锰助剂对Fe／ZrO2催化剂F—T反应催化性能的影响

应用ＸＲＤ，ＸＰＳ，Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱，ＴＰＲ，ＣＯ化学吸附ＣＯ－ＴＰＤ，ＣＯ＋Ｈ２反应性能测试等手段研究了锰助剂对Ｆ－Ｔ合成制低碳烯烃Ｍｎ－Ｆｅ／ＺｒＯ２催化剂结构及催化性能的影响。结果表明，与Ｆｅ／Ｚｒ催化相比，加锰助剂后的催化剂Ｆ－Ｔ反应催化活性上升，甲烷选择性降低，低碳烯烃选择性增加。     

F-T合成非负载型Fe-Mn催化剂的晶相结构与反应性能

Ｆｅ－Ｍｎ催化剂前驱体在焙烧时生成α（Ｆｅ１－ｙＭｎｙ）２Ｏ３、γ－（Ｍｎ,Ｆｅ）３Ｏ４和β-（Ｍｎ,Ｆｅ）２Ｏ３。焙烧过的前驱体在氢气氛中还原时生成（Ｆｅ１－ｘ、Ｍｎｘ）３Ｏ４、（Ｍｎ,Ｆｅ）３Ｏ４、Ｆｅ１－ｚＭｎｚＯ、（Ｍｎ,Ｆｅ）Ｏ和Ｆｅ０。当还原处理过的前驱体被置于合成气中时,随着反应环境的变化Ｆｅ０转变为碳化铁、Ｆｅ１－ｚＭｎ２Ｏ,最终成为（Ｆｅ１－ｘＭｎｘ）３Ｏ４。锰在催化剂中起着电子及结构双重作用。在催化过程中,所有的晶相均表现出一氧化碳加氢活性。然而,它们的催化性能与反应环境密切相关。     

氧化锆负载氧化铁催化剂上CO加氢反应的研究钾,锰,镧,铈的助剂作用

应用Ｘ－射线衍射，程序升温还遥，穆斯堡尔谱以及ＣＯ＋Ｈ２催化反应性能测试等手术研究了Ｋ，Ｍｎ，Ｌａ，Ｃｅ四种助剂对Ｆｅ２Ｏ３／ＺｒＯ２催化剂结构，还原行为以及ＣＬ＋Ｈ２反应催化性能的影响。     

Fe_2O_3／ZrO_2催化剂上一氧化碳加氢反应制低碳烯烃 Ⅱ．预处理条件对催化剂结构及性能的影响

用ＴＰＲ，Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱法，ＸＰＳ，ＸＲＤ及反应评价等手段研究了Ｆｅ２Ｏ３／ＺｒＯ２催化剂的还原行为、铁物种状态和ＣＯ加氢反应性能．结果表明，预处理条件明显影响Ｆｅ２Ｏ３／ＺｒＯ２催化剂表面铁原子的数量、铁锆间的相互作用、催化剂的物相变化以及ＣＯ加氢反应的催化性能．以Ｆｅ２Ｏ３／ＺｒＯ２经氢氟混合气程序升温至７５３Ｋ还原生成的Ｆｅ－Ｚｒ－Ｏ物种为前身，在合成气中进一步还原得到的铁锆催化剂，具有较好的Ｆ－Ｔ反应合成低碳烯烃的选择性．     

甲烷的催化燃烧 La,Ce和Y离子对高比表面MnO_2的改性作用

在高比表面ＭｎＯ２前体中添加Ｌａ，Ｃｅ和Ｙ等离子，用ＢＥＴ，ＸＲＤ和Ｈ２ＴＰＲ等技术研究了其对ＭｎＯ２的改性作用．结果表明，与未加助剂的ＭｎＯ２催化剂相比，Ｌａ／ＭｎＯ２，Ｃｅ／ＭｎＯ２和Ｙ／ＭｎＯ２催化剂对甲烷催化燃烧的活性有所降低，但３种离子均有效地阻止ＭｎＯ２在高温下结晶，提高催化剂的热稳定性，使其在高温下可维持较大的比表面积．综合考虑催化剂的活性和稳定性，Ｙ离子对ＭｎＯ２的改性作用最佳．     

制备高碳醇用Cu－Fe系催化剂的活性相

用共沉淀法制备了Ｃｕ－Ｆｅ系催化剂，它是由脂肪酸甲酯加氢制备高碳醇的新催化体系．催化剂经焙烧后的物相为ＣｕＯ，γ－Ｆｅ２Ｏ３和ＭｇＯ，形成了活性相的结构前驱．在反应条件下，ＣｕＯ首先被还原为金属态的Ｃｕ０，然后γ－Ｆｅ２Ｏ３被还原为Ｆｅ３Ｏ４；Ｃｕ０和Ｆｅ３Ｏ４共同参与催化该反应．本文用ＸＲＤ，ＴＧ－ＤＴＡ和Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱等手段，结合催化剂的活性测定，确定了催化剂的活性相为Ｃｕ０和Ｆｅ３Ｏ４；ＭｇＯ可改变催化剂的电子结构和几何构型，起到重要的助催化作用     

