The complex synthesis and solid state chemistry of ceria-lanthana solid solutions prepared via a hexamethylenetetramine precipitation

Mixed oxide solid solutions are becoming ever more commercially important across a range of applications. However, their synthesis can be problematical. Here, we show that ceria-lanthana solid solutions can be readily prepared via simple precipitation using hexamethylenetetramine. However, the solution chemistry can be complex, which results in the precipitated particles having a complex structure and morphology. Great care must be taken in both the synthesis and characterisation to quantify the complexity of the product. Even very high heat treatments were not able to produce highly homogeneous materials and X-ray diffractions reveals the non-equilibrium form of particles prepared in this way. Unexpected crystal structures are revealed including a new metastable cubic La₂O₃ phase.     

La2O3助剂对Co/AC催化剂上费-托合成反应性能的影响

 通过改变稀土助剂La2O3的负载量,考察了La2O3助剂对活性炭负载Co基催化剂(Co/AC)上费-托合成性能的影响,并通过XRD, SEM, TPR和CO-TPD对催化剂进行了表征. 结果表明, La2O3的加入可提高催化剂的活性,降低产物中甲烷的选择性. 对于15%Co/AC催化剂,加入少量的La2O3(w(La)=0.7%～1.7%)可使CO转化率从27%升高到56%, 甲烷选择性从16.5%下降到7.8%,C5+选择性从55.4%升高到74.7%; 但加入过多的La2O3(w(La)=8.1%～12.4%)时,甲烷选择性反而升高. XRD和SEM结果表明, La2O3的加入提高了催化剂中Co的分散度. TPR和CO-TPD结果表明, La2O3与Co之间存在着相互作用,并使催化剂的还原度下降,尤其是La2O3负载量高的催化剂还原度下降更加明显,导致Co/AC催化剂上CO的高温吸附量的增加.     

La2O3对费-托合成沉淀铁催化剂的影响

制备了一系列不同La2O3含量(100Fe/2.8Si/nLa,n=0,0.5,1,2,4,原子比)的沉淀铁费-托合成催化剂,通过原位X射线衍射、一氧化碳程序升温还原和N2吸附-脱附等手段对催化剂进行了表征.催化剂费-托反应评价在固定床反应器中进行.结果表明,少量La2O3助剂(La/Fe≤0.01,原子比)的加入显著降低了Fe2O3颗粒大小,增加了催化剂的比表面积和分散度,有利于碳化铁的形成,从而导致费-托合成催化活性的提高.随着La2O3含量的进一步增加(La/Fe≥0.02),催化剂表面大量La2O3的覆盖和LaFeO3化合物的形成降低了铁碳化物的形成,反应活性反而降低.因此,最适宜的La2O3含量为La/Fe=0.01.La2O3的加入提高了甲烷的选择性,抑制了C5+碳氢化合物的形成.     

Catalytic activity of a ceria-lanthana system for 4-methylpentan-2-ol dehydration

A ceria-lanthana catalytic system prepared by the sol-gel technique proved to be active in 4-methylpentan-2-ol conversion, mainly leading to 4-methylpent-1-ene, a monomer for manufacturing polymers of high technological properties. The product distribution strongly depends on the acid-base features of the catalyst. The catalytic behavior of the samples was examined in the light of their acid-base properties. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

不同添加物和制备方式对Al2O3热稳定性的影响

通过水溶液成胶和丙三醇络事助成胶制备了不同的结构的γ－Ａｌ２Ｏ３,研究了Ｌａ,Ｓｉ,Ｂａ以及Ｌａ,Ｓｉ和Ｌａ,Ｂａ双组分改性对它们结构热稳定的作用,讨论了改性元素的引入方式及硅铝比的影响。结果表明,丙三醇络合助成胶能明显提高Ａｌ２Ｏ３的比表面积和孔径,并能显著改善Ａｌ２Ｏ３的热稳定性。     

