固定床渣油加氢脱金属废催化剂上焦炭结构和组成沿床层变化研究

针对取自中石油某装置不同床层轴向位置的工业固定床渣油加氢脱金属废催化剂,采用元素分析、热重分析、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和核磁共振碳谱等,研究了催化剂上沉积焦炭的结构组成特征参数。结果表明,不同轴向位置废催化剂上的焦炭具有某些共同特征,如相同的碳类型和官能团等,但其结构和组成各不相同。模拟建立了基于各种表征结果的焦炭结构组成模型,并利用可计算核磁共振波谱化学位移和预测核磁共振谱图的gNMR软件对所建立焦炭模型的精确性进行了验证,表明模型与实验结果具有很好的一致性。     

质谱法研究渣油加氢处理过程族组成变化

利用质谱仪低分辨、高离子化电压质谱技术对渣油加氢处理过程族组成变化进行了研究,考察了渣油炮和份、芳香份、胶质的气化条件和方法的重复性,用正庚烷沉淀出渣油中的沥青质,脱去沥青质的部分用氧化铝和硅胶的串联吸附色谱柱分离为饱和份,芳香份和胶质。实验中,渣油饱和份馏份在３２０－３８０℃温度范围,芳香份馏份在３５０－３８０℃温度范围可充分气化,且测定结果的重复性较好;渣油胶质部分采用１５０℃进样,以５０℃／ｍｉｎ升至３８０℃的方式重复性较好,胶质的气化率可达４２．５％,分析结果表明：在一定的温度范围内族组成基本不同随气化温度变化,方法标准偏差小于０．６。分析了两组组渣油加氢处理前后的样品为渣油加氢催化剂的研制及工艺研究,提出了基础数据。     

渣油固定床加氢处理前后硫、氮和残炭质量分数变化研究

20世纪90年代以后,中国逐渐成为原油的进口国。进口原油中相当一部分是中东含硫原油[1],加之中国重质原油产量的不断增长,轻质油品的需求日益增加,重质油的利用越来越被人们所重视,渣油及重质油的轻质化成为亟待解决的问题。……     

金属有机骨架基催化剂在加氢反应中的应用（英文）

加氢是现代化工产业中的一类主干反应,广泛应用于精细化学品、药物、食品、染料、功能聚合物及香料等制造产业中.高效催化剂的引入使得加氢反应能够在相对温和的条件下还原各类不饱和化合物.金属催化剂在加氢反应中活性高,所需的反应温度较低,适用性广,但是容易和S,N,As和P等元素结合而中毒失去反应活性.金属氧化物催化剂和金属硫化物催化剂具有一定的抗毒性,但活性相对较差,通常需要采用高温高压的反应条件,对催化剂本身和反应器的要求较为苛刻.传统催化剂在反应中具有一定的局限性,所以亟需开发新一代高效的加氢催化剂,在保证高活性和高选择性催化效果的同时,降低对能源的消耗和对环境的负面影响.金属有机骨架(MOFs)作为一种新型的多孔材料在过去二十年中受到相当大的关注,并在催化、气体存储和分离、传感器、发光材料和药物输送等众多领域的应用中表现出卓越的性能.利用MOF材料良好的相容性,将MOF和其它功能材料结合形成新的复合材料可以在更大程度上扩大MOF材料的应用领域.与传统的催化剂相比,MOF基材料具有优异的物理化学特性和结构可调性,通过合理的设计能够满足不同的催化加氢过程:(1)MOF基催化剂具有多样且特异性的活性位点.除了组成MOF材料的金属离子/簇和功能有机配体之外,MOF材料可通过封装其他活性物质或者被活性物质包裹等方式引入其他类型的催化位点,进一步扩大MOF基催化剂在不同催化加氢中的适应性.此外,不同的活性位点之间的协同作用又能特异性地促进反应的进行,对提高反应的选择性起到重要的作用.(2)活性位点的尺寸大小和空间分布可以被有效控制.这能影响到催化剂在催化反应过程中的活性和选择性,并且通过MOF材料的限域效应,同时能增强活性位点的稳定性和耐久性.(3)高比表面积能提高MOF基催化剂的催化活性.这种结构特性不仅可以增加MOF基催化剂的活性位点,而且能够吸附反应物和还原剂达到扩大其局部浓度的效果.(4)反应分子的扩散可通过调节MOF基催化剂的结构实现控制.通过调整MOF材料的孔窗口和通道的尺寸,能够改变反应物在催化剂内部的扩散途径,影响底物和活性位点的接触,能进一步影响反应的活性和选择性.本文总结了近几年来MOF基材料在不同的催化加氢反应中的应用,其中包括烯烃、炔烃、芳硝基化合物、肉桂醛、糠醛和苯等化合物的加氢反应.首先介绍了MOF基材料中不同类型的活性位点,除了MOF材料自身的金属离子/簇和功能有机配体外,MOF基复合材料中的金属纳米颗粒?金属硫化物?金属氧化物?均相催化剂等活性位点可以通过封装或包裹的方式引入.在不同加氢反应中,着重介绍了MOF基催化剂中不同类型活性位点的加氢过程中的催化方式、催化剂本身的结构优化及催化剂与反应底物之间的相互作用,以及这些因素之间的协同作用对反应活性和选择性的影响.最后,讨论了MOF基材料在加氢反应中应用存在的问题以及未来发展展望.     

