球形TiO2-Al2O3的制备、结构和理化性能研究

将Ti(SO₄)₂溶于稀盐酸合成酸性钛溶胶，再将其与铝溶胶和六次甲基四胺溶液混合后采用油柱成型法制备了球形TiO₂-Al₂O₃复合氧化物。通过XRD、低温氮吸附-脱附与NH₃-TPD等手段对样品进行表征，结果表明600 ℃焙烧得到的球形TiO₂-Al₂O₃中TiO₂以无定型形式存在;随TiO₂含量的增加，球形TiO₂-Al₂O₃的比表面积、孔容和平均孔径呈增加趋势;TiO₂的引入没有对球形TiO₂-Al₂O₃的强酸和弱酸中心的强度产生影响，弱酸中心数量显著增加，强酸中心数量稍有增加;球形TiO₂-Al₂O₃的堆密度和压碎强度随TiO₂含量的增加而减小，颗粒直径基本保持不变。     

球形SiO2-Al2O3的制备、结构和性能

将Na2SiO3·9H2O 溶液通过强酸性阳离子树脂进行离子交换得到酸性硅溶胶,再将硅溶胶与铝溶胶及六次甲基四胺混合后采用油柱成型法制备了球形SiO2-Al2O3复合氧化物. 通过XRD、BET 及TPD等手段对样品进行测试和表征, 结果表明, 600 ℃焙烧得到的SiO2-Al2O3中SiO2以无定型形式存在, 其比表面、孔容与表面酸性随SiO2含量的增加而提高, 孔径、堆密度随SiO2含量的提高而减小, 压碎强度基本保持不变.     

M/V-Al-2O3型催化剂的制备、表征及催化性能研究

采用等体积浸渍法制备了M/γ-Al2O3系列催化剂,M为NaOH、KOH、MgO,通过XRD、BET等测试技术对催化剂进行了表征,并将催化剂应用于二乙醇胺催化脱水制备吗啉反应中,实验考察了修饰剂及负载量、反应温度、压力等对催化剂活性的影响。结果表明,NaOH/γ-Al2O3、KOH/γ-Al2O3、MgO/γ-Al2O3催化剂具有高的催化活性及对吗啉制备的高选择性,其原因是此反应需要中强酸及弱酸中心,强酸中心易使催化剂表面积炭,经过NaOH、KOH、Mg(OH)2修饰的γ-Al2O3其强酸中心减少而中强酸和弱酸中心相应增加,从而提高了催化剂的活性、选择性和稳定性。     

经高温活化焙烧的B2O3/ZrO2催化剂的织构/结构和表面酸性

利用BET、XRD、FT-IR、XPS、FT-Raman和NH3-TPD等表征手段,研究了B2O3含量(0%~19.3%)对700℃活化焙烧的B2O3/ZrO2催化剂的织构/结构和表面酸性的影响.催化剂的比表面积随B2O3含量先增大后减小,其中4.1%-B2O3/ZrO2的比表面最大.四方相ZrO2的含量也随B2O3含量先增大后减小,在B2O3含量为11.7%~15.8%时出现最大值;四方相ZrO2的晶粒尺寸随B2O3含量的变化规律与此正好相反.ZrO2载体表面上的氧化硼主要以BO3为基本结构单元,催化剂表面B/Zr原子比随B2O3含量增加而变大.B2O3/ZrO2表面的总酸量、弱酸量、中强酸量和强酸量随B2O3含量先增大后减小,在B2O3含量为8.3%时出现最大值,但中强酸中心的百分含量随B2O3含量递增.表面B/Zr原子比与中强酸中心百分含量之间的顺变关系,预示以BO3为基本结构单元的B2O3是中强酸中心的主要贡献者.B2O3/ZrO2表面酸性与催化性能之间的关系显示,这些中等强度的酸中心是催化环己酮肟贝克曼重排反应的活性中心.     

