Co/HZSM-5分子筛催化醛氨缩合反应活性的研究

研究了担载不同钴含量的Co/HZSM-5分子筛的表面酸性以及醛氨缩合反应的催化活性和选择性.结果表明,钴组元的引入,使HZSM-5表面L酸增加,B酸略减少;弱酸增加,强酸减少,总酸量增加;催化剂的孔体积和比表面都随钴含量的增加而减小.反应中吡啶、2-甲基吡啶和3-甲基吡啶的总收率随担载的钴含量的增加先增加后降低,当钴担载量为0.51%时,催化活性达到最高,三种吡啶同系物的收率达到最大(61.3%).此外,还讨论了Co/HZSM-5催化剂的表面酸性与醛氨缩合催化活性的关系.     

担载的Ru-M(M=Co,Fe,Mo,Ni,Rh,Mn,Cr)原子簇催化剂在CO+H_2反应中的催化行为研究

本文描述了一系列SiO_2担载的Ru和Ru-M(M=Co,Fe,Mo,Ni,Rh,Mn,Cr)双金属原子簇催化剂的制备,并发现在CO+H_2反应中,若和担载的Ru原子簇催化剂相比,Ru-Co/SiO_2,Ru-Fe/SiO_2和Ru-Mo/SiO_2催化剂显示了较高的含氧化合物的生成速率和选择性。原位的红外光谱揭示了1584和1555cm~(-1)物种是生成甲醇和高级含氧化合物(C_2以上)的中间体,并在较高温度下1584cm~(-1)物种可以与表面烷基反应形成1555cm~(-1)新物种。通过表面化学反应和同位素标记的红外研究,提出了1584cm~(-1)和1555cm~(-1)分别归属于表面甲酰基和酰基。     

V2O5/AC催化剂低温催化的NO-NH3-O2反应--SO2,V2O5担载量和反应温度的影响

就ＳＯ_2，Ｖ_2Ｏ_5担载量和反应温度对活性炭担载的Ｖ_2Ｏ_5催化剂催化还原ＮＯ活 性的影响进行了研究．发现ＳＯ_2对此催化剂具有明显的促进作用，这种促进作用与 Ｖ_2Ｏ_5担载量和反应温度有密切的关系．在较低Ｖ_2Ｏ_5担载量（重量百分比为１％～５％）时， ＳＯ_2对催化活性有明显正效应，而在较高Ｖ_2Ｏ_5担载量（＞７％）时，这种促进作用消失，甚 至有负效应．低于１８０℃，ＳＯ_２的存在毒化催化剂，但高于此温度反而有利于反应的进行． 对ＳＯ_2的促进作用的原因进行了初步研究和讨论，结果说明其来源于ＳＯ_2在催化剂表面 的吸附，并形成ＳＯ~2-_４，从而增加了催化剂表面酸性和催化活性．     

负载型铼催化剂体系与甲醇选择氧化性能的关系

以铼酸铵为前驱体,制备了氧化物负载型铼催化剂并研究其甲醇选择氧化反应的催化性能.结果表明,Fe₂O₃和V₂O₅等氧化物负载型铼催化剂表现出很高的甲醇选择氧化制备二甲氧基甲烷的催化性能,选择性可达90%～94%(摩尔分数).选择氧化反应活性与铼担载量有关.在α－Fe₂O₃担载的铼催化剂中,以担载质量分数为1%～3%铼的催化剂活性最高[450mmol/(h·gRe)],而高于3%的铼担载量,单位铼催化活性逐渐下降.XRD,XPS和脉冲反应等结果表明,铼酸铰负载于α-Fe₂O₃载体上,并于He气氛中焙烧后,所得表面铼物种与担载量有关,当低于单层担载量时以Re⁶⁺占主导,而高于单层担载量时则Re⁶⁺与Re⁴⁺物种共存.     

