耐硫甲烷化中H2S浓度对MoO3/Al2O3和CoO-MoO3/Al2O3催化剂的影响

在0 到12 mL·L^-1 (体积分数φ=0.00%-1.20%) 范围内考察了不同H₂S 浓度对25% (质量分数, w)MoO₃/Al₂O₃和5% (w) CoO-25%MoO₃/Al₂O₃催化剂甲烷化性能的影响. 结果表明, 5%CoO-25%MoO₃/Al₂O₃的甲烷化活性随H₂S浓度的增加单调上升, 而25%MoO₃/Al₂O₃对H₂S浓度并不敏感. 对比这两种催化剂发现, 只有在H₂S浓度高于0.40% (φ) 时, 在25%MoO₃/Al₂O₃中添加Co助剂才会有促进作用; H₂S浓度低于0.40% (φ)时, Co助剂会抑制25%MoO₃/Al₂O₃催化剂的甲烷化活性. 分别对反应前后的催化剂表征发现, H₂S浓度的改变不会对两种催化剂的物理结构产生明显的影响, 而是通过影响催化剂表面的金属硫化物活性位来影响催化剂的甲烷化性能. 耐硫甲烷化反应体系中较高的硫含量下Co助剂才表现出对25%MoO₃/Al₂O₃催化剂的促进作用. 该研究明确了在MoO₃/Al₂O₃催化剂中添加Co助剂的硫化氢浓度范围, 为工业上选择合适的催化剂提供了依据.     

MgO助剂对甲烷部分氧化Ni/Al2O3催化剂结构和性能的影响

采用分步浸渍法制备了MgO改性的Ni/Al2O3催化剂,采用BET、XRD、H2 TPR、TEM和活性评价等研究方法,考察了MgO助剂对Ni/Al2O3催化剂物化性质和甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响。实验结果表明,MgO助剂提高了催化剂镍物种的均一性,抑制了NiAl2O4尖晶石的形成,并且增强了镍物种与载体的相互作用,这与MgO、NiO形成固溶体及与Al2O3形成MgAl2O4有关。同时,适量的MgO助剂可以提高Ni物种在催化剂中分散度,并提高其有效利用率,改性后的催化剂在甲烷部分氧化反应中显示出较好的反应性能。过量的MgO助剂对催化剂的反应性能产生负面影响,MgO的碱性可以促进逆水煤气变换反应,从而导致H2选择性降低和CO选择性提高。     

TiO2对Ni/Al2O3催化剂CO甲烷化性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了一系列不同TiO₂含量的TiO₂-Al₂O₃复合载体,并通过浸渍法制备了NiO/TiO₂-Al₂O₃催化剂。分别考察了不同TiO₂含量的NiO/TiO₂-Al₂O₃催化剂及反应温度对CO甲烷化催化性能的影响。实验结果表明,当复合载体中TiO₂质量分数为30%,反应温度为350～450 ℃时,催化剂催化活性较高。利用N₂吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)及H₂程序升温还原(H₂-TPR)等手段对催化剂物化性能进行了表征。结果表明,加入适量的TiO₂能抑制镍铝尖晶石NiAl₂O₄物种的生成,改善NiO的表面分散性能,避免大晶粒NiO的形成,也改善了催化剂的还原性能,从而提高催化剂的CO甲烷化活性。     

反应条件对Mo2C/Al2O3催化的POM制合成气的影响

考察了反应温度、气体空速和进料中CH4：O2比值对Mo2C／Al2O3催化的POM反应制合成气的影响．结果发现较高的温度具有较高的甲烷转化率、CO和H2的选择性；而在较低的温度下，对CO的选择性比对H2的影响更大．反应气体的空速较小时对于甲烷的转化率、CO和H2的选择性是有利的；而在较高的气体空速下，氢气的选择性则更低．进料中CH4：O2比值稍高于2：1时有利于获得高的甲烷转化率、CO和H2的选择性．并且还可以增加催化剂的稳定性．当CH4：O2比值低于2：1时．甲烷转化率、CO和H2选择性随反应的进行急剧下降．而当此比值调整到高于2：1时．转化率和选择件都可以得到恢复。     

