二氧化硅改性分子筛催化生物质基多元醇制备对二甲苯

本文证明了在二氧化硅改性的分子筛催化作用下,生物质基多元醇(如山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇、甘油和乙二醇)可以经过催化裂解、烷基化和异构化等反应,生成高附加值的化学品(对二甲苯).与HZSM-5分子筛催化剂相比,二氧化硅改性的分子筛降低了分子筛催化剂的外表面酸和孔径,从而显著的提高对甲苯的选择性和产率.本文详细讨论了催化剂、甲醇添加剂、反应温度和不同类型多元醇原料对对二甲苯选择性和产率的影响.甲醇的添加促进多元醇催化裂解中的烷基化反应,提高了二甲苯的产率.在15%SiO_2/HZSM-5催化剂作用下,对二甲苯的产率最高可达到10.9 C-mol%,对二甲苯在二甲苯中选择性达到91.1%.本文通过研究相关重要反应和催化剂特性,揭示了生物质基多元醇催化裂解制备对二甲苯的反应路径.     

二氧化硅改性分子筛催化生物质基多元醇制备对二甲苯（英文）

本文证明了在二氧化硅改性的分子筛催化作用下,生物质基多元醇(如山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇、甘油和乙二醇)可以经过催化裂解、烷基化和异构化等反应,生成高附加值的化学品(对二甲苯).与HZSM-5分子筛催化剂相比,二氧化硅改性的分子筛降低了分子筛催化剂的外表面酸和孔径,从而显著的提高对甲苯的选择性和产率.本文详细讨论了催化剂、甲醇添加剂、反应温度和不同类型多元醇原料对对二甲苯选择性和产率的影响.甲醇的添加促进多元醇催化裂解中的烷基化反应,提高了二甲苯的产率.在15%SiO_2/HZSM-5催化剂作用下,对二甲苯的产率最高可达到10.9 C-mol%,对二甲苯在二甲苯中选择性达到91.1%.本文通过研究相关重要反应和催化剂特性,揭示了生物质基多元醇催化裂解制备对二甲苯的反应路径.     

在SO42-/ZrO2上苯与丙烯的烷基化反应

制备了SO42 -/ZrO2 催化剂并采用X射线衍射、红外光谱仪测定、Py IR测定等技术对其进行了表征 .反应在自制高压流动床 (具有控温和冷凝 )装置上进行 ,原料以苯∶丙烯为 8∶1的比例配置于贮罐中 ,4 .0MPaN2 恒压 ,压入计量器后 ,用 8.0MPaN2 恒压 .反应后收集的液相产物由气相色谱 质谱 (GC MS)分析 ,产物分析在SE 5 4型毛细管色谱议上进行 .考察了苯与丙烯气相流动烷基化反应以及制备条件对催化活性的影响 ,结果表明 ,适当条件下制得的SO42 -/ZrO2 催化剂可用于合成异丙苯反应 ,并有高的丙烷转化率 (99.2 % )和高的异丙苯选择性(93.3% ) .     

费托合成工艺热力学性质的计算化学研究（英文）

本文采用高精度的G4方法,全面计算了不同反应条件下费托合成工艺中可能的1287个产物的热力学数据,然后用这些数据得到的热力学量用于分析实际化工生产的热力学和分析费托合成的产物分布.结果表明:降温、加压和增大氢碳比(H_2/CO)时,热力学上可能生成的产物数目增多.在低温、高压和高碳氢比下,很多产物都在热力学上可以生成,其中产物的选择性主要由动力学因素控制.另一方面,升温或者降压可以提高小分子产物的选择性.值得注意的是在降温、加压和增大碳氢比到一定条件时,产物的平衡产率会达到最大值并且不随条件改变而变化,这说明优化条件改变产率是有一定限度的.热力学分析同样对设计和评价费托合成的反应机理有重大意义,其中甲醛的平衡产率很低,可以排除含有甲醛的反应路径.近期有一些采用金属氧化物-分子筛双功能催化剂高选择性获得C_(2-4)烯烃和芳烃的报道,其中有很多可能进入分子筛孔道的中间体,分析结果显示乙烯酮、甲醇和二甲醚是可能的中间体.     