纳米γ-Al2O3/TiO2复合载体的制备及表征

采用了共溶胶-凝胶法和混凝胶法分别制备了不同Ti含量的纳米γ-Al2O3/TiO2样品.并应用XRD、BET和TEM技术分别对其进行了表征.结果表明,所制备的γ-Al2O3/TiO2样品平均粒径均小于15 nm,氧化铝以γ-Al2O3的形式存在,TiO2以锐钛矿形式存在.当TiO2含量小于20%时,复合载体仅有γ-Al2O3的晶体结构存在,TiO2呈高度分散状态;当TiO2的含量高于75%时,主要表现出锐钛矿晶体结构.BET结果说明,当TiO2含量低于50%时,复合载体的比表面积明显高于单独的Al2O3和TiO2,而且随着TiO2含量的增加,比表面有增大趋势.当TiO2含量大于50%时,载体的比表面积随二氧化钛含量的升高急剧下降.复合载体γ-Al2O3-TiO2表现为具有完好发达中孔的特征.负载Pd后催化剂的活性结果表明,95%TiO2含量的Pd/γ-Al2O3-TiO2(0.95)样品对乙醇和乙醛的催化氧化表现出优异的催化活性,其转化率明显高于单一的Al2O3或TiO2为载体的催化剂.     

负载型纳米TiO2复合载体及其CoMo催化剂的酸性及孔特性的研究

总结了复载不同纳米尺度的复合载体及其CoMo催化剂的表面酸性及孔结构特性的表征结果。结果表明，负载型纳米TiO2与基载体γ-Al2O3存在着相互作用。当负载比较少量的纳米TiO2时，复合载体的总酸量随着TiO2含量的增加而增加，超过γ-Al2O3的酸量，但当 TiO2的含量比较高时复合载体的酸量又降低，纳米TiO2优先负载在γ-Al2O3的强酸中心位；负载了CoMo活性组分后酸量增加。不同粒径的纳米TiO2对复合载体和催化剂的酸分布没有明显影响，但对总酸量有影响。对不同尺度TiO2，随着TiO2负载量的增加以及负载金属活性组分的增加，表面积、孔容和最可几孔径均有不同程度的减少。     

负载型纳米TiO2复合载体的制备及其酸性研究

采用溶胶-凝胶法在γ-Al2O3上制备出负载型纳为TiO2，并用XRD，TEM对TiO2的晶型及粒子大小进行了表征。结果表明，在550℃煅烧后，TiO2仍为锐钛矿结构，且通过控制制备条件，TiO2粒径可控制在5nm-10nm之间及15nm-20nm之间，TiO2都以纳米粒子的形式高分散负载在γ-Al2O3上。另外，还用NH3-TPD对复合载全进行酸性表征。实验发现，纳米TiO2对复合载体的酸量影响较大。复合载体的酸量并不是随TiO2含量的增加而一直下降，而是先降低，当TiO2含量达到30％后又开始增加。纳米TiO2对复合载体的酸强度和酸度分布影响较小。     

聚合氯化铝制备球形拟薄水铝石和γ-Al_2O_3的研究Ⅰ——制备条件探讨

采用实验室自制的聚合氯化铝为原料,结合溶胶-凝胶法和油滴法制备球形拟薄水铝石及其衍生物γ-Al2O3,采用XRD,TEM和N2吸附法对样品进行了分析表征,探讨了不同pH值、不同铝形态含量的聚合氯化铝、不同煅烧温度及不同表面活性剂对产物结构性质的影响。结果表明:pH值在8.5附近合成的水合氧化铝以拟薄水铝石为主;高Alc含量的聚合氯化铝有利于形成高比表面积的球形产物;在450～750℃下煅烧产物为球形γ-Al2O3,并且随温度升高,产物比表面积下降、孔径增大,孔容变化不明显,在1000℃下煅烧产物为球形θ-Al2O3与γ-Al2O3的混合物;随着聚乙二醇表面活性剂分子量的增加,所得球形γ-Al2O3的孔容和孔径增大,聚乙二醇10000的扩孔效果最好,450℃下煅烧所得球形γ-Al2O3的比表面积、孔容分别达326m2·g-1、0.55cm3·g-1。     

热处理过程中SiO2-Al2O3酸性质演变及催化四氢呋喃聚合性能

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3含量为30%的SiO2-Al2O3复合氧化物,借助热重-差热分析(TG-DTA)、N2物理吸附、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)以及吡啶吸附红外(Py-IR)光谱研究了500～900℃范围的热处理过程对SiO2-Al2O3结构、织构、酸性质的影响规律,并与四氢呋喃(THF)聚合性能进行关联.结果表明,经500℃热处理的SiO2-Al2O3拥有高的比表面积、大量的Si—O—Al键以及丰富的酸性中心.随着热处理温度升至700℃,SiO2-Al2O3的织构性质无显著变化,Si—O—Al键数量减少,SiO2-Al2O3总酸量和酸密度下降,强酸中心消失.至900℃时,比表面积和孔体积急剧下降,平均孔径显著增加,酸量和酸密度进一步减少.聚合反应结果表明,产品的收率和分子量均随热处理温度的升高呈现上升趋势.900℃时,产品收率最高,可达47%,聚合物分子量(Mn)为1710.     

