分散法制备的CuCl／MCM—41上C3H选择催化还原NO反应的研究

研究了由分散法制备的两种CuCl/MCM-41催化剂上丙烯在过量氧存在下选择催化还原NO反应，发现所制备的CuCl/MCM-41催化剂的反应活性明显高于CuCl/SiMCM-41,XRD,IR,TPR及ESR的研究结果表明，CuCl/MCM-41催化剂上的主要活性中心是骨架铝配位的铜离子（Cu^2 /Cu^ ）。     

CuCl_2和HY分子筛的表面反应及Cu/Y分子筛的制备及其催化甲醇氧化羰基化（英文）

以CuCl2为前驱物与HY分子筛进行固相离子交换制备了Cu/Y催化剂,采用热重方法研究了CuCl2与HY分子筛的表面固相离子交换反应,结合活性测试表明催化剂中高度分散的CuCl和离子交换形式的Cu+物种是甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化活性中心.X射线光电子能谱表征和元素分析结果表明,活性金属Cu主要以CuCl形式存在于分子筛外表面,而在分子筛笼内则以交换的Cu+和少量吸附的CuCl形式存在.与以CuCl为交换铜源所制催化剂相比,以CuCl2为铜源制备的催化剂Cu含量低,催化活性更高.     

CuCl2和HY分子筛的表面反应及Cu/Y分子筛的制备及其催化甲醇氧化羰基化

以CuCl₂为前驱物与HY分子筛进行固相离子交换制备了Cu/Y催化剂,采用热重方法研究了CuCl₂与HY分子筛的表面固相离子交换反应,结合活性测试表明催化剂中高度分散的CuCl和离子交换形式的Cu⁺物种是甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化活性中心。X射线光电子能谱表征和元素分析结果表明,活性金属Cu主要以CuCl形式存在于分子筛外表面,而在分子筛笼内则以交换的Cu⁺和少量吸附的CuCl形式存在。与以CuCl为交换铜源所制催化剂相比,以CuCl₂为铜源制备的催化剂Cu含量低,催化活性更高。     

CuCl／SiO2-Al2O3催化剂的表面结构及甲醇氧化羰基化催化性能

通过掺杂Al对无定形层析硅胶进行表面改性,采用固体离子交换法制备了CuCl/SiO2-Al2O3催化剂,并考察了它在甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应中的催化性能.结果表明,掺杂Al制备的SiO2-Al2O3载体仍保持了硅胶的无定形结构,比表面积降为200m2/g,但表面酸性明显增强,具有B酸中心.CuCl不仅分散于SiO2-Al2O3载体表面,而且与载体表面的B酸发生离子交换作用形成了表面Cu 物种,使催化剂比表面积降为148m2/g,且两种Cu 物种共同构成了催化活性中心.当CuCl/SiO2-Al2O3催化剂的Si/Al比为5,在500℃焙烧时,催化剂上甲醇氧化羰基化反应的碳酸二甲酯的选择性和时空收率分别达到74%和1.27g/(g.h).     

分散法制备的CuCl/ZSM-5分子筛催化剂上C3H6选择性催化还原NO反应的研究

研究了由分散法制备的CuCl/ZSM-5分子筛催化剂上丙烯在过量氧存在下选择催化还原NO反应,发现该法能使活性组份高度分散于载体上,且所制备的高负载量CuCl/H-ZSM-5与离子交换法制备的Cu-ZSM-5相比在较低反应温度下具有更高的反应活性.     

Pd(PPh3)2Cl2CuCl2/AC催化乙醇氧化羰化合成碳酸二乙酯

采用浸渍法制备了乙醇直接气相氧化羰化合成碳酸二乙酯的负载型催化剂，并在连续流动固定床反应装置上评价了催化剂的反应活性，考察了催化剂活性组分、载体、活性组分负载量等因素对催化反应活性的影响。结果表明，活性炭是较好的载体，CuCl2是较好的铜盐前驱体，添加了Pd(PPh3)2Cl2的CuCl2/AC催化剂活性更高。当Cu负载量为9.0%，Pd负载量为0.5%时，催化剂的活性较好。在优化的催化剂制备条件下，乙醇的转化率超过30%，碳酸二乙酯（DEC）的选择性达到95%。     

铜基催化剂催化合成甲醇和甲酸甲酯Ⅱ.溶剂及H_2/CO摩尔比的影响(英文)

在低温低压条件下,采用浆态床反应器和铜基催化剂考察了从合成气一步同时合成甲醇和甲酸甲酯（MF）反应,并考察了溶剂和H2／CO摩尔比对CuCl和Cu－Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性的影响。结果表明,溶剂对CuCl和Cu-Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性都具有较显著的影响。二甲苯和十氢萘是较好的溶剂。Cu－Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性随着H2/CO摩尔比的增加而降低。此外,用不同沉淀剂制备的Cu－Cr－Mn和Cu－Mn氧化物催化剂的催化活性与其相应的催化剂的比表面积呈正相关。     