Au-Ir催化剂用于生物质衍生物加氢（英文）

采用沉积-沉淀法制备了TiO_2负载的Au-Ir和Au-Ru催化剂,用于乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯反应,并与相应的单金属催化剂性能进行了比较.有趣的是,Ir/TiO_2中添加Au抑制了催化剂活性,而添加Ru则表现出正效应的协同作用.这两个催化剂均在H_2中还原,使得M~0–Au~0间相互作用增强.结合以前的密度泛函理论计算和催化反应结果,我们认为,Au-Ir/TiO_2催化剂活性低于Ir/TiO_2催化剂是由于Au影响了Ir原子的氧化还原过程.     

MoO3（MOVS）系列催化剂上喹啉的加氢脱氮

将金属氧化物蒸汽合成法制备的ＮＩ－ｍＯ－Ｐ／Ａｌ２Ｏ３催化剂用于喹啉的加氢脱氮，结果表明，与常规方法制备的同类催化剂相比，ＭＯＶＳ催化剂具有较高的ＨＤＮ活性，主要表现在Ｃ－Ｎ键断裂和苯环加氢催化活性的提高。     

Ni-Mo基催化剂上卟啉加氢脱氮(英文)

The hydrodenitrogenation(HDN) of porphyrins was carried out over a series of phosphorus containing NiMo/Al 2 O 3 catalysts using a fixed‐bed flow reaction system.A method of quantitative analysis of the porphyrin and its derivatives produced by HDN was established.In HDN of porphyrin,four types of hydrocarbons:C8 alkanes,C 8 alkenes,C9 alkanes,and C10 alkanes,and two groups of nitrogen‐containing compounds:alkyl substituted bipyrrolidines(alkylbipyrrolidines) and alkyl substituted tripyrrolidines(alkyltripyrrolidines) were identified.The hydrogenolysis of porphyrins occurred rapidly at lower temperature but higher temperatures were required for the HDN of porphyrins.The NiMoP3 catalyst showed the highest catalytic activity for the HDN of porphyrins.Based on the characterization of the supports and catalysts,it is suggested that the dispersion of Mo is improved and the number of weak acidic sites on the NiMoP catalysts increases with the addition of phosphorus.     

第二金属对Co/SiO2加氢催化剂结构和性能的影响（英文）

通过考察Co/SiO2催化剂中活性组分的结构变化及其催化乳酸酯液相氢化反应结果,来研究第二金属添加物对催化剂结构及其催化性能的影响.结果表明,随着金属添加物的加入双金属催化剂中金属Co的表面电子性质以及分散度不断变化,而Co物种颗粒粒径不断减小,因此Co物种和载体SiO2间相互作用不断增强,从而降低Co还原度.乳酸酯氢化反应结果表明,催化剂中活性组分的颗粒大小及其比表面积以及Co物种的还原度和分散度均影响其氢化反应的活性.     