SiO_2负载的磺化三苯膦铑配合物催化高碳烯氢甲酰化及反应中的氘逆同位素效应

水溶性磺化三苯膦铑配合物担载在SiO_2表面制得的负载化水溶性Wilkinson催化剂具较大的比表面积,当1-己烯、1-辛烯、1-庚烯和十一烯酸甲酯等液态高碳烯烃在这种催化剂上于固定床加压流动态反应器中连续进行氢甲酰化催化反应时,产物醛的选择性98～100%,并可在适当过量配体存在下保持较高的催化活性.在这种催化剂上分别于CO用/H_2和CO/D_2气氛下进行烯烃氢甲酰化反应,可观察到显著的氘逆同位素效应.根据分析,初步认为酰基物中间体氢解反应可能是SiO_2负载的磺化三苯膦铑配合物催化剂上高碳烯氢甲酰化的速控步骤.     

V_2O_5/MO-Al_2O_3(M=Mg,Ca,Sr,Ba)催化剂用于正丁烷催化氧化脱氢反应（英文）

采用浸渍法制备了不同V2O5担载量的V2O5/MO-Al2O3(M=Mg,Ca,Sr,Ba)催化剂,钒物种的前驱体为偏钒酸铵.对制备的催化剂进行了一系列表征,并对催化剂上正丁烷选择性氧化脱氢制取丁烯进行了反应研究.表征结果(包括比表面积、X射线衍射、傅里叶红外光谱、氢气程序升温还原和拉曼光谱)显示,不同碱土金属元素掺杂的催化剂显示不同的钒价态信息和催化性能.其中掺杂Ca,Sr,Ba的催化剂,正钒酸盐相很难被还原,因此催化剂的氧化还原循环难以建立,导致以上三种催化剂在正丁烷氧化脱氢反应中活性较低.然而,Mg掺杂的催化剂却显示出较高的催化活性和选择性.实验结果表明:在Mg掺杂的载体上担载5%V2O5的催化剂上600°C时可获得高达30.3%的正丁烷转化率和64.3%的烯烃总选择性.这与V2O5担载量为5%时,在获得高度分散的钒氧化合物物种时可使MgO晶相稳定存在密切相关.     

纳米Ag@AgBr表面敏化K_2Ti_4O_9可见光催化剂的微波合成、表征和光催化活性(英文)

利用微波法合成纳米尺寸Ag@AgBr表面敏化K2Ti4O9的复合光催化剂(Ag@AgBr/K2Ti4O9),并通过SEM、X-射线能量色散谱(EDX)、TEM、选定区域电子衍射(SAED)、XRD、紫外-可见漫反射(UV-VisDiffuseReflectance)、XPS等对其进行了表征,同时在可见光下测定催化剂对有机物降解的光催化活性。结果表明,粒径为0.2~0.5μm的Ag@AgBr均匀分散在K2Ti4O9表面,Ag@AgBr/K2Ti4O9对可见光有很好的吸收且Ag@AgBr的担载量影响可见光的吸收。当Ag@AgBr的担载量为25wt%时,复合光催化剂具有最高的光催化活性,光照1h对罗丹明B(RhB)的降解率可达97%。另外,催化剂的担载量和稳定性也做了考察。催化剂较高的光催化活性主要归因于Ag纳米粒子的表面等离子体效应和有效的光生电子-空穴的分离。     

V2O5/MO-Al2O3（M = Mg，Ca，Sr，Ba）催化剂用于正丁烷催化氧化脱氢反应

采用浸渍法制备了不同V2O5担载量的V2O5/MO-Al2O3(M = Mg, Ca, Sr, Ba)催化剂,钒物种的前驱体为偏钒酸铵.对制备的催化剂进行了一系列表征,并对催化剂上正丁烷选择性氧化脱氢制取丁烯进行了反应研究.表征结果(包括比表面积、X射线衍射、傅里叶红外光谱、氢气程序升温还原和拉曼光谱)显示,不同碱土金属元素掺杂的催化剂显示不同的钒价态信息和催化性能.其中掺杂Ca, Sr, Ba的催化剂,正钒酸盐相很难被还原,因此催化剂的氧化还原循环难以建立,导致以上三种催化剂在正丁烷氧化脱氢反应中活性较低.然而, Mg掺杂的催化剂却显示出较高的催化活性和选择性.实验结果表明：在Mg掺杂的载体上担载5% V2O5的催化剂上600°C时可获得高达30.3%的正丁烷转化率和64.3%的烯烃总选择性.这与V2O5担载量为5%时,在获得高度分散的钒氧化合物物种时可使MgO晶相稳定存在密切相关.     

