Co助剂对稀燃NOx阱Pt/Ba-Al-O结构和性能的影响

 采用共沉淀－浸渍法制备了Pt／Co－Ba－Al－O催化剂，用X射线衍射、X射线吸收近边结构和扩展X射线吸收精细结构等手段表征了催化剂的微观结构，并在连续流动微型反应器上测定了催化剂对NOx的储存性能．载体经过800℃焙烧后，Co物种主要以四面体配位的铝酸钴相存在．在富氧条件下，高分散的小颗粒铝酸钴相促进了NO向NO2的转化，大大改善了催化剂对NOx的储存性能．铂物种则以小的金属原子簇形式存在，分散度很高．钴助剂的添加改善了氧化铝相的分散度，抑制了金属铂原子簇与载体的相互作用，使铂在催化剂表面分散得更均匀，从而有利于NOx的储存．     

原位担载Fe_2S_3催化剂煤的热解动力学研究

用加压热天平研究了原位担载纳米级Fe2 S3 催化剂的大柳塔次烟煤的加氢热解动力学 ,考查了 2 0MPa氢气氛或氮气氛下原煤及担载催化剂的煤热解失重过程 ,计算了活化能E和指前因子A等热解动力学参数。结果表明 ,煤原位担载Fe2 S3 催化剂后热失重速率比原煤有较大程度的增加 ,最大热解速率的特征温度也比原煤降低。特别是煤在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵溶液中担载Fe2 S3 催化剂后的热解反应速率高于水溶液中担载同样催化剂的热解反应速度。原位担载Fe2 S3 的煤及原煤的热解反应过程符合一级反应动力学。     

前驱体对Ba/(Pt/γ-Al2O3)催化剂NOx存储性能的影响

分别以Ba(NO3)2和Ba(CH3COO)2为Ba的前驱体,利用浸渍法制备了两个系列不同Ba含量的NOx存储还原催化剂Ba/(Pt/γ-Al2O3).采用X射线衍射、X射线光电子能谱、程序升温反应脱附和差热-热重等分析技术对样品进行了表征,并考察了催化剂的NOx存储性能.结果表明,不同前驱体在Pt/γ-Al2O3载体表面的分散能力不同.前驱体为Ba(NO3)2时,Ba的分散阈值为0.047 g/g(Ba/(Pt/γ-Al2O3)质量比),而前驱体为Ba(CH3COO)2时,Ba的分散阈值为0.149 g/g(Ba/(Pt/γ-Al2O3)质量比).经高温焙烧后,前驱体的分散容量决定催化剂中Ba物种的分散容量.在NOx存储性能评价实验中,以Ba(CH3COO)2为前驱体时,催化剂的NOx等温吸附穿透时间最长为23 min,而以Ba(NO3)2为前驱体时,具有相同Ba含量的催化剂的穿透时间为13 min.因此,在制备NOx存储还原催化剂时,选择易分散的前驱体Ba(CH3COO)2可以获得较高的NOx存储活性的催化剂.     

原位X射线衍射研究VOx和MoOx在Al2O3上的分散

 采用原位X射线衍射技术考察了机械研磨法和浸渍法制备的负载型VOx(MoOx)/Al2O3催化剂在空气中升温时的晶相变化. 结果表明,采用草酸络合浸渍法制备的VOx/Al2O3催化剂上前驱体(NH4)2［VO(C2O4)2］分散均匀,在升温至200～300 ℃时前驱体开始分解, 300～400 ℃是主要分解区间,到400 ℃时分解完全; VOx物种是通过晶相HxV2O5进行分散的. 机械研磨法制备的VOx/Al2O3催化剂在升温过程中虽然VOx与Al2O3之间存在相互作用,但并没有观察到明显的自发分散现象, V2O5一直以晶体氧化物形式存在. 在空气中升温至400 ℃时,浸渍法制备的MoOx/Al2O3催化剂上(NH4)6Mo2O24·4H2O已完全分解成MoO3. 机械研磨法制备的MoOx/Al2O3在加热过程中分解生成的MoO3与浸渍法得到的MoO3不完全相同,主要体现在(040)和(060)晶面的含量不同; 机械研磨法制得的催化剂在500 ℃下焙烧1 h的分散度小于浸渍法制备的催化剂.     

