可再生能和氢能的完美结合-生物质乙醇氢燃料

在稀土金属氧化物载镍催化剂上通过催化重整乙醇水溶液可以直接转化为H2,H2的选择性达到70mol%,乙醇的转化率达到100%.通过催化剂的优化改性及耦合水汽转化反应可降低产物气中CO的含量,提高H2的含量.该过程对于燃料电池的绿色便携燃料系统的生产应用具有巨大的潜在价值,该过程也是未来能源系统中实现可再生能和氢能完美结合的自然和谐过程.     

乙醇对Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂烷烃异构化性能的影响

选用SAPO-11、ZSM-22两种分子筛为载体,浸渍Pt制备了Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂,以正庚烷为模型化合物,考察乙醇对催化剂临氢异构化反应性能的影响。并通过BET、XRD、C2H5OH-TPD和C2H5OH-FTIR等表征手段对催化剂的物化性能以及吸附反应性能和不同活性酸性位点进行了研究考察。结果表明,乙醇在临氢异构转化过程优先生成H2O,并以H2O的形式影响催化剂的异构化性能,催化剂异构活性与选择性随乙醇含量的增加而降低。与Pt/ZSM-22催化剂相比,Pt/SAPO-11催化剂由于有P-OH基团,表现出一定的抗含氧化物乙醇的性能。     

K-CuZrO2催化剂上乙醇制备2-戊酮的研究

制备了不同Cu含量的K-CuZrO2催化剂.以乙醇缩合制备2-戊酮为探针反应,考察了催化剂的催化性能并对反应机理进行了探索;采用BET、XRD、H2-TPR、CO2-TPD、TEM以及XPS等表征技术对催化剂的体相结构、性质进行了研究.结果表明,当Cu含量为9％时,乙醇转化率达到极大值(99.5％),这是由于此时催化剂...     

硫化CoMo催化剂上H2同时还原NO和SO2的研究I．H2还原NO反应

研究了Al2O3担载的硫化CoMo催化剂上NO被H2还原的规律，并考察了不同Mo含量的CoMo/Al2O3催化剂、单一的Mo／Al2O3和Co/Al2O3催化剂，以及原料气中H2／NO比对反应活性和选择性的影响。结果表明，硫化的5．1％C-15．2％Mo/Al2O3催化剂具有最高的催化活性和选择性，在200℃以下时反应产物为N2O，在350℃以上时则完全转化为N2．进一步增加Mo含量引起在350－450℃间N2选择性轻微下降，提高原料气中的H2含量可明显提高反应活性和N2选择性，但当n（H2）／n（NO）＞3后反应性能不再变化。催化剂具有较高的稳定性，反应产物中始终未观察到有H2S或SO2产生，即反应未引起催化剂中的晶格S流失。这说明H2的存在抑制了NO对硫化物表面的氧化所导致的催化剂失活。     

硫化CoMo催化剂上H2同时还原NO和SO2的研究Ⅰ.H2还原NO反应

 研究了Al2O3担载的硫化CoMo催化剂上NO被H2还原的规律，并考察了不同Mo含量的CoMo／Al2O3催化剂、单一的Mo／Al2O3和Co／Al2O3催化剂，以及原料气中H2／NO比对反应活性和选择性的影响．结果表明，硫化的5．1％Co－15．2％Mo／Al2O3催化剂具有最高的催化活性和选择性，在200℃以下时反应产物为N2O，在350℃以上时则完全转化为N2．进一步增加Mo含量引起在350～450℃间N2选择性轻微下降．提高原料气中的H2含量可明显提高反应活性和N2选择性，但当n（H2）／n（NO）＞3后反应性能不再变化．催化剂具有较高的稳定性，反应产物中始终未观察到有H2S或SO2产生，即反应未引起催化剂中的晶格S流失．这说明H2的存在抑制了NO对硫化物表面的氧化所导致的催化剂失活．     

混合溶剂中TS-1催化丙烯环氧化反应的研究

对甲醇、异丙醇混合溶剂中的TS－1催化丙烯环氧化过程进行了实验研究。通过单因素实验和正交实际，系统考察了溶剂组成（甲醇质量／异丙醇质量），反应温度，H2O2浓度和TS－1催化剂浓度四个因素对反应的影响，得到了反应的最佳工艺条件。在此条件下反应30min,H2O2转化率为94．1％，环氧丙烷选择性为95．3％，环氧丙烷收率为89．7％。     

