SiO_2负载Au-Pd双金属纳米颗粒催化甲醇选择性氧化合成甲酸甲酯（英文）

甲醇选择氧化制备甲酸甲酯(MF)是延伸甲醇产业链、开发高附加值下游产品的有效途径之一,负载型Au及Pd催化剂在这一反应中表现出优异的低温催化性能。为探索实用、高效和易再生的甲醇选择氧化催化剂,同时揭示双金属颗粒中Au和Pd的协同效应及甲醇氧化反应机理,本研究制备了一系列二氧化硅负载的Au-Pd催化剂(Au-Pd/SiO2),详细研究了其对甲醇选择氧化制甲酸甲酯的催化性能。结果表明,Au和Pd总负载量为0.6%、且Au/Pd质量比为2时,所制备的Au2-Pd1/SiO2催化剂表现出优异的甲醇氧化催化性能;在130℃下,甲醇转化率达到57.0%,MF选择性为72.7%。多种表征结果显示,Au-Pd双金属纳米颗粒粒径为2-4 nm,高度分散于SiO2载体表面,倾向于生成孪晶结构并暴露(111)晶面,这些因素是AuPd/SiO2具有优异催化性能的主要原因。通过DRIFTS表征研究,提出了一个可能的MF生成机理:即甲醇首先与处于Au-Pd纳米粒子界面的表面氧作用,生成化学吸附的甲氧基;随后,甲氧基经去质子作用生成吸附的甲醛物种,后者与相邻的甲氧基物种亲核反应,并经β-H消除后得到目标产物MF。     

CeO2-MnOx催化剂形貌对低浓度甲烷催化燃烧反应性能的影响

采用水热合成法制备了船形、扁球形及纳米片CeO₂-MnO_x复合氧化物。并运用低温N₂吸脱附、XRD、SEM、TEM、H₂-TPR、拉曼光谱、XPS等表征技术对不同形貌CeO₂-MnO_x复合氧化物的结构与其低浓度CH₄催化燃烧反应性能之间的关系进行了关联。结果表明,CeO₂-MnO_x复合氧化物的形貌与其催化性能密切相关。其中,扁球形CeO₂-MnO_x复合氧化物的氧空位、Ce³⁺含量及表面吸附活性氧物种最多,其CH₄催化燃烧反应活性最高,540℃时,可将CH₄完全转化;其次是船形CeO₂-MnO_x复合氧化物催化剂,540℃时其CH₄转化率为94.05%;与前两者相比,纳米片CeO₂-MnO_x复合氧化物催化剂的氧空位及表面吸附活性氧物种较少,活性较差,相同反应温度下,其CH₄转化率仅为89.68%。     

再生气氛对HDN催化剂再生性能的影响

采用不同手段研究了催化剂反应前后及在Ｈ２Ｏ和Ｎ２介质中再生时催化剂性质和表面原子浓度及其颁的变化。ＢＥＴ结果表明，Ｎ２介质中再生，催化剂的孔径基本没有变化，而Ｈ２Ｏ介质中再生的催化剂孔径明显增大，化学组成分析结果说明，长期运转使用后的催化剂在２和Ｈ２Ｏ介质中再生后其活性组分均有少量流失。电子探针的结果表明，结炭后的催化剂活性组分很不均匀，在Ｎ２和Ｈ２Ｏ介质中再生后其分布得到了明显改善，但仍不如新鲜     

高比表面积窄孔分布氧化铝的制备研究 Ⅰ.沉淀条件的影响

 以硫酸铝液为原料，以氨水、氢氧化钠和铝酸钠为碱沉淀剂，采用pH摆动法制备了高比表面积、大孔径、窄孔分布、大孔体积氧化铝，考察了沉淀剂、沉淀温度及沉淀时酸侧pH值对氧化铝物性的影响，并对pH摆动法与等pH沉淀法的结果进行了比较．结果表明，通过改变制备参数可以获得高比表面积、大孔体积的氧化铝，当沉淀温度为70℃，pH摆动3或4次时，氧化铝的孔体积可高达1．0ml／g，比表面积仍大于300m2／g．用pH摆动法制得的样品比用等pH沉淀法制得的样品容易酸溶，对挤压成型有利．不同样品在酸溶液中的分散性表明，用氨水沉淀剂可获得相对较小的沉淀粒子．改变沉淀时酸侧的pH值，可导致沉淀粒子的结构发生变化．     

甲醇／丙烷在ZSM－5分子筛上偶合转化过程的研究

考察了甲醇／低碳烷烃在ＺＳＭ－５分子筛上偶合转化为芳烃和低碳烯烃的反应过程。对特定的催化体系，存在一最佳原料配比，使反应的热效应近似为零。偶合转化时甲醇完全转化，低碳烷烃的转化率低；不同催化剂上偶合转化产物分布差别极大，与ＨＺＳＭ－５相比，Ｇａ改性后可获得较高的芳烃和低碳烯烃收率。     