TiO2和ZrO2担载的钒氧化物对柴油炭黑催化燃烧的原位紫外激光拉曼光谱研究

利用紫外激光拉曼（UV-Raman）光谱表征了担载TiO2或ZrO2表面的钒氧化物催化剂的分子结构,采用原位UV—Raman光谱考察了V4/TiO2和V4/ZrO2催化剂对柴油炭黑催化燃烧的真实反应状态．结果表明：随着反应温度的升高,TiO2发生了从锐钛矿相到金红石相的晶相转移;然而,ZrO2载体没有观察到明显的相转移过程发生．担载钒氧化物的结构也与钒的载量有关,当钒的载量m（m是每100个载体金属离子中所含的钒离子数）等于4时,钒氧化物在TiO2或ZrO2载体上达到了单层饱和分散,此时催化剂的氧化还原能力最强．所以,在TiO2或ZrO2担载的钒氧化物催化剂中,V4／TiO2和V4／ZrO2是各自系列催化剂中对炭黑燃烧活性最高的催化剂．在炭黑的催化燃烧过程中,原位UV—Raman光谱检测到表面含氧络合物（SOC）的形成,而且SOC主要以羧基功能团的形态存在．反应气体中NO的存在能够促进SOC的生成．     

原位担载Fe2S3催化剂煤的热解动力学研究

用加压热天平研究了原位担载纳米级Fe2S3催化剂的大柳塔次烟煤的加氢热解动力学,考查了2.0MPa氢气氛或氮气氛下原煤及担载催化剂的煤热解失重过程,计算了活化能E和指前因子A等热解动力学参数。结果表明,煤原位担载Fe2S3催化剂后热失重速率比原煤有较大程度的增加,最大热解速率的特征温度也比原煤降低。特别是煤在表面性剂十六烷基三甲基溴化铵溶液中担载Fe2S3催化剂后的热解反应速率高于水溶液中担载同样催化剂的热解反应速度。原位担载Fe2S3的煤及原煤的热解反应过程符合一级反应动力学。     

Ni/AC催化剂的分散阈值及阈值效应

 采用浸渍法制备了以活性炭为载体的镍催化剂,用X射线衍射(XRD)和热重(TG)手段分别考察了前驱体及浸渍液溶剂对活性组分Ni在载体上分散度的影响. XRD测试结果表明,以水为浸渍液溶剂制得的催化剂,经550 ℃焙烧后,前驱体为Ni(NO3)2时, Ni的分散阈值为0.065 g/g, 而前驱体为NiAc2时, Ni的分散阈值为0.058 g/g. 对于前驱体为Ni(NO3)2的催化剂,若浸渍液溶剂用甲醇, Ni的分散阈值则为0.082 g/g, 比水作溶剂时的阈值大. 说明前驱体镍盐中的阴离子和浸渍液溶剂均对活性物种与载体之间的相互作用有影响,从而导致镍的分散容量有差异. TG的阈值分析结果略小于XRD的测试值. 活性评价结果显示,负载Ni催化剂在甲醇气相羰基合成醋酸反应中存在较为明显的阈值效应.     

