CuO在CeO2和γ—A12O3上的表面性质及对NO＋CO反应性能的研究

在色谱—微反实验装置上考察了CuO/CeO2、CuO／γ—Al2O3及CeO2改性的催化剂对NO CO的反应性能，并用TPR、XRD、XPS、BET和NO—TPD等技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂活性的提高与铜物种在两种载体(CeO2和γ—Al2O3)上的价态(Cu^2 和Cu^ )、分散状态和吸附特性有关．TPR实验显示CuO在CeO2上存在两种还原物种，而在γ—Al2O3上只有一种还原物种．XPS检测表明CuO/CeO2的Cu2p3／2结合能值与Cu^2 和Cu^ 的标准结合能基本吻合，而CuO／γ—Al2O3的Cu2p3/2结合能值接近或略低于Cu^2 的标准结合能．NO—TPD实验表明催化剂表面的NO脱附峰温低于载体表面的NO脱附峰温，而CuO/CeO2表面的NO脱附峰温低于CuO／γ—Al2O3表面的NO脱附峰温，说明NO在CuO/CeO2表面的分解活性大于CuO／γ-Al2O3，而NO在催化剂表面的分解活性大于载体．     

ZrO_2-Al_2O_3复合载体和焙烧温度对Pd基催化剂加氢脱硫性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了ZrO2-Al2O3复合载体,考察了复合载体和焙烧温度对Pd基催化剂噻吩加氢脱硫性能的影响,并运用XRD、TPR、NH3-TPD、H2和N2吸附等技术对载体及催化剂进行了表征。结果表明,Pd/ZrO2-Al2O3比Pd/ZrO2、Pd/Al2O3催化剂有较好的噻吩加氢脱硫反应活性。ZrO2-Al2O3复     

用正电子湮没研究Fe(Ⅲ)在γ-Al2O3载体中的自发扩散

采用机械混合的方法,将Fe(NO3)3·9H2O加载于多孔γ-Al2O3载体,并利用正电子湮没寿命谱学研究其自发扩散过程.实验测量了不同Fe(Ⅲ)质量分数的样品(1.3%～4.2%)在不同温度(100～600 C)烘烤后的正电子寿命谱.实验结果表明,未烘烤时,Fe(Ⅲ)主要分布在γ-Al2O3载体颗粒表面;烘烤后,Fe(Ⅲ)向γ-Al2O3载体颗粒的内部二次孔扩散,并首先占据活性中心的位置.同时,部分Fe(Ⅲ)扩散到γ-Al2O3载体的微孔中.在烘烤温度大于400℃时,能使Fe(Ⅲ)在γ-Al2>O3载体中均匀分布.     

载体焙烧温度对CuO/CeO2-MnOx催化剂富氢条件下CO氧化性能的影响

以共沉淀法制备了CeO2-MnOx复合金属氧化物,考察了其焙烧温度对Cu/CeO2-MnOx催化剂富氢条件下CO氧化性能的影响,并运用XRD、BET、TPR和TPD等手段对样品进行了表征。结果表明,载体的焙烧温度对CuO/CeO2-MnOx催化剂的结构性质、还原性能及催化活性有一定的影响。当CeO2-MnOx500℃焙烧时,CuO/CeO2-MOx催化剂表现出最好的活性,与CeO2-MnOx部分固溶体的形成、CeO2与MnOx之间较强的相互作用、其表面较大量的高分散CuxO物种及较大的CO吸附量有关。     

CuO在Ce0.5Zr0.5O2上的分散状态及其CO氧化性能的研究

以硝酸铈和硝酸锆为原料,采用共沉淀法制备了不同摩尔比(0, 0.1, 0.2～0.9, 1.0)的Ce-mZr1-mO2样品.并以Ce0.5Zr0.5O2为载体,采用浸渍法负载不同含量的CuO, 在色谱流动法上考察其对CO的氧化活性.并用XRD,TPR和BET等技术对CuO/Ce0.5Zr0.5O2各样品进行了表征.结果表明,当CuO负载量为5.0时, 其CO的氧化活性最高.XRD测定表明其氧化活性的高低与铜物种在Ce0.5Zr0.5O2上的分散状态有关.TPR结果亦显示活性的高低与Ce0.5Zr0.5O2上分散较好的铜物种的α还原峰及分散较差的γ%还原峰的峰温及形状有关.     

