HZSM-5催化剂上超临界乙醇中生物油催化提质及检测方法研究

采用不同硅铝比的HZSM-5催化剂,在不同条件下(超临界、亚超临界、非超临界乙醇)催化提质生物油中的高沸点组分(HBF),应用磷核磁共振(31P-NMR)定量检测了提质前后生物油中醇、酚和羧酸类羟基的质量比(羟基质量/生物油质量)变化,研究和评价了催化剂和超临界条件对生物油催化提质的效果.研究表明,超临界条件有利于生物油中脂肪族羟基的转化,但是不利于非缩合羟基的转化;使用不同酸强度的HZSM-5都能使生物油中的羧基完全转化,增加催化剂的酸强度可以促进脂肪族羟基的转化,而只有酸性较弱的催化剂才能顺利转化非缩合酚羟基.     

NaAlCl_4/ZSM-5分子筛催化剂的改性研究——对有机硅单体一甲和三甲歧化反应的影响

前期工作表明NaAlCl4/ZSM-5分子筛有较好的催化一甲基硅烷和三甲基硅烷制备二甲基硅烷活性.本文通过浸渍法制备了一系列的用La(NO3)3改性及Sr(NO3)2改性的NaAlCl4/ZSM-5分子筛催化剂.结果表明La(NO3)3的加入对反应活性有一定程度的提高,当加入La(NO3)3的量为5%时,二甲产率最高,为68.24%.当加入Sr(NO3)2的量为3%时的效果最好,二甲含量为77.63%.采用IR表征的结果与实验结果比较吻合.用量子化学计算对所得结果进行了理论解释.     

H-DAY分子筛催化对甲氧基苯酚的叔丁基化反应

研究了H-ZSM-5、H-MCM-41和氢型脱铝Y分子筛(简称H-DAY)在对甲氧基苯酚和甲基叔丁基醚反应合成3-叔丁基羟基茴香醚中的催化性能.研究表明,催化性能主要和催化剂的酸量、酸强度以及孔大小有关.其中,H-DAY由于其相对较大的总酸量和可容纳产物分子的孔径,在所考察的分子筛中表现出最高的反应活性,因此进一步考察了H-DAY催化作用下反应时间、反应温度、催化剂用量和原料配比等反应条件对反应活性和选择性的影响以及催化剂的重复使用性能.     

介孔ZSM-5的制备、改性及其催化纤维二糖醇解的研究

以脱硅法制得介孔分子筛HZSM–5为载体,通过浸渍负载四氯化锡(SnCl_4·5H_2O),再经1mol·L~(-1)的硫酸处理后得到改性的SO_4~(2-)/Sn–ZSM-5分子筛催化剂.采用XRD、氮气物理吸附、SEM和X射线能谱对合成的SO_4~(2-)/Sn–ZSM-5催化剂进行了结构表征.结果发现,经负载和酸化后的催化剂仍然具有丰富的介孔结构和较大的比表面积(325.28 m~2/g).将该催化剂用于催化纤维二糖的醇解,并探讨了反应温度、反应时间、催化剂用量等对总糖收率的影响.结果表明,当纤维二糖和甲醇用量分别为200 mg和20 mL,反应的最佳条件是:催化剂的用量为3.0 mg,反应温度为150?C,反应压力3 MPa,反应时间4 h,总糖的收率可达88%.上述表明SO2-4/Sn–ZSM-5为催化纤维二糖醇解的一类优良催化剂.     

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．     

固定床催化条件下对二甲苯与γ-丁内酯反应的研究

着重研究了固定床催化条件下对二甲苯与γ-丁内酯连续流动反应的催化活性和选择性.在对几类不同固体酸催化剂考评的基础上,选择H-Beta分子筛为催化剂并考察了反应温度、氮气流量、液体进样量、催化剂的焙烧温度等因素对反应的影响以及催化剂的再生稳定性和导致催化剂失活的主要因素.实验结果表明,H-Beta分子筛对此反应有较高的催化活性和选择性,与γ-丁内酯有关的副反应可能是导致催化剂失活的主要因素,但是失活后的催化剂可直接在固定床中通入空气灼烧反复活化再生,避免了以往液体酸催化中催化剂的一次性使用问题,为该反应今后的工业化应用提供了有用的信息.     

