KIT-6负载CeO2催化CO2和甲醇合成碳酸二甲酯

采用不同老化温度(80、100、120和150℃)合成了一系列KIT-6载体,并通过浸渍法制备了相应的CeO_2/KIT-6催化剂。结合X射线衍射、N_2物理吸附、NH_3程序升温脱附、CO_2程序升温脱附、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等表征结果,详细考察了老化温度对KIT-6结构以及CeO_2/KIT-6催化剂直接催化CO_2和甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)反应活性的影响。结果表明,不同老化温度下制备的KIT-6均保持其独特的三维孔道结构。随着老化温度升高,KIT-6比表面积先增大后减小,当老化温度为100℃时,KIT-6比表面积达到最大(683 m~2·g~(-1))。KIT-6较高的比表面积有利于提高CeO_2分散度,进而提高暴露的活性位点数量,催化活性随催化剂表面中等碱/酸性吸附位数量和Ce~(3+)含量的增加而逐渐提高。其中,CeO_2/100-KIT-6催化剂中CeO_2颗粒尺寸最小(5.9 nm),暴露的活性位数量最高,催化活性最佳。随后,考察了反应温度和压力对CeO_2/100-KIT-6催化活性的影响。随着反应温度提高,催化活性先升高后降低,当反应温度为140℃时,催化活性最高;且催化活性随反应压力的提高而逐渐增加。在反应温度为140℃、压力为6.8 MPa条件下,催化剂经6次循环后,DMC收率由15 mmol·g_(CeO_2)~(-1)逐渐降低至2.8 mmol·g_(CeO_2)~(-1),原因归结为反应过程中CeO_2纳米颗粒发生团聚,使暴露出的活性位数量减少。     

SO_2气氛下半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂的再生行为研究

以共沉淀法制备了半焦负载Zn/Fe/Ce(物质的量比1.0∶2.0∶0.6)高温煤气脱硫剂,在固定床装置上研究了再生反应温度、进口SO2浓度以及再生气空速对再生性能的影响,并进行三次硫化-再生循环测试。采用XRD、SEM、BET等测试手段对脱硫剂的新鲜样、硫化样及再生样进行了表征。实验结果表明,半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂在SO2气氛下600℃就能发生再生反应,且再生后的主要产物为ZnFe2O4、CeO2和单质硫;最佳再生条件为,再生温度700℃、进口SO2体积分数为12%、再生气空速为5 000 h-1。脱硫剂经过多次硫化-再生循环后,脱硫剂仍能保持较好的硫化活性。     

氧化铝基COS、CS_2水解催化剂表面碱性和催化作用

进行了３种氧化铝基催化剂上ＣＯ２的ＴＰＤ和ＣＯＳ、ＣＳ２的水解活性研究．结果表明，催化剂表面碱性中心类型、强度和数目是不相同的；Ｋ２Ｏ和Ｐｔ的负载能提高弱碱性中心的数目和强度，同时能显著提高ＣＯＳ、ＣＳ２的水解转化率．关联第一类ＣＯ２脱附活化能和峰面积与ＣＯＳ水解反应活化能和速率常数，发现呈线性关系，说明弱碱性中心是ＣＯＳ催化水解的活性中心．关联第一、二两类ＣＯ２脱附峰面积与ＣＳ２水解速率常数，指出弱、次弱两类碱性中心均参与了ＣＳ２催化水解．催化剂表面上能量的分布是不均匀的．     

氧比铝基催化剂上羰基硫和二氧化碳的水解研究 Ⅱ.催化剂上CO_2-TPD的研究(英文)

利用ＣＯ２程序升温脱附测定了三种氧化铝基催化剂上的表面碱性。结果表明，三种催化剂上表面碱性的类型、强度和数目分布不同。活性氧化铝上负载Ｋ２Ｏ和Ｐｔ可大大改变催化剂表面碱性分布。三种催化剂上弱碱性中心的ＣＯ２脱附表现活化能分别为２５．９７，２７．９２和２９．７７ｋＪ／ｍｏｌ。弱碱性中心是ＣＯＳ水解催化活性中心，而弱的和较强的碱性中心参与ＣＳ２的水解催化反应。     

