NiO/Al_2O_3催化剂上二氧化碳气氛下异丁烷耦合脱氢制异丁烯

研究了二氧化碳气氛下NiO/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯的反应性能,考察了助剂K2O对NiO/Al2O3催化性能的影响。结果表明,与在惰性气氛下的反应相比,在二氧化碳气氛下异丁烷脱氢与逆水煤气变换反应耦合,促进了异丁烷脱氢反应,异丁烯的收率得到提高。助剂K2O的加入,能降低催化剂的酸性,减缓反应过程中催化活性物种NiO的过度还原,并抑制异丁烷裂解及积炭生成等副反应,从而提高了异丁烯的收率以及催化剂的稳定性。     

CO2氧化异丁烷制异丁烯用Pd/V2O5-SiO2催化剂

 利用表面化学反应改性法制备了不同V2O5负载量的V2O5-SiO2表面复合物载体,进而采用等体积浸渍法制备了负载型Pd催化剂. 用N2吸附、 X射线衍射、透射电镜、 X射线光电子能谱、程序升温脱附、化学吸附-红外光谱和微反技术对系列Pd/V2O5-SiO2催化剂的比表面积、晶相结构、价态、异丁烷的化学吸附性能和CO2部分氧化异丁烷制异丁烯的催化性能进行了研究. 结果表明, Pd/V2O5-SiO2催化剂中的钒以V5+形式存在, V5+在催化剂表面形成活性位V=O, 其中 V=O 晶格氧与 i-C4H10分子的-CH3 和-CH 中的H产生化学吸附作用; 催化剂中金属Pd与V4+协同作用使CO2在催化剂上产生了卧式吸附态; 晶格氧参加了催化氧化反应,催化剂中 V5+←→V4+ 的变化构成了催化反应的氧化还原过程. 在525 ℃, CO2/i-C4H10体积比为1和空速为 1200 h-1的条件下,以Pd/25%V2O5-SiO2为催化剂时异丁烷转化率为22.8%, 异丁烯选择性为89.1%.     

MSU-2负载的Sb-V复合氧化物催化剂上甲烷选择性氧化制

 制备了MSU-2负载的Sb-V复合氧化物催化剂,并将其用于以O2为氧化剂的甲烷选择性氧化制甲醛. 结果表明,Sb-V-O/MSU-2 复合氧化物催化剂保持了MSU-2分子筛的孔结构,在催化反应中表现出较高的甲烷转化率和可观的甲醛选择性. 其甲醛单程收率高于Sb2O5/SiO2和VOx/SBA-15催化剂. 在Sb2O5负载量为5%, V2O5负载量为1.12%的Sb-V-O/MSU-2催化剂上甲醛的单程收率为2.9%.     

MoO3/SiO2催化剂的异丁烷选择氧化反应性能

分别采用浸渍法和溶胶－凝胶法制备了MoO3/SiO2催化剂，用XRD，TPR，IR，TPD和活性评价等手段对催化剂的影响，晶格氧活泼性，化学吸附性能和异丁烷选择氧化反应性能进行了研究。结果表明，催化剂表面由Lewis碱位Mo=M,Mo-O-Mo中的晶格氧和Lewis酸位Mo^6 构成，在MoO3/SiO2催化剂上，异丁烷主要通过甲基的H双位吸附在表面的Lewis碱位Mo=O上；在常压条件下，异丁烷选择氧化产物主要为异丁烷，甲基丙烯醛和甲基丙烯酸，其中深度氧化产物CO2主要由吸附的异丁烯继续反应生成；采用溶胶－凝胶法制备的MoO3/SiO2催化剂，可得到较高的异丁烷转化率和含氧有机物选择性。     

