气相色谱法测定丙烯氧化脱氢芳构化产物

丙烯催化氧化脱氢芳构化反应的产物较为复杂。主要产物是苯,还有六种以上的付产物。了解这些产物的分布,对提高反应的选择性是十分必要的。本文研究了:有机担体、中等极性、中极混合及极性等色谱柱的分离分析性能,认为聚乙二     

纯稀土基丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂的研究

轻质烷烃广泛存在于天然气、炼厂气及油田气中,对其合理利用正日益引起重视。催化研究工作者试图通过研制合适的催化剂将其转化为更有用的化工原料,如烯烃或舍氧有机物等。丙烷氧化脱氢制丙烯是该研究的一部分。目前已报道的丙烷氧化脱氢催化剂大都是钒基催化剂,如V-Mg-O体系,但这些催化剂的选择性较差,特别是在转化率较高时其选择性更差。本文报道的纯稀土基催化剂采用新型活性中心调变剂和隔离剂,其组份少、热稳定性高,在高转化率时仍具有较好的选择性。     

介孔CeNiO催化剂的合成及其丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能

以十二烷基硫酸钠（SDS）和三嵌段共聚物P123为混合模板剂,尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了具有介孔结构的NiO和CeNiO催化剂.考察了催化剂的丙烷氧化脱氧反应性能,并利用用N₂吸附-脱附、透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）和H₂程序升温还原（H₂-TPR）等技术对催化剂进行了表征.活性测试结果表明,在400-450℃范围内NiO和CeNiO催化剂有相似的催化性能,但后者表现出较高的低温（<400℃）催化活性.325℃反应时,纯NiO上丙烯收率仅为3.1%,而5CeNiO(n_Ce/n_Ni=5%)催化剂上丙烯收率高达12.2%.N₂吸附-脱附和TEM结果表明,制备的NiO和CeNiO催化剂均有较大的比表面积且具有虫孔状介孔结构.H₂-TPR结果表明,CeNiO催化剂中由于Ce的存在使得得一部分氧物种的可还原性能明显增强,这可能是该催化剂具有较高催化活性的重要原因.     

异丁酸氧化脱氢的铁系催化剂的活性机理

用Mossbauer和ESR表征了异丁酸氧化脱氢制取甲基丙烯酸的Pb-FePO_4催化剂 ,同质异能位移和四极分裂值表明,该系催化剂中三价铁占据两种不等效位 Fe~(3+)(A)和 Fe~(3+)(B),当Fe~(3+)(A)接触异丁酸和H时被还原成Fe~(2+)(A)和Fe~(2+)(B),其中还原位Fe~(2+)(A)在反应中很快被O_2重新氧化,Fe~(3+)(A)是活性位,异丁酸在此位上脱氢而生成甲基丙烯酸,上述实验结果证明,在异丁酸氧化脱氢生成甲基丙烯酸反应中,Pb-FePO_4催化剂以氧化还原循环机理维持催化活性。     

介孔氧化铝负载钒催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

 采用浸渍法制备了介孔氧化铝 (m-Al2O3) 负载钒催化剂 (V/m-Al2O3), 并考察了其催化丙烷氧化脱氢制丙烯反应活性. 通过 N2 吸附-脱附、透射电镜、X 射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、氢-程序升温还原和氨-程序升温脱附对催化剂进行了表征. 结果表明, 介孔氧化铝具有大比表面积、窄孔径分布和两维六方相结构, 在其上负载适量的 V 可实现 V 活性物种的高分散及催化剂的弱酸性, 从而有利于提高丙烷转化率和丙烯选择性. 与共合成法制备的含 V 介孔氧化铝 V/m-Al2O3(C) 和浸渍法制备的 V/?-Al2O3 相比, V/m-Al2O3 表现出更高的催化活性. 这与载体较弱的酸性和较大的比表面积以及 V 物种的高分散有关.     