氧化铈对F-T反应铁锆催化剂的助催化作用

应用ＸＲＤ、ＸＰＳ、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱、ＴＰＲ、ＣＯ－ＴＰＤ、ＣＯ＋Ｈ２反应性能测量试等手段研究了ＣｅＯ２对Ｆ－Ｔ合成制低碳烯烃Ｃｅ－Ｆｅ／ＺｒＯ２催化剂催化性能的影响。结果表明，与Ｆｅ／Ｚｒ催化剂相比，加铈助剂后的催化剂Ｆ－Ｔ反应催化活性明显上升。     

碱土金属氧化物担载Fe—MnO催化剂的CO加氢反应制低碳烯烃性能

碱土金属氧化物担载Ｆｅ－ＭｎＯ催化剂可大幅度提高低碳烯烃的选择性和ＣＯ转化率，添加碱金属助剂将进一步改善其催化性能；ＭｎＯ是铁催化剂由合成气制烯烃的有效助剂；碱土金属氧化物担体能抑制乙烯发生歧化反应及丙烯加氢反应，而ＭｎＯ助剂主要抑制乙烯加氢反应，从而有利于提高合成气制低碳烯烃的选择性。     

甲烷的催化燃烧: La,Ce和Y离子对高比表面MnO2改性作用

在高比表面ＭｎＯ２前体中添加Ｌａ，Ｃｅ和Ｙ等离子，用ＢＥＴ，ＸＲＤ和Ｈ２－ＴＰＲ等技术研究了其对ＭｎＯ２的改性作用，结果表明，与未加助剂的ＭｎＯ２催化剂相比，Ｌａ／ＭｎＯ２，Ｃｅ／ＭｎＯ２和Ｙ／ＭｎＯ２催化剂对甲烷催化燃烧的活性有所降低，但３种离子均有效地阻止ＭｎＯ２在高温下结晶，提高催化剂的热稳定性，使其在高温下可维持较大的比表面积，综合考虑催化剂的活性和稳定性，Ｙ离子对ＭｎＯ２的改性作用最佳。     

苯甲酸气相加氢合成无氯苯甲醛用MnOx/Al2O3催化剂

采用共沉淀法制备了一系列ＭｎＯｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂，并利用连续流动反应装置考察了它们对苯甲酸加氢制苯甲醛反应的催化性能，结果表明，催化剂结本反应有理想的反应活性和选择性，催化剂Ｍｎ载量为１０％～２０％及反应温度为６９３Ｋ时，苯甲酸转化率为９９％，苯甲醛选择性为９６％，ＢＥＴ比表面积测定结果反映了焙烧温度和活性组分载量对催化剂比表面积的影响，ＸＲＤ结果揭示了催化剂还原前后的物分别为Ｍｎ２Ｏ３和Ｍ     

STUDY OF THE COPRECIPITATED IRON/MANGANESE FISCHER-TROPSCH CATALYSTS

IntroductionInFTsynthesis,metalMnhasbeenregardedasanicepromotertoincreaselightolefinselectivity.Coprecipitationhasbeenusedextensivelyinthepreparationofcommercialcatalysts.AnumberofpublicationsdealingwiththerelationbetWcenphysical-chemistry'proPertiesofcatalystsandFTs}nthesishaveappeared,butdifferentcatal})stcompositionsandpreparationconditi0nsmakedifferentconclusions.Therearetu)omainrespects.0neisthatcarelystswithhighacivityandolefinselectivityhavedifferentMMieratiovaryingoverawiderange(Mn…     

Mn助剂加入方式对铁基催化剂F-T合成性能的影响

采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了系列微球状Fe/Mn/K催化剂,结合H2 DTG、CO TPR、Mossbauer谱等表征手段,研究了Mn助剂的加入方式对铁基催化剂物相结构、还原和碳化行为以及F-T合成性能的影响。催化剂在浆态床反应器中以接近F-T合成实际工况条件 (250℃、1.5MPa、H2/CO=0.67和2.0L /(gcat·h)) 进行评价。结果表明,以共沉淀方式加入Mn助剂具有较强的Fe Mn相互作用,从而抑制了催化剂的还原和碳化,降低了催化剂的活性,提高了催化剂的稳定性。而以部分共沉淀和黏结剂方式加入Mn助剂促进了催化剂的还原和碳化,提高了反应活性加速了催化剂的失活。与共沉淀Mn相比,部分共沉淀和黏结剂Mn提高了重质烃和烯烃的选择性,同时抑制了有机含氧化合物的生成。     