聚乙酰苯胺修饰碳纳米管载铂催化剂对甲醇电催化氧化

以原位化学聚合的聚乙酰苯胺/多壁碳纳米管(PAANI-MWCNTs)复合纳米材料作为载体,采用硼氢化钠还原法将Pt纳米粒子担载到PAANI-MWCNTs复合纳米材料表面,制备了Pt/PAANI-MWCNTs复合纳米催化剂.样品的结构和形貌用紫外-可见(UV-Vis)光谱、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)进行了表征.结果表明,聚乙酰苯胺与碳纳米管之间存在较强的π-π相互作用,使其能牢固地吸附于多壁碳纳米管表面,对碳纳米管的结构完整性和导电性有一定的改善作用.同时,金属Pt纳米颗粒较为均匀地分散在PAANI-MWCNTs表面,粒径分布范围较窄.采用循环伏安法和计时电流法在酸性溶液中研究了Pt/PAANI-MWCNTs催化剂对甲醇的电催化氧化活性,结果表明Pt/PAANI-MWCNTs复合纳米催化剂比用混酸处理的碳纳米管载铂催化剂对甲醇呈现出更高的电催化氧化活性和更好的抗中毒能力及稳定性.     

V2O5／TiO2催化剂的表面结构和酸碱性及氧化还原性

 研究了一系列锐钛矿担载的钒氧化物催化剂的表面性质．X射线衍射和Raman光谱表明，8％V2O5／TiO2催化剂上的V2O5处于单层分散状态．程序升温还原研究表明，单层分散的钒物种较易被还原，而形成多聚态和晶态后钒物种的还原温度升高．NH3吸附量热结果表明，在钒物种达到单层分散前，催化剂的表面酸性随钒担载量的增加而减弱，超过单层分散后，表面酸位的数目和强度基本不变．异丙醇脱氢／脱水反应结果表明，有O2时V2O5／TiO2催化剂显示出很强的氧化还原性，无O2时催化剂的脱水选择性较高．通过异丙醇的脱氢／脱水反应，将V2O5／TiO2催化剂的表面结构与其酸碱性和氧化还原性进行了初步的关联．     

F离子对钌基氨合成催化剂活性的影响

以MgO为载体，分别用KF，KNO3，BaF2和BaO为促进剂前驱体制备钌基氨合成催化剂，并用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和催化剂性能评价等方法考察了不同促进剂前驱体对钌基氨合成催化剂的影响．结果表明，电负性比氯大的氟的引入能提高催化剂的活性，在KF-Ru/MgO催化剂中，F与载体的O发生交换，改变了载体的结构和表面性质，从而导致金属载体相互作用情况的不同以及金属分散度的提高，因而有利于催化活性的提高．同时，当F以BaF2的形态存在时也能提高催化活性．     

Impregnated active carbons to control atmospheric emissions. I. Influence of the impregnated species on the porous structure

Impregnated active carbons were prepared to be used as catalysts for complete oxidation, aiming at the reduction of atmospheric emission of volatile organic compounds. Good dispersion of the catalyst is required, as it regulates the conversion efficiency in the pores where pollutants can access to be converted. When impregnation is performed on the raw material or after activation, the influence of impregnated species on the structure and on the catalyst dispersion is already well studied. This paper aims to analyze the influence of impregnated species on the structure and on the catalyst dispersion when the impregnation step is performed after carbonization, as this knowledge is yet very scarce. Olive stones were used as raw material. In order to evaluate the influence of the methodology of impregnation with CoO, Co(3)O(4), and CrO(3), the impregnation step was completed after activation and between carbonization and activation. In the first sequence, the impregnated oxides must be deposited on the internal surface, blocking part of the initial microporous structure. When impregnation is conducted after carbonization, metal species act as catalysts during the activation step. The structure developed strongly depends either on the chemical state of the catalyst or on its distribution in the carbonized material. A well-developed pore structure can appear just where metal species can access, remaining a micropore structure with pores of very small sizes. The better efficiency of Co(3)O(4) as a catalyst of the activation step is conditioned by a worse distribution of the carbonized material, related to the bigger size of its crystals. CrO(3) is the least efficient catalyst for the activation step.     

