TiO2–ZrO2的表征及其异丙醇催化转化性能

用共沉淀法制备了TiO2-ZrO2复合氧化物. 采用N2吸附、XRD、TEM、NH3和CO2吸附量热、NH3吸附红外对TiO2-ZrO2体系的结构及酸碱性等进行了表征. 结果表明: 与单纯的氧化物相比, 形成的复合氧化物为无定形物相, 有介孔结构, 表面积明显提高, 可达218 m2·g-1; 初始吸附热差别不大, 但具有更多的表面B酸位; 随着TiO2掺入量的增大, 复合氧化物表面碱位减少. 异丙醇催化转化, 在无氧条件下, ZrO2、TiO2和TiO2-ZrO2复合氧化物上丙烯的选择性大于90%, 说明这些氧化物具有强的表面酸性; 在有氧条件下, ZrO2和TiO2丙酮的选择性达到70%～85%, 主要体现为氧化还原性; 而在复合氧化物上丙烯选择性增大到70％左右, 丙酮的选择性下降为30%左右, 表明生成的复合氧化物表面上的氧化还原性削弱, 酸性增强.     

V2O5/TiO2-ZrO2催化剂上甲醇选择氧化制甲缩醛

采用共沉淀法制备TiO2-ZrO2复合氧化物载体、等体积浸渍法制备V2O5/TiO2-ZrO2催化剂,对催化剂在温和条件下甲醇选择氧化生成甲缩醛(DMM)反应进行研究.结果表明,与单一氧化物载体TiO2或ZrO2负载的钒基催化剂相比,V2O5/TiO2-ZrO2对甲醇选择氧化具有较好的催化性能.XRD、NH3-TPD和...     

B2O3／TiO2—ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应研究Ⅳ.TiO2—ZrO组成的影响

采用共沉淀法制备了不同组成的复合氧化物TiO2-ZrO2.N2吸附和差热分析结果表明，随着TiO2-ZrO2中TiO2含量的增加，其BET比表面积和晶化温度提高，并均在TiO2含量为50％时达到最大值，以TiO2-ZrO2为载体的B2O3／TiO2-ZrO2催化剂对环己酮肟气相Beckmann重排反应的催化性能表明，随着TiO2-ZrO2中TiO2含量的增加，己内酰胺的收率逐渐升高，当TiO2含量增加至50％时，收率达到最大值（96．7％），之后随着TiO2含量的进一步增加，己内酰胺的收率逐渐降低。     

以胶原纤维为模板制备多孔纤维状SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2固体酸及其酯化催化性能

本文以胶原纤维为模板,制备了多孔纤维状TiO2-ZrO2复合氧化物,并以此为载体制备了多孔纤维状SO42-/TiO2-ZrO2固体酸。SEM观察发现TiO2-ZrO2和SO42-/TiO2-ZrO2均复制了胶原纤维独特的纤维结构,TiO2-ZrO2氧化物的比表面积达到77.51 m2·g-1;XRD分析发现,Ti-Zr摩尔比对TiO2-ZrO2的晶相结构有重要影响,当Ti/Zr摩尔比为0.67∶1时,TiO2-ZrO2以TiZrO4晶相为主;NH3-TPD分析表明SO42-/TiO2-ZrO2的酸量及酸强度与Ti-Zr摩尔比以及活化温度有着密切关系。在乙酸与正丁醇的酯化反应中,多孔纤维状SO42-/TiO2-ZrO2固体酸表现出优良的催化性能。当催化剂用量为6.5wt%,反应时间为60min时,乙酸的转化率高达98.1%;该固体酸催化剂重复使用性优良,循环使用5次时,转化率仍然保持在85%以上。     

SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂的长叶烯芳构化催化性能

本工作用溶胶-凝胶法制备不同组成的SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂,用微型催化反应评价结合X-射线粉末衍射(XRD)、孔结构/BET表面积测试和NH3-程序升温脱附(NH3-TPD)等表征了SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂结构、表面酸性和长叶烯芳构化催化性能。复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂具有优良的长叶烯芳构化催化性能,并且其芳构化催化性能与催化剂组成和表面酸性密切相关。随催化剂中nZr/(nZr+nTi)增加,催化剂表面中等强度的酸中心量增加,芳构化产物选择性和收率明显增加,在nZr/(nZr+nTi)=0.5时达极大值。随nZr/(nZr+nTi)进一步增加,不仅催化剂表面酸中心量减少、原料转化率明显下降,而且催化剂酸强度增强,导致芳构化产物选择性和收率下降。催化长叶烯芳构化的二元复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂适宜的组成为nZr/(nZr+nTi)=0.5。     