CuO在Ce0.5Zr0.5O2上的分散状态及其CO氧化性能的研究

以硝酸铈和硝酸锆为原料,采用共沉淀法制备了不同摩尔比(0, 0.1, 0.2～0.9, 1.0)的Ce-mZr1-mO2样品.并以Ce0.5Zr0.5O2为载体,采用浸渍法负载不同含量的CuO, 在色谱流动法上考察其对CO的氧化活性.并用XRD,TPR和BET等技术对CuO/Ce0.5Zr0.5O2各样品进行了表征.结果表明,当CuO负载量为5.0时, 其CO的氧化活性最高.XRD测定表明其氧化活性的高低与铜物种在Ce0.5Zr0.5O2上的分散状态有关.TPR结果亦显示活性的高低与Ce0.5Zr0.5O2上分散较好的铜物种的α还原峰及分散较差的γ%还原峰的峰温及形状有关.     

铜对γ-Al2O3负载铁基费-托合成催化剂还原性能的影响

采用X-射线衍射、氢气程序升温还原、氢气程序升温脱附和氧滴定等技术对浸渍法制备的γ-Al2O3负载铜/铁费-托合成催化剂进行了表征.结果表明铁以无定型状态处于催化剂载体表面;铁和γ-Al2O3载体之间的相互作用使铁氧化物的还原变得困难,还原度较低.少量铜促进了Fe2O3向Fe3O4的还原,降低了该还原过程的起始温度,增大了铁的还原度,增加了催化剂对氢气的化学吸附.但随着铜含量增大,铜铁之间的相互作用逐渐增强,反而抑制了铁氧化物的还原和催化剂对氢气的化学吸附.     

Zr O2改性对 Cu O /γ-Al2 O3催化剂结构及 TPR性能的影响

本文用 XRD、 XPS、 T PR和 TG等技术研究了 Zr O2的改性对 Cu O /V-Al2O3催化剂的结构及还原性能的影响.实验结果表明 , Zr O2对 V-Al2 O3的改性会削弱表面铜物种与 V-Al2O3载体之间的相互作用 ,V-Al2O3表面的活性铜物种的数目增加 ,并有效地促进该铜物种的还原 ,从而提高了 Cu O /V-Al2O3催化剂对 CO 的氧化活性 .     

Pd／CeO_2－γ－Al_2O_3上表面氧物种脱附及其对甲醇氧化活性的影响

采用ＴＰＳＲ－ＭＳ及ＴＰＤ－ＭＳ技术研究了Ｐｄ／ＣｅＯ２－γＡｌ２Ｏ３体系催化剂上表面氧物种脱附－恢复和甲醇表面反应性能，并以甲醇氧化反应为探针考察了催化剂在不同气氛下的氧化活性．结果表明，ＣｅＯ２对γ－Ａｌ２Ｏ３载体的改性，有利于钯催化剂上表面氧物种的脱附和氧化再恢复，从而促进Ｐｄ／ＣｅＯ２－γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对甲醇的完全氧化．甲醇在催化剂表面的程脱过程中均产生选择性氧化产物甲醛、甲酸、ＣＯ和ＣＯ２，ＣｅＯ２的存在有利于甲醇的脱附及深度氧化，选择性氧化产物的脱附量明显减少，并发现ＣＯ２的脱附量及峰温次序与对甲醇的氧化活性一致．     

蛋壳型Pt/α-Al2O3催化剂催化6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸液相连续加氢合成CLT酸的研究

以稳定态晶型α-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了低负载量蛋壳型 Pt/α-Al2O3催化剂,使用涓流床反应器,将该催化剂应用于6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸液相催化加氢合成 CLT 酸的反应,考察了Pt的负载量、催化剂的还原方式、催化剂的焙烧温度等对6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸液相催化加氢合成 CLT 酸的影响.实验结果表明： Pt 负载量的质量分数为0.15%,催化剂焙烧温度为400℃,氢气还原300℃×2 h时,6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸的转化率高达97%,并且有效抑制了脱氯反应的发生.此外, XRD、TEM和EDS表征结果表明：活性组分Pt以纳米颗粒形式存在,尺寸极小且在α-Al2O3载体上高度分散,这有利于6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸液相催化加氢合成CLT酸.     