渣油固定床加氢处理油中镍和钒的分布研究

对混合渣油原料油在固定床连续加氢处理过程中镍和钒的质量分数及分布进行了研究,讨论了不同反应温度、不同加氢处理反应器生成油样中镍、钒分布的变化及原因。结果表明,原料油经固定床连续加氢处理后,镍和钒的质量分数明显降低。在基准反应温度t℃时,镍和钒的总脱除率分别达到了78.9%和85.8%。各段催化剂对镍和钒的脱除影响不同,保护剂段和脱金属段对镍和钒的脱除贡献较大。在各反应处理过程中,弱极性组分中镍和钒质量分数变化受温度影响较大,而强极性组分中镍和钒含量变化较小。
     

金属配合物和三苯基膦催化加氢裂解碱木质素（英文）

分别以配合物Pd/PPh3和Ni/PPh3为催化剂,二氯乙烷和乙醇的混合物为介质,非均相催化加氢裂解木质素,产物分为溶解组份和不溶解组份,反应后溶解组份明显增加;当催化剂前体为Ni（OAc）2和NiCl2时,催化活性没有Pd（OAc）2和PdCl2的高;对产物进行粘度测试、热重分析和分子量测定,溶解组份分子量大幅降低;考察反应温度、时间、溶剂、催化剂前体及其用量对催化活性的影响,得到较优化的反应条件：木质素0.5000 g,氯化钯0.0809 g,三苯基膦0.2322 g,温度150℃,时间15 h,介质为1,2-二氯乙烷和乙醇的混合物,体积比为2∶1.     

配体覆盖的Ir催化剂上巴豆醛加氢反应:金属-有机物界面促进活性和选择性（英文）

α,β-不饱和醇是药物和香料等精细化学品合成的重要中间体.在工业上将α,β-不饱和醛与强还原剂如Na BH4等反应后可合成对应的不饱和醇,但该方法易导致环境污染等问题.α,β-不饱和醛选择性加氢制备α,β-不饱和醇是原子经济反应,符合绿色化学要求.但α,β-不饱和醛分子中含有共轭的C=C键和C=O键,在热力学和动力学上皆倾向于C=C键的加氢生成饱和醛,导致α,β-不饱和醇的选择性较低.因此提高α,β-不饱和醛中C=O的加氢选择性具有挑战性.巴豆醛属于典型的α,β–不饱和醛,其选择性加氢生成巴豆醇常作为模型反应用于研究催化剂构效关系.近年来,通过胶体方法制备配体保护的金属纳米颗粒在选择性加氢反应中表现出较好的选择性,可归因于配体产生的立体效应和电子效应等因素,但配体的存在往往抑制反应物在活性金属表面的吸附,从而导致反应活性下降.因此,如何克服活性-选择性的“跷跷板”瓶颈具有重要意义.本文以十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)为保护剂,采用胶体法合成了Ir纳米颗粒,并将其负载在载体六方氮化硼上,获得一系列通过不同焙烧温度的催化剂,通过各种表征手段研究了催化剂结构和表面性质,并考察其在巴豆醛气相...     

Cu-In二元金属催化剂上CO_2电化学还原 （英文）

石油、天然气和煤等化石能源的转化利用不可避免排放大量的CO_2,造成一系列生态和环境问题.CO_2电化学还原可以在温和反应条件下将CO_2转化为CO或甲酸等,近年来受到研究者广泛关注,但因CO_2具有很稳定的化学结构,CO_2电化学还原要求催化剂具有高的活性,选择性和稳定性.贵金属如金和钯可以有效地将CO_2转化为相应的燃料如CO和甲酸等,但贵金属昂贵的价格限制了其大规模应用,所以迫使人们寻找非贵金属催化剂来替代它们.铟及其合金被应用于CO_2电化学还原生成甲酸,但在低过电位下,这些催化剂的电流密度和选择性都不理想.铜基催化剂也能催化CO_2电化学还原生成甲酸,但在短时间内稳定性较差.因此,需要进一步提高In和Cu催化剂上CO_2电化学还原的电流密度和稳定性.一种可能的解决方案是构建Cu-In双金属催化剂,通过两者的协同作用,有望提升在低过电位下CO_2电化学还原生成甲酸的电流密度和稳定性.在本工作中,我们通过氢气模板法制备出具有树枝状结构的Cu,然后在其表面均匀电沉积金属In.通过两步电沉积法制备出一种具有树枝状结构的Cu-In二元金属催化剂.控制电沉积In的时长分别为1.5,7.5,15,30和60 min.根据SEM及EDX元素分布图谱可知,随着电沉积In时间的增加,In在Cu表面的覆盖率逐渐增高.我们还研究了In的电沉积时间与其电化学活性表面积(ESA)之间的关系.结果表明,In的电沉积时间与其电化学活性表面积成正比,且当电沉积时间达到30 min时,电极具有最大的电化学活性表面积.具有树枝状结构的Cu-In-30催化剂ESA数值为8.7 cm~2,而不具备树枝状结构的In-30催化剂的ESA数值仅为2.4 cm~2.在-0.65 V vs.RHE至-1.05 V vs.RHE电位窗口中,与其它催化剂相比,Cu-In-30催化剂上CO_2电化学还原生成甲酸的法拉第效率最高可达87.4%.树枝状结构的Cu-In-30催化剂由于具有开放的三维结构,所以能够暴露出更多的活性位,从而提高了催化剂的电化学性能.在-0.85 V vs.RHE电位下,甲酸分电流密度可达42.0 m A cm~(-2),且具有较高的电化学稳定性(12 h).而不具有树枝状结构的In-30催化剂生成甲酸的法拉第效率为57.0%,且甲酸分电流密度为4.6 m A cm~(-2).     

