非晶态金属合金作催化材料的研究 II. 非晶态Ni-P-SiO2负载型催化剂加氢活性的研究

用化学沉积法制备了非晶态催化剂Ni-P-SiO2测定了催化剂对苯乙烯加氢的活性, 并与相应的晶态Ni-P-SiO2及Ni-SiO2的活性对比。结果表明, 还原态的Ni是反应的活性中心。用高真空TPD-MS研究了该催化剂对氢、一氧化碳的吸附, 提出了一氧化碳加氢的反应机理。     

非晶态金属合金作催化材料的研究 II. 非晶态Ni-P-SiO2负载型催化剂加氢活性的研究

用化学沉积法制备了非晶态催化剂Ni-P-SiO2测定了催化剂对苯乙烯加氢的活性, 并与相应的晶态Ni-P-SiO2及Ni-SiO2的活性对比。结果表明, 还原态的Ni是反应的活性中心。用高真空TPD-MS研究了该催化剂对氢、一氧化碳的吸附, 提出了一氧化碳加氢的反应机理。     

非晶态合金作催化材料的研究 Ⅳ.超细非晶态Ni-B催化剂的制备及催化性能研究

采用化学还原法制备了非晶态Ni-B超细粒子催化剂,所含两种粒子的粒径分别为5～20nm和150nm左右.对环戊二烯常压液相加氢反应的活性测试结果表明,该催化剂具有很高的活性和选择性,并且在加氢反应中具有替代Raney Ni和Pd/C 催化剂的工业应用潜力.动力学测量表明,在该催化剂上,环戊二烯选择加氢生成环戊烯的反应为零级,环戊烯生成环戊烷的反应为近似一级.     

非晶态合金作催化材料的研究IV. 超细非晶态Ni-B催化剂的制备及催化性能研究

采用化学还原法制备了非晶态Ni-B超细粒子催化剂, 所含两种粒子的粒径分别为5~20nm和150nm左右。对环戊二烯常压液相加氢反应的活性测试结果表明, 该催化剂具有很高的活性和选择性, 并且在加氢反应中具有替代Raney Ni和Pd/C催化剂的工业应用潜力。动力学测量表明, 在该催化剂上, 环戊二烯选择加氢生成环戊烯的反应为零级, 环戊烯生成环戊烷的反应为近似一级。     

非晶态合金作催化材料的研究IV. 超细非晶态Ni-B催化剂的制备及催化性能研究

采用化学还原法制备了非晶态Ni-B超细粒子催化剂, 所含两种粒子的粒径分别为5~20nm和150nm左右。对环戊二烯常压液相加氢反应的活性测试结果表明, 该催化剂具有很高的活性和选择性, 并且在加氢反应中具有替代Raney Ni和Pd/C催化剂的工业应用潜力。动力学测量表明, 在该催化剂上, 环戊二烯选择加氢生成环戊烯的反应为零级, 环戊烯生成环戊烷的反应为近似一级。     

非晶态金属合金作催化材料的研究——Ⅲ.Ni-Fe-P非晶态合金对CO加氢活性的研究

本文用连续微型反应器、X 射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(TPR)、X 射线衍射(XRD)等方法,研究了骤冷法制备的 Ni-Fe-P 非晶态催化剂的加氢活性和表面结构.结果表明:非晶态 Ni-Fe-P 合金在常压下对 CO 的加氢活性优于晶态 Ni-Fe-P 合金;表面的不同预处理对反应活性影响很大.XPS 的结果显示在较高温度下氧化时表面富铁,表面存在的镍物种和元素态铁是 CO 催化加氢的活性中心.     

碳纳米管对非晶态NiB合金催化剂性能的影响

采用化学还原法制备了非晶态NiB合金，用CNTs-1、CNTs-2、y-Al2O3作载体制备了负载型非晶态NiB合金催化剂．以乙炔选择性加氢为目标反应考察了催化活性和选择性，用TEM、TPD等方法对催化剂进行了表征．TEM结果表明，粒径为8～10nm的NiB粒子均匀分散在CNTs-1外表面，大部分粒径为12～14nm的NiB颗粒在CNTs-2内腔生长，而y-Al2O3载体未能有效提高NiB分散度．用CNTs-1将NiB负载化，明显提高了NiB催化剂乙炔加氢活性．CNTs-1、CNTs-2和y-Al2O3载体对比，CNTs-2作载体促进了催化剂对氢的吸附，减弱了乙炔的吸附，提高了加氢活性和乙烯选择性．     

