K-Mo基催化剂的表面酸性与其合成醇选择性

对500℃和800℃焙烧制得的氧化态K－MoO3／γ－AlO3，K－MoO3／SiO2及非负载K－Mo催化剂进行硫化后，测试其合成醇活性．结果表明500℃焙烧制得的负载型催化剂显示较高的合成低碳烃活性和较低的合成低磷醇选择性，经800℃焙烧后，合成低磷醇的选择性大幅度提高．500℃焙烧的非负载K－Mo催化剂显示较高的合成醇选择性，经800℃焙烧后，促碳醇的选择性保持不变．用氨的吸附及TPD方法测定了各样品的酸性，并与催化剂活性对照，发现催化剂酸性越强，酸量越大，则其合成醇选择性越低．催化剂上的乙醇分解实验证实，催化剂的酸量大小与它的醇分解活性成正变关系，这些结果说明催化剂酸性对其合成醇性能有直接的影响．     

二氧化硅负载偏钨酸铵催化剂上邻苯二酚和甲醇气相单醚化反应

考察了SiO2负载的偏钨酸铵催化剂(AMT/SiO2)上邻苯二酚和甲醇气相单醚化反应的性能.结果表明,经533和573K焙烧的AMT/SiO2催化剂表现出较高的邻苯二酚转化率(97%)和主产物邻羟基苯甲醚的选择性(91%).程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱结果表明,催化剂表面存在的弱酸-弱碱位是反应的活性中心.经533K焙烧制备的催化剂在反应最初46h内保持较高的稳定性,随着反应时间延长,邻苯二酚的转化率逐渐降低,但主产物的选择性基本保持不变.扫描电镜和差热热重分析结果表明,催化剂表面积炭是其活性下降的主要原因,采用适当的焙烧处理可以消除大部分积炭,从而部分恢复催化剂活性.     

负载型氧化锆催化剂上甲醇脱氢制甲醛

甲醇在无氧条件下脱氢,可以制得含水量极低的甲醛。在上述反应中,主要采用以硅胶为载体的负载型氧化物催化剂,其中以周期表ⅠB和ⅡB族金属,如铜、银或锌为主要组分。这些金属的氧化物在高温下易还原、烧结和表面积炭而使催化剂失活。添加P,S,Se或Te等组分作为助催化剂,在一定程度上可以改善催化性能。最近的发展倾向是采用非负载的碱金属盐作为催化剂,如Na_2CO_3,Na_2MoO_4,或Na_xLi_(1-x)AlO_2(0≤x≤1)。这类催化剂要求过高的反应温度,如高于650℃,甚至900℃条件下使用。     

Vapour phase synthesis of isobutyraldehyde from methanol and ethanol over mixed oxide supported vanadium oxide catalysts

The vapour phase synthesis of isobutyraldehyde from methanol and ethanol in one step was investigated over titania-silica, titania-alumina, titania-zirconia, titania-silica-zirconia, and magnesia supported vanadium oxide catalysts at 623 K and under normal atmospheric pressure. Among various catalysts the titania-silica binary oxide supported vanadia provided higher yields than the other single or mixed oxide supported catalysts. The high conversion and product selectivity of V₂O₅/TiO₂-SiO₂ catalyst (20 wt% V₂O₅) was related to the better dispersion of vanadium oxide over titania-silica mixed oxide support in addition to other acid-base and redox characteristics. A reaction path for the formation of isobutyraldehyde from methanol and ethanol mixtures over these catalysts was described.     

葡萄糖加氢用Ru/活性炭催化剂: 改性方法对活性炭表面性能的影响

分别采用超临界甲醇流体、浓硝酸氧化、浓硝酸结合超临界甲醇流体等不同手段对椰壳活性炭进行了表面处理,用N2物理吸附、Boehm滴定、X光电子能谱仪(XPS)、电感耦合等离子原子发射光谱分析(ICP)、透射电镜(TEM)等手段研究了处理方法对活性炭表面孔结构及表面基团的影响;并以活性炭为载体,三氯化钌为活性前驱体,采用等容水浸渍法制备了钌炭催化剂,以葡萄糖加氢生产山梨醇为模型反应对制备的钌基催化剂的催化活性进行了评价.结果表明:各种处理方法对活性炭的比表面、孔径等孔结构性能影响不大;但超临界甲醇处理活性炭可明显减少活性炭表面含氧酸性基团的含量,尤其是羧基等不稳定基团的含量;而硝酸处理活性炭则可大幅度提高活性炭表面含氧酸性基团的含量,尤其是羧基等不稳定基团的含量增加更大.ICP分析结果表明:超临界甲醇处理活性炭并不改变活性炭样品对钌的吸附量,但硝酸氧化处理活性炭却能明显提高样品对钌的吸附能力.活性炭表面的这些含氧基团虽然有利于钌离子的吸附,但却不利于钌在活性炭表面的分散.由于超临界甲醇流体处理活性炭时的表面反应及萃取作用,可有效清除活性炭表面的不稳定含氧酸性基团,避免还原过程中钌的迁移聚集,使负载钌的分散度提高,有利于增强钌与活性炭间的相互作用,使钌部分缺失电子,钌的结合能升高;可明显提高负载钌炭催化剂葡萄糖催化加氢的活性.     