不同载体负载的Cu2(OH)3CI催化剂对甲醇氧化羰基化的催化性能

采用浆液浸渍法制备了小同载体负载的Cu2(OH)3Cl催化剂,考察了催化剂对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)反应的催化性能.结果表明,各载体负载的Cu2(OH)3Cl催化剂活性均高于传统的负载CuCl2催化剂;以比表面积较大的活性炭(AC)为载体的催化剂活性最高.以Cu2(OH)3Cl/AC(w(Cu)=18.71%)为催化剂时,甲醇转化率、DMC选择性和DMC时宅收率可分别达到6.93%,67.3%和139.1mg/(g·h);其催化性能比较稳定,反应60h后其催化活性略有下降.通过CO程序升温脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱和扫描电镜等技术对催化剂进行了表征.结果表明,在反应过程中催化剂的活性物种Cu2(OH)3Cl的晶粒逐渐团聚、长大,并且转化为CuCl2和CuO;同时,新鲜催化剂中唯一的CuⅡ物种部分转化为CuⅠ物种.     

CuCl／OIH的合成、表征及其甲醇氧化羰化催化性能研究

合成了有机无机杂化材料负载的CuCl/席夫碱配合物催化剂CuCl/OIH,考察了制备条件对OIH载体及其合成中间产物的影响。采用FTIR、NMR、EA、TGA对有机无机杂化材料及催化剂进行了表征。将负载催化剂CuCl/OIH用于甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯反应,结果表明,负载催化剂CuCl/OIH与CuCl催化剂相比,碳酸二甲酯(DMC)产率提高了25%,负载催化剂循环使用四次后铜流失率仅为2.3wt%。     

CuCl2-KCl-LaCl3/γ-Al2O3对乙烷氧氯化反应的催化性能

 以γ-Al2O3为载体,采用常规浸渍法制备了负载型CuCl2-KCl-LaCl3三组分催化剂,并研究了其对乙烷氧氯化反应的催化性能. 结果表明,该催化体系中乙烷的转化率较稳定,但随着反应时间的延长,氯乙烯的选择性和收率明显下降. XRD,N2吸附,TGA/DTA和XPS测试结果表明,随着反应的进行,催化剂中的活性物种Cu2+逐渐被还原成Cu+,并且积炭的产生使催化剂的比表面积和孔容积减小. 活性物种Cu2+的减少及比表面积的降低是催化剂失活的主要原因.     

Selective catalytic reduction of nitrogen monoxide with propene over CuCl/MCM-41 catalysts

Selective catalytic reduction of nitrogen monoxide with propene over two kinds of CuCl/MCM-41 catalysts prepared by a dispersion method has been studied. It was found that CuCl/AlMCM-41 exhibits substantially higher activity over CuCl/SiMCM-41. Characterization of these samples by H₂-TPR, IR and XRD showed that the active copper species were mainly related to Cu²⁺ and Cu⁺ ions in CuCl/AlMCM-41 catalyst.     

Fe柱撑海泡石负载Cu催化剂：结构特点及其C3H6选择性催化还原NO催化性质

通过羟基铁离子柱撑将海泡石(Sep)改性成Fe柱撑海泡石(Fe-PILSEP),使用浸渍法(IM)将Cu负载在Fe-PILSEP上,制得不同铜含量的xCu/Fe-PILSEP催化剂。通过X射线衍射(XRD)、N2-吸附/脱附、H2-程序升温还原(TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等对样品进行表征,并测定其对丙烯选择性催化还原NO的催化活性。N2-吸附/脱附和TGA结果表明,Fe-PILSEP的比表面积和孔体积较海泡石原矿Sep极大地增加,热稳定性也明显优于Sep。XRD和XPS结果表明,在xCu/Fe-PILSEP催化剂上同时存在Fe3+/Fe2+和Cu2+/Cu+不同氧化态的氧化物,而且Fe与海泡石之间存在相互作用,Fe和Cu之间存在电子迁移。H2-TPR结果表明,xCu/Fe-PILSEP催化剂上存在不同聚集状态的氧化铜物种。xCu/Fe-PILSEP催化剂的丙烯选择性催化还原NO的催化活性明显优于Fe-PILSEP催化剂,这可能与Fe和Cu的氧化还原性有关。xCu/Fe-PILSEP的催化活性与Cu负载量相关,其中10Cu/Fe-PILSEP催化剂显示出最高的活性,这与其高的比表面积、孔体积和氧化还原性能,及其具有更多有利于HC-SCR反应的孤立Cu2+((Cu2+)i)物种有关。     