费托合成工艺热力学性质的计算化学研究

本文采用高精度的G4方法,全面计算了不同反应条件下费托合成工艺中可能的1287个产物的热力学数据,然后用这些数据得到的热力学量用于分析实际化工生产的热力学和分析费托合成的产物分布.结果表明:降温、加压和增大氢碳比(H_2/CO)时,热力学上可能生成的产物数目增多.在低温、高压和高碳氢比下,很多产物都在热力学上可以生成,其中产物的选择性主要由动力学因素控制.另一方面,升温或者降压可以提高小分子产物的选择性.值得注意的是在降温、加压和增大碳氢比到一定条件时,产物的平衡产率会达到最大值并且不随条件改变而变化,这说明优化条件改变产率是有一定限度的.热力学分析同样对设计和评价费托合成的反应机理有重大意义,其中甲醛的平衡产率很低,可以排除含有甲醛的反应路径.近期有一些采用金属氧化物-分子筛双功能催化剂高选择性获得C_(2-4)烯烃和芳烃的报道,其中有很多可能进入分子筛孔道的中间体,分析结果显示乙烯酮、甲醇和二甲醚是可能的中间体.     

固体核磁共振技术在甲醇制烯烃反应中的应用

甲醇制烯烃过程是由非石油路线生成低碳烯烃的重要途径之一.分子筛因具备独特的孔结构和可调变的酸性质,而成为甲醇制烯烃过程的核心催化剂.固体核磁共振(NMR)是鉴定物质结构、阐释催化反应机理的强有力的工具,在甲醇制烯烃的研究中被广泛应用.本文主要总结了近年来利用原位固体NMR、多维多核NMR、脉冲梯度场NMR等固体NMR技术研究甲醇制烯烃反应机理取得的重要进展.原位固体NMR可以在真实反应条件下监测催化反应中反应物、中间体和产物的动态演变过程;多维多核NMR可以在不破坏催化剂结构情况下确定反应中间体结构信息,特别是¹²⁹Xe NMR可以很灵敏探测反应中催化剂的孔道结构变化;脉冲梯度场NMR可用于测定孔道内分子的扩散系数,阐明分子筛的扩散机制.     

纤维素和甲醇共催化热解制备对二甲苯（英文）

本文对纤维素和甲醇在不同金属氧化物改性的ZSM5催化剂作用下共催化快速热解实现一步制备可再生对二甲苯的过程进行了研究.结果表明,镧改性的ZSM5催化剂是生产生物基对二甲苯的有效催化剂.对二甲苯的选择性和产率主要由催化剂酸性、反应温度和甲醇含量决定.在20%La_2O_3-ZSM5(80)催化剂作用下,纤维素与33wt%甲醇共催化快速热解获得对二甲苯的最高收率和对二甲苯/二甲苯的最高比率分别为14.5 C-mol%和86.8%.本文详细研究了催化热解过程中催化剂的失活,基于产物的分析和催化剂的表征提出了由纤维素制备对二甲苯的可能反应途径.     

Rh基催化剂上氢甲酰化反应过程的原位高压NMR研究

制备了用于丙烯氢甲酰化反应的Rh/SBA-15 和PPh₃修饰的PPh₃-Rh/SBA-15催化剂. 应用原位变温高压核磁共振技术,对比研究了丙烯在Rh/SBA-15 和PPh₃修饰的多相催化剂PPh₃ Rh/SBA-15上的氢甲酰化反应,实现了高压条件下催化反应的原位固体核磁共振表征. ¹³C MAS NMR研究结果表明：在1.0 MPa的反应压力下,随着反应温度升高丙烯与合成气在Rh/SBA-15催化剂上可转化生成丁醛,而PPh₃配体修饰的PPh₃-Rh/SBA-15催化剂上丁醛产物的正异比显著提高.     

CO_2加氢合成低碳烯烃反应热力学分析

本文使用Gibbs自由能最小化法和熵最大化法对考虑催化剂效应下的CO_2加氢合成低碳烯烃反应进行了热力学分析,系统研究了反应温度、压力、进料气摩尔比和不同的化学和工业手段对平衡状态的影响。结果表明,CO_2加氢合成低碳烯烃符合"两步合成机制"的反应机理,CO_2平衡转化率随温度增大先减少后增大。向合成气中添加CO能提高烯烃的选择性,同时,与不考虑催化剂效应的结果不同,除去反应中生成的。H_2O可提高烯烃的选择性与产量。使用熵最大法对平衡温度的计算显示,反应压力不影响反应体系的平衡温度,但过高的进料气氢碳比会增加反应的放热量,适当增高进料气温度可在一定程度上降低平衡温度,防止反应器过热形成热点。     