乙苯脱氢氧化铁系催化剂的活性相及钾的助催作用

与机械混合法相比,用KOH水溶液浸渍法制成的K_2O-Fe_2O_3催化剂性能较佳。负载型多元催化剂的性能与C-64I相近。SEM、XPS和EDAX证实,经使用后,上述负载型多元催化剂表面形态明显改变,表面铁/钾原子比上升。连续升温XRD证实,在乙苯脱氢通常所采用的温度区间,载于表面的KOH会迅速和氧化铁相互作用生成K_2Fe_2O_4。本文认为K_3Fe_2O_4可能是活性相并据此对实验结果作出较为合理的解释。     

相关函数法计算原位担载型煤直接液化催化剂的粒径分布

分别测定了纯煤样和浸浸煤样的小角Ｘ线射线散射,基于ＧＢＣ理论假设,采用相关函数法计算了原位担载于两种烟烟上ＦｅＳＯ４的粒径分布,考察了助剂ＮａＳ和尿素的添加对其粒径分布的影响。计算结果与ＸＲＤ表征结果相似,ＦｅＳＯ４在两种煤样上的最可几粒径为４ｎｍ左右,分布范围０．５～８ｎｍ。助剂对ＦｅＳＯ４粒径分布的影响较小,它们的添加主要是改变了催化剂前驱体的活性组成。     

用于乙炔氢氯化反应的活性炭负载铋无汞催化剂

采用浸渍法制备了活性炭负载铋无汞催化剂,并通过X射线衍射、氮气物理吸附、透射电镜、扫描电镜和X射线电子能谱等方法对催化剂进行了表征。对催化剂进行了催化乙炔氢氯化反应性能的研究,结果表明,催化剂对乙炔氢氯化反应具有良好的催化性能,活性组分主要以BiOCl的形式存在于催化剂表面。反应过程中积碳的产生使得催化剂活性有所降低。     

Fe对胜利褐煤焦结构和气化反应性能的影响

酸洗褐煤负载不同含量的Fe催化剂在固定床反应器上进行热解,然后采用FT-IR、Raman spectra、TPD和TG研究Fe催化剂对煤焦官能团、碳微晶结构、表面活性位和气化反应性的影响。FT-IR结果表明,催化热解作用下煤焦中-OH、-CH₃、-CH₂活性官能团数量增加。Raman光谱测试结果显示,随着Fe含量的增加,I_G/I_all由0.095减少到0.087,I_D3/I_all由0.090增加至0.097,表明在Fe催化作用下部分大芳香环结构转变为小芳香环结构。TPD实验结果表明,活性位数量随着煤焦中Fe含量升高而不断增加。在3%含Fe量时煤焦活性位数量随着吸附温度的升高而增加,800 ℃后煤焦表面活性位数量开始降低。750 ℃条件下CO₂吸附量随着吸附时间的延长而增加,45 min后煤焦达到饱和吸附状态。煤焦-水蒸气等温气化实验表明,煤焦气化反应性与活性位数量有密切的关系,Fe催化剂主要通过增加煤焦表面活性位数量提高煤焦气化反应性。     

Impregnated active carbons to control atmospheric emissions. 2. Influence of the raw material on the porous texture

The preparation of impregnated active carbons was optimized, in order to use them as catalysts for the deep oxidation of volatile organic compounds on atmospheric emissions. When impregnation is performed on the raw material or after activation, the influence of raw material on the texture and on the catalyst dispersion is already well studied. This paper aims to analyze the influence of raw material when the impregnation step is performed after the carbonization of different carbon precursors, as yet knowledge is very scarce. Olive stones, pinewood sawdust, nut shells, and almond shells were used as raw materials. In order to evaluate the influence of impregnation methodology of CoO, Co(3)O(4), and CrO(3) on the catalyst dispersion in the porous carbon texture, the impregnation step was made after activation and between carbonization and activation. On the first sequence, for all the raw materials, the impregnated oxides must be deposited on the internal surface, blocking part of the initial porous texture. When the impregnation step is conducted after carbonization, metal species act as catalysts during the activation step. The textures developed strongly depend either on the raw material or on the chemical state and distribution of the catalyst in the carbonized material. Olive stones and sawdust carbons stay with a microporous texture with very narrow pores where catalysts are not deposited. In nut shell and almond shell carbons, metal species are dispersed in the largest micropores and in a well-developed mesoporous texture.     