富氧条件下Co/ZSM-5催化剂对C_3H_8选择还原NO_x的性能

采用多种物理化学手段研究了在模拟的轻型柴油车尾气中不同Co担载量及Cu掺杂的Co/ZSM-5催化剂的Co组分分散状态、可还原性、NO吸附脱附性质对C3H8选择性催化还原NOx性能的影响。结果表明,浸渍法制备的Co/ZSM-5催化剂上既有外表面上的Co3+和Co2+物种,也有孔内的Co2+离子。富氧条件下Co/ZSM-5催化剂上C3H8选择性催化还原NOx的活性主要与ZSM-5载体孔外表面分散的CoOx物种中的钴离子可还原能力和NO吸附脱附性能密切相关。Co/ZSM-5催化剂上适宜的Co担载量约为4.0wt%,低担载量时随Co担载量增加,表面CoOx物种中钴离子可还原能力增强,C3H8选择性催化还原NOx的低温转化活性增加;高担载量时,随Co担载量增加,单位Co离子的NO吸附量的减少以及催化剂表面活性中心数的减少,导致了Co/ZSM-5催化剂NOx的转化率和催化剂比速率(k)的下降。孔外表面Co3O4晶体的存在使催化剂表面产生较强的NO吸附,并在高温时有利于C3H8的氧化燃烧,使C3H8选择性催化还原NOx的活性降低。     

Mo2C/Al2O3催化剂用于甲烷部分氧化(POM)制合成气的研究

制备了一系列不同Mo2C担载量的Mo2C／A1203催化剂，利用微型固定床反应器对其POM反应进行了活性评价，并采用XRD、SEM和BET等方法进行了结构表征．实验结果表明，纯Mo2C催化剂在反应初期有较高的CH4转化率，但CO和H2的选择性很低，随着反应时间的增加，CH4转化率急剧下降．Mo2C担载量小于24．8％的催化剂，随担载量增加，CH4转化率明显升高．同时，随着反应时间的增加，CH4转化率有所下降，CO和H2的选择性则明显升高．Mo2C担载量在35．4％—42．5％的催化剂，具有好的CH4转化率和CO、H2选择性，但担载量过高时，CH4转化率会随反应时间的增加而下降．结构表征表明，未担载的和担载的碳化物催化剂均为β-Mo2C，担载量小于10．6％时，Mo2C高度分散于A12O3表面，担载量较高时，Mo2C颗粒变大，比表面减小．     

用于光氧化水放氧的分子筛担载过渡金属氧化物催化剂的表面结构及特性表征

用IR,PAS,XRD和DTA,TGA及XPS,SEM对Na-Y型分子筛担载的过渡金属氧化物催化剂的表面结构和特征进行了研究.结果表明,单元RuO_2/Y催化剂的活性相分布均匀,价态单一,Ru:O≤2,RuO_2微晶粒线度为30—40(?),催化剂表面上存在L酸和B酸中心。对于分浸或共浸Ru-Fe复合催化剂,它们的表面结构、金属价态、微晶粒线度均有所不同,并存在着不同的金属与金属或担体间的强相互作用(或化学作用),因而它们的催化活性差异也大。同晶型的RuO_2,IrO_2及其复合的催化剂的结构性能变化不大,都具有较高的催化活性。     

担体对Fe—MnO催化剂CO＋H2反应性能的影响

考察氧化物担体对Fe-MnO催化剂反应性能影响的结果表明,担体的类型对Fe-MnO催化剂CO加氢反应性能影响很大,其低碳烯烃选择性相差悬殊,Al_2O_3、SiO_2和MgO担载的Fe-MnO催化剂都不利于低碳烯烃的生成,而TiO_2担载的Fe-MnO催化剂则具有较高的烯烃选择性和催化活性。从担体-金属相互作用本质的差异,研究了担体对金属活性组分化学状态的影响及催化活性相与F-T合成烯烃的关系,发现担体-金属间的电子效应有利于催化剂活性和选择性的提高,其它物理化学效应引起的相互作用则不利于改善催化剂性能;还表明Fe_(?)C是催化活性相,Fe~(2+)物种的存在不利于提高烯烃的选择性。     