纳米Pt/MgO催化剂的表征和催化性能

"用浸渍法制备了Pt/MgO催化剂,采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜和程序升温表面反应等技术对反应前后的催化剂进行了表征．甲烷部分氧化制备合成气的反应被用来考察催化剂的催化活性和稳定性．TEM结果显示活性组分Pt粒子的尺寸小于10 nm,而载体MgO的晶粒大小在50~200 nm．在固定床微反应器上进行．在800 ℃时,Pt/MgO催化剂表现了非常高的POM催化活性和稳定性,甲烷转化率和合成气的选择性在120 h内保持稳定．活性组分Pt以金属状态存在于载体的表面上,其存在状态和分散状态都很     

CuCoMn-zeolite双功能催化剂转化生物质基合成气制取液态烃

选用四种不同的分子筛(SAPO-34, ZSM-5, Y, MCM-41)与CuCoMn(高醇合成组元)构成双功能催化剂,利用N₂吸脱附、H₂-TPR、XRD、NH₃-TPD等表征了催化剂的结构性质. 研究了催化剂在生物质基合成气一段法制取液态烃燃料的应用. 相比于CuCoMn催化剂,加入分子筛的双功能催化剂均不同程度地提高了液体烃燃料的选择性及收率,且收率按顺序递减呈CCM-ZSM-5>CCM-SAPO-34>CCM-Y>CCM-MCM-41. 同时,共沉淀法制备的CuCoMn-ZSM-5 (20wt%, Si/Al=100) 具有最佳的CO转化率(76%)及液体产物收率(30%). 相比于CuCoMn氧化物,双功能催化剂的比表面及孔容均得到提高. CCM-ZSM-5具有适中的微孔尺寸和中等强度的酸性,增加CCM-ZSM-5中ZSM-5含量或降低ZSM-5中的Si/Al比,均有利于提高酸性位的数量,主要是较弱的酸性位. 而共沉淀法制备的CCM-ZSM-5具有更好的金属分散性及还原性能.     

纤维素和甲醇共催化热解制备对二甲苯

本文对纤维素和甲醇在不同金属氧化物改性的ZSM5催化剂作用下共催化快速热解实现一步制备可再生对二甲苯的过程进行了研究. 结果表明,镧改性的ZSM5催化剂是生产生物基对二甲苯的有效催化剂. 对二甲苯的选择性和产率主要由催化剂酸性、反应温度和甲醇含量决定. 在20%La₂O₃-ZSM5(80)催化剂作用下,纤维素与33wt%甲醇共催化快速热解获得对二甲苯的最高收率和对二甲苯/二甲苯的最高比率分别为14.5 C-mol%和86.8%. 本文详细研究了催化热解过程中催化剂的失活,基于产物的分析和催化剂的表征提出了由纤维素制备对二甲苯的可能反应途径.     

MASNMR研究钯添加剂对SAPO-5分子筛的影响

通过在SAPO-5分子筛的前身体中加入不同含量不同形式的钯盐方式,直接合成出了分子筛上担载贵金属的双功能催化剂,X光衍射(XRD)结果表明把的加入并不影响SAPO-5分子筛的生成,但降低了分子筛结晶度。当把以碱性介质加入反应物时,使产物中有少量SAPO-34伴生,由MASNMR实验结果可见,反应物中把的加入抑制了硅进入分子筛骨架,使骨架铝配位环境更加对称,并使三乙胺模板分解,改变了其在分子筛中的存在状态。从而导致分子筛结晶度的降低.     

利用生物质合成气在钼基催化剂上制备混合醇

采用柠檬酸作络合剂的溶胶凝胶法制备了一系列的钼基催化剂,并应用到从生物质气化合成气有效合成低碳混合醇的实际过程中. 在钼基催化剂中,Cu₁Co₁Fe₁Mo₁Zn_0.5-6%K催化剂具有相对较高的混合醇时空产率. 通过实验发现, 反应温度在340 oC以下时,碳转化率随着反应温度的增加而不断上升,总醇的选择性却逐渐下降. 在试验测试的条件内,从生物质气化合成气合成的混合醇最大产率为494.8 g/(kg_catal·h),其中C2⁺醇(C2-C6高碳醇)占总醇含量的80.4%. 在不同的钼基催化剂上合成的混合醇,其醇分布除甲醇以外均符合Schulz-Flory方程. 在醇类产物中,C2以上的高级醇含量占总醇重量的百分比为70%-85%. 同时,利用X射线衍射和BET等表征手段对钼基催化剂的形态和结构进行了表征. 从生物质合成气生产的洁净生物质燃料混合醇具有较高的辛烷值,可以用作运输燃料或汽油的添加剂.     

