趋势:PtSn/B-ZrO2-9相似文献   

MgO海/泡石复合载体负载Cu催化剂催化环己醇脱氢

采用浸渍沉淀法制备了不同比例的MgO/海泡石(Sep)复合载体负载Cu催化剂,并考察了其对环己醇脱氢反应的催化性能。采用N2气物理吸附、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、程序升温还原(TPR)等测试技术对催化剂进行了表征。结果表明,海泡石的引入有助于催化剂比表面积的增加,但当载体中海泡石的比例太高时,会导致催化剂酸性以及活性组分Cu状态的变化,从而降低催化剂的活性和选择性。当复合载体中海泡石质量分数为40%时,催化剂的活性最高,选择性也较好。     

铂合金纳米立方块催化剂的氧还原反应活性比较（英文）

氧还原反应是质子交换膜燃料电池和金属-空气电池的重要反应.贵金属铂(Pt)与元素周期表中第一排的非贵过渡金属(M)形成铂合金催化剂(PtM)可以提高氧还原反应活性.但是,有关活性的提高有多大程度上是来自合金元素的贡献却仍然存在争议.为研究合金元素对PtM催化活性的影响,本工作合成了颗粒形状与合金元素含量相似的铂锰(PtMn)、铂铁(PtFe)、铂钴(PtCo)和铂镍(PtNi)纳米立方块催化剂,并考察了不同铂合金催化剂在酸性介质中的氧还原反应活性.选择制备立方块形状纳米颗粒催化剂进行比较,可以将颗粒表面结构对催化活性的影响降到最小.结果表明,氧还原反应活性与铂d-能带中心值曲线呈现火山形关系,其中PtCo纳米立方块催化剂的活性最高.本文所得到的实验结果与基于d-能带理论框架已知表面的密度泛函理论计算结果一致.     

载体和助剂对Mo—Ni催化剂表面酸度分布及催化性能的影响

本文利用流动热重装置和加压连续微反装置,测定不同组成SiO_2-Al_2O_3载体和Mo-Ni/SiO_2-Al_2O_3催化剂及不同Ni含量的Mo-Ni/v-Al_2O_3催化剂的表面酸度、积碳性能和HDN(加氢脱氮)活性。研究结果表明,以不同硅铝比的SiO_2-Al_2O_3为载体的Mo-Ni催化剂的酸度变化规律与载体的酸度变化规律一致,但弱酸酸度明显下降,中、强酸酸度有所增加;催化剂的积碳性能决定于表面总酸度的大小,但酸位越强,越容易积碳,而HDN活性与中,强酸酸度有关。     

预处理条件对Pt/Al2O3催化还原NO的活性影响

用溶胶-凝胶法制备Al2O3载体,浸渍法制备质量分数为0.5%的Pt/Al2O3催化剂.研究焙烧气氛和温度对选择性催化还原NO反应活性和Pt价态的影响.结果表明,H2焙烧的活性温度区间最宽,随着焙烧温度的升高,温度区间变化很小,523K下O2焙烧的催化剂活性最好,且活性区间向高温方向移动.活性现象用程序升温脱附实验(NO-TPD,NO-O2-TPD)进行了解释.XPS研究表明,523K下O2用焙烧Pt的主要价态是Pt2+,而523K下H2和N2焙烧Pt的主要价态为Pt0.     

金属-半导体催化剂的相互作用的研究—Pt/TiO2和Pt/ZnO界面结构变化对其化学行为的影响

为研究Pt-TiO_2和Pt-ZnO体系经过加温氢处理后其金属-半导体(金-半)界面性质的变化, 本工作以测量电流-电压曲线的方法检验金-半界面势垒。用动电位扫描的方法考察金-半电极在Fe(CN)_6~(4-)/Fe(CN)_6~(3-)溶液中的电化学行为。并通过Auger剖面分析证明加温氢处理可导致在金-半界面上形成一个扩散区, 说明界面扩散可能是金-半相互作用及其电学、电化学乃至催化性能发生重大变化的主要原因。     

Pt/Al2O3蜂窝状催化剂上NO选择性催化还原反应动力学研究

采用多次涂层和浸渍法制备了蜂窝状Pt/Al2O3催化剂，并在高空速和大气体流量条件下对无梯度循环式反应器和积分反应器上催化剂的活性进行了比较。同时采用循环式反应器对动力学数据进行了测定。根据Langmuir-Hinshelwood模型和实验结果，推测了NO-C3H6-O2体系的SCR反应机理，并导出了NO和C3H6反应速率的数学表达式。据此所计算的理论模拟值能够与实验值很好地吻合。实验结果表明，氧气浓度对NO和C3H6的反应速率有明显的影响，二者均随着氧浓度c (O2)的增加达到峰值，再增加氧气浓度时，C3H6的反应速率r(C3H6)保持不变，而NO反应速率r (NO)却下降，而且下降的程度随着温度的升高而加剧。同时，随着氧气浓度增加，r (NO)达到最大值时的温度亦随之下降。     

Pt/Ce0.75Zr0.25O2的催化性能及其氧移动性的 18O 同位素交换表征

 采用浸渍法制备了Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂,考察了催化剂对乙醇及CO的氧化活性,并采用 18O 同位素交换、乙醇程序升温表面反应(C2H5OH-TPSR)、一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)和程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了表征. 结果表明, Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出较高的乙醇和CO氧化活性,其催化活性随着Pt负载量的增加而提高. 当Pt负载量为3%时,活性最高. 继续增加Pt负载量,催化剂活性下降. C2H5OH-TPSR和CO-TPD结果表明,催化剂对乙醇或CO的氧化活性与从催化剂表面脱附出来的CO2量有对应关系, CO2脱附量越大,催化剂活性越高. 18O 同位素交换结果表明,表面氧交换能力与其氧化活性有一定对应关系,催化剂的表面氧交换能力越高,氧化活性越高.     

