Ni-Cu/α-Al2O3催化剂上天然气转化制备低能耗合成氨原料气

制备了一系列Ｎｉ／Ｃｕ原子比不同的镍铜催化剂，测定了该系列催化剂对天然气、水蒸气和空气转化制备合成氨原料气的催化活性、选择性和稳定性。采用ＴＰＲ技术研究了催化剂的还原性能，以ＳＥＭ观察了催化剂的形貌。此外，还考察了活性组分负载量、铜添加量、催化剂制备方法以及温度和空速等反应条件的影响。结果表明，添加金属铜后，镍催化剂的活性和选择性均提高，随着铜添加量和添加方式的改变，反应活性亦有变化，以镍铜共浸，     

金属-载体相互作用对CH4/CO2重整反应中Rh基催化剂抗积炭性能的影响

考察了Rh/Al2O3,Rh/SiO2和Rh/CeO2催化剂上金属-载体间相互作用对CH4/CO2重整反应抗积炭性能的影响,并与反应前后催化剂的程序升温还原和程序升温氧化(TPO)测试结果相关联.实验发现,Rh与Al2O3和SiO2载体间的相互作用越强,催化剂还原后Rh的分散度越高,晶粒越小,高分散的Rh表面生成的碳物种CHx越多,其作为活泼的反应中间体越易与CO2反应生成CO和H2.而游离态的Rh还原后晶粒较大,生成的碳物种与CO2反应能力较低,从而导致催化剂失活.TPO和CO2脉冲实验结果表明,反应过程中Rh/CeO2催化剂上反应生成的CHx物种比Rh/Al2O3和Rh/SiO2上的CHx物种更活泼.同时由于Rh-CeO2间独特的相互作用,部分CeO2还原后生成CeO2-x和氧空位,促进CO2分子的活化解离,导致生成的表面氧容易与CHx反应,从而抑制催化剂积炭.     

共沉淀镍催化剂用于膜反应器中高碳烃类燃料水蒸气重整反应

 采用共沉淀法制备了NiO/La-Al2O3催化剂,利用低温N2物理吸附、程序升温还原、 H2-O2化学吸附和X射线衍射对催化剂进行了表征,并将该催化剂应用于Pd膜反应器中高碳烃类燃料水蒸气重整反应. 结果表明,催化剂中NiO与载体间存在较强的相互作用. 与常规固定床反应器相比,在膜反应器中,由于高渗透性能的Pd金属复合膜能选择分离氢气,结果氢气产率得到了明显的提高,甲烷的生成得到了有效抑制,并且在接近实用的反应条件下,依然能够得到高的氢气产率和回收率. 高碳烃类燃料水蒸气重整反应制氢的过程可以在一个膜反应器中,利用一种催化剂在反应温度低于823 K的温和条件下实现.     

Ni/La2O3/α-Al2O3中的高温脱附氢促进CH4/CO2重整反应的初活性

 通过H2程序升温脱附实验,在H2还原的Ni/La2O3/α-Al2O3催化剂上可以明显观察到高温脱附氢(高温氢). 动力学实验结果表明,随催化剂上高温氢含量的增加, CH4/CO2重整反应的初始活性升高,同时高温氢也可在重整反应过程中原位生成,并使重整反应的活性最终达到稳定. 脉冲实验结果表明,随催化剂上高温氢含量的增加, CH4解离后生成的活性中间体CHx物种的x值也增大,进而降低了CHx与CO2反应的活化能,提高了CHx与CO2反应的速率. La2O3助剂的添加提高了Ni/La2O3/α-Al2O3催化剂上逆水气变换反应的速率,并且对CO2的活化也有促进作用. La2O3助剂的加入对于CH4/CO2重整反应的重要作用是使高温氢的数量增多且稳定性提高,有利于保持CHx物种中较高的x值,促进重整反应.     