Al2O3担载Ni-Cr/MgAl2O4催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢研究

利用浸渍法制备了担载于γ-Al2O3上的Ni-Cr/MgAl2O4尖晶石催化剂,考察了催化剂对乙醇水蒸气重整的性能,结合X射线衍射(XRD)的表征结果,研究了催化剂的构效关系.实验结果表明,Ni、Cr担载量为15%和5%的催化剂对乙醇中低温水蒸气重整反应(SRE)表现出较高的催化活性和选择性,400℃时乙醇转化率可达到98.9%,氢气选择性为51.4%;450℃时,转化率可达到100%,氢气选择性为73.8%.     

ZrO_2、TiO_2担载氧化铁催化剂上二氧化碳加氢制低碳烃(英文)

采用创新方法制备的ZrO2、TiO2担载氧化铁催化剂在二氧化碳加氢制低碳烃反应中显示出良好的催化活性和产物选择性,由15wt?/ZrO2给出的最佳结果为：CO2转化率为20%,除甲烷以外的低碳烃的选择性接近70%。还考察了金属Fe担载量及催化剂的预还原温度对催化活性的影响,发现催化活性随金属Fe担载量的增加而呈现“双峰”现象,这种现象可能与活性物种(零价铁及配位不饱和的三价或二价铁)在催化剂表面的几何排布有关,而两种催化剂的最佳还原温度分别为723 K(5wt?/ZrO2)和773 K(5wt?/TiO2)。     

以钙钛矿型复合氧化物为前驱体构筑La-Ce氧化物修饰的Pt-Co纳米双金属催化剂及其对CO氧化的性能

利用钙钛矿型复合氧化物(PTO)可以将多种金属离子限域并均匀混合于钙钛矿晶格中的特点,提出了一种构筑氧化物修饰的纳米双金属催化剂团簇的新构想。以担载于大比表面积SiO_2上的钙钛矿型复合氧化物La_(1-y)Ce_yCo_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2作为前驱体,将La、Ce、Co和Pt多种金属离子均匀混合并限域于PTO晶粒中,还原后得到Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂;通过氮气吸附-脱附、XRD、H2-TPR和TEM等手段对Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂进行了表征,考察了其对CO氧化的催化性能,研究了构效关系。结果发现,La-Ce-O-Pt-Co构成了纳米团簇,担载于SiO_2表面,形成了Pt-Co纳米双金属颗粒; Co修饰Pt提高了其催化活性,而添加Ce进一步改善了其催化性能。当Ce含量(y)为0.2时,催化剂La_(0.8)Ce_(0.2)Co_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2的活性最佳,在120℃下即可实现CO完全转化,且在含体积分数15%H_2O及12.5%CO_2的气氛中仍具有较好的催化性能。稳定性测试表明,所制得的Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂具有良好的稳定性和抗烧结性能。     

甲烷部分氧化Ni催化剂及助剂的研究

考察了不同Ni担载量的Ni／a－Al_2O_3催化剂的催化性能，以8％Ni（质量分数）最佳．XRD分析表明，8％Ni催化剂表面NiO颗粒最小．TPR分析表明，催化剂表面主要有两种不同化学环境的NiO，当Ni担载量超过12％时，表面开始出现“游离态”NiO，这部分NiO易使催化剂积碳．添加稀土Ce有利于提高Ni催化剂的活性、选择性和稳定性，并对Ce的助剂效应作了研究．     

