Ru/Ba-ZrO2催化剂的制备及其氨合成性能研究

分别采用柠檬酸络合法、改性共沉淀法和湿浸渍法制备了掺Ba纳米ZrO2材料,负载Ru后用于催化氨合成反应.采用X射线衍射、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)、N2物理低温吸附、H2程序升温还原技术(H2-TPR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和CO化学吸附对载体材料和催化剂进行了表征.结果表明,不同方法制备载体的物相结构和织构性能均有明显差别,负载Ru后催化剂的氨合成性能差别也较大.其中,以柠檬酸络合法制备的载体材料中Ba以BaZrO3的形式存在,钙钛矿型BaZrO3具有较强的供电子能力,电子可以通过Ru与载体间强相互作用传递到Ru表面,有效地促进N≡N的断裂,使催化剂的低温活性显著提高.在425℃,3 MPa,空速为10000 h-1条件下,出口氨浓度为5.72%.其氨合成活性分别是改性共沉淀法和湿浸渍法制备催化剂的3.8倍和14.3倍.     

烷基锡化合物在HY沸石超笼表面的接枝反应研究

在高真空系统中研究了HY沸石分子筛与SnMe₄、SnEt₄、SnPr₄和SnBu₄的反应，用元素分析、ICP、GC、XRD、FTIR、TG、DRS、TPR、BET及烷烃和芳烃的脉冲吸附等方法表征了产物的组成、结构和性质。结果表明，HY沸石分子筛超笼羟基与SnMe₄、SnEt₄、SnPr₄和SnBu₄的反应温度分别为：183K、243K、273K和333K，生成组成为(≡Si-O)SnR₃的表面单接枝物种。表面接枝烷基锡碎片后，HY沸石的孔口尺寸变小，吸附行为发生显著变化。     

C／SiC复合材料的合成及在氨合成反应中的应用

以蔗糖为碳源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,草酸为凝胶剂采用溶胶凝胶法制备出前躯体,高温碳热还原合成C/SiC复合物,其比表面积为333 m2/g,孔半径集中在7.9 nm;总孔体积在0.52 cm3/g;以其为载体,钉为活性金属组分,钡和钾为助剂制备催化剂,将其应用于氨合成反应,考察其催化活性.当催化剂中Ru,Ba和K质量分数分别为3.28%,3.28%和11.48%时,在10.0 MPa,空速为10 000 h-1,435℃条件下,出口氨浓度达15.20%(体积分数).     

固体表面金属有机化合物的结构及其性质

表面金属有机化学是近年来一个快速发展的新研究领域。通过这种思想和方法所合成出的表面金属有机化合物具有明确的结构和特殊的性质,在催化研究和材料制备中有着广泛的应用,国内外已经进行了大量的研究并取得了许多非常有价值的结果。本文引用了40余篇文献侧重评述了氧化物、金属、沸石等固体表面金属有机化合物的结构和性质。     

Ni-Cu-Mn-K/γ-Al2O3高温变换催化剂的结构和性能表征

以γ-Al₂O₃为载体，采用二步等体积浸渍法，制备了Ni-Cu-Mn-K/γ-Al₂O₃高温水煤气变换催化剂。采用低温氮吸附-脱附，DTA，XRD，H₂-TPR等方法对催化剂进行了表征，比较了载体、单组分、双组分、以及多组分浸渍的样品结构及各物种的存在形式，探讨了催化剂的活性相组成。结果表明，所制备的催化剂具有较大的比表面积，孔径呈介孔分布结构;低温时，催化剂活性相主要为高度分散的Cu、Ni、Ni-Cu-O、xCuO·yMnO₂和xNiO·yMnO₂复合氧化物;高温时，活性相可能为 xCuO·yMnO₂和xNiO·yMnO₂等复合氧化物。经530 ℃耐热15 h后催化活性测试结果分析认为，活性相xCuO·yMnO₂和xNiO·yMnO₂等复合氧化物提高了该催化剂的热稳定性。     

KNO3促进剂对Ru/Sep氨合成剂表面碱性及催化活性的影响

以海泡石为载体、KNCO3为促进剂前驱体制备了钌基氨合成催化剂，用FT-IR、XRD和C02^--TPD对催化剂进行了表征，并测定了它们的催化活性。FT-IR、XRD表征结果表明，促进剂前驱体KN03在氨合成反应条件下完全分解。CO2-TPD表征结果表明，改变促进剂的含量。不但影响到催化剂碱性吸附中心数目,还影响到催化剂碱性吸附中心强度和碱量。随着促进剂KN03含量的升高，催化剂碱性吸附中心数目由一个增加到二个，且碱强度和碱量均增加。将催化活性与催化剂碱量关联，结果表明存在较好地一致性关系。     

CexZr1-xO2固溶体储氧性能与结构的关系

采用加热回流技术制备了系列CexZr1-xO2(0.25≤x≤1)固溶体,通过N2物理吸附、XRD、Raman光谱、UV-Vis漫反射光谱表征了不同铈锆组成的铈锆复合氧化物结构对储氧性能的影响.结果表明,在铈锆组成比不同的样品之间,结构性质相差较大,随着载体中ZrO2 mol%的增加,载体结构从相对的有序经无序再回到相对的有序.Ce0.4Zr0.6O2样品具有最高的储氧性能,而Ce0.25Zr0.75O2样品具有较高的热稳定性.     

Pt/CeO2-ZrO2/Al2O3催化剂的光谱表征

利用拉曼光谱表征了不同方法添加ＣｅＯ２－ＺｒＯ２混合氧化物对Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的影响,并采用了ＸＲＤ,Ｈ２化学吸附,ＢＥＴ表征了相应的分散度影响。结果表明：Ｃｅ、Ｚｒ、与金属Ｐｔ存在着强的相互作用,而ＣｅＯ２－ＺｒＯ２以盐的形式加入时,高度分散在Ａｌ２Ｏ３载体上,提高贵金属Ｐｔ的分散度,进而提高了反应的活性。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体酸的红外和拉曼光谱研究

用IR、Raman光谱研究了SO2 -4 /TiO2 固体酸在不同烧结温度下的结构、晶相转变和表面酸中心。结果表明 ,SO2 -4 与TiO2 表面的结合为螯合式双配结构。当烧结温度小于 5 0 0℃时 ,SO2 -4 /TiO2 样品具有较高的结构稳定性 ,晶相结构以锐钛矿为主 ,表面B酸位数目约是L酸位数目的 2倍。当烧结温度大于5 0 0℃时 ,随着烧结温度的升高 ,表面结合的SO2 4 逐渐流失 ,晶相从锐钛矿转变为金红石 ,表面B酸位减少并消失。     

沉淀方式对氧化还原共沉淀制备Ru/CeO2氨合成催化剂结构与性能的影响

采用氧化还原共沉淀法制备了Ru/CeO2氨合成催化剂,并运用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、CO吸附和H2程序升温还原(H2-TPR)等技术对其进行了表征,考察了沉淀时反应液的并流、反加、正加对所制备的Ru/CeO2催化剂氨合成性能的影响.结果表明,不同沉淀方式所得到的催化剂,催化剂的表面织构和金属钌的分散度都存在明显的差别,最终影响了催化剂的氨合成活性,其中采用反加法制备的催化剂上钌的分散度(45.6%)和还原性最好,比表面积最大(120 m2/g),因而催化活性最高,在10 MPa,10000 h?1,425℃反应时,出口NH3浓度达到12.6%.