正丁烷氧化制顺酐流化床催化剂的性能

 考察了前驱体制备过程中水合肼／五氧化二钒摩尔比（以下简记\r\n为n（N2H4）／n（V2O5））对催化剂性能的影响．由较高的n（N2H4）\r\n／n（V2O5）比制得的催化剂，其（VO）2P2O7相含量较多，正丁烷转化\r\n率较高．随着n（N2H4）／n（V2O5）比的减小，δ－VOPO4相的含量逐\r\n渐增多，正丁烷转化率随之升高；而顺酐选择性开始时升高，达到最大\r\n值后逐渐降低．在n（N2H4）／n（V2O5）＝0．34时制备的催化剂最佳\r\n，在丁烷浓度为4．0％、空速为500h－1及反应温度为420℃的反应条件\r\n下，顺酐收率可达49．74％．本文中细粒床催化剂有较大的操作弹性．     

生物质气经由二甲醚两步法制备低碳烯烃

制备出NiSAPO-34及NiSAPO-34／HZSM-5催化剂,考察了其对二甲醚催化转化制备低碳烯烃的性能．利用Cu／Zn／Al／HZSM-55u筛选出的2％NiSAPO—34／HZSM-5催化剂进行生物质气经由二甲醚两步法制备低碳烯烃的实验,结果表明在SAPO-34上添2H2％的Ni不改变其结构,但降低了酸中心数量,并生成了较强的酸中心．添加少量具有稳定酸中心的HZSM-5,该催化剂的活性提高到3h以上,反应进行2h获得了最高的低碳烯烃选择性为90．8％．当把该催化剂应用到两步催化转化过程的第二个反应器中,其高催化活性可达5h以上．当以低氢碳比生物质气（H2／CO／CO2／N2／CH4=41．5／26．9／14．2／14．6／2．89）作为原料时,经两步转化,低碳烯烃的收率达到84．6g／m^3syngas.     

制备方法对ZnO-ZrO2催化剂上乙醇转化制异丁烯反应的影响

采用恒p H值共沉淀法和非恒p H值共沉淀法制备了Zn O-Zr O2混合氧化物催化剂,考察了制备方法对乙醇转化制异丁烯反应的影响,并用低温N2吸附、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱、紫外-可见漫反射光谱、NH3程序升温脱附和CO2程序升温脱附对催化剂进行了表征。研究结果表明,相比于非恒p H值共沉淀法制备的Zn O-Zr O2,恒p H值共沉淀法制备的Zn O-Zr O2具有较高的比表面积,更多的酸量和碱量,从而表现出更好的乙醇转化制异丁烯催化性能。在450℃和乙醇质量空速0.2 h-1的反应条件下,两种催化剂的乙醇转化率均为100%,恒p H值共沉淀法制备的催化剂的异丁烯得率为54.9%,明显高于非恒p H值共沉淀法制备的催化剂(45.7%),并且稳定性也是前者明显高于后者。     

乙烯直接氧化制乙酸催化剂Pd-H3PO4-Cu/Al2O3的研究

以浸渍法制备了一系列不同Pd担载量的Pd-H3PO4-Cu／Al2O3催化剂，采用微型固定床反应器对乙烯直接氧化合成乙酸工艺进行了活性评价．考查了Pd含量、不同助剂的添加、Cu氧化物含量等对催化剂性能的影响并采用TPR，SEM等方法进行了结构表征．实验结果表明：各组分含量为ωpd=3％，ωH3PO4=50％，ωCu=9．5％时，该催化剂具有较理想的活性与选择性．在反应温度为200℃、压力为0．8Mpa、原料气物质的量比为n(C2H4)：n(O2)：n(N2)：n(H2O)=50：6：14：30的条件下，乙烯的转化率与乙酸的选择性分别达3．8％和86．3％。在Pd-H3PO4／Al2O3催化剂中引入Cu的化合物后，不仅提高了催化剂的活性，而且催化剂的稳定性也有显提高．     