微波场对Co／La2O3上的甲烷部分氧化制合成气的影响

考察了微波场对Ｃｏ／Ｌａ２Ｏ３上的甲烷部分氧化制合成气的催化活性及产物选择性的影响，为揭示微波场与物质之间的相互作用规律进行了有意义的探索，结果表明，微波辐照下的反应有如下特点；在达到相同的ＣＨ４转化率时，微波活化方式下催化剂床层温度远比常规加热低得多，且产物中Ｈ２和ＣＯ选择性明显高于后者，微波活化方式的优越性还表现为：当微波加热的温度等于或高于１０７３Ｋ时，甲烷的转化率高达９９．３％以上，Ｈ２Ｏ     

Effect of Potassium Addition on Coprecipitated Iron Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis Using Bio-oil-syngas

以生物油基合成气的模拟气H2/CO/CO2/N2(62/8/25/5,体积比)为原料,采用固定床反应器,在1.5 MPa、300 o C、W=F=12.5 gcath/mol的条件下,研究了钾助剂及钾的添加量对沉淀铁催化剂费托合成催化活性及产物选择性的影响．生物油基合成气是通过生物油催化蒸汽重整得到．研究发现,钾的添加促进了沉淀铁催化剂费-托反应及逆水气变换反应的活性．此外,钾的加入增加了碳氢产物的平均分子量(链长)．结果表明,随着钾助剂含量的增加,甲烷的选择性降低,液相碳氢产物(C5+)的选择性增加．通过多种方法,例如X射线衍射、X射线光电子能谱及比表面等对不同钾含量的费托合成催化剂进行了表征．通过费托合成实验和催化剂的表征,选出100Fe/6Cu/16Al/6K(质量比)作为生物油基合成气费-托合成最适宜的催化剂．     

CO在MoS2/K2CO3/TiO2上的加H2反应

根据“盐类及氧化物等在高比表面载体上有自发分散倾向”的原理，制备了一种新型的用于由合成气（H2／CO）合成甲醇的催化剂MoS2/K2CO/TiO2(DSA),该催化剂具有较好的耐硫性和对甲醇有较高的选择性，通过对反应条件的教察得出结论：高压、低温、高空速有利于提高醇的选择性。     

用不同类型的分子筛催化剂催化转化生物油制烯烃

研究了用一系列不同类型的分子筛催化剂催化转化制取低碳烯烃的过程,测试的催化剂包括HZSM-5、MCM-41、SAPO- 34和Y型分子筛．按照低碳烯烃的绝对收率和选择性,催化剂的活性排序为：HZSM-5>SAPO-34>MCM-41>Y型分子筛．研究表明,使用HZSM-5分子筛催化剂,获得的生物油最大低碳烯烃收率约为0.22 kg/(kg生物油),低碳烯烃的选择性约为50%,且生物油几乎实现完全转化．同时还研究了反应条件对生物油制低碳烯烃的影响．为了弄清催化剂结构与和低碳烯烃形成之间的关系,对相关催化剂进行了详细表征,对生物油热裂解和催化裂解过程进行了详细比较．     

镍钒复合光催化剂的光谱特征及其光催化性能

以SiO2、活性炭(AC)和Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Ni-V-O系负载光催化剂.考察了样品的光谱特征,并在紫外光下评价了样品在甲醇和CO2光催化反应巾的性能;通过吡啶吸附FIIR和UV-Vis分析,结合反应测试结果,比较了催化剂载体对产物选择件的影响.XRD结果表明,在系列催化剂中,SiO2载体上的镍、钒粒子分散程度最高.吡啶吸附FIIR结果显示,系列催化剂表面存在L酸中心;相同的活性组分由于载体不同,所得到的负载催化剂表面酸度不同.负载催化剂表面L酸强度顺序为:Ni-V-O/SiO2>Ni-V-O/Al2O3>Ni-V-O/AC.不同酸度的催化剂,其上的羰基化产物甲酸甲酯(MF)和碳酸二甲酯(DMC)的选择性也不同.催化剂的表面酸强度是影响羰基产物选择性的主要因素.     

Cu/ZSM-5催化剂制备及SCR催化性能研究

采用固态离子交换法制备了不同Cu含量的Cu/ZSM-5改性分子筛型催化剂,并对其理化特性及SCR反应活性进行了表征。结果表明:所制备催化剂中Cu元素富集于分子筛的浅层及表面,并主要以二价铜的形式存在;随Cu含量增加,低温弱酸吸附峰和中温中强酸吸附峰面积增加,有利于提高低温SCR催化性能;铜含量超过13%后,Cu含量的增加对催化剂的低温SCR催化活性影响不大,但将导致高温SCR催化性能急剧恶化;b4催化剂兼具良好的高、低温SCR催化性能,值得深入研究。