浸渍顺序对Ag-Pd/Ce0.8Zr0.2O2催化剂活性及脱附性能的影响

 采用不同的浸渍顺序制备了Ag-Pd/Ce0.8Zr0.2O2双组分催化剂,考察了催化剂对乙醇和CO氧化反应的催化活性,并对催化剂进行了TPD表征. 结果表明,浸渍顺序对催化剂的活性有很大的影响. 共浸渍催化剂的活性最高,其次为先浸渍钯后浸渍银的催化剂,先浸渍银后浸渍钯催化剂的活性最低. 催化剂上CO氧化活性与CO-TPD过程中CO2脱附峰的温度及强度有对应关系. 同时,乙醇氧化活性与C2H5OH-TPD过程中CO2脱附峰的温度有一定的对应关系. 这表明共浸渍催化剂的表面氧物种最活泼,最容易与吸附在催化剂表面的乙醇或CO发生氧化反应. 不同的浸渍顺序影响Ag或Pd的存在状态,共浸渍时有利于氧化态的形成; 但Ag状态的变化与催化剂上乙醇或CO氧化反应的活性没有对应关系.     

合成醇催化剂中组分间的相互作用

近年来,CO/H_2催化合成低碳混合醇的研究受到广泛的关注。低碳混合醇可作为掺合汽油的助溶剂、燃料和代油品,一经分离则是非常重要的化工原料,应用价值很大。催化剂是合成过程的关键,七十年代以来该领域研究取得很大进展,如美国Dow公司开发的MoS_2体系,意大利Sham公司研制的“甲基燃料”合成催化剂及法国IFP开发的混合氧化物型“乙基燃料”合成催化剂等,引起人们的极大重视。催化剂的表面     

FT-IR和SEM用于煤阶对煤催化加氢气化影响的研究

基于加压固定床反应器研究了不同煤阶的煤催化加氢气化效果,对比了煤阶对催化剂添加量、甲烷释放速率以及产品气组成的影响。原煤及气化残渣采用FT-IR和SEM进行表征分析。研究结果表明,不添加催化剂情况下,随着煤阶的升高原煤气化反应性降低,低阶煤的甲烷释放分为两个阶段;加入催化剂之后,3种煤中以神府烟煤的反应性最好,遵义无烟煤和云南褐煤反应性较差。SEM和FT-IR表征结果表明,高阶煤颗粒表面更加光滑、煤结构致密,而煤中的脂肪族结构以及芳香结构振动峰强度随煤阶的降低而升高,催化剂的加入使得脂肪结构吸收峰明显加强。这些差异导致不同煤样催化加氢气化反应活性不同。     

The role of urea in Cu–Zn–Al catalysts for methanol steam reforming

Abstract  

Impregnated Cu–Zn over Al₂O₃ exhibits high activity with the use of a lower amount of active metal relative to conventional co-precipitation catalysts. The activity of the catalyst could be enhanced by addition of urea to the metal salt solution during impregnation. The H₂ yield from Cu–Zn catalysts with urea is 42%, while the H₂ yield from catalyst without urea is only 28% in a continuous system at 250 °C and 1.2 atm. The H₂ yield of the catalyst with urea in this study could compete with that of commercial catalysts. The role of urea in the Cu–Zn catalysts was investigated. X-ray diffraction (XRD) analysis of the catalysts shows that the crystal size of CuO could be reduced by the addition of urea. The XRD diffractogram of the catalyst prior to calcination also shows the formation of NH₄NO₃, which could aid in dissociation of metal clusters. Scanning electron microscopy (SEM) images of catalysts show the size of Cu–Zn compound clusters and also their dispersion over the Al₂O₃ surface on the impregnated catalysts. The addition of urea could also yield smaller Cu–Zn compound clusters and better dispersion compared with the impregnated catalyst without urea. Such impregnated Cu–Zn catalysts with urea could be alternative novel catalysts for methanol steam reforming.