Co在超细Mo-Co-K催化剂合成低碳醇中的作用

采用BET、XPS和TPD表征手段对超细Mo-Co-K催化剂的织构、表面结构和吸附行为进行了研究，结合催化剂的合成低碳醇性能，论证了Co在超细Mo-Co-K催化剂合成低碳醇中的作用。Co的加入提高了催化剂合成低碳醇的活性和选择性，同时也提高了催化剂的比表面并促进了微孔的形成，催化剂的催化性能与其织构之间呈现出很好的顺变关系。Co对催化剂中可能作为合成低碳醇活性中心的低价Mo物种的电子结合能值影响较小。Co的加入降低了H2和CO在催化剂表面的强吸附中心的吸附强度，从而有利于合成低碳醇反应的发生。研究结果表明，Co仅仅是作为结构助剂，通过调变催化剂的织构和催化剂表面的H2及CO的强吸附中心而影响其合成低碳醇性能的。     

酸、盐处理对Pt/SAPO-11物化及其催化性能的影响

采用不同酸和盐浸渍处理SAPO-11分子筛,然后负载Pt制成改性的Pt/SAPO-11催化剂,用XRF、XRD、N_2吸附-脱附、SEM、NH_3-TPD和Py-IR对催化剂进行表征,分析其物理化学性能。结果表明,酸和盐处理没有破坏SAPO-11的骨架结构,还提高了催化剂的孔容、孔径、比表面积等性质,催化剂的酸性、酸量也明显发生了改变。在固定床反应器中,评价了改性的Pt/SAPO-11催化小桐子油一步加氢制异构烷烃性能;结合催化剂表征数据表明,颗粒粒径、比表面积、孔径、酸性和酸量影响催化剂的活性及产物分布。对比发现,经0.5 mol/L柠檬酸处理的Pt/SAPO-11催化剂孔径大小、酸性、B酸和L酸量分布合适,因此,一步加氢催化处理小桐子油性能优异;其中,生物航油组分(C_(8-16))的收率为32.47%,异构烷烃(C8-16)选择性为53.13%。     

利用原子层沉积制备Pt/HZSM-5催化剂用于乙酰丙酸水相加氢制备戊酸

利用原子层沉积（ALD）技术制备出Pt/HZSM-5催化剂，并用于乙酰丙酸（LA）水相加氢制戊酸（VA）。在HZSM-5上沉积五个循环时的5Pt/HZSM-5催化剂，其VA收率高达91.4%，且具有较高的稳定性。研究表明，Pt加氢位点和HZSM-5 酸性位点距离越近越有利于VA的选择性生成。通过延长沉积的扩散时间，ALD可将Pt沉积到HZSM-5的微孔通道中，但对HZSM-5的微孔结构和酸性位点影响较小，这体现出ALD在保护HZSM-5 结构上的优势。随着ALD沉积Pt循环数的增加，Pt纳米颗粒的平均粒径、表面Pt的电子状态、HZSM-5表面酸位点都没有发生明显的变化，分子筛孔道中的Pt比例则逐渐降低，这导致VA生成的TOF降低。同时，也通过浸渍法制备了负载在HZSM-5上的Pt催化剂作为对比，结果表明，浸渍法导致HZSM-5的孔结构受损，形成了更多的微孔，表面酸性位点数目降低，其催化活性、VA 选择性和稳定性都显著低于ALD制备的催化剂。     

Sepiolite的改性及Pt/Sep-Al_2O_3催化环己烷脱氢研究(英文)

研究了酸处理对ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ结构的影响及环己烷在Ｐｔ／ｓｅｐ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上的脱氢性能。结果表明,酸处理能使Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ骨架中的呐“发生解离,生成一种高比表面积的产物。环己烷在经酸处理的ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ担载Ｐｔ催化剂上的脱氢活性远较Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３高。研究结果还表明,在Ｐｔ／ｓｅｐ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上,电子效应较几何效应对环己烷脱氢作用更显著。     

PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂的丙烷脱氢催化性能

用微型催化反应装置评价, 并结合X射线粉末衍射(XRD)、表面积和孔结构测试、程序升温还原(TPR)、氢化学吸附和热重分析等方法研究了负载型PtSn/γ-Al2O3, PtSn/MCM-41和PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂的丙烷脱氢反应催化性能. 发现PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较PtSn/MCM-41催化剂高的丙烷脱氢反应活性和较PtSn/γ-Al2O3催化剂高的反应稳定性. 实验结果表明, 纯硅MCM-41载体表面的锡物种因与载体相互作用较弱故易被还原, 导致铂金属分散度和催化剂的丙烷脱氢活性较低. 用Al2O3修饰MCM-41可以增强Sn物种与Al2O3/MCM-41载体之间的相互作用, 提高PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂铂金属分散度和丙烷脱氢催化活性. 并且, 积炭后的PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较高的铂金属表面裸露度, 故具有较高的丙烷脱氢反应稳定性. PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂优良的丙烷脱氢催化性能可能不仅与Sn-载体Al2O3/MCM-41较强的相互作用有关, 而且与Al2O3/MCM-41载体的介孔结构有关.     

分子筛体系的氢溢出效应

分子筛体系的氢溢出效应李晓燕，盛太成，杨孔章（山东大学化学院，济南２５０１００）关键词铂／分子筛催化剂，氢溢出，程序升温脱附负载型金属催化剂的表面氢溢出效应近年来引起了人们的重视．人们采用不同的实验方法对此进行了广泛的研究，但对以分子筛为担体的负载型...