Fe-Al-P-O催化剂的制备及其对丙烯环氧化反应的催化性能

 采用溶胶-凝胶法制备了Fe-Al-P-O催化剂,用N2物理吸附、透射电镜、红外光谱、 X射线衍射、程序升温脱附和微反技术研究了催化剂的物化性质和催化性能. 结果表明, Fe-Al-P-O催化剂平均粒径为20～40 nm, 比表面积为87 m2/g. 催化剂表面由Lewis酸位Fe3+和Al3+及Lewis碱位 P=O 构成. Fe-Al-P-O催化剂催化丙烯在临氧条件下选择氧化的产物主要是丙烯醛; 在临氢和氧条件下,选择氧化产物则以环氧丙烷为主. 适当条件下,丙烯转化率可达9.6%, 环氧丙烷的选择性大于63%. 在原料气中引入水蒸气可以降低副产物丙烯醛的产率.     

介孔氧化铝负载Ni-Co氧化物催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

以非离子型三嵌段共聚物作为模板剂, 异丙醇铝为氧化铝的前驱物, 采用一锅法合成了一系列介孔氧化铝负载镍氧化物、钴氧化物以及镍-钴双金属氧化物催化剂, 并以介孔氧化铝为载体, 采用浸渍法制备了负载Ni-Co 氧化物催化剂. 采用N₂吸附-脱附、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线粉末衍射(XRD)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)以及激光拉曼光谱(LRS)等技术对催化剂的结构与性质进行表征, 并考察了催化剂的丙烷氧化脱氢反应性能. 结果表明: 一锅法制备的各催化剂均有大的比表面积和规整的孔道结构, 且负载的金属氧化物高度分散; 而浸渍法制备的催化剂, 其载体的介孔结构被破坏并有Co₃O₄晶相生成. 在考察的催化剂中, 一锅法合成的介孔氧化铝负载Ni-Co 氧化物催化剂表现出最佳的丙烷氧化脱氢性能. 在450 °C、C₃H₈:O₂:N₂的摩尔比为1:1:4和空速(GHSV)为10000 mL·g^-1·h^-1条件下, 该催化剂上丙烯产率为10.3%, 远高于浸渍法制备的催化剂上所获得的丙烯产率(2.4%). 关联催化剂表征和反应结果, 讨论了催化剂结构与性能之间的关系.     

丙烯气相环氧化催化剂及其机理研究

环氧丙烷是一种重要的化工中间体,广泛应用于化工、医药、食品、轻工等行业。环氧丙烷的传统工业生产方法--氯醇法和共氧化法存在着很多缺点,而最新开发的H₂O₂氧化法则存在催化剂寿命短、H₂O₂利用率低等问题没有根本解决。本文对环氧丙烷更为有前景的生产方法--以分子氧为氧源的气相选择性氧化丙烯的研究进展进行了总结,着重介绍了丙烯气相环氧化反应中的金、银、铜、铋-钼、钒、熔融盐催化剂以及其他以氧气为氧源的金属催化剂的研究进展,同时对丙烯气相氧化过程中涉及到的金催化剂的Ti活性位机理,铜、银催化剂上的金属环氧化中间物机理,银及其他金属的自由基机理作了相应的介绍。     

强酸促进的W/HZSM-5基催化剂上甲烷非氧化脱氢芳构化

甲烷非氧化催化脱氢芳构化制芳烃是近年来甲烷优化利用的新研究方向之一"－'．迄今已报道的催化剂多为以HZSM－5分子筛为载体的过渡金属（如Pd、I't、Re和MO等）氧化物,其中以改进型的MO／HZSM－5基催化剂效果最佳［'－'j．按化学反应计量式6CH。--C6H。＋gH;进行热力学计算,结果表明：在773K温度下,甲烷平衡转化率（KC。。。,衡）仅为卫·8％;在叮3K和】023K时,xCH。平。分别为】1·3％和15·8％;若使Xo。。,Y＆达25％以上,则要求反应温度不低于1123K（在1123K和1173K时,XCH。,y＆分别为27·2％和33·196）·然…     

