过渡金属对Ru/Sepiolite甲烷化催化剂性能的影响

 研究了Mo，Mn和Zr等过渡金属对Ru／sepiolite催化剂上CO2甲烷化反应性能的影响．结果表明，过渡金属的加入显著影响催化剂的活性，催化剂的活性与Ru表面的电子状态密切相关．Mo的加入增大了Ru／sepiolite催化剂的活性表面积，提高了分散度，增加了活性中心数目，增强了抗毒能力．用过渡态理论将平行反应的选择性之比与⑽H≠及⑽S≠进行了关联．Mo的加入降低了Ru／sepiolite催化剂的表面能量，并以增大其空间位阻为代价．当T≤674K时，能量因素大于位阻因素，Mo的加入使S（CH4）／S（CO）比降低；当T＞674K时，位阻因素占据主导地位，S（CH4）／S（CO）比升高．     

Rh／SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应

 利用程序升温脱附、程序升温还原、程序升温表面反应、程序升温反应和化学捕获反应等手段，对Rh／SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应进行了研究．结果表明，Rh／SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气机理属于热解－氧化反应机理．甲烷首先在催化剂上发生解离吸附，产生具有不同H／C比的化学吸附物种CHx（x＝1～3）．其中，具有较高H／C比的CHx可能是甲烷部分氧化反应的活性物种，而具有较低H／C比的CHx可能是催化剂上积碳并导致催化剂失活的来源．活性物种CHx在活性氧物种的作用下，生成含氧中间体物种CHxO或继续脱氢．含氧中间体物种进一步分解，即生成CO和H2；CO2也可由CHx或CHxO物种进一步氧 化生成．     

不同载体负载的 Rh 基催化剂催化甲烷溴氧化反应

 在常压固定床反应器上考察了不同载体担载的 Rh 催化剂上的甲烷溴氧化反应, 发现在惰性载体 SiC 和 SiO2 担载的 Rh 催化剂上溴代甲烷选择性较高, 而以金属氧化物 ZrO2 和 TiO2 为载体的 Rh 催化剂上易发生深度氧化. 程序升温还原实验表明, 惰性载体担载的 Rh 催化剂更难还原. 热力学数据分析表明, 在所考察的温度区间内, 提高反应温度有利于一溴甲烷水汽重整反应的进行. 惰性载体担载的 Rh 催化剂活性高可归因于 Rh 适中的氧化还原能力, 抑制了溴甲烷水汽重整反应的进行. 由于 Rh/SiC 显示出较高的甲烷转化率和溴代甲烷选择性, 因此对该催化剂的 Rh 载量和反应条件进行了优化. 结果表明, 在 620 oC, 气、液空速分别为 900 和 3.0 ml/(g•h) 条件下, 甲烷单程转化率和溴代甲烷总选择性分别保持在 20% 和 90% 以上, 并且连续反应 100 h 未发生催化剂失活.     

甲烷与二氧化碳转化制合成气的研究 Ⅰ.负载型钴金属催化剂的催化性能

采用固定床流动反应装置研究了高温焙烧的负载型钴金属催化剂对甲烷二氧化碳转化制合成气的催化性能，考察了催化剂活性组分，预处理温度及反应条件等对合气生成量的影响，并用色谱法测定了催化剂上的积炭量。     

负载型铑羰基簇催化剂对二氧化碳甲烷化催化性能的研究

利用Rh_4(CO)_(12)制备了负载于γ-Al_2O_3的金属催化剂,考察了它对二氧化碳加氢甲烷化反应的催化活性,并与由RhCl_3制得的催化剂进行比较,发现由铑羰基簇制得的催化剂有较高的催化活性,存在着明显的簇效应.利用小角X-射线衍射分析了催化剂表面的铑粒子分布状态,结果表明,由Rh_4(CO)_(12)制得的催化剂其载体表面金属铑原子有较大的聚集度,且这种聚集度的适当增大对应着铑CO_2甲烷化产率的相应提高,为簇效应的存在提供了佐证.     