Pd/CexZr1-xO2/Al2O3催化剂上甲烷燃烧及TPR/TPO性能研究

考察了Ce-Zr复合氧化物的添加对Al2O3负载Pd催化剂的甲烷燃烧性能的影响，并利用XRD，TPR，TPO技术对Pd／CexZr1-xO2／Al2O3体系催化剂的物相结构及氧化还原性能进行了研究。结果表明，Ce-Zr复合氧化物的添加抑制了氧化铝载体的。相变并提高了PdO的分解温度，从而提高了催化剂的耐热稳定性。催化剂经高温1100℃焙烧老化后，由于Ce-Zr复合氧化物的存在促进了表面PdO物种的还原，从而提高了甲烷的催化燃烧活性（T20％和T90％值降低），其中Pd／Ce0.2Zr0.8O2／Al2O3催化剂具有最好的催化活性及热稳定性。     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应积炭的研究

合成气制备;Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应积炭的研究     

Pt/Al2O3和Pt/CeO2/Al2O3催化甲烷部分氧化制合成气反应

研究了Pt/Al₂O₃和Pt/CeO₂/Al₂O₃对甲烷部分氧化制合成气反应的催化活性,发现Pt/CeO₂/Al₂O₃显示了更高的甲烷转化率和合成气选择性.用H₂-TPR、H₂-TPD、SEM-EDX和XRD等技术对催化剂进行了表征.CeO₂和Pt相互作用促进Pt在催化剂表面的分散,抑制Pt在催化剂表面的迁移;降低了催化剂的燃烧活性,提高了催化剂的部分氧化活性和选择性,可避免因催化剂床层局部温度过高而导致催化剂活性下降或失活,提高了催化剂的稳定性.同时,CeO₂通过促进水汽变换反应使反应体系迅速达到平衡,提高了催化剂对H₂的选择性.     

Ni/Al2 O3 催化剂上甲烷的分解温度和时间对积炭的影响

用在线质谱法研究了Ni/Al2O3催化剂上甲烷分解温度和时间对积炭的影响。实验结果表明：在600～800℃内甲烷在还原的Ni/Al2O3催化剂上可分解为表面碳物种（即NiXC）和氢气,这种表面碳物种在较低的温度下可扩散进入体相,在高温下可逐步转化为低活性的碳物种。在800℃下由于表面碳物种不能扩散进入体相,金属镍中心迅速被表面碳物种覆盖,导致甲烷分解反应失活。     

Al2O3负载镍基催化剂上CO2氢甲烷化研究

通过对Ni/Al2O3及添加CeO2的Ni/Al2O3催化剂上CO2氢甲烷化反应的研究发现，在反应过程中，该体系的催化剂上并不产生CO，添ＣeO2后能显著提高甲烷产率，原位漫反射红外光谱研究发现，甲烷可通过表面ＣＯ２^-物种加氢或表面甲酸盐加氢两种途径产生，且第二种途径更有效，添加 CeO2可通过在较低温度时形成较多的表面甲酸盐来提高ＣＯ２的甲烷化活性。     

MnOx／Al2O、MnOx／BaO—Al2O3催化剂的制备、表征及其对甲烷低温燃烧的催化活性

改变锰的负载最及前驱体,制备了MnOx/Al2O、MnOx/BaO-Al2O3系列催化剂;采用X-射线衍射（XRD）、程序升温还原（TPR）对催化剂进行表征,并考察了BaO的加入对CH4低温燃烧催化活性的影响。结果表明,用醋酸锰作前驱体与用硝酸锰制备的催化剂相比,其活性组分分散性好、氧中心活性高,催化CH4低温燃烧的活性高。在Al2O3载体中掺入BaO,催化剂的氧中心数目的没有明显变化,但氧中心活性有所下降,因而降低了对CH4低湿燃烧的催化活性。     