用于甲烷脱氢芳构化反应Mo基催化剂的研究

 通过对分子筛载体HZSM－5进行精密前处理，然后浸渍钼酸铵溶液和添加微量助剂Fe，分别制得催化剂Mo／HZSM－5（t）和Fe－Mo／HZSM－5（t），考察了它们对甲烷脱氢芳构化反应的催化性能．结果表明，在Mo／HZSM－5（t）催化剂上，反应5h后，甲烷的转化率可达11．4％，苯收率高于6．2％，在反应30h后，甲烷的转化率可达8．8％，苯收率高于5．3％，催化剂显示出较高的稳定性．微量助剂Fe的添加在保持催化剂稳定性的前提下进一步改善了催化剂的活性，使甲烷的转化率相对于Mo／HZSM－5（t）上的提高了18％，苯收率提高了52％．XRD和TPO测试表明活性组分Mo和助剂Fe高度分散于载体上或进入载体孔道中，载体的精密前处理及Fe的添加提高了催化剂的抗积炭能力，使得催化剂稳定性显著提高．     

VO(OR)2Cl-Al(t-Bu)3催化丁二烯丙烯交替共聚机理的探讨

本文用电位滴定测定了钒的价态,与共聚合活性数据对照,认为活性中心主要是V⁺³离子;用IR测定了Al-O-V、Al→O和V-Cl后,提出活性中心为带Al-Cl-V、Al-O-V桥的钒中心正八面体结构。结合log[η]对1og(D₈₉₀/D₉₇₀)的线型关系推断交替共聚物的端基为β-甲基乙烯基,在此基础上提出了可能的引发、增长和终止机理。     

丙烯水合制异丙醇工业催化剂的研制

通过丙烯水合反应性能及催化剂表面结构的研究,研制出一种具有工业应用前景的适于丙烯水合制异丙醇的新型β沸石催化剂.对各催化剂的水合活性考察发现,由碱性硅胶经水热处理制备的NKSW催化剂丙烯水合活性最好.各催化剂随载体加入量的增加,活性均有所下降,其中,NKSW催化剂下降幅度最小.硅胶作为载体较为合适,其强度及活性均较为理想.     

Ni系水蒸气转化催化剂上积炭和消炭机理的探讨

根据作者动力学研究结果探讨了４６０～５５０℃，１．０１×１０５Ｐａ下Ｃ７Ｈ１６在国产Ｎｉ系催化剂上水蒸气转化过程中的积炭和随后水蒸气消炭的机理，提出了相应的机理及其表达式．认为积炭速率的决定步骤是吸附态的Ｃ７Ｈ１６在Ｎｉ表面的深度脱氢，消炭过程的决定步骤是须炭于浓度差推动下在Ｎｉ晶粒中的溶解扩散．提出了控制和消除Ｎｉ表面上须炭核的生成及长大是提高催化剂抗积炭性能的关键．     

二氧化碳和环氧丙烷共聚用的双金属催化体系

锌盐、三乙基铝、含活泼氢化合物三组份体系可以催化二氧化碳与环氧丙烷共聚,生成聚丙撑碳酸酯.实验发现,高分子羧酸是比水更好的助催化剂.体系的催化活性依赖于其中锌盐和聚合物载体的种类、体系各组份的摩尔比以及混合次序,说明反应中两种金属存在某种协同作用。本文提出了催化活性中心可能的结构.     

给电子体在丙烯聚合MgCl2载体催化剂体系中的作用

制备了3种含有不同内给电子体(邻苯二甲酸二异丁酯,9,9-二甲氧基甲基-芴和1,1-双甲氧基甲基-环丁烷)的MgCl2负载型丙烯聚合齐格勒-纳塔(Z-N)催化剂,研究了给电子体结构与聚合性能之间的关系,用红外光谱剖析了催化剂及其相关化合物的结构,结果发现催化剂中的内给电子体直接与MgCl2配位,而没有与TiCl4结合.内给电子体的加入,降低了Z-N催化剂中钛的含量,提高催化丙烯聚合的活性,使聚合物的分子量分布变窄.聚合物立构规整度的变化强烈依赖于内给电子体的结构.     