Na-W-Mn/SiO2催化剂表面甲烷脉冲反应Ⅰ.单组分Na/、W/、Mn/SiO2催化剂

制备了单组分Na/、 W/、 Mn/SiO2催化剂, 在ITD(Ion Trap Detector)装置上进行了催化剂表面晶格氧脱附前后的甲烷恒温脉冲反应(CH4-CTPR). 研究结果表明, Na/SiO2表面晶格氧具有一定的C2烃选择性, 并能强烈抑制CO2的生成; W/SiO2表面晶格氧对C2烃的选择性较差, 但对COx具有高的选择性; Mn/SiO2表面的晶格氧对C2H4和CO具有高选择性, 而较深部位的晶格氧则对C2H6和CO2具有高的选择性.     

载体对Rh基催化剂上甲烷解离活性的影响

采用脉冲反应技术、原位CO吸附和吡啶吸附红外光谱,考察了Al2O3和SiO2负载的Rh基催化剂上Rh-CeO2相互作用和CH4解离活性.结果表明,载体酸性对Rh-CeO2相互作用有显著影响.Rh/Al2O3催化剂中添加CeO2增加了载体Al2O3的Lewis酸位,使Al2O3接受电子的能力增强,从而降低Rh的电子密度,有利于CH4解离活化.相反,Rh/SiO2催化剂中添加CeO2减少了载体SiO2的Lewis酸位和酸强度,使SiO2难于接受电子,导致Rh的电子密度增加,不利于CH4解离活化.     

微乳法制备的负载型铑催化剂粒子大小对CO加氢反应性能的影响

 利用微乳法,通过调节W0值(水与表面活性剂的摩尔比), 实现了负载型Rh/SiO2催化剂中金属铑粒子大小的可控合成. 该催化剂具有核壳结构,其中铑为核, SiO2为壳. TEM表征及反应评价结果显示金属铑的粒子大小(1.8～5.0 nm)对CO加氢反应性能具有显著的影响. 当粒子大小为3 nm时, CO加氢反应活性存在最小值; 随着粒子的进一步增大, CO加氢反应活性上升. 与浸渍法制备的催化剂相比,微乳法制备的催化剂粒子大小均一; 对负载量相同、平均粒子大小相同的两种催化剂,微乳法合成的Rh/SiO2催化剂对CO加氢反应具有较高的催化活性.     

甲烷在Ni/TiO_2催化剂表面的活化

考察了Ｎｉ／ＴｉＯ２催化剂甲烷部分氧化和二氧化碳重整制合成气的反应活性,实验表明,以ＴｉＯ２为载体的镍系催化剂对于甲烷部分氧化制合成气反应具有较好的活性,尤其对Ｈ２的选择性较高,对二氧化碳重整制合成气反应具有较好的低温反应活性．采用脉冲－质谱在线分析等技术,在无气相氧条件下向Ｎｉ／ＴｉＯ２催化剂脉冲ＣＨ４,发现甲烷在催化剂表面的活化（转化）及其氧化产物的选择性与金属催化剂表面氧的浓度密切相关．ＣＨ４与Ｎｉ／ＴｉＯ２催化剂作用过程中存在明显的氢溢流和氧溢流现象,可能是这种溢流效应使得Ｎ／ＴｉＯ２催化剂具有良好的反应活性和抗积碳性能．     

甲烷在Rh/SiO2催化剂表面解离的红外光谱研究

 FT-IR spectroscopy is employed to investigate the methane dissociation and methane partial oxidation over the Rh/SiO2 catalyst. When CH4 is adsorbed onto the catalyst surface, it dissociates into adsorbed CHx (x=1～3) and atomic hydrogen on Rh surface. Atomic hydrogen can diffuse from Rh surface to SiO2 surface where a proton exchange reaction of H with the surface Si-OH occurs, or it reacts with the lattice oxygen of SiO2 to form new Si-OH.     