天然气和二氧化碳转化制合成气的研究Ⅵ Ni／Al_2O_3催化剂再生的疏活机理

采用γ－Ａｌ_２Ｏ_３为载体，以硝酸镍、硝酸镁和稀土硝酸盐为原料，按常规浸渍法制备镍负载型催化剂，其中Ｎｉ含量为９．１７％，助剂ＲＥ_２Ｏ_３和Ｍｇ含量分别为５．１８％和１．８０％，该催化剂简称为Ｎ－５－ＲＭ。催化反应评价采用双套管石英反应器，在多功能固定床流动反应装置上进行，以天然气和二氧化碳转化为探针反应，采用连续反应法评价催化剂性能。以反应尾气中合成气摩尔百分数表征催化剂活性。采用理光Ｄ／ｍａｘ－ｒ－Ｂ型Ｘ射线衍射仪测定催化剂晶相。实验发现，催化剂长期使用失活的主要原因是由于活性中心Ｎｉ￣０与载体Ａｌ_２Ｏ_３间形成难还原的ＮｉＡｌ_２Ｏ_４物种，以及活性中心Ｎｉ￣０聚集形成晶相，从而降低了催化剂表面活性中心数。ＴＰＲ结果指出，ＮｉＡｌ_２Ｏ_４物种在高温下通氢气可以得到充分还原。然而，此时催化剂活性仍明显低于新鲜催化剂活性。ＸＲＤ结果表明，此时催化剂存在很强的Ｎｉ￣０衍射峰，说明尽管高温还原已使形成ＮｉＡｌ_２Ｏ_４的Ｎｉ￣（２＋）还原为Ｎｉ￣０，但高温还原又进一步使活性Ｎｉ￣０聚集成晶相，因而降低了催化剂表面活性中心数。这说明，对ＮｉＡｌ_２Ｏ_４的活化仅通过常规高温还原是不够的。２０％过氧化氢水溶液（以下简称     

甲醇水蒸气重整制氢Pd/ZnO催化剂还原过程中Pd与ZnO的相互作用

 采用程序升温还原、程序升温脱附、程序升温电导及X射线衍射研究了并流共沉淀法制备的15.9%Pd/ZnO催化剂还原过程中结构和物种的变化及电荷的传递,考察了还原温度对该催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢的影响. 结果表明,还原过程中Pd与ZnO间存在明显的相互作用,导致氢溢流,溢流氢促进了ZnO还原并使ZnO与Pd形成活性中心PdZn合金. 催化剂的还原历程为 PdO/ZnO → Pd/ZnO → PdZnO1-x/ZnO → 无定形PdZn合金/ZnO → 晶型PdZn合金/ZnO. 并流共沉淀法制备的Pd/ZnO催化剂Pd分散度高, PdZn合金形成温度低. 在523～573 K还原后,催化剂的PdZn合金粒径为5～14 nm, 此时催化剂对甲醇的转化率及二氧化碳选择性均达到最大值.     

脱铝八面沸石的研究II.羟基及其酸性

采用SiCl_4同晶取代NaY沸石,制备了硅铝比变化较宽且结晶度完好的八面沸石,进一步将样品交换为铵型,还制备了铝交换型八面沸石及越稳Y样品。红外研究发现,随硅铝比增加,八面沸石样品的两种典型羟基谱带频率发生规律性变化,且于3600及3666cm~(-1)附近相继出现新的羟基吸收谱带,其小笼羟基质子酸性逐渐增加,沸石体系B酸总量逐渐降低,而强B酸量则呈山峰形变化,骨架外铝对硅铝比较低的样品的酸性影响较大,在骨架硅铝比相近情况下,高温水热法脱铝样品(USY)较SiCl_4脱铝样品(DNH_4Y)的羟基谱带和酸性具有明显的差异。     

Zn对Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂中Sn的活性状态及丙烷脱氢反应的影响

将少量Zn添加到催化剂Pt-Sn/γ-Al2O3中, 可显著提高催化剂的丙烷脱氢稳定性和丙烯的选择性. 程序升温还原(H2-TPR)和程序升温电导(TPEC)测试结果表明, Zn的存在使Sn在强还原气氛中不易被还原, Sn的氧化态的稳定存在是Sn发挥助剂作用和保持催化剂稳定性的重要条件.     

正癸烷和正己烷气相氧化裂解过程的研究

采用石英管反应器，常压下研究了正癸烷和正己烷的气相氧化裂解（GOC）过程。实验结果表明，O2的存在降低了正癸烷GOC反应的活化能，使反应在较低的温度下具有高的反应性能；O2同时起到消除积炭的作用，提高体系的抗积炭能力。于热裂解反应相比，低温下正癸烷的GOC反应更适合制备液体组分，同时联产低碳烯烃。在600℃，碳氧摩尔比为2.5时，正癸烷的GOC反应可获得39.9％的低碳烯烃收率和30.0％的液体收率。对于直链烷烃的GOC反应，低温下O2主要进行氧化脱氢反应，高温下则更多的进行 CO x(x=1,2)的生成反应；和正己烷分子相比，相同反应条件下O2更容易引发正癸烷分子的部分氧化反应生成CO。     

烃类选择氧化制低碳烯烃的研究进展

在探索替代传统的烃类蒸汽热裂解制取低碳烯烃工艺的众多研究中,烃类经选择氧化制取低碳烯烃是具有发展前景的方法之一.本文重点介绍了国内外烃类选择氧化制低碳烯烃近年来的研究进展和新的研究热点,对现存的主要问题以及未来发展方向也作了概述.