费托(FT)合成及相关反应的研究进展(英文)

按催化剂分类介绍了改性ＦＴ合成及与其相关反应的近期研究成果。即通过调制催化剂组成和反应条件,由合成气直接合成其他有价值的化工原料如醇、烯烃、芳香烃和石蜡等。分子筛,如ＡＩ－ＭＣＭ－４１和ＺＳＭ－５／磷铝分子筛等在ＦＴ及其相关反应中扮演着越来越重要的角色,但由于金属作为反应活性中心,所以金属催化剂如Ｆｅ,Ｃｏ、Ｐｄ、Ｒｈ和Ｎｉ,双金属如Ｆｅ－Ｉｒ和Ｐｔ－Ｍｏ仍然是人们研究的重点。另外,一些新的反应方法和新的材料也被采用,如超临界方法及超微粒催化剂等。     

Fe-Mn/Al2O3催化剂低温 NH3选择性催化还原 NO的性能

本文制备了一系列 Fe-Mn/Al2O3催化剂,并在固定床上考察了其 NH3低温选择性催化还原 NO的性能.首先考察了不同 Fe负载量制备的催化剂的脱硝性能,优选出最佳的 Fe负载量;在此基础上,研究了 Mn负载量对催化剂脱硝效率的影响;最后,对优选催化剂的抗 H2O和抗 SO2性能进行了实验研究;同时,对催化剂由于 SO2所造成的失活机制进行了考察.采用 N2吸附-脱附、X射线衍射、透射电镜、能量弥散 X射线谱、程序升温还原、程序升温脱附、X射线光电子能谱、热重和傅里叶变换红外光谱等方法对催化剂进行了表征.结果表明,最佳的 Fe和 Mn负载量均为8%,所制的8Fe-8Mn/Al2O3催化剂在150°C的脱硝效率可达近99%;同时,在整个低温测试区间(90–210°C)的脱硝效率均超过了92.6%. Fe在催化剂表面主要以 Fe3+形态存在,而 Mn主要包括 Mn4+和 Mn3+; Mn的添加提高了 Fe在催化剂表面的积累,促进了催化剂比表面积增大和活性物种分散,改善了催化剂氧化还原性能和对 NH3的吸附能力.催化剂的高活性主要是由于其具有较大的比表面积、高度分散的活性物种、增加的还原特性和表面酸性、较低的结合能、较高的 Mn4+/Mn3+和增强的表面吸附氧.此外,8Fe-8Mn/Al2O3的催化性能受 H2O和 SO2影响较小,抗 H2O和 SO2能力较强.同时,反应温度对催化剂的抗硫性有重要影响,在较低的反应温度下,催化剂抗硫性更好; SO2造成催化剂活性降低主要是由于催化剂表面硫酸盐物种的生成.一方面,表面硫酸铵盐的生成造成催化剂孔道堵塞和比表面积降低,减少了反应中的气固接触从而导致活性降低;另一方面,催化剂表面的活性物种被硫酸化,造成反应中的有效活性位减少,从而降低了催化剂活性.     

F—T合成Fe—Mn超细粒子催化剂的表面结构

本工作利用XPS研究了用于F-T合成的加K助剂的Fe-Mn超细粒子催化剂的表面结构,考察了制备方法和预处理条件对催化剂表面结构的影响。在合成气处理条件下,伴随着Mn向表面迁移并产生富集。催化剂表面显著富K;适当的Mmt和富集有利于提高低碳烯烃选择性,同时活性不会明显降低。催化剂还原可以用“内还原模型”来描述,依还原程度不同。表面形成不同的Fe~3+、Fe~(?)、Fe_3O_4、x-Fe(?)C(?)、Mn~(3+)、Mn~(3+)的混合物,Mn的加入促进了表面铁物种的还原与碳化,合成气氛下,催化剂表面形成了三种不同的表面碳物种:烃类碳、石墨型碳(284.6eV)以及碳化物碳(283.2eV)。     

Doping effects of manganese on the catalytic performance and structure of NiMgO catalysts for controllabe synthesis of multi-walled carbon nanotubes

Doping effects of manganese （Mn） on catalytic performance and structure evolution of NiMgO catalysts for synthesis of multi-walled carbon nanotubes （MWCNTs） from methane were investigated for the first time. Addition of Mn in NiMgO catalyst can greatly improve the MWCNTs yield. Mno.2NiMgO catalyst among the tested ones gives the highest MWCNTs yield as 2244%, which is two times higher than that of the catalyst without Mn. The structure evolution, reduction behaviors and surface chemical properties of MnNiMgO catalysts with various Mn contents were studied in detail. It was found that the stable solid solution of NiMgO2 formed in NiMgO catalyst was disturbed by the addition of Mn. Instead, another solid solution of MnMg608 is formed. More amount of Ni can be reduced and dispersed on the catalyst surface to be acted as active sites. Importantly, the changes of Ni content on the surface are correlated with the Ni particle size and the outer diameter of MWCNTs, suggesting the controllable synthesis of MWCNTs over MnNiMgO catalysts.     

