超细Mo-Co-K催化剂合成低碳醇性能的研究

采用类凝胶法和超临界干燥技术制得超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ催化剂。研究了还原态催化剂上ＣＯ加氢合成低碳醇的反应性能,考察了不同钼钴比、钾盐助剂呈和反应条件对合成低碳醇性能的影响,在３００℃、６．０ＭＰａ,１００００ｈ＾－１的反应条件下,超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ（Ｍｏ／Ｃｏ＝７：１,Ｋ含量为１％）催化剂上低碳醇的时空产率达到６２４．４ｇ／ｋｇ－ｃａｔ．ｈ,醇选择性与４８．５％,ＯＨ／Ｃ１ＯＨ＝１．０８。     

负载量对K—Mo／γ—Al2O3合成醇催化剂性能及结构的影响

不同负载量硫化态Ｋ－ＭｏＯ３／Ａｌ２Ｏ３催化剂的合成醇活性结果表明，负载量由ＭｏＯ３／Ａｌ２Ｏ３＝０．０５增加至ＭｏＯ３／Ａｌ２ｏ３＝０．２５时，ＣＯ２总转化率逐渐下降，而醇的选择性由３％增加至５０％，负载量进一步增加至ＭｏＯ３／Ａｌ２Ｏ３／０．４５时，ＣＯ总转化率逐渐升高而低碳醇选择性保护不变。     

醇合成用改良铜钴催化体系的表征

应用ＸＰＳ能谱技术和合成气中压反应等对醇合成用铜钴基催化体系进行了表征研究。还原后的铜钴催化剂样品表面上钴以Ｃｏ＾２＋和Ｃｏ＾２＋形式共存，铜主要是Ｃｕ＾０物种。在反应条件下处理后，发生了再氧化现象，即钴主要以Ｃｏ＾２＋形式存在，铜变为Ｃｕ＋或Ｃｕ＾３＋物种。从催化剂的ＸＰＳ和ＸＡＥＳ结果可知，铜和钴之间具有强有相互作用和电荷转移。改良铜钴催化剂具有良好的醇合成的反应活性和碳链增长，助剂钼在样品还     

Co／γ—Al2O3催化上肉桂醛的选择加氢——反应性能的考察

研究了γ－Ａｌ２Ｏ３负载的Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上肉桂醛的选择加氢反应。反应结果表明,以ＣｏＣｌ２作为前驱物的Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的选择性要高于以Ｃｏ（ＮＯ３）２作为前驱物的Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂,而活性则正好相反。当钴的负载量小于９％时,随着钴负载量的增加,催化剂的活性和选择性随之增加,当钴的负载量大于９％时,随着钴负载量的增加,Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的活性略有增加,而生成肉桂     

低碳醇合成Raney Cu－Co催化剂的研究Ⅰ．反应性能考察

本文在５６３Ｋ、６ＭＰａ及Ｈ＿２／ＣＯ＝２的条件下，考察了Ｃｕ／Ｃｏ比不同的几个ＲａｎｅｙＣｕ－Ｃｏ催化剂的反应性能。结果表明：ＲａｎｅｙＣｕ－Ｃｏ催化剂上ＣＯ加氢产物主要为Ｃ＿１－Ｃ＿６正构醇及Ｃ＿１－Ｃ＿８正构烃。烃和醇产品的分布均符合Ｓｃｈｕｌｚ－Ｆｌｏｒｙ方程。但醇产品的链增长几率（０．３－０．５５）均小于烃产品的值（０．６－０．７５）。Ｃｕ／Ｃｏ比不同的催化剂在进入活性稳定区之前，均经过了一个不尽相同的活性波动区，活性趋于稳定所需时间随Ｃｕ／Ｃｏ比增大而缩短。Ｃｕ／Ｃｏ＝０．３－１．５（原子比）时，就醇收率而言，ＲａｎｅｙＣｕ－Ｃｏ催化剂明显高于共沉淀Ｃｕ－Ｃｏ催化剂，Ｃｕ／Ｃｏ＝０．８（原子比）时，稳定醇收率达０．５７ｇ·ｇ￣（－１）·ｈ￣（－１）。     