载体焙烧温度对NOx储存还原催化剂K/Pt/TiO2-ZrO2结构与性能的影响

采用共沉淀法制备出TiO2-ZrO2复合氧化物载体,然后用分步浸渍法制备出K/Pt/TiO2-ZrO2催化剂,考察了载体焙烧温度对催化剂结构和储存氮氧化物性能的影响.X射线衍射结果表明,500℃焙烧载体后催化剂样品为无定形结构,650℃焙烧时开始出现ZrTiO4晶体,并随焙烧温度提高晶形越来越好.NH3程序升温脱附结果表明,500℃焙烧的载体有最大的酸量,但随焙烧温度升高,酸量显著下降,1000℃焙烧后,载体基本无酸性.比表面积和NOx储存量测定结果表明,样品对NOx的储存能力与比表面积之间无顺变关系,载体于500℃焙烧的样品对NOx的储存性能最差,而于800℃焙烧的样品储存性能最佳.原位漫反射傅里叶变换红外光谱结果表明,载体于500℃焙烧的样品中NOx以自由NO3-以及单齿或双齿硝酸根离子的形式存在,而在其它温度焙烧时,只检测到自由的NO3-物种.焙烧温度不仅影响载体的结构和酸碱性,而且影响载体与负载组分间的相互作用,载体表面羟基与K2CO3相互作用形成稳定的-OK基团对NOx储存不利,而高分散的K2CO3相则有利于将NOx物种以硝酸盐的形式储存起来.     

纳米TiO2-SiO2复合氧化物的制备与性质

采用溶胶-凝胶结合CO2超临界干燥方法制备了比表面积大、热稳定性好的纳米TiO2-SiO2复合氧化物.考察了原料组成和焙烧温度对复合氧化物比表面积、热稳定性和酸性的影响,通过加氢脱硫反应考察了该复合氧化物作为加氢精制催化剂载体的可行性.结果表明,采用该方法制备的复合氧化物为纳米颗粒,在n(Ti)/n(Si)=1时,其比表面积和孔容最大;与纯TiO2相比,引入SiO2明显提高了复合氧化物的热稳定性和晶型稳定性;以此复合氧化物为载体的加氢精制催化剂具有很好的低温脱硫活性,TiO2-SiO2复合氧化物载体的酸性特征影响了催化剂的加氢脱硫活性.     

中孔复合锆-铝氧化物微球的制备及其正相色谱性能研究

复合氧化物通常表现出与单一氧化物不同的物理化学性质（如晶体结构、孔结构和表面性质等方面）,已广泛用作催化剂、吸附剂和离子交换剂。1993年,Kaneko等采用共沉淀法制备的SiO2-TiO2,SiO2-Al2O3等复合氧化物的环境保护、痕量富集、氨基酸分离等方面取得较好的应用效果。但复合氧化物作为液相色谱固定相的研究很少报道。近年来,我们从制备、表征到正相、反相色谱性能等方面对MgO-ZrO2和SiO2-ZrO2复合氧化物作为色谱填料进行了系统的研究,发现MgO和SiO2掺杂可以有效地改善ZrO2的孔结构,提高柱效。本文用溶胶－凝胶方法制备了质量投料比m（硝酸铝）：m（氧氯化锆）＝20：64的ZrO2-Al2O3复合氧化物微球,考察酸腐蚀前后其晶形、表面酸碱性和孔容、孔径的变化,以及它们的正相色谱性能。     

锆-铝复合氧化物的制备及酸腐蚀对其表面性质的影响

利用溶胶－凝胶技术制备了ZrO2-Al2O3复合氧化物,考察了不同的投料比时复合氧化物的物理化学性质,比较了不同浓度酸腐蚀前后氧化物微球的比表面积、孔径、表面酸碱性及复合氧化物中氧化锆、氧化铝摩尔比等物理化学参数的变化。     

光催化材料NiO-TiO2/SiO2的结构与性能研究

采用表面改性法制备了负载型NiO-TiO2/SiO2复合半导体材料,用X射线衍射、比表面测定、透射电镜、红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见漫反射等技术,研究了光催化材料的物相结构、微粒尺寸、光响应性能及其能带结构.结果表明:复合半导体材料具有较高的比表面积,NiO和TiO2在材料表面产生相互修饰作用,NiO的加入促进了TiO2在载体表面的分散程度,两者复合后部分地形成了Ni-O-Ti键联.复合后的NiO-TiO2/SiO2增强了对紫外光的吸收性能,而且NiO与TiO2间的n-p复合效应改变了原来TiO2单一的能带结构,有效的抑制了光生电子和空穴的复合,从而明显提高材料的光催化性能.     

