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。     

合成低碳醇超细Mo-Co-K催化剂的制备及其表征

采用类凝胶法和超临界流体干燥技术制备超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ催化剂。通过ＢＥＴ,ＴＥＭ,ＸＲＤ和ＴＰＲ等表征手段比较分析了不同制备参数尤其是Ｃｏ／Ｍｏ比对超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ催化剂性能的影响。结果表明,制得的催化剂为大比表面积、小粒径、大孔超细粒子。     

合成低碳醇超细Mo-Co-K催化剂的TPD研究

近年来 ,Ｍｏ基催化剂由于其独特的耐硫性而在各种合成低碳醇催化剂体系中倍受青睐。许多研究表明 ,以Ｃｏ作为Ｍｏ基催化剂的第二组分可明显改善其催化合成低碳醇的反应性能[1～ 4] 。一般认为 ,Ｋ是这类催化剂通用的促进剂[1,3 ,5,6] 。我们曾经报道[7] ,还原态超细Ｍｏ Ｃｏ Ｋ催化剂具有优良的合成低碳醇性能。同时 ,催化剂的Ｃｏ Ｍｏ比对其合成低碳醇性能具有显著的影响。为了解这种影响的原因 ,本文运用ＴＰＤ技术对此类催化剂进行了研究。催化剂经还原后 ,在催化剂表面即形成了不同的吸附中心[8] 。了解这些不同的吸附中心 ,对于研…     

Co在超细Mo-Co-K催化剂合成低碳醇中的作用

采用BET、XPS和TPD表征手段对超细Mo-Co-K催化剂的织构、表面结构和吸附行为进行了研究，结合催化剂的合成低碳醇性能，论证了Co在超细Mo-Co-K催化剂合成低碳醇中的作用。Co的加入提高了催化剂合成低碳醇的活性和选择性，同时也提高了催化剂的比表面并促进了微孔的形成，催化剂的催化性能与其织构之间呈现出很好的顺变关系。Co对催化剂中可能作为合成低碳醇活性中心的低价Mo物种的电子结合能值影响较小。Co的加入降低了H2和CO在催化剂表面的强吸附中心的吸附强度，从而有利于合成低碳醇反应的发生。研究结果表明，Co仅仅是作为结构助剂，通过调变催化剂的织构和催化剂表面的H2及CO的强吸附中心而影响其合成低碳醇性能的。     

还原温度对超细K－Co－Mo催化剂合成低碳醇性能的影响

 用溶胶－凝胶法合成了K－Co－Mo催化剂．样品经不同温度还原后，用于低碳醇的合成．XRD和HRTEM结果表明，样品是超细粒子，粒子尺寸为2～5nm．考察了催化剂的还原温度和反应条件对催化剂性能的影响．实验结果表明，还原温度对催化剂的活性有较大的影响，最佳还原温度为500℃．最佳反应温度范围为310～330℃．升高压力和空速可以提高醇的收率和选择性．在空速14400h－1，压力6．0MPa和温度310℃的条件下，醇的选择性为55．8％，收率为520．0g／（kg·h），MeOH／C2＋OH为0．27．催化剂稳定性良好，在200h的寿命实验中，活性基本不变．与文献中催化剂相比，超细K－Co－Mo催化剂对合成醇具有较高的活性和选择性，尤其是对C2＋OH的合成明显高于其他合成醇催化剂体系．     

还原温度对超细K-Co-Mo合成低碳醇催化剂结构的影响

采用XRD及XPS技术研究了合成低碳醇反应中还原温度对还原态超细K-Co-Mo催化剂结构的影响．分别考察未还原及不同的还原温度下K、Co和Mo活性物种的价态以及相对含量的变化．结果表明：表面上Mo主要以 4和 6两种价态存在．随还原温度的升高．表面上Mo^4 ／Mo^6 比增大，较高的Mo^4 ／Mo^6 比有利于形成合成醇反应中活性位．Co也是以 2和金属态两种价态存在．还原温度低于500℃时，表面上Co^2 的相对含量变化不大，但是在体相中可以检测到有金属Co形成．且随还原温度的升高而增多．当还原温度为550℃时，表面上的Co^2 迅速减少，这种表面上的Co^2 的迅速减少可能导致了合成醇活性的迅速降低．K^ 在还原温度低于500℃时相对含量没有明显变化，经550℃还原后．K^ 在表面明显富集．     