氧化铈和氧化镧在汽车尾气净化催化剂中的应用

阐述了稀土元素应用于汽车尾气净化催化剂的意义，讨论了氧化铈和氧化镧的催化作用机制及其影响因素，并对其发展前景进行了展望。汽车尾气净化普遍使用铂铑基贵金属三元催化剂。为了解决Pt，Rh的供需矛盾，应用稀土(氧化铈和氧化镧)作为添加剂，降低Pt，Rh用量、扩大Pd基催化剂应用是研究开发的热点。据研究，氧化铈和氧化镧催化作用机制主要是提高活性涂层的催化活性，自动调节空气燃料比和助催化作用，并能提高载体的热稳定性和机械强度等性能。影响氧化铈和氧化镧催化性能的因素主要为共助作用、添加方法、ZrO2，CuO，AgO等其他氧化物的协同作用。     

A Novel Catalyst for Liquid Phase Hydrogenation of m-Dinitrobenzene to m-Phenylenediamine

A novel lanthana-promoted nickel catalyst supported on silica for the liquid phase hydrogenation of m-dinitrobenzene to m-phenylenediamine was prepared by an incipient wetness sequential impregnation method. It was found that Ni-La/SiO2 catalyst exhibited high activity and stability for m-dinitrobenzene hydrogenation. Over this catalyst, the conversion of m-dinitrobenzene and the yield of m-phenylenediamine were up to 97.1% and 93.5%, respectively,at 373 K and 2.6 MPa hydrogen pressure after reaction for 1 h.     

CO2 在高分散 Ni/La2O3 催化剂上的甲烷化

 以 La2O3 为载体, 采用浸渍法制备了 10%Ni/La2O3 催化剂, 考察了该催化剂的 CO2 甲烷化反应性能. 结果表明, 在较低的温度 (350 oC) 和高空速 (约 30000 h–1) 下, 甲烷时空收率可大于 3000 g/(kg•h), 无论转化率高低, 甲烷选择性始终保持在 100%. X 射线衍射和 H2-程序升温还原等表征结果表明, CO2 在 Ni/La2O3 催化剂上的加氢机理可能与 Ni/γ-Al2O3 上不同, 并且 La2O2CO3 的形成有利于提高催化剂活性.     

Fe/CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 整体式催化剂上的甲烷催化燃烧反应

 采用共沉淀法制备了一系列 CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 储氧材料 (其中 CexZr0.9-xLa0.1O1.95 与 Al2O3 的质量比为 1; x = 0, 0.3, 0.5, 0.7 和 0.9), 以其为载体, 制备了一系列负载铁基整体式催化剂. 考察了该系列催化剂催化甲烷燃烧反应性能, 并用低温 N2 吸附-脱附、储氧能力测试、X 射线衍射和 H2 程序升温还原等手段对载体和催化剂进行了表征. 活性测试结果表明, 当 x = 0.7 时, 催化剂活性最高, 可在 V(CH4) = 1% 和 50 000 h1 条件下使甲烷 465 oC 起燃, 615 oC 完全转化. CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 样品同时具有较高的储氧能力、较高的比表面积和抗热老化能力. 当 x = 0.5 和 0.7 时, 催化剂载体以 CeZrLaAlO 固溶体存在, 抗老化能力最好, 且 x = 0.7 时, 催化剂最易被还原.     

La与Cu／ZrO2作用形式对合成醇催化剂性能的影响

研究了镧与Ｃｕ／ＺｒＯ２ 的相互作用对ＣＯ加氢反应性能的影响。结果表明,镧能显著提高催化剂的活性,降低反应温度。镧的添加方式对催化剂活性和选择性的影响规律为： 共沉淀＞ 浸渍＞机械混合。ＸＲＤ、ＴＰＲ和ＵＶ－ ＶＩＳ等表征结果表明,稀土镧有助于提高铜组分的分散度,且添加方式直接影响铜的分散状态