KF/La2O3催化剂催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油

通过植物油酯交换法制备的生物柴油是一种清洁的可再生能源．实验从环境友好的角度出发采用KF／La2O3固体碱催化剂催化菜籽油制备生物柴油．考察了KF的负载量、醇／油摩尔比、催化剂用量和反应时间对该酯交换反应的影响、实验结果表明，通过浸渍并在873K煅烧4h，可以制得理想的KF添加量（KF与La2O3的质量比）为15％的KF／La2O3催化剂．采用该催化剂，当醇与油摩尔比为12：1、反应温度为65℃、反应时间为1h、催化剂用量（催化剂与油的质量比）为3％时，酯交换反应的转化率可以达到94．3％．     

M1和M3的歧化反应-ZSM5系列催化剂效果对比及其理论解释

前期工作表明,AlCl3有较好的催化一甲基三氯硅烷和三甲基氯硅烷以制备二甲基二氯硅烷的活性,载体中ZSM-5分子筛效果最好.故对ZSM-5系列催化剂(包括NaAlCl4/ZSM-5、AlCl3/ZSM-5及AlCl3与NaCl机械混合的催化剂)的催化效果进行了对比研究,并用量子化学计算提出了所得结果的理论解释.结果表明,这几组催化剂中NaAlCl4/ZSM-5催化效果最好.     

用于乙炔氢氯化的磷酸预处理活性炭负载Pd催化剂(英文)

用磷酸溶液(H3PO4)对活性炭载体(AC)进行预处理,以此为载体,采用浸渍法制备了负载型钯(Pd)催化剂(PACT)并将其应用于乙炔氢氯化反应.结果表明,与未进行处理活性炭载体负载Pd催化剂(PAC)相比,催化剂PACT表现出较高的催化剂活性.对催化剂进行了比表面积(BET),Boehm滴定,X-射线粉末衍射(XRD),透射电镜(TEM),电子能谱(EDS)等表征.结果表明,载体表面含氧基团含量的变化,活性组分Pd含量的富集以及由H3PO4引进的PO3-4的存在是催化剂具高活性的主要原因.热重分析(TG)说明,反应过程积碳的产生使得催化剂的活性降低.     

Pt/Al2O3在生物油轻质组分水相重整制氢反应中的稳定性

生物油轻质组分中水的质量分数高达85%,除水困难,弃之浪费又造成污染. 采用水相重整的方法可充分利用这部分物质,得到宝贵的氢气资源. 实验室以Pt/Al2O3为催化剂,可得到757 mL的气体,并且氢气的体积分数高达65.86%. 由于Pt为贵金属催化剂,研究其在反应过程中的稳定性非常必要. 为此,对反应后的催化剂进行了XRD、TEM、SEM和TPO表征,发现其性质发生了较大的改变. 将催化剂煅烧处理后进行重复试验,发现其催化活性和对氢气的选择性均明显下降,即Pt/Al2O3在生物油轻质组分水相重整制氢反应体系中的稳定性较差,难以重复利用.     

加氢组分对铜基催化剂CO2加氢直接合成二甲醚性能的影响

以不同加氢组分对CO2加氢合成二甲醚性能的影响为对象,采用XRD、BET、TEM、TPR和TPD对催化剂性质进行了表征.研究结果表明,Cu/HZSM-5催化剂中添加Zn或Mn均能有效提高催化剂的CO2加氢转化活性;同时添加Zn和Mn的Cu-Zn-Mn/HZSM-5催化剂,CO2加氢合成二甲醚性能最好,CO2转化率18.78%,DME选择性46.22%.其中,Mn存在有利于催化剂加氢活性组分的分散,并增加对CO2的吸附能力;Zn的存在则增强了催化剂对H2的吸附活化能力,Zn和Mn同时存在产生的协同作用使催化剂具有很好的CO2加氢合成二甲醚的活性.     