CaO改性对CuZnAlZr催化剂在合成气制低碳醇中性能的影响

采用机械混合法和共沉淀法制备了CaO改性CuZnAlZr氧化物催化剂,在高压微型固定床反应器上考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能,利用粉末X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附-脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)和二氧化碳吸附-脱附(CO2-TPD)等技术对催化剂进行了表征.结果显示:CaO改性对CuZnAlZr催化剂的织构性质没有明显的影响;但共沉淀法制备的CaO改性CuZnAlZr催化剂具有弱碱性和中等强度两种碱性中心,且有较多的碱中心数量;而未改性的CuZnAlZr催化剂只具有弱碱性中心.CO加氢反应结果表明:经共沉淀法制备的CaO改性CuZnAlZr催化剂对C2+醇的生成有明显的促进作用.     

CO2＋H2制含氧化合物的研究

作为自然界中含有丰富碳源的CO_2,经过催化加氢制含氧化合物的研究,近年来为人们所关注,特别是CO_2加氢制甲醇.从CO_2出发制含氧化合物其前景是诱人的,则可利用碳和氧得到化学品,二则减少了自然界中的CO_2含量,有益于环境保护.本文对Cu-Zn系和Rh-V系催化剂进行初步考察.     

MoO3/SiO2催化剂的异丁烷选择氧化反应性能

分别采用浸渍法和溶胶－凝胶法制备了MoO3/SiO2催化剂，用XRD，TPR，IR，TPD和活性评价等手段对催化剂的影响，晶格氧活泼性，化学吸附性能和异丁烷选择氧化反应性能进行了研究。结果表明，催化剂表面由Lewis碱位Mo=M,Mo-O-Mo中的晶格氧和Lewis酸位Mo^6 构成，在MoO3/SiO2催化剂上，异丁烷主要通过甲基的H双位吸附在表面的Lewis碱位Mo=O上；在常压条件下，异丁烷选择氧化产物主要为异丁烷，甲基丙烯醛和甲基丙烯酸，其中深度氧化产物CO2主要由吸附的异丁烯继续反应生成；采用溶胶－凝胶法制备的MoO3/SiO2催化剂，可得到较高的异丁烷转化率和含氧有机物选择性。     

丙烷选择氧化催化剂Mo-V-Zr-O的研究

研究了Zr添加量对Mo-V-O基催化剂丙烷选择氧化制丙烯醛催化性能的影响.对催化剂的BET、X射线衍射、H2-程序升温还原、NH3-程序升温脱附和异丙醇分解表征结果表明,Zr的添加改变了催化剂的物相结构、氧化还原性和酸碱性质,从而影响催化剂的催化性能,其中Mo2VZr0.5Ox催化剂表现出较好的催化活性和丙烯醛选择性.     

Effects of impregnation sequence on the microstructure and performances of Cu-Co based catalysts for the synthesis of higher alcohols

Silica-supported CuCo catalysts were prepared by impregnation method with different impregnation sequence for higher alcohols synthesis. These catalysts were characterized by H2-TPR, XRD, N2 adsorption, XPS techniques and CO selective hydrogenation reaction measurement. The effects of impregnation sequence on the structure and performance of catalysts were investigated, and there were important influences on the selectivity to higher alcohols. There was a strong synergistic effect between copper and cobalt for the co-impregnated sample. The CuCo/SiO2 catalyst prepared by co- impregnation showed a better yield of total alcohols, and a higher selectivity to total alcohols which reached 51.5%.     