氧经铝基COS,CS2水解催化剂表面碱性和催化作用

进行了３种氧化铝基催化剂上ＣＯ２的ＴＰＤ和ＣＯＳ，ＣＳ２的水解活尾研究。结果表明，催化剂表面碱性中心类型，强度和数目是不相同的；Ｋ２Ｏ和Ｐｔ的负载能提高弱碱性中心的数目和强度，同时能显著提高ＣＯＳ，ＣＳ２的水解转化率。关联第一类ＣＯ２脱附活化能和峰面积与ＣＯＳ水解反应活化能和速率常数，发现呈线性关系，说明弱碱性中心是ＣＯＳ催化水解的活性中心。     

Ce1-xMnxO2表面性质对催化CO2和甲醇直接合成DMC反应活性的影响

通过共沉淀法制备了一系列Mn掺杂量不同的Ce_1-xMn_xO₂催化剂, 并将其用于催化CO₂和甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC). 通过X射线衍射(XRD)、 氮气吸附-脱附、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)和程序升温脱附(TPD)等手段研究了Ce_1-xMn_xO₂表面性质对催化CO₂和甲醇直接合成DMC反应活性的影响. 结果表明, Mn离子进入CeO₂晶格中形成固溶体, 随着Mn掺杂量增加, 催化剂表面弱酸碱位数量逐渐降低, 中强酸碱和强酸碱位数量增加, 催化剂表面氧空位含量呈先增加后减少的变化趋势, 当Mn掺杂量较少时, 催化剂表面Mn²⁺比例较高, 有利于Ce⁴⁺+Mn²⁺→Ce³⁺+Mn³⁺反应的进行, 促进催化剂表面氧空位生成; 进一步提高Mn掺杂量时, 催化剂表面Mn⁴⁺比例提高, 有利于Ce³⁺+Mn⁴⁺→Ce⁴⁺+Mn³⁺反应的进行, 导致催化剂表面氧空位含量减少. 研究发现Ce_1-xMn_xO₂催化剂活性与表面氧空位含量线性相关.     

氧化铝基催化剂上羰基硫和二硫化碳的水解研究 I.COS和CS_2的水解活性研究

在温度３０～１４０Ｃ空速１０００～５０００ｈ１和常压下，利用固定床反应器测定了三种氧化铝基催化剂上ＣＯＳ和ＣＳ２的水解活性。结果表明，ＣＯＳ和ＣＳ２水解反应速率与其浓度呈一级。低温时三种催化剂上ＣＯＳ和ＣＳ２表观反应活化能依次分别为５７．８０及５２．５０，４４．７１及５５．５３，３８．７０及３５．０ｋＪ／ｍｏｌ。三种催化剂中，负载Ｋ２Ｏ和Ｐｔ的催化剂具有较好稳定性和最高活性。     

氧化铝基催化剂上二硫化碳水解反应性的研究

本文通过等体积浸渍法制备了三种氧化铝基催化剂，在实验室固定床上考察ＣＳ２浓度、空速和反应温度等因素对水解反应的影响。研究结果表明：Ｋ２Ｏ和Ｐｔ的负载都可以提高氧化铝上ＣＳ２的催化水解转化率，催化剂表面碱性是ＣＳ２水解反应活性中心在３０００ｈ＾－１和４０－１４０℃范围内，ＣＳ２在三种催化剂上反应活化能力为３５．３７－５５．５３ｋＪ／ｍｏｌ；通过二硫化碳催化水解反应类型的数学分析，进行实验值与计算值之     

SO2气氛下半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂的再生行为研究

以共沉淀法制备了半焦负载Zn/Fe/Ce（物质的量比1.0：2.0：0.6）高温煤气脱硫剂,在固定床装置上研究了再生反应温度、进口SO₂浓度以及再生气空速对再生性能的影响,并进行三次硫化-再生循环测试。采用XRD、SEM、BET等测试手段对脱硫剂的新鲜样、硫化样及再生样进行了表征。实验结果表明,半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂在SO₂气氛下600 ℃就能发生再生反应,且再生后的主要产物为ZnFe₂O₄、CeO₂和单质硫;最佳再生条件为,再生温度700 ℃、进口SO₂体积分数为12%、再生气空速为5 000 h^-1。脱硫剂经过多次硫化-再生循环后,脱硫剂仍能保持较好的硫化活性。     

氧化锌颗粒脱硫中固体扩散的动力学分析

用电子探针显微分析 (EPMA)对ZnO基脱硫剂的脱硫颗粒径向硫分布行为进行了考查 ,对颗粒最外层粒子的实验结果分别用未反应收缩核模型及改良收缩核模型进行了动力学处理 ,给出了固体扩散活化能的参数估值。通过与热重研究的比较 ,进一步证实了固体粒子扩散的作用。