在MoO3／SiO2及其添加体系上甲烷部分氧化制甲醛的研究

在常压下，以Ｏ２作氧化剂，评价了不同ＭｏＯ３／ＳｉＯ２（２─１５Ｍｏｗｔ％）催化剂对甲烷选择氧化为甲醛的反应性能，发现ＳｉＯ２上担载的活性组分有一个最佳值，对应最佳催化活性．分别考察了添加Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ氧化物对ＭｏＯ３／ＳｉＯ２催化剂甲烷选择氧化制甲醛的活性和选择性的调变作用．ＭｏＯ３／ＳｉＯ２添加体系使甲烷的转化率都有所提高，但甲醛选择性有不同程度的下降，其中比较好的是ＭｏＯ３·Ｖ２Ｏ５／ＳｉＯ２催化剂，并研究了不同Ｍｏ／（Ｍｏ＋Ｖ）（原子比）对反应活性和选择性的影响，发现Ｖ２Ｏ５添加量有最佳值．采用ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＣＯ２─ＴＰＤ等技术对催化剂进行表征并关联反应性能进行了讨论．     

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与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成气生成量的影响，并用色谱法测定了催化剂上的积炭量．结果表明，钴负载量高于１２％时，在１０７３～１４７３Ｋ焙烧的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３催化剂不仅具有高的催化活性，而且具有独特的抗积炭性能．ＴＰＲ，ＸＲＤ和催化反应结果表明，来源于ＣｏＡｌ２Ｏ４尖晶石的金属Ｃｏ以及ＣｏＡｌ２Ｏ４尖晶石对催化剂的活性和抗积炭性能起着关键作用，其活性特征在许多方面不同于低温焙烧的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３或Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂．     

Mo－Fe／SiO_2催化剂中钼流失动力学和流失机理的研究

作为甲醇氧化制甲醛、甲醇氨氧化制ＨＣＮ反应的催化剂，其活性组分钼的流失是导致催化剂失活的主要原因。本文结合程序升温脱附（ＴＰＤ）及Ｘ－光衍射（ＸＲＤ）等测试手段，对Ｍｏ－Ｆｅ／ＳｉＯ_２催化剂及工业实际用多元复合钼催化剂中钼的流失动力学和机理进行了研究。在ＨＣＮ合成过程中，水能引起活性组分钼的流失，而水又是反应产物。对工业用多元复合钼催化剂的流失情况进行了动力学考察，实验发现，催化剂中的钼是较难流失的，ＸＲＤ测试结果表明，Ｍｏ－Ｆｅ／ＳｉＯ_２催化剂中的钼是以Ｆｅ_２（ＭｏＯ_４）_３晶体形式存在的，而反应后催化剂中Ｍｏ为ＭｏＯ_３晶体状态。与其它催化剂比较，ＭｏＯ_３／ＳｉＯ_２催化剂中的钼难流失，而较Ｂｉ－Ｍｏ／ＳｉＯ_２催化剂中的钼易流失。其中工业用催化剂是最为稳定的。根据实验结果，结合我们以前的工作，证明Ｍｏ－Ｆｅ／ＳｉＯ_２催化剂中，由于钼组分和铁组分的相互作用，使得Ｍｏ－Ｆｅ／ＳｉＯ_２中的Ｍｏ的流失难于单组分的ＭｏＯ_３／ＳｉＯ_２催化剂，此外钼流失过程中ＭｏＯ_２（ＯＨ）_２与催化剂中铁组分反应生成钼酸盐的倾向也是Ｍｏ难于流失的原因之一。而Ｍｏ－Ｆｅ／ＳｉＯ_２和Ｍｏ－Ｂｉ／ＳｉＯ_２催化剂中钼流失速度的差异     

合成甲醇和甲酸甲酯的Cu-Cr催化剂(英文)

以甲酸钠作为羰化催化剂,未还原的铜－铬作为氢解催化剂,在３８３ Ｋ,初始压力为５．０ＭＰａ的条件下浆态相合成甲醇。铜－铬催化剂采用三种方法制备：Ａ,ＣｕＯ和Ｃｒ_２Ｏ_３的简单混合;Ｂ,共沉淀法：Ｃ,络合法。结果表明,采用Ａ制得的铜－铬催化剂没有活性,络合法比共沉淀法活性高。在以络合法制备的催化剂中加入第三金属组分可改变催化剂的选择性,加入Ｃｏ、Ａｇ、Ｌａ和ＺｒＯ_２后甲醇的选择性得以提高,而加入Ｍｎ、Ｂａ和Ｍｇ,则甲酸甲酯的选择性高于甲醇的选择性。     

炭担载的Mo和CoMo加氢脱硫催化剂

用仲钼酸铵和酸钴水溶液浸渍方法将ＭｏＯ３和ＣｏＯ担载在少在性炭担体上，制成Ｍｏ／Ｃ和ＣｏＭｏ／Ｃ催化剂。运用ＤＴＡ，ＸＰＳ，ＦＴ－ＬＲＳ等手段考察了ＭｎＯ３在活性炭担体表面的分散状态及Ｈ２还原能力随ＭｏＯ３含量的变化，并在中压固定床反应装置上测定了催化剂的噻吩加氢脱硫和环己烯加氢反应活性。     