丙烷选择氧化制丙烯醛MoBiTeO/SiO2催化剂中Te组分的作用

用浸渍法制备了一系列不同Te含量的MoBiTeO/SiO2催化剂, 并用XRD、Raman、XPS、NH3-TPD、吡啶吸附FT-IR和催化剂性能评价等方法考察了Te组分对催化剂的结构、酸性及其丙烷选择氧化制丙烯醛性能的影响. 结果表明, 催化剂中Mo氧化物与Te氧化物之间发生了相互作用, 通过形成Mo—O—Te 桥氧键生成了Te多钼酸盐物种,在一定程度上分散了Mo-O活性中心, 同时TeOx具有脱除丙烯α-H、插氧并将其转化为丙烯醛的功能, 因此, 在MoBiO/SiO2催化剂中添加Te组分使丙烯醛选择性有显著的提高. 但是Te的加入同时也使催化剂中B 酸增强, 这不利于丙烯醛生成. 因此, Te添加量有一最佳范围, nTe/nMo为0.05-0.1 时催化剂具有较好的催化性能.     

Selective Oxidation of Methane to Methanol Using Molecular Oxygen on MoOx／（LaCoO3＋Co3O4） Catalysts

Comparatively high CH3OH selectivity (60.0%) and yield (6.7%) were obtained on MoOx/(LaCoO3 Co3O4) catalysts in selective oxidation of methane to methanol using molecular oxygen as oxidant. The interaction between MoOx and La-Co-oxide modified the molecular structure of molybdenum oxide and the ratio of O^-/O^2- on the catalyst surface, which controlled the catalytic performance of MoOx/(LaCoO3 Co3O4) catalysts.     

AlOOH在一氧化碳加氢反应中结构与性能的研究

采用沉淀水热法,通过调变水热过程中水与凝胶的质量比制备了不同的AlOOH,将其与工业甲醇催化剂C302混合形成复合催化剂,考察复合催化剂对一氧化碳加氢的影响,同时运用XRD、FT-IR、BET、NH_3-TPD-M S、TG-DTG和H_2-TPR等技术对不同AlOOH进行了表征。结果表明,水热过程中水与凝胶的质量比对AlOOH择优取向晶面、孔结构、表面酸强度等存在明显影响,进而导致复合催化剂产物中出现分布不同的低碳醇或二甲醚。其中,当水和凝胶的质量比为2∶1时,AlOOH的(020)和(120)晶面择优取向,孔容增大,且其表面具有适宜的强弱酸比例中心,复合催化剂呈现出较高的低碳醇选择性,表明AlOOH具有碳链增长的作用,这为合成气制取低碳醇催化剂提供了新的思路。     

K_2O助剂对合成碳酸二甲酯用Cu-Ni/MoO_3-SiO_2催化剂吸附和反应性能的影响

用等体积浸渍法制备了MoO3 SiO2 (MoSiO)表面复合氧化物负载的Cu Ni K2 O催化剂。利用IR ,TPR ,TPD以及微反技术研究了K2 O助剂对CO2 和CH3OH在Cu Ni MoSiO催化剂表面上吸附和合成DMC(碳酸二甲酯 )反应性能的影响。结果表明 :K2 O助剂的加入 ,使CO2 在催化剂表面吸附强度增加 ,当K2 O含量达Cu Ni总量的 15 %时 ,CO2 在催化剂表面上吸附后生成K2 CO3;CH3OH在催化剂表面上的解离吸附态 (CH3O- H )的吸附强度减弱 ;CO2 和CH3OH在Cu Ni K2 O MoSiO催化剂表面反应主要产物为DMC ,H2 O ,CO和CH2 O。随着K2 O助剂的加入 ,反应转化率在 10 %之前增加 ,之后下降 ,DMC选择性稍有提高。副产物 (CO和CH2 O)的选择性下降。根据实验结果探讨了K2 O对催化剂表面活性中心的电荷分布的影响。     

Directing Reaction Pathways through Controlled Reactant Binding at Pd–TiO2 Interfaces

Recent efforts to design selective catalysts for multi-step reactions, such as hydrodeoxygenation (HDO), have emphasized the preparation of active sites at the interface between two materials having different properties. However, achieving precise control over interfacial properties, and thus reaction selectivity, has remained a challenge. Here, we encapsulated Pd nanoparticles (NPs) with TiO₂ films of regulated porosity to gain a new level of control over catalyst performance, resulting in essentially 100 % HDO selectivity for two biomass-derived alcohols. This catalyst also showed exceptional reaction specificity in HDO of furfural and m-cresol. In addition to improving HDO activity by maximizing the interfacial contact between the metal and metal oxide sites, encapsulation by the nanoporous oxide film provided a significant selectivity boost by restricting the accessible conformations of aromatics on the surface.     