K-Co-Mo-C催化剂的制备及其合成低碳醇的性能

 采用溶胶-凝胶法制备了含碳的K-Co-Mo-C催化剂,通过改变碳前驱体的添加量以获得不同的碳含量,测试了催化剂上合成气制混合醇的性能. 结果表明,适量的残留碳增加了催化剂中活性相的分散度,提高了合成醇的收率和选择性,但过量的碳导致烃的选择性增加而醇的选择性下降,这是由于随着碳前驱体添加量的增加,催化剂中的Mo物种更容易被还原成金属态. 与惰性气氛中焙烧的样品不同,空气中焙烧的样品中没有碳的存在,氧化物组分容易生成难以还原的物相,合成醇活性较低. 含碳量为2.8%的样品具有最大的比表面积和孔体积,同时也具有最高的醇收率和选择性. 惰性气氛中高温焙烧样品导致其合成醇活性明显降低,但同时高碳醇的选择性增加.     

用沉积沉淀法制备负载型铜基合成低碳混合醇催化剂

本文利用沉积沉淀法制备了几种负载型催化剂，利用ＢＥＴ比表面积测定、金属铜表面积测试、Ｘ光衍射分析，扫描电子显微镜分析和程序升温还原等实验技术进行了研究并与共沉淀法制备的催化剂进行了对比，结果表明，在同样的元素组成条件下，沉积沉淀法制备的摧剂的坶 体主要由Ｍ相「（Ｃｕ，Ｚｎ）２（ＯＨ）２ＣＯ３」组成，氧化态催化剂中铜和锌分布均匀，还原后催化剂中铜表面积大，将铜锌铝的盐溶液沉积沉淀到氢氧化铝载体表面上     

ZnCrDyK和ZnCrTbK合成低碳醇催化剂的XPS表征

ＺｎＣｒＤｙＫ和ＺｎＣｒＴｂＫ合成低碳醇催化剂的ＸＰＳ表征安炜，牛玉琴，陈正华（中国科学院山西煤炭化学研究所，太原０３０００１）关键词稀土元素，Ｚｎ－Ｃｒ氧化物催化剂，低碳醇，Ｘ射线光电子能谱近年来，稀土氧化物（ＲＥＯ，ＲＥ表示稀土元素）作为助剂或载...     

负载型钼系超细催化剂的合成,结构与反应性能研究

负载型钼系催化剂广泛用于加氢脱硫、抗硫甲烷化及部分氧化等,其加氢脱硫活性与低温氧的表面吸附量成正比,活性组分受载体性质的影响。超细粒子是近年来兴起的新型催化材料,由于其表面及体积效应,导致其特殊的表面吸附性能。以超临界法合成NiO/Al_2O_3、Fe_2O_3/SiO_2等超细催化剂已有报道,但该法对MoO_3/Al_2O_3的合成尚未见报道。本文以MoO_3/Al_2O_3超临界法合成超细粒子催化剂,根据超细催化剂分散性与粒径的关系选择了活性与钼表面分散性有依赖关系的临氢重整反应为探针,研究了超细MoO_3/Al_2O_3催化剂的性质。     