非晶态金属合金作催化材料的研究——Ⅰ Ni-P非晶态合金对苯乙烯加氢活性的研究

本文用X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)和连续微型反应器等方法研究了以骤冷法制备的Ni-P非晶态催化剂的表面结构和加氢活性。结果表明,非晶态Ni-P对于苯乙烯催化加氢具有很高的反应活性,优于晶态Ni-P,更优于Ni片,催化剂表面不同的预处理条件,对反应活性影响很大。XPS结果表明,在适当的预处理条件下,非晶态Ni-P被部分氧化;随着氧化态被还原,反应活性逐渐下降。     

非晶态金属合金作催化材料的研究I:N-P非晶态合金对苯乙烯加氢活性的研究

本文用X射线光电子能谱(XPS), X射线衍射(XRD)和连续微型反应器等方法研究了以骤冷法制备的Ni-P非晶态催化剂的表面结构和加氢活性。结果表明, 非晶态Ni-P对于苯乙烯催化加氢具有很高的反应活性, 优于晶态Ni-P, 更优于Ni片, 催化剂表面不同的预处理条件, 对反应活性影响很大。XPS结果表明, 在适当的预处理条件下, 非晶态Ni-P被部分氧化;随着氧化态被还原, 反应活性逐渐下降。     

非晶态金属合金作催化材料的研究I:N-P非晶态合金对苯乙烯加氢活性的研究

本文用X射线光电子能谱(XPS), X射线衍射(XRD)和连续微型反应器等方法研究了以骤冷法制备的Ni-P非晶态催化剂的表面结构和加氢活性。结果表明, 非晶态Ni-P对于苯乙烯催化加氢具有很高的反应活性, 优于晶态Ni-P, 更优于Ni片, 催化剂表面不同的预处理条件, 对反应活性影响很大。XPS结果表明, 在适当的预处理条件下, 非晶态Ni-P被部分氧化;随着氧化态被还原, 反应活性逐渐下降。     

超声波辅助制备非晶态Ni-Mo-B催化剂及其加氢脱氧性能研究

用普通方法和超声波法制备了非晶态Ni-Mo-B催化剂,用BET、SEM、XRD、XPS和FT-IR等手段对催化剂进行表征。以苯酚为探针考察了催化剂的制备因素和反应温度对催化剂加氢脱氧性能的影响,探讨了苯酚在非晶态Ni-Mo-B催化剂表面上的吸附加氢脱氧反应机理。结果表明,超声波条件下制备的催化剂粒径小,颗粒团聚减弱,比表面积大,MoO₂与B的含量高,催化剂活性高。在498K时,苯酚的转化率达81.08%,脱氧选择性达93.39%。     

高选择性苯乙酮加氢Ni-Sn-B/SiO2非晶态催化剂的制备及表征

采用化学还原法制备了一系列三元非晶态Ni-Sn-B／SiO2催化剂,并考察了Sn含量对催化剂的苯乙酮选择加氢制备苯乙醇反应的活性及选择性的影响,同时对Sn改性前后的催化剂进行了系统的表征．XRD结果表明,Sn物种在催化剂表面高度分散,没有改变催化剂的非晶态结构．SEM结果也表明Sn的修饰并不改变非晶态合金的特征形貌．在苯乙酮加氢反应中,当Sn／SiO2=10wt％时,羰基加氢产物苯乙醇的得率可高达97．5％,且苯环加氢产物仅为0．5％,显示了良好的羰基加氢选择性．结合XPS结果,我们将该催化剂优异的催化性能归因于非晶态合金独特的电子结构、活性组分的高度分散及催化剂中Sn氧化物对羰基的选择性活化．     

粉末化学镀法制备负载型NiB非晶态合金催化剂

 将Ag2O/MgO分别加入到NiSO4-NH3和NiSO4-乙二胺两种不同的镀液体系中,通过粉末化学镀法制备了NiB/MgO负载型非晶态合金催化剂,并与化学还原法制备的纯态NiB催化剂进行对比. 用XRD,ICP和TEM对催化剂进行了表征,并将它们用于环丁烯砜加氢反应. TEM结果表明,纯态NiB为团聚严重的纳米颗粒,而NiB/MgO催化剂上纳米NiB得到了很好的分散. 环丁烯砜加氢反应结果表明,NiB/MgO的催化活性远高于纯态NiB,尤其是用NiSO4-乙二胺体系制备的NiB/MgO-2的活性高于环丁烯砜加氢工业用Raney Ni催化剂,因而NiB/MgO具有良好的工业应用前景.     