助剂和原料气中CO2浓度对CuFeZr催化剂用于合成气制混合醇的影响

考察了不同助剂（Mn、Zn、Co）对CuFeZr催化剂用于合成气制混合醇的影响。借助BET、XRD、H₂-TPR等对其物化性质进行了表征,结果表明,加入助剂可减小颗粒粒径并且增强对CO的吸附能力以及催化剂表面碱性,其中,加入Zn可以增强CuFe间的相互作用,改善CuFeZr催化剂的还原性质,提高对CO的吸附能力,以及提供最强的表面碱性。用固定床反应器对催化剂的反应性能进行了评价,反应结果表明,加入Zn可以显著提高CuFeZr催化剂用于合成气制混合醇的反应活性及醇选择性,使醇时空收率从0.026 g/（g_cat·h）提高至0.071 g/（g_cat·h）。由于循环条件下,反应产物CO₂同时也是原料气的组成成分,进一步地探究了原料气中CO₂浓度对催化剂反应性能的影响。结果表明,加入CO₂可提高CO转化率和醇以及烃的收率,但阻碍链增长反应并使得产物烯烷比降低。其中,在所考察浓度范围内,原料气中含有2.5%的CO₂最有利于醇和烃的生成尤其是低碳醇和低碳烃的生成。     

EFFECT OF MOLYBDENUM PROMOTER ON THE Cu-Co BASED CATALYSTS

The synthesis of mixed alcohols (C1-C5) from syngas has been studied at 6. 0 MPa over modified Co/CuLaZr catalysts. The molybdenum addition enhanced greatly the activity and the selectivity to alcohols. The improvement of hydrogenation capacity of the system via a reversible spillover effect of hydrogen could explain this effect, together with a great capacity of CO insertion, illustrated by the effect of C2H4 addition as a probe to syngas. Under our experimental conditions, a mixed alcohol production of 147.1g/kg. cat/h containing a proportion of 33. 1% of higher alcohols (C2 OH) was obtained with a selectivity to ROH of 52. 8%.     

铜纳米粒子负载于钴纳米片的双金属催化剂催化CO选择性加氢

使用赖氨酸作为表面活性剂模板, 合成了Cu纳米粒子负载于Co纳米片的双金属催化剂Cu/Co. 与常规的Cu-Co双金属纳米颗粒催化剂相比, Cu/Co催化剂对CO选择性加氢反应表现出特殊的结构效应, 提高了CO转化率和高级醇选择性, 降低了甲烷选择性. Cu/Co催化剂中, Cu(111)面与Co(100)面相互作用的功能化界面有利于深入研究金属-金属的相互作用. 这种双金属催化剂可以将模型催化剂和现实催化应用联系起来, 将有助于获得对合成气转化制高级醇反应机理的本质认识.     

Mo 和 Cu 助剂对 FeK/SiO2 催化剂费托合成性能的影响

 研究了 Mo 和 Cu 助剂对 FeK/SiO₂ 催化剂的性质及费托 (F-T) 合成性能的影响. 采用 N₂ 物理吸附、H₂ 程序升温还原、X 射线衍射、穆斯堡尔谱和 X 射线光电子能谱技术对催化剂进行了表征. 结果表明, Mo 加入后与 Fe 产生了较强的相互作用, 抑制了催化剂的还原和碳化; Cu 助剂的加入促进了催化剂的还原和碳化; 当 Mo 和 Cu 共同加入后, 催化剂的还原和碳化行为与单独加入 Cu 助剂时相似. 催化剂 F-T 合成性能在固定床上于 280 ^oC, 1.5 MPa, 2 000 h^-1, H₂/CO = 2.0 的合成气中测试. 结果表明, Mo 的加入降低了催化剂活性, 但提高了重质烃 (C₅₊) 的选择性; Cu 的添加提高了催化剂的活性, 但对稳定 C₅₊选择性作用不明显. Mo 和 Cu 共同加入后, 催化剂既表现出较为稳定的 C₅₊选择性, 同时其活性也没有降低.     