Na2O或K2O对气相合成1–苯基氮杂环庚烷的CoO/SiO2-Al2O3催化剂的作用

研究了Na2O或K2O对苯胺和1,6己二醇气相合成1-苯基氮杂环庚烷的CoO/SiO2-Al2O3催化剂的作用,并采用X射线衍射、透射电子显微镜、H2-程序升温还原、NH3-程序升温脱附等技术对催化剂进行了表征.结果表明,Na2O助剂能增加催化剂的弱酸中心数,减少中强酸中心数,使催化剂的选择性得到提高.加入K2O使催化剂的弱酸中心数显著减少,并使CoO在反应过程中易于烧结,因此不利于1–苯基氮杂环庚烷的合成.     

TiO2-Al2O3复合氧化物载体焙烧温度对Au-Pd催化剂加氢脱硫性能的影响

 采用溶胶-凝胶法制备了介孔TiO2-Al2O3复合氧化物载体,考察了载体的焙烧温度对负载型Au-Pd双金属催化剂加氢脱硫性能的影响,并采用X射线衍射、吸附吡啶的程序升温脱附、程序升温还原、红外光谱和N2物理吸附等技术对载体及催化剂进行了表征. 结果表明,不同温度焙烧的TiO2-Al2O3复合载体都具有介孔结构,其中773 K焙烧制得的TiO2-Al2O3复合载体的比表面积和孔容较大, B酸中心较多,以其为载体的Au-Pd 催化剂具有较好的加氢脱硫活性. 表征结果表明, 773 K焙烧制得的Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂中Au-Pd活性组分与载体的相互作用较强,催化剂上形成的AuxPdy合金的晶粒较小且数量较多,催化剂的酸量和活性组分的分散度较大,并且其上进行的加氢脱硫反应的活化能较低,这些因素均有利于催化剂活性的提高.     

TiO2-Al2O3的水热法合成及其负载的NiMoP催化剂上FCC柴油加氢脱硫性能

采用水热法制备了复合氧化物TiO2-Al2O3,研究了水热温度、反应物浓度、聚乙二醇(PEG)平均分子量和浓度对所制样品结构和织构性质的影响,并用X射线衍射、N2吸附-脱附、热重-差热分析、NH3程序升温脱附、吸附吡啶的红外光谱和程序升温还原技术对TiO2-Al2O3及其负载的NiMoP催化剂进行了表征,在中压固定床微反装置上考察了催化剂上FCC柴油的加氢脱硫性能.结果表明,随着水热温度、反应物浓度、PEG分子量和浓度的提高,所制TiO2-Al2O3复合氧化物的比表面积和孔体积均有所提高,在优化的制备条件下分别可高达266m2/g和0.58cm3/g,其负载的NiMoP催化剂的比表面积也高达175m2/g,且其酸性较弱,以L酸为主.由于NiMoP/TiO2-Al2O3催化剂中TiO2的存在降低了活性组分与载体间的强相互作用,使其催化FCC柴油加氢脱硫活性比NiMoP/Al2O3催化剂的高.     