Cr/MSU-1催化剂中Cr含量对CO2氧化丙烷脱氢反应催化性能的影响

研究了CO2氧化丙烷脱氢制丙烯高效wCr/MSU-1 (w＝2, 4, 6, 8, 10, 质量分数, 以Cr2O3计算)催化剂中Cr含量对催化剂结构和催化活性的影响. 催化剂活性评价结果表明, 随Cr含量的增加, 催化剂的活性呈现先提高后降低的变化趋势. 在600 ℃条件下, 6.0Cr/MSU-1表现出最佳的催化反应活性, 其中丙烷、CO2转化率分别达到62.6%和22.1%. 为明确Cr含量对催化剂结构的具体影响, 对催化剂样品进行了XRD, UV-Vis和XPS表征: 催化剂样品的XRD表征发现Cr/MSU-1催化剂不仅能够保持良好的MSU-1分子筛的孔道结构, 而且活性金属Cr在载体表面具有很高的分散度, 随着Cr含量的增加催化剂表面形成明显的Cr2O3晶相; UV-Vis表征结果证实低Cr含量催化剂表面主要以Cr6＋的形式存在, 高Cr含量催化剂表面有明显的Cr3＋出现; 反应前后的催化剂XPS表征结果进一步证实催化剂表面的Cr6＋与催化反应活性具有良好对应关系. 基于上述结果, 我们认为Cr6＋是该催化剂重要的活性中心.     

V2O5/SiO2催化剂的异丁烷选择氧化反应性能

 采用溶胶－凝胶法和浸渍法制备了V2O5／SiO2催化剂,并用XRD,IR,TPD和活性评价等手段对催化剂的表面构造、化学吸附性能和异丁烷选择氧化反应性能进行了研究．结果表明：催化剂表面由Lewis碱位V＝O双键的端氧和Lewis酸位V5＋构成,异丁烷分子主要通过甲基中的H双位吸附在催化剂表面的Lewis碱位上,异丁烯分子可通过甲基的H吸附在催化剂表面的Lewis碱位,也可通过C＝C双键吸附在催化剂表面的Lewis酸位上．在常压条件下,异丁烷选择氧化产物主要有异丁烯、甲基丙烯醛和甲基丙烯酸,其中深度氧化产物CO2主要由通过C＝C吸附的异丁烯继续反应生成．     

异丁烷直接脱氢制异丁烯催化剂研究进展

从热力学和反应机理角度概述了异丁烷直接脱氢和氧化脱氢的差异;从活性中心性质、失活与再生、助催化剂以及载体方面,综述了目前广泛研究的异丁烷直接脱氢制异丁烯催化剂,包括PtSn-、CrOx-、GaOx基和金属硫化物催化剂,并分析了各类催化剂的优缺点及目前的研究方向;简述了其他类型的脱氢催化剂,包括Mo/MgAl2O4、碳基材料、Co-、Ni2P-、VOx基催化剂等;分析了目前脱氢技术面临的问题以及未来的研究方向。     

用于富氢气体中一氧化碳选择性氧化的新型Co-Ni/AC催化剂

 研究了Ni/AC, Co/AC和Co-Ni/AC催化剂用于富氢气体中一氧化碳的选择性氧化脱除. 结果表明,在反应温度为140 ℃和空速为 5000 h-1时,Ni/AC几乎没有催化活性,Co/AC具有较低的催化活性,而Co-Ni/AC具有较高的催化活性,后者可将富氢气体中的CO浓度由1.0%降低到 0.0027%. XRD和XPS分析表明,Co3O4是Co-Ni/AC催化剂的活性中心,Ni的加入提高了Co3O4在Co-Ni/AC中的分散度,同时使Co 2p3/2电子结合能降低了0.41 eV. Co-Ni/AC催化剂中的Ni作为促进剂能很好地改善Co3O4对富氢气体中CO选择性氧化的催化活性.     

Yb2O3对Bi2O3-MoO3催化剂性能的影响

在Bi2O3-MoO3复合氧化物催化剂中加入Yb2O3，可明显提高异丁烯转化率和生成甲基丙烯醛的选择性，用XRD、FT-Raman光谱和SEM技术研究了催化剂的组成和性质，Bi2O3—MoO3催化剂的成分主要是α-Bi2Mo3O12，添加镱后出现了Yb2Mo3O12的吸收峰；且Bi2O3-MoO3-Yb2O3催化剂的FT—Raman光谱图在363cm^-1处出现了Yb—O伸缩振动峰，同时既Bi2O3-MoO3催化剂的铝-氧振动发生红移，表明镱的加入使铝-氧键的振动减弱，使Bi2O3-MoO3-Yb2O3催化剂有较高传递晶格氧给予异丁烯的能力，导致异丁烯转化率和生成甲基丙烯醛的选择性均显著提高。     

载体对负载型Ni-B催化剂催化2-乙基蒽醌加氢制H2O2反应性能的影响

采用还原剂浸渍法将Ni-B非晶态合金负载到SiO2,γ-Al2O3和活性炭(AC)上,以2-乙基蒽醌选择加氧制H2O2为探针反应,系统研究了载体对Ni-B非晶态合金催化剂结构、热稳定性和催化性能的影响.结果表明,将Ni-B负载到载体上后,其晶化温度显著提高,各催化剂热稳定性依次为Ni-B/AC＞Ni-B/SiO2＞Ni...     