Effects of Activation Atmospheres on Structure and Activity of Mo-based Catalyst for Synthesis of Higher Alcohols

Activated carbon supported Mo-based catalysts were prepared and reduced under different activation atmospheres, including pure H₂, syngas (H₂/CO=2/1), and pure CO. The catalysts structures were characterized by X-ray diffraction, X-ray absorption fine structure, and in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy. The catalytic performance for the higher alcohol synthesis from syngas was tested. The pure H₂ treatment showed a high reduction capacity. The presence of a large amount of metallic Co⁰. and low valence state Mo^φ+ (0<φ<2) on the surface suggested a super activity for the CO dissociation and hydrogenation, which promoted hydrocarbons formation and reduced the alcohol selectivity. In contrast, the pure CO-reduced catalyst had a low reduction degree. The Mo and Co species at the catalyst mainly existed in the form of Mo⁴⁺ and Co²⁺. The syngas-reduced catalyst showed the highest activity and selectivity for the higher alcohols synthesis. We suggest that the syngas treatment had an appropriate reduction capacity that is between those of pure H₂ and pure CO and led to the coexistence of multivalent Co species as well as the enrichment of Mo^δ+ on the catalyst's surface. The synergistic effects between these active species provided a better cooperativity and equilibrium between the CO dissociation, hydrogenation and CO insertion and thus contributed beneficially to the formation of higher alcohols.     

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。     

Ce-Cu-Co/CNTs催化剂催化合成气制低碳醇及乙醇的研究

采用共浸渍法制备了不同Ce含量的Ce-Cu-Co/CNTs催化剂,考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能,借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)、N2吸脱附实验(BET)、透射电镜(TEM)和CO程序升温脱附(CO-TPD)对这些催化剂进行了表征.结果表明,当Ce的质量分数为3%时,低碳醇的时空收率和选择性达到最高,分别为696.4 mg?g-1?h-1和59.7%,其中乙醇占总醇的46.8%,适量Ce的添加能提高Cu物种在催化剂上的分散度和催化剂的还原性能,能显著地增加催化剂吸附CO的能力,促进合成醇活性位的形成,进而明显提高催化剂的活性和总醇的选择性.研究表明,将具有高活性和高碳链增长能力的CuCo基催化剂与碳纳米管的限域效应结合,可实现缩窄产物分布、大幅度提高乙醇选择性的目的.     

助剂Cu、K对F-T合成铁基催化剂作用的表征研究

采用连续共沉淀和喷雾干燥技术相结合的方法制备了一组Cu、K助剂单独或同时加入的微球状Fischer-Tropsch（F-T）合成铁基催化剂,借助低温N2吸附、MES、XRD、H2-TPR、CO-TPR研究了Cu和K助剂对催化剂织构、还原性能以及还原和炭化过程中的物相变化的影响。结果表明,K助剂的加入能明显提高催化剂的比表面积和铁物相在催化剂中的分散程度,增加了Fe2O3与SiO2间的相互作用;当催化剂在H2和合成气中还原时,Cu助剂的加入有利于催化剂的还原和Fe3O4的生成,在CO中还原时,Cu助剂的加入则有利于α-Fe的生成和稳定化。在H2和合成气中,单独K助剂的加入会抑制催化剂的还原或炭化,而Cu和K助剂的同时加入在H2、CO和合成气下均可使催化剂的还原或炭化能力明显提高,表明Cu和K助剂间存在一定的协同作用。     

新型K/αMoC 1－x 催化剂CO加氢合成低碳混合醇的研究

制备K改性的αMoC1－x催化剂并对其CO加氢合成低碳混合醇性能进行了考察。结果表明，K改性使αMoC1－x催化剂的CO加氢选择性发生显著变化。αMoC1－x 催化剂CO加氢的产物主要为CO2和C1~4烷烃,同时有少量醇产物生成；经K改性后αMoC1－x催化剂产物中烷烃选择性明显降低，而C1~5低碳醇选择性显著提高。通过对碱金属质量分数的考察发现，当K/Mo（摩尔比）为0.1时，总醇选择性达到极大值，低碳醇的时空收率达到28.6g/（L·h）。αMoC1－x催化剂上醇烃产物符合线性A-S-F分布曲线，K改性αMoC1－x催化剂上醇烃产物也有类似A-S-F分布曲线，但K助剂的加入有效促进了低碳醇的形成及其链增长能力。结合XRD、SEM及XPS表征，K助剂与αMoC1－x催化剂主体之间的电子作用导致其CO加氢产物选择性发生显著变化，这与K/αMoC1－x催化剂表面“K-Mo-C”新相的生成有关。     

K-La-Ni/Si-2催化低碳烷烃与二氧化碳重整制合成气(英文)

Ｎｉ／Ｓｉ２催化剂具有较好的低碳烷烃与二氧化碳重整制合成气的反应性能，添加Ｌａ２Ｏ３助剂和Ｋ２Ｏ助剂可提高催化剂活性和合成气收率，从而进一步改善催化剂的低碳烷烃与ＣＯ２重整制合成气的反应性能，研制的ＫＬａＮｉ／Ｓｉ２催化剂，用于天然气与ＣＯ２重整反应制合成气可达９７％的低碳烷烃转化率和９５％以上的合成气收率。