Ni基双金属催化剂加氢脱氧性能的研究

考察了Ni-M/γ-Al2O3（M＝Co、Cu、Fe、La）双金属催化剂对醇、酸、酮有机含氧化合物（丁醇、丁酸、丁酮）的加氢脱氧性能，并对其中间产物进行了考察。通过TPR、XRD表征手段对Ni基催化剂的还原性能、表面分散度等特性进行了研究。结果表明，Ni基催化剂中第二活性组分相对不同有机含氧化合物表现出不同的加氢活性和选择性。对于丁酸，在Ni基催化剂中加入Fe表现出较好的活性；对于丁醇，加入La有较好的加氢脱氧性能；而对于丁酮，加入Cu更有利于提高催化剂的脱除性能。醇和酯是有机酸在Ni/γ-Al2O3催化剂上加氢转化的中间产物。     

CO在铜基催化剂上活化及助催剂作用本质的量子化学研究

提出了CO在助促和非助促的铜基催化剂上吸附活化的两种活性中心原子族模型Cu_5和Cu_4M~(n+)O。应用电荷自洽离散变分X_a近似计算方法对CO在这两种模型上活化本质,并对过渡金属助催剂离子M~(n+)(从ⅣA—ⅧA族中各选一个V~(3+),Ti~(3+),Fe~(3+),Mn~(2+),Mo~(4+))与合成甲醇铜基催化剂上金属铜原子相互作用的本质及其对CO活化的效应进行量子化学研究。计算表明CO是以碳端吸附在活性中心模型Cu_4M~(n+)O中的Cu(1)原子上,并向助催剂M~(n+)离子倾斜45°。从吸附态CO—Cu_5和CO—Cu_4M~(n+)O的原子簇轨道,态密度以及C—O间重选集居数的计算结果指出,CO分子受到活化。助催剂与催化剂中铜原子间相互作用影响了铜原子的价态,改变体系E_f能级,改善了前线轨道HOMO与CO 2π~*轨道的匹配,从而增加d电子的反馈,降低CO间的重选集居数,促进了CO的活化。     

Rh基催化剂上CO加氢制C2含氧化物的原位红外光谱研究

 用原位红外光谱考察了Rh-Mn-Li-Fe/SiO2和Rh/SiO2催化剂表面上CO的吸附态及CO加氢反应过程中吸附物种的变化. 结果表明,CO在Rh/SiO2催化剂上仅有线式吸附态存在,而CO在Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂上既有线式吸附态存在,又有孪生吸附态存在. 这说明Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂中Rh的分散度较高. 经CO加氢反应(3.0 MPa,593 K)后,在Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂上可观测到C2含氧化物前驱物种的吸收谱带,而在Rh/SiO2催化剂上未观测到相应的谱带; CO在这两种催化剂上主要以线式吸附态存在,孪生吸附态基本消失. 结合催化剂对CO加氢的催化性能,可以认为线式吸附的CO对生成C2含氧化物有贡献. Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂的高活性是由于助剂的存在削弱了其表面吸附CO的 C-O键,促进了CO的活化,从而有利于C2含氧化物前驱物的生成.     

新型铁锰复合氧化物催化低温脱除NOx

采用溶胶-凝胶法合成了一系列铁锰复合氧化物催化剂, 利用X射线衍射(XRD)对催化剂的活性相态进行研究, 并考察了铁锰摩尔比及焙烧温度对催化性能的影响. 结果表明, 该催化剂体系在低温(80-220 ℃)下选择性催化氨还原NOx反应中显示出优异的活性. 其中Fe(0.4)-MnOx(500)(即摩尔比n(Fe)/(n(Fe)+n(Mn))=0.4, 焙烧温度500 ℃)催化剂具有最佳低温催化活性, 在空速30000 h-1, 温度80 ℃的条件下, NOx转化效率达到90.6%, N2选择性达100%. Fe-MnOx复合氧化物催化剂中形成的Fe3Mn3O8晶相有利于促进NO氧化成NO2, 从而提高低温选择性催化还原的活性.