Dehydrogenation of Isobutane to Isobutene with Carbon Dioxide over SBA‐15‐Supported Chromia‐Ceria Catalysts

A series of SBA‐15‐supported chromia‐ceria catalysts with 3% Cr and 1%–5% Ce (3Cr‐Ce/SBA) were prepared using an incipient wetness impregnation method. The catalysts were characterized by XRD, N₂ adsorption, SEM, TEM‐EDX, Raman spectroscopy, UV–vis spectroscopy, XPS and H₂‐TPR, and their catalytic performance for isobutane dehydrogenation with CO₂ was tested. The addition of ceria to SBA‐15‐supported chromia improves the dispersion of chromium species. 3Cr‐Ce/SBA catalysts are more active than SBA‐15‐supported chromia (3Cr/SBA), which is due to a higher concentration of Cr⁶⁺ species present on the former catalysts. The 3Cr‐3Ce/SBA catalyst shows the highest activity, which gives 35.4% isobutane conversion and 89.6% isobutene selectivity at 570 °C after 10 min of the reaction.     

纳米Cr2O3系列催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应

 采用溶胶－凝胶法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3催化剂，并采用共沉淀法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3／Al2O3，Cr2O3／ZrO2和Cr2O3／MgO复合催化剂．应用BET，XRD，XPS，TPR和TEM等物理化学方法对催化剂的结构和物化性质进行了表征，并考察了该系列催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯的反应性能．结果表明，纳米Cr2O3催化剂上乙烷和CO2的转化率均明显高于常规Cr2O3催化剂，但乙烯的选择性低于常规Cr2O3催化剂；纳米复合催化剂中的复合成分显著影响催化剂的催化性能．其中，10％Cr2O3／MgO纳米复合催化剂在温度为973K时，乙烷转化率和乙烯选择性分别可达到61．54％和94．79％．纳米催化剂表面Cr的还原性以及Cr6＋／Cr3＋比值是影响乙烷转化率和乙烯选择性的重要因素．     

Pt-SO42-/ZrO2固体超强酸上异丁烷与丁烯烷基化反应

由异丁烷和1-丁烯烷基化合成高辛烷值汽油虽已被广泛用于工业生产,但由于液体酸催化剂存在许多缺点,寻找固体酸催化剂——分子筛、磺酸树脂及固体超强酸已受到国内外学者的广泛重视。对超强酸的研究多集中在SO_4~(2-)/氧化物催化剂上,此类催化剂的酸强度高、热稳定性好、制备简单,对异丁烷、1-丁烯烷基化具有较高的反应活性,但存在着积炭、寿命     

Oxidative dehydrogenation of propane over Ni-Mo-Mg-O catalysts

In this work, a series of Ni-Mo-Mg-O catalysts with mesoporous structure prepared by sol-gel method were investigated for the oxidative dehydrogenation of propane (ODHP). The techniques of temperature-programmed reduction with H2 (H2-TPR), N2 adsorption-desorption, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectra (XPS) were employed for catalyst characterization. It is found that the activity of the catalysts for ODHP increases first and then decreases with the increase of Mo content. The catalyst with a Mo/Ni atomic ratio of 1/1 exhibits the best catalytic activity, which gives the propene selectivity of 81.4% at a propane conversion of 11.3% under 600°C and maintains the good catalytic performance for 22 h on stream. This is related not only to its high reducibility and dispersion as revealed by TPR and XRD, but also to the formation of more selective oxygen species on the MoOx-NiO interface as identified by XPS.     