TPSR Studies of the Activation of Methane on Supported Noble Metal Catalysts

Methane decomposition on silica-supported noble metal catalysts was deeply investigated by means of the temperature programmed surface reaction (TPSR).The results obtained show that methane can be effectively decomposed into different surface carbons, which show different reactivities and features to form higherhydrocarbons.     

负载型纳米贵金属催化剂催化吡啶及其衍生物的加氢反应

 制备了负载型高分散的纳米贵金属催化剂和含Ru的双金属催化剂,并考察了催化剂对吡啶及其衍生物加氢反应的催化性能. 结果表明, 5%Ru/C催化剂对吡啶加氢反应的催化活性高于5%Pd/C, 5%Pt/C和5%Ir/C. 在100 ℃, 3.0 MPa, 1 h和Ru/吡啶摩尔比=2.5/1000 的条件下, 5%Ru/C催化吡啶加氢的转化率大于99.9%, 生成哌啶的选择性为100%. 催化剂重复使用5次后,活性和选择性无明显下降. 在Ru催化剂中加入少量的Pd和Ir后催化剂活性没有明显的变化. 采用X射线衍射、高分辨透射电镜和X射线光电子能谱对还原后的5%Ru/C催化剂进行表征,结果表明Ru以高分散金属态存在,其平均粒径小于5 nm. 不同底物的加氢反应活性为: 吡啶≈2-甲基吡啶>2,6-二甲基吡啶>3-甲基吡啶>4-甲基吡啶>3,5-二甲基吡啶>2-甲氧基吡啶.     

载体对甲烷在镍催化剂上分解反应的影响

开发洁净廉价的燃料替代石油已成为各国竞相研究的热点。从环境友好的观点出发 ,Ｈ2 气是一种理想的洁净燃料 ,其燃烧产物只有Ｈ2 Ｏ ,对环境无任何污染 ,Ｈ2 气将成为未来人类主要的能源。因此 ,近年来各国竞相开发大规模廉价的制氢和储氢技术。目前 ,碳及碳氢化合物制合成气法[1 ,2 ] 以其成本低和技术成熟已成为当前大规模制氢最常用的方法 ,包括碳氢化合物的水蒸气重整、ＣＯ2 重整、催化部分氧化法和自热重整[1～ 4] 。近年来又兴起了甲烷催化分解制氢[5,6] 。以上各方法均包含甲烷在镍催化剂上的分解过程[7,8] 。Ｒｏｓｔｒｕｐ Ｎｉ…     

The Effect of the Surface Oxygen Concentration of Catalysts on Activation of Methane

The improvement of synthesis gas production process is a very important research field in natural gas industry. Recent years, many researchers have suggested that catalytic partial oxidation of methane could be an attractive alternative as a process for synthesis gas production owing to its many advantages. So, it is very important to study the activation over supported metal catalyst. Activation of methane over supported metal catalysts was investigated using MS-pulse techniques in the absence of gaseous oxygen.     

Surface Study of Supported Metal Catalysts

The aim of the reported studies was to determine the catalytic behaviour of M-C systems (M=Pt, Pd and Ru) towards hydrogenolysis of the C-X bond (X=Cl and F). The level of noble metal loading is reflected in the size of the metal clusters formed on the surface of the carbon support and affects the product distribution and the amount of carbonaceous deposit formed upon the conversion of CCl₂F₂. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

载体对负载钯催化剂表面氧性质的影响

载体对负载钯催化剂表面氧性质的影响陈敏＊罗孟飞袁贤鑫（杭州大学催化研究所杭州３１００２８）关键词负载钯催化剂，氧物种１９９６－１１－１８收稿，１９９７－０５－２８修回工业生产排放的有机废气和汽车尾气是大气污染的主要因素．用催化燃烧处理有机废气是环境保...