CO偶联临氢反应Pd-Fe/Al2O3催化剂的XPS研究

 利用XPS及氩离子溅射等技术对CO偶联和临氢反应中所用催化剂\r\n表面活性组分和助剂的含量及其化学状态进行了分析，并通过测定氢在\r\n催化剂表面的化学吸附，以及氢浓度对催化剂活性的影响，探讨了CO偶\r\n联反应中催化剂临氢失活的主要原因．XPS表征结果表明，CO偶联反应\r\n中催化剂活性组分以Pd0和Pd2＋形式共存；而临氢反应后仅以Pd0形式\r\n存在，助剂FeO从催化剂的内部向表面迁移且有少量Fe2＋转变为Fe3＋\r\n．催化剂临氢失活的主要原因是H2在活性组分Pd及助剂Fe（主要是FeO\r\n）表面均可形成解离吸附，形成的金属氢化物可在低活化能条件下发生\r\n迁移．这种迁移有利于副产物乙醇的生成，从而削弱了CO偶联主反应，\r\n催化剂表面活性组分Pd的相对含量减少，并几乎处于钝化状态，导致临\r\n氢反应中CO转化率、草酸二乙酯选择性及空时收率均下降．停止通入H\r\n2后，催化剂的活性可恢复至正常状态．     

多孔硅的XPS研究

对两类孔硅样品测量X射线光电子能谱（XPS）：一类为在空气中放置近一年的多孔硅,另一类为HF处理后的具有新鲜表面的多孔硅。通过分析Si2p和O1a芯能级谱可以得到以下结论：新制备的多孔硅表面只有少量的O和F存在,其中氧是以OH^-形式存在,它的形成与清洗过程中F^-被OH^-取代有关。随着放置时间的增加,表面逐渐被氧化,形成正化学计量比的SiO2,而随着从表层向内的深入,逐渐变为次氧化物。结果表明刚制备的多孔硅与大气中放置氧化后的样品表面态的类型是不一致的。     

XPS与UPS测量几种材料功函数的比较

为比较X射线光电子能谱(XPS)与紫外光电子能谱(UPS)测量材料功函数结果间的差异,依次对经氩离子清洁表面吸附层的Au、Ag薄膜样品和单晶硅片,以及未进行表面清洁的Au、Ag、MoO_3薄膜样品,单晶硅片及ITO导电玻璃的功函数进行测量。给出了XPS和UPS测量功函数的计算方法,并探讨了影响材料功函数测量结果不确定性的因素。研究发现XPS及UPS在测量表面清洁的金属样品时,测量结果基本一致,具有较高的准确度,表面清洁的Au、Ag样品一经暴露空气后其表面覆盖一层吸附层,功函数很快发生变化。利用UPS或XPS测量金属和半导体的功函数时应避免暴露空气,若金属样品在空气中暴露时建议使用氩离子清洁表面。研究结果对科研人员按实际测试需求合理选择测量方法具有一定的指导意义。     

超临界相由合成气合成低碳醇的研究

选择有代表性的Ｃｕ－Ｃｏ,Ｚｎ－Ｃｒ和ＺＲ－Ｍｎ体系为催化剂,研究了超临界条件下由合成气 民低碳醇的规律及提高产物中Ｃ２＋ＯＨ含量的可能性。结果表明,三种催化剂上超临界相合成醇反应的ＣＯ转化率都比气相合成醇反应的高。Ｃｕ－Ｃｏ催化剂上超临界相合成反应的醇选择性低于气相合成者,但合成醇的产物与气相合成的相同,且均符合Ｓｃｈｕｌｚ－Ｆｌｏｒｙ分布。Ｚｎ－Ｃｒ和Ｚｒ－Ｍｎ催化剂上的产物分布不符合Ｓｃｈｕ     

CO2加氢合成甲醇的超细Cu-ZnO-ZrO2催化剂的表征

采用原位顺磁共振（ＥＰＲ）、原位Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和程序升温还原（ＴＰＲ）等手段,对ＣＯ２加氢合成甲醇用的不同粒度的超细Ｃｕ－ＺｎＯ－ＺｒＯ２催化剂各组分的相互作用进行了研究。结果表明,ＺｒＯ２的加入改变了催化剂的表面结构和配位状态,增加了活性组分的分散度,提高了催化剂的稳定性。实验还发现,催化剂的粒度对各组分的相互作用有着重大的影响,催化剂的粒度较小时,Ｃｕ＾２＋主要以团簇的形式存在,易     