Coking-resistant Ni-ZrO2/Al2O3 catalyst for CO methanation

Highly coke-resisting Zr O2-decorated Ni/Al2O3 catalysts for CO methanation were prepared by a two-step process. The support was first loaded with Ni O by impregnating method and then modified with Zr O2 by deposition-precipitation method(IM-DP). Nitrogen adsorptiondesorption, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, thermogravimetric analysis, H2 temperatureprogrammed reduction and desorption, NH3temperature-programmed desorption, and zeta potential analysis were employed to characterize the samples. The results revealed that, compared with the catalysts with the same composition prepared by co-impregnation(CI) and sequential impregnation(SI) methods, the Ni/Al2O3 catalyst prepared by IM-DP showed much enhanced catalytic performance for syngas methanation under the condition of atmospheric pressure and a high weight hourly space velocity of 120000 m L g-1 h-1. In a 80 h life time test under the condition of 300–600°C and 3.0 MPa, this catalyst showed high stability and resistance to coking, and the amount of deposited carbon was only 0.4 wt%. On the contrary, the deposited carbon over the catalyst without Zr O2 reached 1.5 wt% after a 60 h life time test. The improved catalytic performance was attributed to the selective deposition of Zr O2 nanoparticles on the surface of Ni O rather than Al2O3, which could be well controlled via changing the electrostatic interaction in the DP procedure. This unique structure could enhance the dissociation of CO2 and generate surface oxygen intermediates, thus preventing carbon deposition on the Ni particles in syngas methanation.     

MoO3/Al2O3催化氧化选择性合成亚砜

采用浸渍法制备了不同负载量的MoO3/Al2O3催化剂,讨论了MoO3,Al2O3和MoO3/Al2O3负载的催化剂作用下,利用H2O2进行硫醚氧化制亚砜的反应.结果显示MoO3/Al2O3催化剂负载量为20%时催化活性最高,原料转化率达100%,且没有副产物生成.将该方法应用到兰索拉唑前体的氧化反应中,收率达到80%.催化剂重复使用6次不失活.     

Promotion effect of additive Fe on Al2O3 supported Ni catalyst for CO2 methanation

In this paper, the effect of additive Fe on Ni/Al₂O₃ catalyst for CO₂ methanation was studied. A series of bimetallic Ni–Fe catalysts with different Ni/Fe ratios were prepared by impregnation method. For comparison, monometallic Fe‐based and Ni‐based catalysts were also prepared by the same method. The characterization results showed that adding Fe to Ni catalyst on the premise of a low Ni loading(≦12 wt.%) enhanced CO₂ methanation performance. However, when the Ni loading reached 12 wt.%, the catalytic activity decreased with the increase of Fe content, but still higher than the corresponding Ni‐based catalyst without Fe. Among them, the 12Ni3Fe catalyst exhibited the highest CO₂ conversion of 84.3 % and nearly 100% CH₄ selectivity at 50000 ml g^‐1 h^‐1 and 420 °C. The enhancement effect of adding Fe on CO₂ methanation was attributed to the dual effect of suitable electronic environment and increased reducibility generated by Fe species.     

Pt/Al2O3和Pt-Cu/Al2O3催化CCl4氢化脱氯反应

制备了Al2O3负载Pt单金属催化剂和负载Pt-Cu双金属催化剂,比较了二者不同还原温度对其催化CCl4氢化脱氯反应性能的影响。 单金属Pt催化剂上主要生成CHCl3,而双金属Pt-Cu催化剂上产物随催化剂制备时的还原温度不同而异,当催化剂经400 ℃用H2还原后产物主要为CHCl3,而当催化剂经800 ℃用H2还原后产物主要为CCl2CCl2。 由于CCl4氢化反应是强放热反应,催化剂表面局部过热使得在反应中生成的C2等产物聚合结焦,覆盖了催化剂的活性中心,导致催化剂失活。 因此,通过加入甲醇作为稀释剂以带走部分反应热可提高催化剂的稳定性。 同时也降低了CHCl3的选择性,提高了CCl2CCl2的选择性。     

Pd-CeO2/Al2O3结构对其催化加氢脱硫反应性能的影响

分步浸渍法制备了不同Pd含量的Pd-CeO2/Al2O3催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,考察了Pd-CeO2/Al2O3催化剂的加氢脱硫性能,并应用XRD、H2-TPR、NH3-TPD、H2吸附和CO吸附等手段对催化剂结构进行了表征.结果表明,Pd在制备过程巾优先沉积在CeO2表面,Pd-Ce结合作用导致了界面效应和新的酸性位产生,Pd-Ce之间的界面效应是Pd-CeO2/Al2O3催化剂加氢脱硫活性提高的原因.2%Pd的Pd-CeO2/Al2O3催化剂拥有最高的单位质量Pd上的界面酸量,改性效果最为明显.Pd颗粒的优势面是Pd(111)面,这导致了强的Pd-Ce结合作用和界面效应,而1%和4%Pd的Pd-CeO2/Al2O3催化剂由于Pd-ce结合的空间结构使界面效应削弱,活性提高不明显.     