改性钛锆复合氧化物催化环己酮肟气相Beckmann重 排反应

制备了经SO4^2-,PO4^3-,MoO3,WO3和B2O3改性的钛锆复合氧化物(TiO2-ZrO2)催化剂,并用常压连续流动固定床微型反应器考察了它们对环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺的催化性能。结果表明,在反应温度300℃时,B2O3/TiO2-ZrO2具有较高的己内酰胺选择性(97.0%)和收率(96.7%),且明显高于B2O3/TiO2和B2O3/ZrO2催化剂,用N2吸附和NH3-TPD,CO2-TPD等方法对催化剂的经表面积、孔容、孔分布和表面酸、碱性分别进行了测定,讨论了这些物化性能对催化剂活性、选择性和稳定性的影响。     

Catalysis of SO42--ZrO2/TiO2 nanometer solid superacid

Superacid catalyst SO42--ZrO2/TiO2 was applied in esterification of Acetic Acid and Butanol. The particle size of ZrO2 in the catalyst was about 12.5 nm. In catalyst preparation conditions, the effect factor order on catalytic activity is H2SO4 concentration ＞ calcination temperature ＞ ZrO2 supported content. The optimum preparation condition is as follows: ZrO2 content 3.5g/g; calcination temperature 600℃, and H2SO4 concentration 0.5mol/L. The catalytic activity is 96.5 vol%.SO42-/MxOy solid superacid is a kind of green catalyst, whose application perspective is bright. In this paper, SO42--ZrO2/TiO2 solid superacid was prepared with nanometer compound carrying method. The acidic strength of catalysts was measured with the following Hammett indicators, 2,4-dinitrofluorobenzene (H0=-14.52) and p-nitrochlorobenzene (H0=-12.70). Catalytic activity was evaluated with esterification reaction of Acetic Acid and Butanol. Reaction temperature was at 105℃, and reaction time was only 1h. The conversion rate of Acetic Acid was analyzed by a gas chromatograph (GC-14C SHIMADZU in Japan)The experimental results showed that H2SO4 concentration had more influences on catalytic activity than other two factors, calcination temperature and ZrO2 supported content. Since sulfur absorbed on the surface of metal oxides is necessary to the acidity of SO42-/MxOy solid superacid,H2SO4 concentration in impregnation solution is needed enough high. But, it can't be too much high,otherwise, Zirconium sulfate formed on the catalyst surface will be harmful influences on catalytic activity. In researched cover, 0.5mol/L H2SO4 concentration is the most suitable, and the catalyst prepared with this concentration has very strong acidity.The optimum preparation condition is as follows: ZrO2 content 3.5g/g; calcination temperature 600℃, and H2SO4 concentration 0.5mol/L. In the catalyst prepared with above conditions, the acidic strength (H0) of the catalyst is smaller than ＜-14.52, and catalytic activity is 96.5 vol%. When it was re-used in esterification reaction, catalytic activity decreased gradually with re-used times increasing(seen in Table 1). But after catalyst is used repeatedly up to five times, catalytic activity (84.3 vol %)is still higher than that of H2SO4 catalyst.The X-ray diffraction patterns showed that ZrO2 supported in TiO2 belonged tetragonal zirconia phases. Through the calculation of Scherrer formula, the particle size of ZrO2 in the catalyst is about 12.5 nm. After SO42- promoted nanometer ZrO2/TiO2 compound carrier, the diffraction peaks of tetragonal zircoma become broader and the strength weaker. It shows that adding SO4 ions restrains the crystallization of ZrO2, diminishes the size of particles. This might be why SO42--ZrO2/TiO2 has high catalytic activity and stability in acidic catalysis reaction.     