铑基催化剂上CO+H2合成乙醇的原位漫反射红外光谱研究

采用原位漫反射红外光谱法研究高温高压下CO H2在Rh-Mn-Li/SiO2催化剂上合成乙醇的反应中间体和反应机理,结果显示:2 922 cm-1,2855 cm-1两峰主要是由乙醇合成前体卡宾H2C=M的振动造成的;250℃,3.4 MPa时卡宾能在催化剂表面快速大量形成,反应后吹扫实验显示卡宾在催化剂表面的吸附并不相同,部分吸附较弱易脱附;部分吸附较强,在催化剂表面以相当稳定的形态存在,难以脱附;因此可能存在部分惰性卡宾,其不参与反应却占据了催化剂的部分表面,降低了催化剂的反应活性.250℃时,压力从0.5 MPa升高到3.0 MPa时,产物中CO2和CH4的含量降低,而乙醇的含量增加;反映出压力是影响反应产物分布的重要因素,压力提高能增大乙醇在产物中含量;同时也揭示出在该催化剂上CO2、CH4的生成路径与乙醇的生成路径存在着竞争性,压力是影响反应路径选择的重要因素.实验结果还表明卡宾的形成不是合成乙醇的速控步骤,而乙酰基能否大量形成则决定着乙醇产生的快慢.经过红外光谱分析后认为"CO缔合-卡宾-乙烯酮-乙酰基-乙醇"应是Rh基催化剂上合成乙醇较为合理的机理.     

新型纳米复合杂多酸催化剂H3PW12O40/SiO2 的研究

研制了新型纳米复合杂多酸催化剂H3PW12O40／SiO2，并用于催化合成甲基叔丁基醚（MTBE）；考察了制备方法、原料配比、反应时间、压力、催化剂用量等对催化性能的影响。实验结果表明，使用溶胶－凝胶法得到了纳米复合杂多酸催化剂，MTBE的选择性接近100％，单程收率达到84％；该催化剂中H3PW12O40以无定形状态存在，粒径为30nm-70nm，比表面积很大。该催化剂重复使用5次后仍有很高的活性。     

乙醇对Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂烷烃异构化性能的影响

选用SAPO-11、ZSM-22两种分子筛为载体,浸渍Pt制备了Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂,以正庚烷为模型化合物,考察乙醇对催化剂临氢异构化反应性能的影响。并通过BET、XRD、C₂H₅OH-TPD和C₂H₅OH-FTIR等表征手段对催化剂的物化性能以及吸附反应性能和不同活性酸性位点进行了研究考察。结果表明,乙醇在临氢异构转化过程优先生成H₂O,并以H₂O的形式影响催化剂的异构化性能,催化剂异构活性与选择性随乙醇含量的增加而降低。与Pt/ZSM-22催化剂相比,Pt/SAPO-11催化剂由于有P-OH基团,表现出一定的抗含氧化物乙醇的性能。     

助剂α-Sb2O4对杂多化合物催化剂选择氧化异丁烷的影响

采用组合法制备了具有Keggin结构的杂多化合物催化剂，采用FTIR、UV-VIS-DR、H2-TPR、BET、TG-DTA和SEM对合成的催化剂的结构和性质进行了研究．探讨了催化剂中助剂α-Sb2O4含量对异丁烷选择性催化氧化的影响．并考察了反应温度对催化剂的催化性能影响．实验表明，助剂含量为8．3％，在C4H10／O2／N2／H2O=1／2．6／6／1，GHSV为910h^-1，温度为380℃的条件下，甲基丙烯酸的收率可达10．4％，选择性为44．3％．     

金属组分负载量对Cu-Mn-Zn/Y直接合成二甲醚催化剂的影响

通过对不同金属负载量Cu-Mn-Zn/Y催化剂的研究，结果发现，金属组分的负载量为30mmol时，CO的转化率和二甲醚的选择性分别可达65.6%和67.0%。金属组分负载量20mmol～30mmol时，催化剂中各金属组分均呈高分散状态，增加金属组分负载量主要是增加了催化剂吸附CO和H2活性中心的数目，使得催化剂对CO的转化能力增加。当金属组分负载量达到35mmol时，催化剂的微观结构发生了改变，作为主要活性组分的铜也发生了聚集，造成催化剂对CO和H2吸附能力降低；由于作为酸性组分的分子筛含量相对减少和大量金属组分对酸中心的覆盖作用，导致催化剂酸性降低，使得催化剂对CO的转化率和对二甲醚的选择性均降低。     