助剂对负载型镍催化剂催化性能的影响

应用XRD、TPR和催化活性评价手段,考察了助剂对CH4与CO2重整制合成气的负载型Ni催化剂的最大分散量和其催化性能的影响.实验结果表明,在反应温度为750 ℃和空速为2500 h-1下,NiO载量为14%NiO/γ-Al2O3催化剂具有最佳的反应性能,NiO在γ-Al2O3表面上最大分散量为0.238 g NiO/gγ-Al2O3(相当于0.112 g NiO/100 m2γ-Al2O3),其最大分散量随MgO、La2O3助剂的添加不同程度地增大;助剂能影响负载型Ni催化剂的催化性能,MgO、La2O3的添加对改善Ni催化剂的重整活性和抗积炭能力有明显效果.     

影响Cr(Ⅲ)-Al_2O_3催化剂催化果糖脱水反应活性的因素

以含铬化合物为前驱体,以Al2O3为载体,通过浸渍法制得了Cr(Ⅲ)-Al2O3催化剂,并将其用于催化果糖脱水生成5-羟甲基糠醛的反应中。研究了不同的制备条件,如不同的含铬化合物的前驱体、Cr的负载量和催化剂的干燥温度对催化剂催化活性的影响。结果发现以CrCl3为前驱体,Cr的负载量为17.5wt%,催化剂干燥温度为80℃时,Cr(Ⅲ)-Al2O3催化剂催化活性最高。考察了以Cr(Ⅲ)-Al2O3为催化剂时,不同的反应条件对果糖脱水反应的影响。结果发现以1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为溶剂,以Cr(Ⅲ)-Al2O3为催化剂,在100℃时反应40min,HMF的产率可达到93.1%。     

过渡金属对Ru/Al_2O_3催化剂改性的影响

应用浸渍法制备了一系列钌基催化剂,以水煤气变换为探针反应,并采用TPR、XRD、TEM和活性比表面测定等手段研究了过渡金属对Ru/Al2O3催化剂的改性机制。结果表明,过渡金属(特别是Mo)的加入提高了Ru/Al2O3催化剂的活性和耐热性能,降低了钌基催化剂的还原温度,增大了Ru/Al2O3催化     

稀土改性CuO-ZnO-ZrO2催化剂甲醇水蒸汽重整制氢反应

考察了La2O3和Y2O3对CuO—ZnO—ZrO3催化剂甲醇水蒸汽重整反应性能的影响，并运用BET、XRD、TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明，La2O3和Y2O3的改性加入均能提高催化剂的活性，其中以Y2O3改性效果较为显著。催化剂中Y2O3含量不同。甲醇的转化率和H2产率也不相同，Y2O3含量为5mol％时，CuO—ZnO—ZrO2—Y2O3催化剂甲醇转化率和H2产率最佳。Y2O3的加入使铜物种的分散度提高、CuO易还原。由于Y^3＋离子半径与Zr^4＋离子半径接近，Y^3＋可能部分替代Zr^4＋，增强了Y^3＋与其它金属之间的相互作用。     

ZrO_2改性对CuO／γ－Al_2O_3催化剂结构及TPR性能的影响

本文用ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＴＰＲ和ＴＧ等技术研究了ＺｒＯ２的改性对ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的结构及还原性能的影响．实验结果表明，ＺｒＯ２对γ－Ａｌ２Ｏ３的改性会削弱表面铜物种与γ－Ａｌ２Ｏ３载体之间的相互作用，γ－Ａｌ２Ｏ３表面的活性铜物种的数目增加，并有效地促进该铜物种的还原，从而提高了ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对ＣＯ的氧化活性。     