Investigation of the characteristics and deactivation of catalytic active center of Cr-Al_2O_3 catalysts for isobutane dehydrogenation

Deactivation mechanism of Cr-Al2O3 catalyst and the interaction of Cr-Al in the dehydrogenation of isobutane, as well as the nature of the catalytic active center, were studied using XRD, SEM, XPS, H2-TPR, isobutane-TPR and TPO techniques. The results revealed that the deactivation of Cr-Al2O3 catalyst was mainly caused by carbon deposition on its surface. The Cr3+ion could not be reduced by hydrogen but could be reduced to Cr2+by hydrocarbons and monoxide carbon. The active center for isobutane dehydrogenation could be Cr2+/Cr3+produced from Cr6+by the on line reduction of hydrocarbon and carbon monoxide. The binding energy of Al3+was strongly affected by the state of chromium cations in the catalysts.     

负载型Pd三效催化剂：载体CeO2-ZrO2-BaO的制备及催化性能

制备了不同BaO含量的CeO2-ZrO2储氧材料,并以此材料为载体浸渍H2PdCl6制得三效催化剂.结果表明,不论新鲜还是1 000 ℃老化状态下,以10%BaO添加CeO2-ZrO2储氧材料制备的Pd三效催化剂活性最佳,起燃和完全转化温度最低.XPS结果证实,10%BaO添加.通过稳定PdO活性组分并改变其电子环境使得催化剂有最佳活性.而随着BaO含量持续增加,Pd活件组分相对处于较氧化状态.储氧量、低温N2吸附-脱附测试以及XRD测试结果均表明10%BaO添加的材料储氧量,比表面积以及孔容均最大,而且有适应三效催化的孔径.这些结果均有助于以其制备的Pd三效催化剂获得更好的活性以及热稳定性.     

介孔Cr-MSU-1的合成、表征及催化性能

以Na2SiO3为硅源, 非离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚A(EO)9为模板剂合成了介孔Cr-MSU-1, 并通过XRD、HRTEM、N2吸附-脱附、FT-IR和DR UV-Vis等手段对其进行了表征. 结果表明, Cr进入了介孔MSU-1骨架中, 并大部分以四配位的Cr(VI)形式存在. 将Cr-MSU-1作为催化剂用于CO2氧化乙烷脱氢反应, 表现出了良好的催化活性, 650 ℃下乙烷的转化率和乙烯的选择性分别为31.7%和96.1%.     

助剂铬对Ni/MgO催化剂CVD法制备碳纳米管的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了助剂Cr改性的Ni/MgO催化剂, 用化学气相沉积(CVD)法在600 ℃下裂解甲烷生长碳纳米管, 研究了助剂Cr的引入对催化剂微结构和制备碳纳米管性能的影响. 催化剂样品用XRD, TPR和CO-TPD进行了分析, 制备的碳纳米管用TEM和XRD进行了表征. 实验结果表明, NiO和MgO之间存在着强相互作用而形成固溶体, Ni/MgO催化剂经氢气处理后其中的镍氧化物只有极少部分被还原成为镍. 助剂铬的引入明显促进了镍的还原, 使得催化剂表面的Ni活性中心数增多, 从而使催化剂的活性和性能得到了明显的改进. 在加入助剂后碳纳米管的产率明显增加, 当Cr质量分数为8%时, 碳纳米管的产量为未加助剂时产量的5倍, 碳纳米管和催化剂的质量比达到1928. 当Cr含量进一步增加时, Ni在催剂表面聚集形成大颗粒, 制备出的产品中含有大量的碳纳米纤维和无定形碳. 以8%Cr-Ni/MgO催化剂合成的碳纳米管具有比较高的产率且质量较好.     

碱 性 载 体 对 负 载 型ＣｏＯ 催 化 剂 催 化 性 能 的 影 响

采用XRD、TPR、TPD、XPS和催化活性评价等技术,考察了负载型CoO催化剂的表面性质和其对CH4与CO2重整制合成气反应的催化性能.实验结果表明,碱性载体或助剂MgO和La2O3的添加能有效地改善CoO催化剂的表面结构、抗积炭能力和还原性能,CoO/MgO催化剂显示出最佳的催化反应稳定性,在750℃、GHSV=2500h-1、CH4/CO2原料比为1:1下,连续反应100h内催化剂活性较为稳定,CoO/MgO和CoO/γ-Al2O3催化剂的表面性质本质上是不相同的.