丙烯环氧化反应的高活性钼催化剂

在钼(Ⅵ),钒(Ⅴ)和钛(Ⅳ)等化合物存在下,丙烯与烷基过氧化氢的环氧化反应比传统的氯醇法有很多优点,其中以钼催化剂的性能最优,但目前报道的催化剂在反应过程中因易分解而降低了活性,并且丙烯与烷基过氧化氢的投料比过大(>3:1),丙烯循环次数过多。前文报道了钼烷基醇胺化合物对环已烯的环氧化反应,本文考察了钼烷基醇胺化合物对丙烯与叔丁基过氧化氢环氧化反应的催化性能。     

对在乙丙共聚反应中添加活化剂时活化机理的探讨

本文研究了对-甲苯磺酰氯、偶氮苯和四氢呋喃三种添加剂。对乙丙共聚反应的活化作用,实验结果表明,偶氮苯的活化作用最显著,能提高催化效率10倍左右,对-甲苯磺酰氯提高3-6倍,四氢呋喃提高1-2倍。 本文对活化机理作了较详细的探讨,讨论了各种活化剂对聚合反应的影响、活化剂对聚合反应动力学行为的影响,并研究了活化剂与催化剂各组分之间的反应。对上述三种活化剂提出了两种可能的活化途径。对-甲苯磺酰氯和偶氮苯的作用主要是使失去活性的V²⁺氧化成有活性的V³⁺化合物,从而增加了活性中心浓度使催化效率提高。而四氢呋喃主要是使V³⁺化合物稳定而延长活性寿命来提高催化效率。最后还提出了前两种活化剂氧化V²⁺化合物可能的反应历程。     

丙烯聚合用TiCl_4/MgCl_2催化剂的研究——内给电子体的作用

采用相同制备工艺 ,制备分别以邻苯二甲酸二异丁酯 (DIBP)和 9,9 双 (甲氧基甲基 )芴 (BMMF)为内给电子体和不加入内给电子体 3种催化剂 .研究了它们在无外给电子体时聚合性能 ,以及合成的聚丙烯的等规度 ,分子量及其分布 .并采用CRYSTAF和1 3C NMR对聚丙烯沸腾庚烷不溶部分结晶性能和序列结构进行分析 ,结果表明内给电子体对聚丙烯分子链序列结构有很大影响 ;BMMF催化剂、DIBP催化剂和无内给电子体催化剂合成的聚丙烯规整性依次下降 .对BMMF催化剂 ,当烷基铝为Et3Al时 ,铝钛比增加 ,等规度和活性明显下降 .当烷基铝i Bu3Al时 ,铝钛比增加 ,等规度略微下降而活性增加 ;但是1 3C NMR研究发现其 (铝钛比为 3 0 0时 )庚烷不溶物的规整性与DIBP催化剂的庚烷不溶物的规整性一致 .这表明内给电子体在聚合中的作用不在于是酯还是醚 ,在于它与氯化镁的络合强度 .络合越强 ,得到的聚丙烯分子链越规整     

BF_3,络合的丙烯酸乙酯与丙烯的共聚机理

BF_3络合的丙烯酸乙酯(EA)与丙烯(P)在25℃进行自由基共聚。聚合速率和引发剂浓度的平方根成直线关系。链转移剂CCl_4可显著影响共聚物的[η];溶剂的介电常数越小,共聚反应速率越大;两种单体浓度相等时共聚反应速率最大。~1H-NMR和 _13C-NMR表明,当[EA·BF_3]/[EA·BF_3]+[P]>O.5时所得共聚物为富于EA的无规共聚物。实验数据表明,共聚反应按三元络合物与二元络合物的无规共聚机理进行,当[EA·BF_3]/[EA·BF_3]+[P]<0.5时,得到交替共聚物,共聚反应按三元络合物均聚机理进行。UV光谱测得了戊烯-1(丙烯的同系物)与EA·BF_3三元络合物的存在,这对三元络合物的均聚机理是有力的证据。