四卤合金属酸十八铵的X射线光电子能谱和质谱研究

利用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）、质谱（ＭＳ）方法分别研究了１５种四卤合金属酸十八铵化合物。通过ＸＰＳ讨论了这些化合物的金属、卤素、氮原子的核心结合能的化学位移。根据Ｐａｕｌｉｎｇ电负性讨论了这些数据和计算电荷的关系。讨论了配位体Ｘ（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、中心离子Ｍ（Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｄ）和质子化十八胺Ｃ１８Ｈ３７ＮＨ＋３的关系。通过ＭＳ讨论了在电子轰击、化学电离条件下，四碘合钴酸十八铵、四氯合钴酸十八铵加热分解产生的Ｃ１８Ｈ３７ＮＨ＋３（ｍ／ｚ２７０）离子碰撞诱导解离谱（ＣＩＤＭＳ）。通过低碰撞能量范围（０～１０ｅＶ），多次碰撞条件下观察到的远电荷碎裂反应，得出该离子比直接由正十八胺质子化得到的离子具有较高的内能     

碳纳米管促进的Co-Mo-K硫化物基催化剂用于合成气制低碳混合醇

 以自行制备的多壁碳纳米管(CNT)作为添加剂,制备共沉淀型CNT促进的Co-Mo-K硫化物基催化剂. 实验发现,与未添加CNT的催化剂相比,添加少量CNT可显著提高CO的加氢转化活性和生成低碳醇的选择性. 在5.0 MPa, 623 K, V(CO)∶V(H2)∶V(N2)=45∶45∶10, GHSV=3600 ml/(g·h)的反应条件下, Co1Mo1K0.3-10%CNT催化剂上CO的转化率达21.6%, 相应的总醇(C1～4醇)时空产率为241.5 mg/(g·h), 产物中C2+醇/C1醇=1.39 (C基选择性比). 添加少量CNT并不会导致Co1Mo1K0.3硫化物基催化剂上CO加氢反应表观活化能发生明显变化,但却导致工作态催化剂表面催化活性Mo物种(Mo4+)的摩尔百分率有所提高; 另一方面, CNT促进的催化剂对H2有更强的吸附活化能力,并能在相当大程度上抑制水煤气变换副反应的发生. 这些因素有利于提高催化剂的活性和选择性.     

XPS characterisation of carbon‐coated alumina support

Hybrid carbon–alumina supports, synthesised by pyrolysis of grafted 4,4′‐methylenebis‐(phenylisocyanate) moiety on the alumina surface, were characterised by X‐ray photoelectron spectroscopy. The recorded Al 2p and C 1s envelopes showed asymmetry that decreased with an increase in carbon loading. In all experimental Al 2p envelopes, the high‐energy individual components at 75.3–75.9 eV were present along with the low‐energy component at 74.0 eV typical for Al₂O₃. In the case of the C 1s envelope, the component around 284.3–284.4 eV and three high‐energy individual components at 285.9–286.0, 288.0–288.3 and 290.1–290.6 eV were observed. The presence of the high‐energy Al 2p components can be explained considering the occurrence of a steady‐state charging of the different parts of insulating alumina supports. The component around 284.3–284.4 eV in C 1s envelopes can be attributed to carbon, which constitutes the coating and, hence, ensures surface conductivity. The component around 285.9–286.0 eV is connected with carbon in carbonaceous surface species, which do not form the conducting layer on the alumina support. Carbonaceous surface species associated with C? O, C?O and O?C? O groups in carbon coating can be also identified due to the presence of corresponding components in XPS spectra at 285.9–286.0, 288.0–288.3 and 290.1–290.6 eV. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.