ZrO2—SiO2负载Cu—Ni催化剂的CO2加氢反应性能

采用表面反应改性法,制备了ZrO2-SiO2（ZrSiO)表面复合物载体,用等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu-Ni双金属催化剂,借助BET、TPR、IR和微反等技术,研究了ZrSiO及其负载的Ni、Cu双金属催化剂的表面构造,化学吸附及催化CO2加氢的反应性能,结果表明,ZrSiO表面主要是价联型结构,ZrO2引入SiO2表面,可以有效地促进CuO和NiO的还原,在ZrSiO负载的Cu-Ni催化剂表面的Cu或Ni位,CO2发生化学 吸附形成线、剪式、卧式吸附态,在该催化剂上CO2的加氢反应产物主要是CH3OH3、CH4、CO和H2O生成CH3OH的选择性与催化剂组成及反应条件密切相关,在适当的条件,CH3OH的选择性大于90％。     

复合床合成低碳醇的研究

采用了三种不同的合成醇催化剂分别作为第一段催化床层,以ＺｎＯ／Ｃｒ２Ｏ３催化剂作为第二段催化床层,研究了复合催化剂床对合成低碳醇反应行为的影响。结果表明,采用复合床层技术可以提高反应产物中低碳醇的选择性,但是烃类的转化率增加,液收减小。同时发现,第一段催化床层的反应产物分布与第二段催化床层的反应条件直接影响最终的反应结果。第一段催化剂床层中ＣＯ的转化率或甲醇的选择性过高都不利于提高反应产物中低碳醇的选择性     

镁铝酸碱双功能氧化物催化剂上醇胺氧化耦合合成亚胺性能（英文）

亚胺是一类重要的含氮有机化合物,由于具有不饱和C=N双键,可以作为一种有效的氮源,用于一系列含氮衍生物的合成.目前合成亚胺的工艺路线主要是通过羰基化合物和一级胺在强酸条件下缩合;与该路线相比,醇和胺在空气或氧气存在条件下耦合是一条更为绿色的工艺路线,其副产物只有水产生.目前的报道表明,一些具有氧化还原性质的催化剂,如负载型贵金属催化剂和负载型过渡金属氧化物催化剂在该反应中表现出一定催化性能,但很少关注表面酸碱性质对该反应性能的影响.在本工作中,我们尝试将具有酸碱双功能性质的Mg-Al复合氧化物作为催化剂用于该反应中,考察了Mg/Al比、焙烧温度和后处理条件对催化性能的影响.结果显示,Mg/Al=3的催化剂在反应中表现出最优的催化活性;NH_3-TPD和CO_2-TPD显示,随着镁含量的增加,样品表面碱性中心的数量呈现出先增加后减少的趋势,其中Mg/Al=3的样品表面酸、碱总量最大,而且该样品表面弱碱中心数量也最多;我们通过焙烧和探针分子吸附等后处理手段进一步调控了催化剂表面的酸碱性质,初步结果表明在酸碱中心的协同作用下可以有效地催化醇和胺的氧化耦合反应;其中弱碱性位可能是活化醇的主要活性中心,而醇的氧化是该反应的速控步骤,因此可以推测表面弱碱中心的数量在一定程度上决定着催化剂在该反应中的性能.     

活性炭负载的钴基催化剂催化费托合成反应一步合成C1-C18混合醇：二氧化硅助剂的作用

采用费托合成反应以及X射线衍射、H2程序升温还原、CO脉冲化学吸附和N2物理吸附表征手段研究了SiO2助剂对活性炭负载的钴基催化剂上生成C1?C18混合醇的影响。结果表明, SiO2的添加抑制了钴物种的还原,但提高了钴物种的分散度,同时抑制了金属钴颗粒在反应过程中的团聚,从而显著提高了催化剂的活性。适量SiO2的添加促进了碳化钴的生成,从而提高了总醇选择性。重要的是,通过SiO2抑制钴物种的还原,导致大量二价钴物种的生成,从而有助于CO插入到碳链中间体中而使高碳醇容易生成。     

K2O对合成DMC用Cu-Ni/V2O5-SiO2催化剂性能的影响

V2O5 SiO2(VSiO) supported Cu Ni K2O catalysts for the synthesis of dimethyl carbonate were prepared using isovolumic impregnation. Based on TPR,TPD, IR and micro reactor techniques, the effect of K2O on the adsorption and reaction of CO2 and CH3OH on the catalyst were characterized. The results show that addition of K2O exerts obvious influence on the charge distribution of the active sites on Cu Ni/VSiO catalyst,increases the intensities of CO2 horizontal adsorption state, while that of the dissociation state of methanol descends. When the ratio of K is above 15 ％, K2CO3 is formed on the catalyst. Moreover,the main reaction products of CO2 and CH3OH on Cu Ni K2O/VSiO catalyst are still DMC, H2O, CO and CH2O,and with the addition of K2O, the conversion of reactants rise, but the selectivity of by-products decreases.