氧化锶催化性质研究Ⅰ.SrO表面活性中心的TPD研究

本文运用吸附二氧化碳、氧气、一氧化碳和正丁胺的ＴＰＤ技术，对ＳｒＯ表面活性中心的种类和分布进行了研究。发现在９２１Ｋ和１１７３Ｋ有二个二氧化碳的脱附峰，且高温脱附峰极大；在４３６Ｋ和６７３Ｋ附近有二个氧的脱附峰，高温脱附峰也很大；在６７３～８７３Ｋ之间有一分布不很明显的一氧化碳脱附峰，但在９７３Ｋ附近有很大的一氧化碳脱附峰；在实验条件下，没有与正丁胺有关的脱附峰出现。这些结果表明了ＳｒＯ表面不但有强和较多的碱中心，而且有活化氧中心和单电子中心     

MgO催化剂上甲醇分解反应机理的研究

自Greenler等用IR光谱研究了甲醇在氧化铝上的分解反应后,对各种氧化物表面上甲醇的吸附及反应的IR光谱、TPD及NMR研究已有较多报道.田丸等研究了酸性氧化铬表面上甲醇分解反应机理,认为甲醇首先形成甲氧基吸附态,然后变成甲酸根吸附态,再进一步分解为H_2、CO、H_2O及CO_2,并认为稳定的吸附态甲酸根离子在甲醇气氛下更易于分解为产物.本文对碱性MgO表面上甲醇分解反应机理进行了探讨.     

MgO上甲醇分解的TPSR研究

本文采用ＴＰＳＲ－ＭＳ技术考察ＣＨ＿３ＯＨ在Ｍｇｏ催化剂上的分解反应，并与ＭｇＯ固体碱催化剂表面的酸碱性质进行关联。发现ＣＨ＿３ＯＨ在２３８℃、３４２℃和５３３℃处有三个脱附峰，对应地有三种表面吸附形式。这三种吸附形式与催化剂表面的酸、碱中心的强度有关，弱的酸碱中心上，ＣＨ＿３ＯＨ以分子和弱吸附的表面甲氧基形式吸附，２３８℃时的脱附峰主要为甲醇和二甲醚；较强的酸碱中心上表面甲氧基吸附较牢固，于３４２℃脱附，产生的二甲醚的相对量亦多；强酸强碱中心上吸附的甲醇易脱氢而形成表面吸附的（Ｈ＿２ＣＯ），高温５３３℃脱附时分解成ＣＯ和Ｈ＿２。     

Pt/HL和Pt/KL沸石在异丙醇分解反应中的不同催化行为

Ｐｔ／ＫＬ沸石在异丙醇分解反应中具有很高的脱氢活性,而Ｐｔ／ＨＬ沸石具有明显的缺电子性,在此反应中难以显示出脱氢活性,通过加氢作用,可使沸石的酸位免受积炭覆盖,从而可增强Ｐｔ／ＨＬ沸石的酸性催化作用。     

高温煤气中氨的脱除：Ⅱ.氨催化分解动力学的研究

研究了Ｎｉ－ ３催化剂分解氨的动力学。考察了各种反应条件如温度、空速以及气体中的氨和氢的浓度对反应的影响,确立了氨催化分解动力学方程式。当操作空速为３０００ｈ－ １ 时,在５８０ ～６３０℃的温度区间内,反应主要受化学反应控制;在６３０～７００℃的温度区间内,反应受扩散影响较为严重;在７００℃以上的温度区间内,反应在一定程度上受平衡的影响。随着空速的增大反应速率增大,但转化率却有所减小;气体中氨浓度的增大对反应转化率没有什么影响,氢浓度的增大使反应转化率明显减小。在５８０～６３０℃的温度范围内,空速３０００ｈ－ １ 的操作条件下动力学方程式如下：Ｒ＝ ３．４２３×１０１３ｅ－ ２７６ ．４５ ×１０３ＲＴ ＣＮＨ３·Ｃ－ １－５Ｈ２     

六钨酸四丁基铵盐和异丙醇体系的催化氧化反应的ESR研究Ⅱ.

近年来,关于同多酸、杂多酸及其盐类的光催化研究报道较多^[1,2],而用电解方法研究它们的催化反应则很少见报道^[3]。本文采用恒电位电解条件,将六钨酸四丁基铵中的钨(Ⅵ)还原成钨(Ⅴ),再考察其催化异丙醇的氧化反应。结果表明,[W₆O₁₉]^2-非但具有光化学活性,也具有电化学活性^[4]。我们用电子自旋共振和自旋捕捉相结合的方法,检测到反应过程中产生的自由基中间体。用计算机模拟方     

双金属催化剂体系催化过氧化氢分解反应

研究了双金属催化剂体系催化过氧化氢分解反应,测量了不同催化剂体系的活化能.结果表明,双金属催化剂对过氧化氢分解反应具有良好的催化性能,且双金属催化剂存在协同催化作用;而酸性环境对过氧化氢催化分解有明显的抑制作用.     