超临界水热合成过渡金属改性铈基催化剂应用于CO-SCR脱硝研究

氮氧化物(NOx)作为煤炭燃烧过程主要污染物之一, 可直接或间接引起如光化学烟雾、酸沉降、平流层臭氧损耗和全球气候变化等大气环境污染问题. NOx的选择性催化还原技术(SCR)被认为是目前处理固定源NOx的最有效方法之一. 由于燃煤工业锅炉烟气中还有1%~3%的CO, 远高于NOx的0.02%~0.04%, 因此, 以CO为还原剂进行CO-SCR脱硝具有现实意义, 它可在反应过程中同时消除CO和NO两种有害气体, 但对催化剂的活性及抗毒性提出更高要求. CeO2作为一种常用的稀土材料, 因具有良好的储放氧能力而广泛应用于SCR反应中. 过渡金属改性可进一步改善CeO2的物化性能, 从而可能达到CO-SCR的应用要求.本文利用超临界水热技术合成了MOx-CeO2(M = Co, Fe, Cu)固溶体催化剂, 并利用X射线衍射(XRD), 氢气程序升温还原(H2-TPR), 傅里叶变换原位红外(DRFTIR)等探究了催化剂在CO-SCR反应中的催化活性与作用机制. CO-SCR反应活性测试表明, CuO-CeO2催化剂活性明显优于FeOx-CeO2和CoOx-CeO2催化剂, 在126 ℃ NO去除率即可达到90%; 其N2选择性也可在179 ℃时达到90%. 为了进一步探究MOx-CeO2(M = Co, Fe, Cu)催化剂的CO-SCR反应途径,本文随后进行了系列原位DRFTIR实验, 发现NO在三种催化剂表面均能被高效吸附, 其吸附态中间产物主要为双齿硝酸根, 桥式硝酸根, 桥式硝基和亚硝酰基等. 另外, 在CuO-CeO2催化剂表面还存有螯合硝基和单齿硝酸根. CO在催化剂表面主要以COx, 碳酸根和羧酸根等形式存在. 值得注意的是, 在CuO-CeO2表面, CO因吸附于Cu+而形成Cu+-CO, 在2100 cm-1左右形成明显的特征峰. 当催化剂表面吸附CO至饱和后再通入NO发现, CO的吸附特征峰逐渐被NO的特征吸附峰取代; 而当NO被吸附至饱和后再通入CO, NO的特征峰则不出现明显变化. 这表明NO和CO在催化剂表面存在竞争吸附, NO可能优先于CO吸附在催化剂表面. 当NO和CO同时通入红外反应仓时发现, 在CoOx-CeO2和FeOx-CeO2催化剂表面只观察到NO的吸附峰, 而在CuO-CeO2催化剂表面观察到Cu+-CO的特征峰, 说明在CO-SCR反应过程中, CO可以在Cu+表面被有效吸附,其与吸附于CeO2表面的NO物种反应生成N2和CO2, 遵循Langmuir-Hinshelwood反应机理. 而在CoOx-CeO2和FeOx-CeO2催化剂表面, 因NO的竞争吸附, 使得二者主要遵循Eley-Rideal反应机理.     

Cu交换度对贫燃条件下 Cu-Al-MCM-41上NO选择性催化还原的影响

利用程序升温反应技术考察了cu交换度对Cu-Al-MCM-41上NO选择性还原反应性能的影响,同时结合XRD,N2吸附等温线,NMR,ICP-AES,TPD和TPR等技术对催化剂的结构特征和化学吸附性能进行了表征．结果表明,经Cu离子交换的Al-MCM-41并未改变载体的结构特征,仍保持长程有序的中孔结构．影响Cu-Al-MCM-41催化剂选择性还原活性的主要因素是Cu交换度,而不是Cu含量,前者决定了活性中心(主要是Cu^2 )的浓度．当Cu交换度低于100％时,随着Cu交换度的增加,NO最大转化率增加．当交换度超过100％后,催化剂的还原活性下降,此时出现的CuO起完全氧化的催化作用而非选择性还原的催化作用．在n(Si)／n(Al)=10,Cu交换度接近100％的Cu-Al-MCM-41上360℃时可获得79％的NO最大转化率．     

Cu－Al－MCM－41的Si／Al比对贫燃条件下NO选择性催化还原的影响

 采用连续流动固定床石英反应器，在反应气体为0．1％NO，0．1％C3H6，2％O2，流量为500ml／min以及催化剂装量为0．1g的条件下，考察了Cu－Al－MCM－41的Si／Al比值对贫燃条件下NO选择性还原活性的影响．结果表明，当Cu交换度低于100％时，随Si／Al比值的增加，NO的最大转化率增加．TPD和TPR的研究结果表明，不同的Si／Al比值，改变了Cu在分子筛结构中的化学微环境，使活性中心Cu2＋的浓度和性质发生变化，从而影响其对NO的转化效率．     