热压烧结制备Al2O3/TiCN-0.2%Y2O3复合材料

采用热压烧结的方法制备Al2O3/TiCN-0.2%Y2O3复合陶瓷的结果, 较详细地介绍了试样成分、热压温度对试样抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度等力学性能的影响. 结果表明 在热压温度低于1650 ℃时, 各项力学性能随着热压温度的提高而提高, 当热压温度为1650 ℃、压力为35 Mpa, 保温时间为30 min时, 其抗弯强度、断裂韧性及硬度分别达到它们的最大值1015 Mpa, 6.89 Mpa·m1/2和20.82 Mpa. 当热压温度高于1650 ℃时, 导致 TiCN分解作用加强导致密度下降, 同时温度过高导致晶粒长大使力学性能下降. 显微结构分析表明 由于稀土Y2O3的加入, 生成少量的YAG相, 抑制了Al2O3和TiCN晶粒长大, 有助于提高含Y2O3的Al2O3/TiCN复合材料的断裂韧性. TiCN颗粒弥散在Al2O3晶界处, 其晶粒尺寸在1 μm左右, 分布均匀, 相互交织, 抑制了晶粒生长, 从而起到增韧补强作用, 有利于材料力学性能的提高. 从压痕裂纹尖端扩展情况的扫描电镜照片可以看出 基体与增强相多个晶粒构成裂纹桥联行为, 并可能形成裂纹偏转、分支与桥联的共存区, 主要起作用的是稀土强化TiCN颗粒弥散增韧机制, 将复合材料的断裂韧性从5.94提高到6.89 Mpa·m1/2.     

焙烧条件对浆态床CO甲烷化Ni-Al2O3催化剂性能的影响

结合行星式球磨机,采用机械化学法制备Ni-Al₂O₃催化剂,考察了焙烧温度和焙烧时间对Ni-Al₂O₃催化剂晶相结构、还原特征、孔道结构和浆态床CO甲烷化性能的影响。通过XRD、H₂-TPR、BET、XPS和TPH等方法对反应前后催化剂进行表征。结果表明,焙烧温度从350℃升高到700℃,活性前体NiO仍在载体表面高度分散,催化剂还原峰温向高温方向偏移。其中,450℃条件下焙烧所获得的cat-450试样比表面积最大,为350 m²/g。评价结果显示,焙烧温度从350℃升高到700℃,CO转化率、CH₄选择性和收率均呈先升高后降低的趋势,于450℃达到最大值,分别为97.8%、88.2%和86.2%。另外,焙烧时间对催化剂的还原性能影响较小,对载体Al₂O₃的晶相结构有一定影响。随焙烧时间延长,CO转化率稍有降低,而后增大;焙烧时间为4 h,CH₄选择性和收率均较大。     

Effect of cobalt and its adding sequence on the catalytic performance of MoO3/Al2O3 toward sulfur-resistant methanation

The effect of promoter cobalt and the sequences of adding cobalt and molybdenum precursors on the performance of sulfur-resistant methanation were investigated. All these samples were prepared by impregnation method and characterized by N₂-adsorption, X-ray diffraction (XRD), temperature-programmed reduction (TPR) and laser Raman spectroscopy (LRS). The conversions of CO for Mo-Co/Al, Co-Mo/Al and CoMo/Al catalysts were 59.7%, 54.3% and 53.9%, respectively. Among these catalysts, the Mo-Co/Al catalyst prepared stepwisely by impregnating Mo precursor firstly showed the best catalytic performance. Meanwhile, the conversions of CO were 48.9% for Mo/Al catalyst and 10.5% for Co/Al catalyst. The addition of cobalt species could improve the catalytic activity of Mo/Al catalyst. The N₂-adsorption results showed that Co-Mo/Al catalyst had the smallest specific surface area among these catalysts. CoMoO₄ species in CoMo/Al catalyst were detected with XRD, TPR and LRS. Moreover, crystal MoS₂ which was reported to be less active than amorphous MoS₂ was found in both Co-Mo/Al and CoMo/Al catalysts. Mo-Co/Al catalyst showed the best catalytic performance as it had an appropriate surface structure, i.e., no crystal MoS₂ and very little CoMoO₄ species.