Cu-Ag/γ-Al_2O_3催化剂上苯和丙酮的完全氧化

本文考察了γ-Al_2O_3负载Cu-Ag的双金属及其单金属催化剂对苯和丙酮的氧化活性以及热处理温度对其结构和催化氧化活性的影响.结果表明,少量Ag的添加能明显提高催化剂对苯和丙酮的完全氧化活性,其活性大小次序为:Cu-Ag/γ-Al_2O_3>Cu/γ-Al_2O_3>Ag/γ-Al_2O_3.同时还发现,热处理温度对催化剂的结构和氧化活性有明显的影响,Ag的存在,在一定程度上提高了催化剂的热稳定性.     

铜掺杂对Fe/β催化剂NH_3-SCR催化性能的影响

制备了一系列Cu掺杂量不同的Fe/β(40)催化剂,并采用ICP-AES、XRD、H2-TPR、UV-vis和XPS等表征技术分析了催化剂的物化性质.结果表明,适量的铜掺杂能大大提高Fe/β(40)催化剂的低温活性,拓宽其活性温度窗口,但过量的Cu掺杂会降低催化剂的N2选择性.Cu掺杂质量比为1.27%Cu-2%Fe/β(40)的催化剂具有最佳的SCR性能,这与催化剂中存在较多离子交换位的Fe~(3+)和Cu~(2+)物种有关,而存在较多的CuO物种会促进氨高温氧化,使催化剂的N2选择性降低且高温窗口变窄.高温水热条件下Cu的存在可能使Cu、Fe物种更容易发生迁移和团聚,导致Cu-Fe/β(40)催化剂的水热稳定性明显变差.     

ZrO2的制备及其镍基催化剂苯加氢反应性能

采用微乳法和沉淀法制备了ZrO2载体,以苯加氢为探针反应研究了ZrO2载体的制备方法对Ni/ZrO2催化剂加氢性能的影响.并用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、程序升温脱附(TPD)、N2吸附等技术分析考察了载体和催化剂的结构及表面性能.结果表明,与沉淀法制备的ZrO2相比,微乳法制备的ZrO2的比表面积较大,所负载的镍基催化剂具有较高的活性比表面积、较多的吸附中心和较弱的吸附氢强度,这一切均有利于Ni基催化剂苯加氢活性的提高.     

介孔CeO2的制备及其性能

采用Brij35、Brij35 CTAB、Brij35 PEG20000为模板剂合成了m-CeO2,考察了不同模板剂、陈化时间和焙烧温度对m-CeO2比表面、孔径分布和热稳定性的影响,研究了Ru/m-CeO2催化剂的甲醇水蒸汽重整性能,运用N2吸附-脱附、比表面-孔径测定、XRD、FT-IR、和TPR等手段对载体和催化剂的结构和性能进行了表征.结果表明,采用Brij35 CTAB复合模板剂制备的m-CeO2具有较大的比表面积、孔容和较好的热稳定性,以其为载体的 Ru基催化剂甲醇水蒸汽重整活性高于单模板剂制备的m-CeO2和纯CeO2负载的Ru基催化剂.     

铜改性分子筛的低温NH3SCR性能研究

采用浸渍法制备了Cu ZSM 5、Cu beta、Cu USY和Cu SAPO 34四种铜改性分子筛催化剂,并评价了各个催化剂的NH3选择性催化还原（NH3 SCR）性能,同时通过X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2 TPR)、CO吸附红外(CO DRIFTS)、原位红外(In situ FTIR)等实验技术研究了不同Cu zeolite催化剂的物理化学性质及其对NH3 SCR性能的影响．结果表明,Cu ZSM 5和Cu beta在150 ℃时NO转化率可达到80%左右,表现出优异的低温活性,并且催化剂的温度窗口很宽,在170～400 ℃内都能够将NO完全转化．这很可能与这2种催化剂拥有较低的起始还原温度和较高的Cu+物种含量有关．原位红外研究表明,NH3先吸附在催化剂表面的Lewis酸位（Cu n+位）和Brnsted酸位上,进而参与SCR反应,且吸附在Lewis酸位上的NH3物种有更高的低温NH3SCR活性．