Effect of copper precursors on the catalytic activity of Cu/ZSM-5 catalysts for selective catalytic reduction of NO by NH<Subscript>3</Subscript>

The Cu/ZSM-5 catalysts prepared by different copper precursors were used for the selective catalytic reduction (SCR) of NO _x with NH₃. The Cu/ZSM-5 catalyst prepared by the copper nitrate (Cu/ZSM-5-N) presented the best performance among the Cu/ZSM-5 catalysts and showed above 90 % NO _x conversion at 225–405 °C. The average particle size of CuO was 5.82, 9.20, and 11.01 nm over Cu/ZSM-5-N, Cu/ZSM-5-S (prepared by copper sulfate), and Cu/ZSM-5-C (prepared by copper chloride), respectively. The Cu/ZSM-5-N catalyst showed the highly dispersed copper species, the strong surface acidity, and the excellent redox ability compared with the Cu/ZSM-5-C and Cu/ZSM-5-S catalysts. The Cu⁺ and Cu²⁺ existed in the Cu/ZSM-5 catalysts and the abundant Cu⁺ over Cu/ZSM-5-N might be responsible for the superior SCR activity.     

NO_2对Cu/SAPO-34分子筛催化剂上NH_3选择性催化还原NO性能的影响

主要考察了NO2对Cu/SAPO-34分子筛催化剂在整个温度范围内(100-500°C)NH3选择性催化还原(SCR)NO性能的影响.研究所使用样品为新鲜Cu/SAPO-34催化剂在750°C下水热处理4 h的稳定期样品.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构以及形貌进行表征,采用SCR活性评价、动力学实验以及原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ-DRIFTS)表征催化剂的性能以及催化剂表面物种的变化.活性评价实验结果表明,NO2会抑制催化剂的低温(100-280°C)活性,但其存在会提高催化剂的高温(280°C以上)活性.与此同时,随着反应物中NO/NO2的摩尔比例减少,由于NH4NO3物种的分解,副产物(N2O)的浓度增大.动力学结果表明,Cu/SAPO-34催化剂上快速SCR反应的表观活化能(Ea=64.02 kJ?mol-1)比标准SCR反应的表观活化能(Ea=48.00 kJ?mol-1)更大.In situ-DRIFTS实验结果表明NO比NO2更容易在催化剂表面形成硝酸盐,并且NO2更容易与吸附在Br?nsted酸性位上的NH3物种反应生成NH4NO3.低温下,催化剂表面的NH4NO3物种会覆盖SCR反应的活性位,造成活性降低,但在高温时,形成的NH4NO3物种一部分会被NO还原为N2,而另一部分会直接热分解为N2O,造成催化剂的选择性降低.     

低温液相合成甲醇铜基催化剂的表征

采用X－射线衍射（XRD）和X－光电子能谱／Auger电子能谱（XPS／AES）方法，表征了部分催化剂的体相和表面物理化学性质。结果表明，具有较高催化活性的催化剂（CuCl或铜铬氧化物催化剂）均具有较多＋1价的铜；而催化剂中含有的Cu^2 ，将影响其催化活性；经过氢气高压还原处理或者使用后的催化剂中金属铜的含量明显增多，同时活性也大为降低，所有铜铬氧化物中的铬均为＋3价。     

载体酸性对铜基交联黏土催化剂上C3H6选择性催化还原NO反应的影响

采用聚合羟基复合阳离子合成交联蒙脱土Al-Ce-PILC, 并分别用NH4NO3和(NH4)2SO4处理后， 将其作为载体, 采用浸渍法制备了应用于C3H6选择性催化还原NO反应的铜基交联黏土催化剂Cu/Al-Ce-PILC. 用Py-IR， IR和DSC等表征技术研究了不同处理方式对Al-Ce-PILC的结构、 酸性和催化剂活性的影响. 结果表明, 未经处理的Al-Ce-PILC中同时存在L酸和B酸, 以L酸为主, Cu/Al-Ce-PILC上NO的最大转化率仅为18。5％; 用NH4NO3处理提高了L酸量, NO转化率降低; 而用(NH4)2SO4处理改变了Al-Ce-PILC的酸性结构, 增大了B酸量, 并形成了超强酸中心, 催化剂上NO转化率显著提高, 在350 ℃时达最大值50.2％. B酸对于Cu/Al-Ce-PILC上NO的还原是必要的, 它有利于C3H6吸附并适度氧化为活性中间物种, 其酸量和酸强度的增加是催化剂活性改善的主要原因.