有机蒙脱土负载镍催化剂上乙醇重整制氢（英文）

采用浸渍法制备了有机改性蒙脱土(OMt)负载的Ni/有机蒙脱土(Ni/OMt)催化剂,用于乙醇重整制氢;通过XRD、FT-IR、H2-TPR、SEM、XPS和氮吸附等手段对催化剂进行了表征分析。结果表明,与未改性的蒙脱土负载的Ni催化剂(Ni/MMT)相比,有机改性可显著提高其比表面积、孔容和金属Ni的分散度,降低碳沉积量,改善Ni/MMT催化剂的稳定性。Ni/OMt催化剂表现出较高的乙醇重整制氢催化性能,在773 K下反应30 h,乙醇转化率保持在100%,氢气选择性为70%;而Ni/M M T催化剂在反应10 h即开始失活,碳沉积严重,同时产生副产物乙烯和乙醛。使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性可促进Ni高分散在MMT层板上,抑制积炭对活性金属Ni包裹,提高其乙醇重整氢气选择性、降低乙烯和乙醛的选择性。     

碳纳米管封装铁纳米粒子催化剂上CO加氢制低碳烯烃（英文）

由于石油资源的逐步枯竭,近年来费托(F-T)反应因其可以高效将煤、天然气和生物质等转化成液体燃料和高值化学品而越来越受到人们的关注.相比于Co,Ni和Ru等F-T催化剂,Fe基催化剂因其价格低廉,产物分布广而被广泛研究.以合成气直接制备低碳烯烃的F-T过程为例,铁基催化剂通常会因积碳和烧结的问题,而导致失活.因此,人们通常使用一些氧化物载体,比如氧化硅,氧化铝或者分子筛来分散并稳定铁粒子.但是这类氧化物载体通常与铁有非常强的相互作用,特别是在铁粒子较小的情况下,容易生成一些难于还原的硅酸铁和铝酸铁.而活性炭、碳纤维等惰性载体与铁的相互作用较弱,不足以稳定小的铁粒子在而反应过程中聚集.近来,我们组提出了利用石墨烯碳层封装过渡金属粒子作为催化剂,利用穿透的金属电子来催化反应,从而可以使活性中心和反应介质隔离,有效地增强了非贵金属催化剂的活性和稳定性.在此基础上,我们组和其他课题组的研究表明,一系列石墨烯碳层封装的非贵金属催化剂在燃料电池阴极氧还原反应,电催化析氢反应,染料敏化太阳能电池中的I–3还原反应以及催化氧化还原反应中都有着广泛的应用前景.这种材料中碳层不仅能在氧化气氛、酸性介质中保护包覆的金属,防止其被氧化或者腐蚀,还与包覆的金属有着较强的相互作用,可以促进非贵金属的电子向碳层表面的转移,有望在一些苛刻的反应条件下实现对贵金属催化剂的替代.本文进一步拓展了其在高温反应中的应用,发现豆荚状碳纳米管封装的金属铁纳米粒子在合成气制备低碳烯烃中可以有效防止金属铁纳米粒子的烧结和聚集,因此表现出优异的低碳烯烃选择性和催化稳定性.我们利用一步化学反应法合成了豆荚状碳纳米管封装的铁纳米粒子催化剂(Pod-Fe),并通过酸洗除去碳管外面裸露的铁粒子.透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表明酸洗后铁粒子被包覆在碳管内,并且呈金属态,而酸洗前,则还有大量的氧化铁粒子分布于碳管外部(Fe Ox/Pod-Fe).将酸洗前后的两个催化剂用于固定床气相F-T反应中.通过调节空速和温度考察了它们的催化反应性能,结果表明两个催化剂在不同的反应条件下都有着良好的低碳烯烃选择性.