高温煤气中氨的脱除：Ⅰ.氨催化分解催化剂的筛选

制备和筛选了１２ 种氨催化分解催化剂,所选催化剂包括Ｃｕ － Ｍｎ 基脱硫剂,Ｚｎ－ Ｔｉ 基脱硫剂,Ｆｅ 基催化剂及Ｎｉ 基催化剂四大类,其中Ｎｉ－２ 催化剂及Ｎｉ－ ３ 催化剂具有较高的转化率。然后对Ｎｉ－３ 催化剂进行了寿命试验,１００ｈ 内其活性基本维持不变;耐硫性实验表明Ｎｉ－３ 催化剂具有一定的耐硫性能,因而它是所选的最优催化剂     

添加Li+对MgO催化性能的影响

本文以IR、TPD、丁烯异构化及直接脱氢反应为手段,对不同Li⁺添加量的MgO催化剂进行了研究。结果表明,表面低配位氧集团是催化剂的主要活性物种,起碱中心作用;表面金属离子起L酸中心作用。酸、碱中心的数目、强度随Li⁺添加量不同而呈规律性变化。这种变化影响了酸、碱中心的协同作用,从而影响其催化活性。     

SrO-La2O3/CaO催化剂表面的碱性和催化行为Ⅱ.CO2同催化剂表面相互作用的红外研究

用红外光谱考察了不同温度下ＣＯ２（１．３ｋＰａ）同ＣａＯ，Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ，ＬＣ及ＳＬＣ催化剂表相互作用，结果表明，ＣＯ２容易 与表面作用生成各种碳酸根物种，从有关碳本有的红外峰强度可以看到，ＣＯ２与催化剂表面作用主要生成单齿碳酸根物种，对于ＬＣ催化剂，室温引入ＣＯ２主要形成与Ｃａ＾＋相连的单齿碳酸根物种，温度高于４７３Ｋ时，形成Ｌａ＾３＋相连的单齿碳酸根，对ＳＬＣ催化剂，温度在５７３Ｋ以下，只     

K~＋－SrO－La_2O_3／ZnO催化剂上甲烷氧化偶联反应Ⅱ．催化剂碱性和氧物种的表征

Ｋ＋－ＳｒＯ－Ｌａ２Ｏ３／ＺｎＯ（ＫＳＬＺ）催化体系具有很好的催化活性．在１０７３Ｋ反应温度下，其Ｃ２产率为１８．２％，且Ｃ２选择性为６８．３％．催化剂抗潮能力明显增加，在室温下经长期放置后，催化剂活性稳定．用ＸＲＤ，ＣＯ２－ＴＰＤ和ＸＰＳ表征了ＫＳＬＺ催化剂的体相组成及表面碱性、表面组成和表面活性氧物种．在此基础上讨论了Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ和Ｋ＋各组分对甲烷氧化偶联反应的作用，提出了表面碳酸盐分解生成活性氧物种的可能性．     

甲醇在氧化物催化剂上分解反应的研究

甲醇在氧化物催化剂上的分解反应及其机理已有不少文献报道［１－６］，前人的研究主要集中在甲醇及其反应中间体在催化剂表面的吸附形式和反应历程的动力学过程，而对于催化剂表面活性中心性质对反应机理的影响的研究不多。本文运用ＴＰＤ－ＭＳ和ＩＲ技术考察了ＭｇＯ，...     

催化剂组成和反应条件对W-Fe-MgO催化分解甲烷制备单壁碳纳米管的影响

 采用“柠檬酸法”制备的W-Fe-MgO催化剂,在小型流化床反应器中分别以Ar和H2为载气在1073～1373 K下催化甲烷分解制单壁碳纳米管(SWCNTs). 实验结果表明,用H2作载气制备SWCNTs的最佳温度为1373 K,在Fe∶Mg摩尔比≤10∶100时,催化剂上的碳产率随其W载量的增加而显著增大,产物中的SWCNTs含量也保持在较高水平,最高碳产率可达55%(相对于催化剂的质量分数). 而使用Ar载气时最佳反应温度为1073 K, 用W∶Mg摩尔比为1∶100的催化剂可制得SWCNTs含量较高的产物,而W∶Mg摩尔比超过1∶100的催化剂上产物中的SWCNTs含量显著下降. 根据XRD和XPS实验结果推测了W-Fe-MgO催化剂上生长SWCNTs的活性相.     