Zn对非晶态Co-B催化剂巴豆醛选择加氢性能的影响

考察了Zn的两种不同修饰方式对非晶态Co-B催化剂上巴豆醛液相加氢性能的影响, 并采用ICP, XRD, DSC, XPS等手段对催化剂进行了系统的表征. 实验表明, 当反应液中加入适量的ZnCl₂时, Zn^2＋离子一方面通过在活性位上的选择性吸附抑制C＝C键的加氢; 另一方面, Zn^2＋离子可通过极化作用使羰基活化, 令解离吸附氢对羰基的亲电进攻更容易, 从而提高羰基的加氢活性. 当ZnCl₂/Co摩尔比为5%时, 羰基加氢产物巴豆醇的最高得率为36 mol%, 达到文献较高水平. 催化剂制备时加入的ZnCl₂在催化剂中以Zn(OH)₂的形式存在, 并使催化剂中的Co, B氧化物增多. 这些氧化物无选择性地覆盖了活性位, 使羰基和C＝C键的加氢速率以相似的程度下降, 这样不仅不能有效提高巴豆醇的选择性, 还使催化剂活性急剧降低.     

Ni(Co)-W-B非晶态催化剂的制备和加氢脱氧性能研究

采用化学还原法制备出非晶态催化剂Ni-W-B和Co-W-B,用BET、XRD和XPS对催化剂进行表征分析,以对甲基苯酚为模型化合物研究了两种催化剂的加氢脱氧性能。结果表明,所制备的两种催化剂均为非晶态结构,两种催化剂在对甲基苯酚的加氢脱氧反应中都显示出较好的脱氧活性。在相对低温523 K下,Ni-W-B催化剂显示较高的加氢活性,转化率达到100.0%,对甲基环己醇的选择性为55.1%,脱氧选择性只有44.1%,而Co-W-B催化剂显示出较高的脱氧活性,脱氧选择性达到93.1%,这主要是由于催化剂的表面不同价态元素组成含量引起的。在573 K和4.0 MPa下,催化对甲基苯酚的加氢脱氧反应的转化率和脱氧选择性都能达到100%。     

非晶态金属合金作催化材料的研究 III. Ni-Fe-P非晶态合金对CO加氢活性的研究

本文用连续微型反应器、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)等方法, 研究了骤冷制备的Ni-Fe-P非晶态催化剂的加氢活性和表面结构。结果表明:非晶态Ni-FE-P合金在常压下对CO的加氢活性优于晶态Ni-Fe-P合金; 表面的不同预处理对反应活性影响很大。XPS的结果显示在较高温度下氧化时表面富铁, 表面存在的镍物种和元素态铁是CO催化加氢的活性中心。     

非晶态金属合金作催化材料的研究V. Ni-W-P非晶态合金微粒催化加氢活性研究

首次用化学还原法制备了非晶态Ni-W-P合金微粒.应用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对该微粒进行了表征.考察了该微粒催化环戊二烯加氢的活性,并与Ni-P非晶态合金对比,发现少量的W的加入改变了Ni-P的加氢活性.     

非晶态金属合金作催化材料的研究 III. Ni-Fe-P非晶态合金对CO加氢活性的研究

本文用连续微型反应器、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)等方法, 研究了骤冷制备的Ni-Fe-P非晶态催化剂的加氢活性和表面结构。结果表明:非晶态Ni-FE-P合金在常压下对CO的加氢活性优于晶态Ni-Fe-P合金; 表面的不同预处理对反应活性影响很大。XPS的结果显示在较高温度下氧化时表面富铁, 表面存在的镍物种和元素态铁是CO催化加氢的活性中心。     

急冷非晶态镍合金催化剂的研究开发和工业应用

Raney Ni催化剂是石油化学工业用量最大的催化剂之一,通过急冷技术将其晶态结构转变为非晶态结构,能够提高加氢活性.但非晶态合金热稳定性差、比表面积小限制了这类催化材料的工业应用.通过加入少量稀土元素,使非晶态 Ni 晶化温度提高200 K以上; 通过加入Al再碱抽Al,使非晶态Ni比表面积增加100倍以上; 通过加入功能助剂调节非晶态Ni的加氢选择性、增加抗酸碱腐蚀性和磁性,从而形成了系列非晶态Ni加氢催化剂 (商品名为 SRNA).其中,SRNA-1 用于药物中间体加氢; SRNA-2用于葡萄糖加氢制山梨醇; SRNA-3用于汽、柴油吸附脱硫; SRNA-4用于己内酰胺加氢精制; SRNA-5 用于苯甲酸加氢中替代Pd/C催化剂,使后者的用量减少了50%.     

超声辅助化学还原法制备高活性Co-B非晶态合金催化剂

采用超声辅助KBH4化学还原Co(OH)2胶体法制备了粒径均匀的Co-B非晶态合金.在乙腈液相选择性加氢制取乙胺反应中,与传统化学还原法制备的Co-B非晶态合金催化剂相比,该催化剂具有很高的催化活性.这归因于其Co活性位的高度分散、Co活性位对氢的强吸附,以及Co-B非晶态合金间强电子相互作用.