不同反应温度下,它们表现出不同的变化趋势:Pod-Fe活性随着温度的升高而缓慢增长,至380 oC都没有明显的失活现象;而对于Fe Ox/Pod-Fe催化剂,随着温度的升高,CO的转化率先升高,在300 oC时达最高,但随着温度进一步升高,活性迅速降低,呈现一个火山型曲线.TEM结果发现,反应后Fe Ox/Pod-Fe催化剂粒子上产生了很多杂乱的碳丝,并且铁粒子有着明显的聚集长大.而Pod–Fe催化剂即使在380 oC反应后,其形貌仍然保持完好,没有积碳产生,粒子也没有发生聚集和长大.进一步在320 oC下120 h的寿命试验发现,Pod-Fe催化剂的初始活性较低,但经20 h的活化阶段,活性会先增加后略有下降,20 h后趋于稳定.而Fe Ox/Pod-Fe催化剂在反应初始虽然表现出较高的活性,但是随着时间进行,活性迅速下降一半以上,最后趋于稳定.同时结合反应后TEM和XRD的结果发现碳管外部裸露的铁粒子会在反应过程中形成碳化铁物种,并随着反应进行产生聚集,并伴有大量积碳,导致活性迅速下降;而碳层的包覆对于铁粒子有着很好的稳定作用,使得铁粒子能够在高温反应中保持稳定,并且没有积碳的产生.由此可见石墨烯碳层可以有效保护其包覆的金属粒子,并且能够提高其在高温反应下的低碳烯烃选择性和稳定性.此类催化剂有望在一些苛刻条件下的多相催化反应中得到广泛应用.     

ZnO-ZrO_2固溶体催化剂上CO_2高选择性加氢制甲醇（英文）

CO_2引起的气候变化已引起全世界的关注,但同时CO_2也是一种可持续的碳资源.将CO_2转化为高附加值的燃料或化学品不仅可以解决CO_2的问题,还可变废为宝得到有用的化学品.CO_2加氢制甲醇是实现这一过程的理想选择之一,因为甲醇不仅是很好的燃料,还可转化得到烯烃、芳烃等高附加值化学品,需要强调的是整个过程所需的氢气是利用太阳能等可再生能源通过光催化、光电催化或电解水制氢得到.使用煤或天然气经合成气用CuZnOAl_2O_3催化剂合成甲醇已工业化50年左右,甲醇选择性可达99%,但该催化剂应用于CO_2加氢制甲醇时,较强的逆水煤气变换副反应致使甲醇选择性只有60%左右,另外,反应生成的水会加速Cu基催化剂的失活.因此,开发新型高选择性催化体系显得尤为必要,世界上很多科学家展开了新型催化剂的研发,如Cu/ZnO/ZrO_2,Pd/ZnO,"georgeite"Cu,Cu(Au)/CeO_x/TiO_2,Ni-Ga,MnO_x/Co_3O_4催化剂等,但这几类催化剂体系上甲醇选择性都不超过60%,CO_2加氢制甲醇选择性低的问题一直没有解决.近期,中国科学院大连化学物理研究所李灿院士课题组开发了一种不同于传统金属催化剂的双金属固溶体氧化物催化剂ZnO-ZrCO_2,在近似工业条件下(5.0 MPa,24000 mL/(g h),H_2/CO_2=3/1~4/1,320~315 ℃),当CO_2单程转化率超过10%时,甲醇选择性仍保持在90%左右,是目前同类研究中综合水平最好的结果.研究表明,该催化剂的固溶体结构特征提供了双活性中心反应位点,Zn和Zr,其中H_2和CO_2分别在Zn位和原子相邻的Zr位上活化,在CO_2加氢过程中表现出了协同作用,从而可高选择性地生成甲醇.原位红外-质谱同位素实验及DFT理论计算结果表明,表面HCOO*和H_3CO*是反应主要的活性中间物种.该催化剂反应连续运行500 h无失活现象,还具有极好的耐烧结稳定性和一定的抗硫能力,表现出了良好的工业应用前景.传统甲醇合成Cu基催化剂要求原料气含硫低于0.5 ppm,而该催化剂的抗硫能力无疑可使原料气净化成本大大降低,在工业应用方面表现出潜在的优势.     