Pt/MgO 催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应

用浸渍法制备了Pt/MgO催化剂,并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜和程序升温表面反应等技术对催化剂进行了表征.考察了催化剂对甲烷部分氧化制合成气反应的催化性能.结果表明,Pt/MgO催化剂具有较高的催化活性和选择性,甲烷转化率与合成气选择性在120 h内保持稳定.以金属状态存在的Pt对甲烷分解具有较高的活性,从而使催化剂对甲烷部分氧化反应具有较高的催化活性.活性组分Pt的存在状态和分散状态非常稳定,而Pt/MgO催化剂具有较强的抗积碳能力,使得催化剂在甲烷部分氧化制合成气反应中具有较高的稳定性.     

对H2O2催化分解反应实验的改进

对H2O2催化分解反应催化剂加入方法进行了分析,提出改进建议.实践证明所提出的方法操作方便,计量准确,可提高实验精度.     

甲烷在SrO-La_2O_3/CaO催化剂上的氧化偶联 Ⅰ.SrO对La_2O_3/CaO催化剂的助催化作用

在常压流动反应装置上评价了一系列La_2O_3/CaO催化剂和SrO-La_2O_3/CaO催化剂。实验表明:La_2O_3/CaO体系是很好的甲烷氧化偶联催化剂。在1073K和CH_4:O_2:He=4:1:5(总流速120ml/min)的实验条件下,20％La_2O_3/CaO催化剂上的甲烷转化率为26％,C_2选择性为53％;加入助剂SrO(15—20％)后,在同样实验条件下,甲烷转化率为29％,C_2选择性为66％。表明SrO对La_2O_3/Cao催化剂有明显的促进作用。用XRD,XPS和TPD(CO_2-TPD和O_2-TPD)技术表征了SrO-La_2O_3/CaO催化剂体系,结合反应评价结果,认为SrO的促进作用可以归结为:(1)调变了催化剂的碱性强度分布,提高了催化剂表面强碱中心的数目;(2)提高了La_2O_3的分散度;(3)抑制了催化剂的低温氧吸附物类。     

加压下Ni/MgO催化剂催化CO2重整CH4反应的特性

 以在流动N2中热处理的Mg(OH)2醇凝胶制得的纳米氧化镁(MgO-AN)为载体,制备了Ni/MgO-AN催化剂. 这种催化剂在常压下的CO2重整CH4反应中表现出了高活性和稳定性,而在加压反应中的催化活性随着反应压力的升高而降低,并呈现出自稳定特性. 采用TG,XRD和TPH技术对催化剂进行了表征. 结果表明,常压反应中催化剂表面的积炭量很少,而在加压反应中催化剂表面有明显的积炭,且积炭量随着反应的进行逐渐增加,并在12 h左右达到一个稳定值. 催化剂的活性组分金属Ni在常压CO2重整CH4反应中不发生烧结长大,而在加压反应中发生明显的烧结. 常压反应中催化剂表面只形成一种积炭物种,而在加压反应中形成两种积炭物种. 因此,Ni/MgO-AN在加压反应中的催化行为与常压反应中的有明显区别.     

SrO－La_2O_3／CaO催化剂表面的碱性和催化行为Ⅱ．CO_2同催化剂表面相互作用的红外研究

用红外光谱考察了不同温度下ＣＯ２（１．３ｋＰａ）同ＣａＯ，Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ，ＬＣ及ＳＬＣ催化剂表面的相互作用．结果表明，ＣＯ２容易与表面作用生成各种碳酸根物种．从有关碳酸根的红外峰强度可以看到，ＣＯ２与催化剂表面作用主要生成单齿碳酸根物种．对于ＬＣ催化剂，室温引入ＣＯ２主要形成与Ｃａ２＋相连的单齿碳酸根物种；温度高于４７３Ｋ时，形成与Ｌａ３＋相连的单齿碳酸根．对ＳＬＣ催化剂，温度在５７３Ｋ以下，只能检测到与Ｃａ２＋相连的单齿碳酸根物种；温度升至６７３Ｋ时，形成与Ｓｒ２＋相连的单齿碳酸根物种以及桥式碳酸根物种．根据表面碳酸根的分解温度及表面碳酸根的对称伸缩振动和反对称伸缩振动的红外吸收峰的波数差值Δσ随晶格氧的电荷增加而降低的原理，表征了催化剂表面的碱性．其结果与ＣＯ２－ＴＰＤ中基于峰温顺序发现的结果基本一致     

负载钯催化剂上亚硝酸乙酯的催化分解

 研究了亚硝酸乙酯在不同载体及负载钯催化剂上的分解行为．结果显示，固体酸性中心和金属钯中心都可以催化亚硝酸乙酯的分解反应．在C2H5ONO与CO合成草酸二乙酯的反应中，亚硝酸乙酯是在固体催化剂表面发生分解，而不是在气相发生热裂解．并且，该反应的活性与亚硝酸乙酯的分解程度不存在正比关系．通过对分解产物的分析，提出了亚硝酸乙酯在固体催化剂上分解的连续脱氢机理．