钛铝载体的合成及负载CuO对NO催化性能研究

以TiCl4为原料合成了TiO2/[[alpha]]-Al2O3载体. 在色谱-微反流动法反应装置上考察了CuO/15%(w, 下同)TiO2/[alpha]-Al2O3系列催化剂对NO+CO 的反应性能. 结果表明上述催化剂对NO+CO 反应表现出较好的活性, 其中12%CuO/15%TiO2/[alpha]-Al2O3反应活性最佳. 空气和H2 预处理后, NO 完全转化的温度分别为300C[[deg]]和275C[deg].通过H2-TPR、XRD 和FT-IR 等技术表征, 发现适量TiO2能促进CuO 在钛铝载体上的分散. TPR 结果显示12%CuO/15%TiO2/[alpha]-Al2O3在整个TPR 过程中出现四个还原峰, 琢和酌还原峰分别是钛铝载体表面裸露的TiO2上高度分散的CuO 和晶相CuO 的还原；茁和啄还原峰为钛铝载体上高度分散的CuO 和晶相CuO 的还原. FT-IR实验表明NO和CO 在经H2气氛预处理的催化剂表面上吸附较强, 且生成了N2O 和NO2等物种；NO+CO混合气在经空气和H2预处理的催化剂表面吸附时, 出现了N2O吸收峰, 峰温分别为200C[deg]和150C[deg].     

糠醛液相加氢用Mo改性Ni-B/TiO2-Al2O3(S)非晶态合金催化剂

以溶胶-凝胶法制备复合载体TiO2-Al2O3(S)负载非晶态Ni-B合金用于催化糠醛液相加氢反应, 并研究了Mo对催化剂的改性作用. 采用ICP(等离子发射光谱)、DSC(差示扫描量热)、N2吸附、TPR(程序升温还原)和TPD(程序升温脱附)等技术对催化剂进行了表征. 研究结果表明, 与单一氧化铝载体相比, 复合载体负载的Ni-B合金催化性能明显提高, 这是由于在同样的制备条件下, 复合载体负载的Ni-B中Ni含量更高, 同时TiO2分散到了γ-Al2O3的孔中, 堵住了部分细孔, 有利于产物糠醇扩散出来, 防止深度加氢. Mo能提高Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的热稳定性, 增大Ni的负载量, 使部分氧化态物种变得易于被还原, 表面出现新的加氢活性中心, 并增加化学吸附中心数, 减弱吸氢强度, 因而显著提高了Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的活性; Mo添加使Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的平均孔径及总孔容均增大, 有利于产物糠醇扩散出来, 还能使糠醇更易从催化剂的表面脱附, 防止其深度加氢, 因而提高了糠醇的选择性. 当Mo含量为1.25%时, 糠醛转化率、糠醇选择性都达到了100%.     

TiO2-Al2O3复合载体的比较研究

对用混胶法和共沉淀法分别制备的ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３复合载体（ＴｉＯ２含量为０．０８ｇ／ｇγ－Ａｌ２Ｏ３）进行了对比研究，采用的表征方法有ＸＲＤ，ＸＲＳ，ＬＲＳ等，得出的结论如下：两种载体均保持了γ－Ａｌ２Ｏ３的骨架结构，但ＴｉＯ２的分散状态不尽相同，混胶样品中ＴｉＯ２主要以表面富集的形式分散在γ－Ａｌ２Ｏ３表面，这有利于集二者的优点于一体，共沉淀样品中ＴｉＯ２趋于整个体相均匀分散，这有利于相互作用     

MoO3/TiO2-Al2O3对H2S吸附的XPS研究

应用ＸＰＳ对ＭｏＯ３／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３体系的ＭｏＯ３在ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３载体上的存在状态及其对Ｈ２Ｓ的吸附和脱附性能进行了表征，结果表明：ＭｏＯ３在ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３表面存在分散状态的不同，这导致了对Ｈ２Ｓ吸附性能的不同，在相同的条件下，吸附剂的０．１５ｇＭｏＯ３／ｇＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３时具有最大载硫量，且随吸附温度的升高载硫量也增加，达饱和对Ｓ／Ｍｏ原子比接近１，较好的氧化脱附温度为１５     

TiO2-Al2O3作为Mo催化剂担体的研究

Tio。－AI。oa二元氧化物的制备at艺大体可分为两种．一种是利用液相浸渍或气相沉积方法将Tio。担载在AI。0。上，使Tio。主要覆盖在AI。0。表面上［‘－1另一种是通过Ti盐和AI盐混合溶液共沉淀方法使Tio。和AI。0。均匀混合在一起【‘－’1．不同的制备工艺对Tio。－AI。03的表面结构和表面性质有很大影响问．我们曾报导用TICly蒸气化学气相沉积方法制备出了D02在1川2O3表面呈现十分均匀分布的DoZ一周。03复合氧化物担体＊’1．本文进一步考察D0。在周。0。表面的沉积对川。0。孔结构的影响，以及Ti02－A1203作为加氢精制MO催…