茂金属催化剂催化1-癸烯齐聚研究（英文）

考察了1-癸烯和不同结构的茂金属催化剂((η~5-C_5H_5)_2ZrC l_2,A;[μ,μ-(Me_2Si)_2(η~5-C_5H_3)_2][(η~5-C_5H_5)ZrC l_52)]2,B;[(C_6H_5)C(Me)_2(η~5-C_5H_4)]_2ZrC l_2,C;t BuN C(Me)_2(η-C_5H_4)ZrC l_2,D;(η-C_5H_4)C(C_5H_(10))(η~5-C_513H_8)ZrC l_2,E;(η~5-C_5H_4)C(Me)_2(η-C_(13)H_8)ZrC l_2,F;(η_5-C_5H_4)C(C_6H_5)_2(η~5-C_(13)H_8)ZrC l_2,G)/MAO的齐聚反应,并探讨了茂金属F的用量,聚合温度和Al/Zr比对聚合反应和齐聚物性能的影响.实验结果表明,由于其不同的位阻效应和电子效应,不同结构的茂金属对1-癸烯的催化活性和齐聚物组分分布影响显著.其中,Cp_2ZrCl_2,双核硅桥联的茂金属B和大位阻的茂金属C主要合成低粘度的齐聚物(100℃Kv:2~3 cS t,二聚体含量约为60%);限制构型的茂金属D因为有更加开放的配位结构呈现出高的催化活性,齐聚物的粘度也略高(100℃Kv:3~4 cS t);Cs-对称型茂金属E,F,G都有较高的催化活性,合成的齐聚物粘度也较高(100℃Kv20cS t),主要归因于茂金属的特殊结构和聚合机理.GC-MS结果表明茂金属催化1-癸烯合成的齐聚物异构化较少,主要由二聚体到五聚体的混合物组成.茂金属F催化1-癸烯较优的齐聚条件是催化剂用量10μmol,聚合温度80℃,Al/Zr比300∶1.     