Mo基多组分催化剂催化丙烷选择氧化制丙烯醛

用共沉淀法制备了不同比例的MoCrTeO、MoCoTeO和MoCrTeCoO复合氧化物催化剂,考察其对丙烷选择氧化制丙烯醛反应的催化性能,并对反应温度、空速、原料气比例等条件进行优化,得到丙烯醛最高产率为22．96％．实验结果表明,Te元素的添加对提高丙烯醛的选择性和产率起了十分重要的作用,但过高的Te含量却不利于丙烷的转化率．X射线衍射表征结果表明,催化剂中正交系TeMo5O16相可能是丙烷选择氧化制丙烯醛反应的重要的活性相．     

有机硅高低沸物催化裂解歧化制备二甲基二氯硅烷

利用直接法合成甲基氯硅烷单体过程中所产生的大量有机硅高沸点和低沸点副产物为原料，研究了用催化裂解歧化的方法使之转化为有价值的甲基氯硅烷单体；比较了几种催化剂的催化性能，并得出了如下最佳工艺条件：用活性炭和γ-Al2O3作为催化剂组合成二段式催化反应，在一定量催化剂作用下，高沸物和低沸物的配比为1：1（体积比），反应压力（0．1-0．2）MPa，反应温度约633K。在上述条件下高沸物的裂解率可达75．1％，单体总收率达76．1％，二甲基二氯硅烷的收率为38．3％。     

骨架金属催化剂上阿维菌素选择加氢的研究

采用骨架金属催化剂,考察了各种反应条件对阿维菌素选择性加氢反应的影响．结果表明,骨架金属催化剂对阿维菌素的选择性加氢显示出较好的活性和不同的选择性．在适宜的实验条件下,RaneyCo催化剂对阿维菌素的四氢产物3,4,22,23-四氢阿维菌素的产率可高达96．7％．磷钼酸改性后的RaneyCu催化剂可抑制多余的活性中心,使阿维菌素不至于被过度氢化,从而提高了阿维菌素的二氢产物伊维菌素的选择性．     

亲油性纳米ZSM-5分子筛的制备及其对碳氢燃料的催化性能

采用不同链长的有机硅烷作为表面修饰剂,在正庚烷/正丁醇中利用溶剂热合成法制备得到亲油性纳米ZSM-5分子筛.通过有机硅烷与氧化物晶种表面的羟基作用,其长链化学键合到晶种表面,形成保护层,既抑制了氧化物颗粒间的团聚,又控制了纳米ZSM 5的粒径.所制备的纳米ZSM-5平均粒径为20～70 nm,且粒径随着有机硅烷碳链长度的降低而逐渐减小.添加一定量的该纳米ZSM-5到碳氢燃料模型化合物正十二烷中,在管式反应器中（550 ℃,4 MPa）考察催化裂解行为,结果表明该亲油性纳米ZSM-5分子筛能有效催化正十二烷裂解,其裂解转化率相对于热裂解明显提高,且转化率的提高随着有机硅烷碳链长度的降低而逐渐增大,其中丙基三甲氧基硅烷修饰的ZSM-5使正十二烷的裂解转化率相对于热裂解提高了115%.     

多壁碳纳米管负载的碳化钼催化剂在玉米油加氢脱氧反应中的应用

将多壁碳纳米管负载的碳化钼催化剂用于玉米油的加氢脱氧反应以制备柴油类烃,结果表明,该类催化剂对玉米油加氢脱氧反应具有极高的转化率和选择性.结合XRD、Raman、TEM、IR、TG等催化剂表征技术,考察了载体多壁碳纳米管的预处理条件、管径、表面缺陷浓度等因素对催化剂活性和玉米油加氢脱氧反应的影响.在氢压2.5 MPa、反应温度260℃、搅拌速率500r·min-1的实验条件下反应3h后,玉米油在Mo2C/MWCNT上加氢脱氧制备柴油类烃的反应转化率接近90%,烃类选择性达到了98%.     

负载型磷钨酸对柴油催化氧化脱硫

采用过量浸渍法和吸附法把磷钨酸(PW12)负载在TiO2、改性Y分子筛(GY)、AC载体上,并用负载后的催化剂对柴油(含硫量540 mg.L-1)进行催化氧化脱硫,结果表明,3种催化活性强弱顺序为:GY>TiO2>AC,且当GY上负载PW12的质量分数为30%的PW12/GY催化脱硫效果最好。对催化剂进行了酸强度测     

Pd及其含量对Au/CeO_2催化剂甲醇部分氧化制氢性能的影响

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护乙醇还原法制备了不同Pd含量的Au-Pd/CeO2催化剂,考察了Pd及其含量对Au/CeO2催化剂甲醇部分氧化制氢反应性能的影响,并运用XRD、TPR、CH3OH-TPD和H2-TPD等技术对催化剂进行了表征。结果表明,Pd的加入提高了Au/CeO2催化剂的活性和氢气选择性,当Au/Pd