Cu/ZrO2催化剂上乙醇水蒸气重整反应的研究 Ⅰ 催化剂性能及其制备参数的影响

研究了Cu/ZrO2催化剂在乙醇水蒸气重整反应中的催化性能。用常规沉淀法、醇凝胶法制备了ZrO2载体；用浸渍法或共沉淀法制备了Cu/ZrO2催化剂。考察了ZrO2载体的制备方法以及Cu/ZrO2的制备参数对催化剂性能的影响。采用BET、XRD、TEM及XRF等方法对催化剂的比表面积、孔容、晶相、表面形貌以及活性组分等进行了表征。同时，制备并比较了Ni/ZrO2、Cu/10MgO-90ZrO2和Cu/10CaO-90ZrO2催化剂的性能，考察了活性组分Cu、Ni的差异以及ZrO2载体的影响。在Cu/ZrO2催化剂(Cu的质量分数为8%)上，500 ℃~600 ℃乙醇转化率达到98%~100％、H2选择性为2.0~2.6（摩尔比）。 Cu/ZrO2与Ni/ZrO2机械混合有助于H2选择性的提高。在催化剂载体中添加MgO、CaO碱性物质可以使H2选择性提高1.3倍~2.0倍。浸渍法制备的Cu/ZrO2催化剂的性能优于共沉淀法。     

ZrO2添加方法对CuO—ZnO—ZrO2催化剂性能的影响

研究了ZrO_2的两种加入法所得CuO-ZnO-ZrO_2催化剂对CO_2加H_2合成CH_3OH反应催化活性的影响,得到催化剂的最佳含量组成及各种操作条件下的活性规律。采用BET、XRD、TPR、XPS等手段对催化剂表面晶相组成、活性组分存在状态进行了探讨。     

Novel ultrasonic-modified MnOx/TiO2 for low-temperature selective catalytic reduction (SCR) of NO with ammonia

A novel ultrasonic-modified MnO(x)/TiO(2) catalyst was prepared and compared with two different kinds of MnO(x)/TiO(2) catalysts in the process of low-temperature selective catalytic reduction of NO with NH(3). The physicochemical properties of the catalysts were studied by using various characterization techniques, such as Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface measurement, X-ray diffraction (XRD), high-resolution transmission electron microscope (HRTEM), and in situ Fourier transform infrared spectroscopy (in situ FT-IR). The ultrasonic-modified process introduced ultrasound in the solution impregnation step of traditional impregnation method for MnO(x)/TiO(2) catalyst preparation. In this study, ultrasonic process significantly improved the dispersion behavior and surface acid property of manganese oxide on TiO(2) as well as the catalytic activity, especially at temperature below 120°C. The NO conversion could reach 90% at 100°C. For the novel ultrasonic-modified catalyst, the combination analysis of XRD and HRTEM confirmed that manganese oxide was in a highly dispersed state and Ti and Mn had strong interaction. Furthermore, in situ FT-IR studies revealed that there were significant amounts of Lewis acidity and high Mn atom concentration on the surface of the novel catalysts.     

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。     

Au-CuO／TiO2催化剂用于CO2中微量H2的脱除

用沉积沉淀法制备了Au-CuO/TiO2催化剂和Au/TiO2催化剂,考察了沉淀温度、沉淀pH、焙烧温度和Cu/Au摩尔比等制备工艺条件对Au-CuO/TiO2催化剂性能的影响,确定了适宜的催化剂制备工艺条件.结果表明,Au-CuO/TiO2催化剂对CO2中微量H2的脱除具有较好的活性和稳定性.还考察了还原和H2S中毒处理先后的顺序对催化剂H2脱除活性的影响.结果表明,Au/TiO2催化剂基本上不受处理顺序的影响,而H2S处理顺序对Au-CuO/TiO2催化剂的性能有较为明显的影响,这说明还原后的Au-CuO/TiO2催化剂形成了Au-Cu合金。     

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。     

NiO/SnO2-ZrO2催化剂的制备及甲烷燃烧催化性能的研究

利用正交分析，通过溶胶凝胶－超临界干燥及复合浸渍的方法制备了NiO/SnO2-ZrO2催化剂，进行了活性评价，考察了前驱物、NiO、SnO2含量及制备方法对催化剂活性及稳定性的影响，并采用XRD、TEM对催化剂进行了表征分析，结果表明：NiO/SnO2-ZrO2催化剂具有良好的甲烷燃烧催化性能（t100%=640 ℃），其活性、稳定性与制备参数密切相关，其中NiO含量是影响催化剂活性、稳定性的最主要参数，它对催化剂稳定性和活性的影响规律正相反； SnO2组分的添加使ZrO2单斜相稳定，对催化剂起到了良好的稳定化作用，发现当SnO2含量在6 mol％左右时，催化剂具有较好的稳定性；对于制备方法，在凝胶前加入活性组分有利于催化剂的高活性，而在凝胶后加入活性组分，则有利于催化剂保持较好的稳定性；活性组分前驱物对催化剂性能影响不大，采用Ni(NO3)2作为前驱物较为合适。