铂族金属催化剂低温CO氧化研究近期进展（英文）

CO氧化可能是多相催化领域最常见的反应,它不仅能作为探针反应研究催化剂结构、反应活性位等,而且在诸多实际过程如空气净化、汽车尾气污染物控制、燃料电池所用氢源净化等扮演重要角色.最早的CO氧化催化剂为霍加拉特剂,其组分主要为CuO与Mn O_2混合氧化物,然而在实际应用过程中存在低温活性低、吸湿易失活等缺点.1987年,Haruta等发现湿化学法制备的氧化物负载Au催化剂表现出非常高的低温CO氧化活性及耐水稳定性,其Au粒子以纳米尺度分散,进而引发了催化研究领域的"淘金热"及纳米催化研究热潮.而CO氧化通常作为考察Au催化剂结构性质的探针反应,也成为考核其它金属催化剂是否具有高活性的判据之一.Pt族金属上CO氧化反应从Langmuir等研究开始至今已有100多年,然而低温下该金属催化剂活性与Au催化剂相比要低一个数量级.本质原因为Pt族金属上CO吸附较强,O_2吸附与活化受到抑制,而该步骤被认为是CO氧化的速控步,因而表现出较低的催化活性.通常Pt族金属催化剂需要100 oC以上CO才能脱附,O_2进而得以吸附.目前研究人员采取多种策略,其基本原则为削弱Pt族金属上CO吸附强度或者提供其它活性位供O_2吸附与活化.本综述将概括近十年来Pt族金属催化剂CO氧化研究进展,主要总结室温甚至超低温条件下的研究成果.高活性CO氧化催化剂主要是通过采用可还原氧化物为载体或助剂,或者改变催化剂表面性质如使表面富OH基物种来形成.Au催化剂的研究发现,改变金属粒子尺寸极有可能获得不同寻常的催化性能,而常规的Pt族金属催化剂研究主要是在纳米尺度.近期人们发现逐渐减小Pt族金属粒子尺寸,从纳米到亚纳米甚至单原子时,其电荷状态逐渐呈正价形式,这有利于削弱其CO吸附强度.此外,可通过增强金属载体间的相互作用,改变金属载体接触方式,如从核壳到交叉结联结构,构筑出更多的金属载体界面,使得O_2更容易吸附与活化或稳定更多的OH基物种进而在此界面与吸附的CO反应.伴随着表征技术的发展,CO氧化机理的认识也更加深入,这给催化剂的设计带来更多新的思路.(1)改变CO吸附活化位,将CO吸附活化位从金属转移到载体上,从而大大降低CO吸附强度,活化的CO物种在反应过程中容易溢流到金属载体界面处,这甚至有利于超低温度下(–100℃左右)CO氧化.(2)改变O_2活化形式.O_2通常在Pt族金属上容易以解离氧原子形式存在,通过改变载体、金属载体界面性质使得O_2以分子氧形式活化,如形成超氧或过氧物种,这有利于降低CO氧化的活化能垒,进而提高其低温甚至超低温下CO氧化活性.今后,设计并合成出在超低温度下能够氧化CO的Pt族金属催化剂将成为CO氧化催化剂研究的重要方向之一.     

催化剂上积炭结构和组成的分析研究方法

对常用分析研究催化剂上积炭结构和组成的方法,如核磁共振、X射线衍射、红外、拉曼光谱、热分析方法以及紫外可见光谱等现代分析方法的特征和性能进行了综述。指出现代仪器分析方法在考察催化剂积炭行为方面发挥了重要作用,不同方法各具特色,在具体的催化剂表面积炭分析应用中应综合考虑各种方法的优缺点,从而确定最佳表征手段。随着分析仪器的不断发展和完善,仪器分析方法必将在催化剂积炭研究与分析中发挥越来越大的作用。     

渣油在加氢处理中的性质和结构变化规律研究

利用渣油加氢处理中试装置,获得了经过脱金属催化剂、脱硫催化剂和脱氮催化剂的系列渣油加氢处理产物,分析了各产物的性质。随加氢深度增加,硫、氮、残炭、镍和钒在渣油加氢产物中的的质量分数降低,总脱除率分别为84.9%、51.3%、62.8%、84.8%和94.0%。各产物的组分分布发生变化,饱和分组分增加,芳香分、胶质、沥青质组分减少,重组分胶质和沥青质组分的转化分别达到了57.5%和73.3%。以核磁共振为基础计算了渣油加氢产物组分的平均结构参数。结果表明,芳香分和胶质组分单元结构芳香环数和环烷环数减少,芳香碳分率fA、环烷碳分率fN和烷基碳分率fP变化不明显;而沥青质分子fA增加,fN和fP降低。从平均结构参数还可以看出,不同加氢产物同一种组分在结构上有其共性,但不同组分有明显区别。     

TiO2担载镍催化剂上硝基苯液相加氢（英文）

The catalytic hydrogenation of nitrobenzene to aniline employing nickel impregnated on rutile,anatase,and high surface area titania supports has been investigated.The nickel is present in elemental state as fcc phase on the catalyst as evidenced by X-ray diffraction results.The Ni crystallite size was found to be greater for Ni/anatase.The temperature-programmed reduction results suggest a greater metal-support interaction for Ni/rutile.The observed order of catalytic activity for the hydrogenation of nitrobenzene is Ni/rutile > Ni/anatase > Ni/TiO2.A conversion of 99% was observed for Ni/rutile at 140 oC and hydrogen pressure of 1.96 MPa.Interestingly,aniline is the only product formed which demonstrates the catalytic hydrogenation of nitrobenzene proceeds with atom economy.Both Ni/rutile and Ni/anatase exhibited a better stability than Ni/TiO2.The hydrogenation proceeds with the preferential adsorption of hydrogen on nickel present in the catalyst surface,possibly assisted by TiOx species.