CeO2-TiO2混合氧化物及Pd/CeO2-TiO2催化剂的氧化还原性能

 以溶胶-凝胶-超临界流体干燥法制备了CeO2-TiO2混合氧化物(n(Ce)/n(Ti)=0.05～0.40),以其为载体,通过等体积浸渍法制备了Pd/CeO2-TiO2催化剂. XRD分析结果表明,在低Ce/Ti比的CeO2-TiO2混合氧化物中,CeO2高度分散于TiO2上; Ce/Ti比高于0.10时,大晶粒锐钛矿相TiO2和TiO2-CeO2固溶体或其前驱体无定形相共存. 采用H2-TPR对所合成材料的氧化还原性能进行了研究. H2-TPR谱中500 ℃附近的耗氢峰对应于CeO2-TiO2中CeO2的还原,还原过程中不存在表面晶格氧与体相晶格氧的差别. 由于TiO2与CeO2的协同作用,混合氧化物中形成了丰富的结构缺陷,提高了CeO2的氧化还原性能,其中Ce/Ti比为0.20时TiO2与CeO2的协同作用最显著. 负载上Pd后,载体中CeO2的还原温度(＜150 ℃)大大降低,同时随着Ce/Ti比的增大,PdO与载体间的相互作用增强,导致PdO难于还原,相应的H2-TPR还原峰向高温方向移动.     

CeO2-TiO2复合氧化物的制备、表征及其对CO氧化的催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了一系列不同n(Ce)/n(Ti)的CeO2-TiO2复合氧化物,对复合氧化物的物相结构、形貌特征、比表面积和氧化还原性质进行了表征,并考察了复合氧化物对CO氧化反应的催化性能.结果表明,n(Ce)/n(Ti)>0.10时,复合氧化物为无定形结构;n(Ce)/n(Ti)=0.10~0.30时,复合氧化物失去CeO2和TiO2各自的特征,形成CeO2-TiO2固溶体,具有较大的比表面积.CeO2-TiO2复合氧化物本身对CO氧化反应的催化活性不如TiO2或CeO2的高,但Pd/CeO2-TiO2比Pd/TiO2或Pd/CeO2具有更高的催化活性.     

Ga/HZSM-5芳构化催化剂的研究——K、V、B第二组分改性对甲醇、丙烷转化的影响

考察了Ｋ、Ｖ、Ｂ等对Ｇａ／ＨＺＳＭ５催化剂的改性后表面酸性质和Ｇａ组分状态分布的变化以及对甲醇、丙烷芳构化催化作用的异同。结果表明，Ｖ、Ｂ改性后提高了甲醇转化的芳烃选择性，降低了丙烷的芳构化活性。在Ｂ改性催化剂上，甲醇／丙烷偶合转化生成产物中芳烃的选择性低，但低碳烯烃的选择性高。最后提出对不同的催化反应过程，要求不同的强酸中心与活性组分镓相匹配。     

一氧化碳低温催化氧化

一氧化碳 (CO) 催化氧化反应因在实际生活中应用广泛而受到人们普遍关注,如激光器中微量CO的消除、封闭体系中CO的消除、汽车尾气净化以及质子交换膜燃料电池中少量CO的消除等。本文总结了近年来CO低温催化氧化研究进展,包括催化剂及其制备方法、CO氧化反应机理以及不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能的影响。催化剂的制备方法主要包括传统浸渍法、共沉淀法、沉积-沉淀法、溶胶-凝胶法、离子交换法、化学气相沉积法、溶剂化金属原子浸渍法等。催化剂可分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂、以分子筛为载体的催化剂和合金催化剂等。CO氧化反应机理方面的相关报道较多,人们针对不同催化剂体系提出了各种假设。不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能的影响主要分为H₂O、CO₂、H₂和其它气氛等4部分进行描述。最后对该领域的发展前景进行了展望。     

高比表面积窄孔分布氧化铝的制备研究 Ⅱ.加硅的影响

 采用pH摆动法，以硫酸铝为铝源，以氢氧化钠为碱沉淀剂，考察了添加SiO2对沉淀氧化铝物性的影响．通过孔结构分析、粒度测定和电镜观察等证实，加入少量SiO2可使沉淀粒子分散、变小，颗粒相对均匀，从而提高了氧化铝的比表面积和孔集中的程度．当加入2．5％的SiO时，pH仅摆动2次，即可使氧化铝粉体的孔体积高达1．2ml／g，比表面积达380m2／g．这类氧化铝的孔结构适宜，粒子小，易直接成型为孔径集中和耐压强度好的载体，故用于重油高压加氢脱氮反应具有较好的性能．沉淀时酸侧pH值降低，尽管沉淀氧化铝的孔径向较小的方面集中，但此时沉淀粒子呈紧密堆积，颗粒变大，比表面积下降，氧化铝沉淀粒子的结构发生改变．不同结构的氧化铝表现出不同的催化活性．