ZrO2对Cu/CeO2-ZrO2水煤气变换催化剂结构、性能的影响

采用共沉淀法制备了系列Cu／CeO2-ZrO2水煤气变换（WGS）催化剂。用N2物理吸附、XRD和H2-TPR手段研究了ZrO2组分对催化剂的织构、物相、还原性能、热稳定性以及WGS反应活性的影响。结果表明。添加ZrO2组分均提高了催化剂的比表面积。且随ZrO2含量的增加，孔径逐渐向小孔集中，即大孔数量减少，小孔数量增加。最可几孔径移至1．9nm左右，并逐渐增强。ZrO2的加入能有效地抑制CeO2晶粒的长大，同时适量的ZrO2可使铜铈基催化剂在WGS反应过程中保持较高的Cu分散度。从而使其具有较高的活性和稳定性。当催化剂中ZrO2含量为10％。反应温度为200℃时，WGS应中CO的转化率达到73．7％。     

稀土改性Pd/Al2O3催化剂的性能:甲醇分解的活性和选择性

用稀土金属氧化物CeO2和La2O3改性γ-Al2O3担载Pd制备了一系列甲醇分解催化剂，并考察了Pd盐前驱体（氯盐或硝酸盐），稀土种类（镧或／和铈），经的含量（0％－30％），浸渍方法（顺序浸渍或共浸渍）地催化剂性能的影响。结果表明：CeO2能提高Pd/Al2O3催化剂的甲醇分解活性，La2O3能提高催化剂的CO和H2选择性，而CeO2和La2O3在γ-Al2O3上对Pd的催化性能表现出一种协同作用。在10％的La2O3和22％的CeO2共同改性的催化剂上，250℃，甲醇液体空速1.8h^-1条件下反应甲醇转化率达到91．4％，CO（H2）的选择性几乎为100％。     

离子色谱法间接检测原油中的硫化氢含量

原油中的硫化氢（H2S）经氮气吹脱,碱性双氧水吸收转化为SO4^2-离子色谱法测定SO4^2-含量,从而间接得到H2S的含量。通过正交实验优化了氮气吹脱-双氧水吸收氧化的实验条件,发现吸收液中双氧水浓度租氮气流量对转化效率影响显著。当双氧水含量为3,0％（φ）、氮气吹脱流量为0.2L／min、吹脱时间为30min、NaOH浓度为0．1mol／L时,H2S转化为SO4^2-的效率最高。方法的RSD为1．18％,原油中硫化氢的加标回收率为89％-111％,检出限为0．042μ／g。该法不受油样粘度和色度影响,适用于原油及其馏分油中硫化氧含量的测定。     

甲烷在Mo/HZSM-5催化剂上的脱氢聚合反应

对不同Mo含量的Mo／HZSM－5催化剂的结构进行了表征，并对这些催化剂的甲烷非氧气氛下的转化反应进行了考察．催化剂的BET比表面积及酸性随Mo含量的增加而降低，当Mo含量大于5％时，Mo对ZSM－5分子筛的晶型有影响，并出现MoO3物相．甲烷在700℃时可高选择性地生成苯和乙烯，最佳Mo含量大约为2％．纯的MoO3或HZSM－5上该反应几乎不进行，因此，可能是分散的钼氧离子和分子筛的酸中心是甲烷转化的活性中心，只有二者的协同作用才能促进甲烷的转化．反应后催化剂中的钼物种被还原了．催化剂上的积炭可能是催化剂失活的主要原因之一，烧炭后催化剂活性基本恢复．     

甲烷在Mo/HZSM-5催化剂上的脱氢聚合反应

对不同Mo含量的Mo／HZSM－5催化剂的结构进行了表征，并对这些催化剂的甲烷非氧气氛下的转化反应进行了考察．催化剂的BET比表面积及酸性随Mo含量的增加而降低，当Mo含量大于5％时，Mo对ZSM－5分子筛的晶型有影响，并出现MoO3物相．甲烷在700℃时可高选择性地生成苯和乙烯，最佳Mo含量大约为2％．纯的MoO3或HZSM－5上该反应几乎不进行，因此，可能是分散的钼氧离子和分子筛的酸中心是甲烷转化的活性中心，只有二者的协同作用才能促进甲烷的转化．反应后催化剂中的钼物种被还原了．催化剂上的积炭可能是催化剂失活的主要原因之一，烧炭后催化剂活性基本恢复．