CO加氢制备碳二含氧化合物Rh-Nd-V/SiO2催化剂配比的优化

采用CO加氢反应、CO吸附和程序升温脱附(CO-TPD)以及程序升温表面反应(TPSR)等方法,考察了助剂Nd和V担载量对Rh-Nd-V/SiO2催化剂上CO加氢合成C2含氧化合物反应性能的影响.研究表明,当助剂Nd和V担载量分别为0.5%和1.0%时,Rh-Nd-V/SiO2催化剂上C2含氧化合物的选择性和时空产率分别达到59.8%和394.5 g/(kg·h).CO吸附和TPD实验表明,随着Nd和V担载量的增加,强吸附的CO数量逐渐增加,而弱吸附的CO数量先缓慢增加后又逐渐降低.TPSR实验表明,助剂Nd的添加抑制了CO的解离和加氢能力,而助剂V的添加提高了CO的解离和加氢能力.结合催化反应评价和表征结果,适量助剂Nd和V的添加提高了未解离的CO比例,使得催化剂上可参与插入反应的CO比例增多,催化剂的活性、C2含氧化合物的选择性和时空收率都有所提高.     

高载量、高活性Ni/Al2O3催化剂的制备及其芳环加氢催化反应

使用共沉淀法制备了担载量很高的Ni/Al2O3催化剂,通过正丁醇干燥处理,提高了催化剂的表面积和担载镍的分散度.实验发现,镍的担载量和干燥过程刘催化剂的表面积、孔结构及金属镍的还原度和分散度影响很大.经过正丁醇处理的80%Ni/Al2O3-B催化剂具有较高的表面积,而担载镍的还原度和分散度也显著提高,使得催化剂具有很高...     

一氧化碳加氢合成烃类产物的研究 Ⅰ.载体效应对Ru催化剂催化性能的影响

用反应测试、程序升温还原(TPR)及氧化(TPO)等方法考察了载体及Ru 担载量等因素对Ru 催化剂用于CO 加氢合成长链烷烃的催化性能的影响。0.5%Ru/Al_2O_3催化剂对生成C_(10)—C_(15)正构烷烃具有良好的活性及选择性,而担载于SiO_2上的相同Ru含量的催化剂则反应性能不佳。当Ru 含量增加至5%时,则担载在Al_2O_3及SiO_2上的Ru 催化剂在催化性能上基本相同,且活性比0.5%Ru 的催化剂有较大提高,但生成C_(10)—C_(15)正构烷烃的选择性则明显下降。从TPR 及TPO 的考察结果发现,对于0.5%Ru/Al_2O_3的催化剂,Al_2O_3载体与金属Ru 之间有较强的相互作用,但在0.5%Ru/SiO_2催化剂上Ru 只与SiO_2发生很弱的相互作用。当Ru 含量增加至5%时,可能是由于Ru 分散度大大下降,无论担载在Al_2O_3上还是SiO_2上的Ru 都不与载体发生明显的相互作用。根据这些结果,对0.5%Ru/Al_2O_3与0.5%Ru/SiO_2上存在着载体效应,而5%Ru/Al_2O_3与5%Ru/SiO_2则没有载体效应的原因进行了解释。认为在0.5%Ru/Al_2O_3催化剂上,由于Ru 与Al_2O_3之间所发生的较强相互作用而导致了一种特殊的活性中心的形成,这种活性中心有利于C_(10)—C_(15)正构烷烃的生成。反之,在0.5%Ru/SiO_2、5%Ru/Al_2O_3及5%Ru/SiO_2催化剂上,其活性中心则与载体没有明显的相互作用而主要显示出金属Ru 本身的催化性能,因而催化剂活性与载体的性质无关。与存在着金属—载体相互作用的中心相比,这种活性中心对合成C_(10)—C_(15)正构烷烃的活性和选择性都较差。这一解释与我们的及文献上的结果能较好地符合。     

担载Ni2（C5H5）2（CO）2催化剂的EXAFS表征

以Ni_2Cp_2(CO)_2(Cp=C_5H_5)为催化剂母体化合物,γ-Al_2O_3,SiO_2为担体制备了担载型镍催化剂,对母体化合物及热分解处理前后的催化剂样品在同步辐射装置上进行了外延X-光精细结构(Extended X-ray Absorpdon Fine Structure)测定,以先进的球面波理论对实验结果进行拟合,标样拟合结果与文献XRD完全一致。催化剂的EXAFS表征结果表明,母体化合物与氧化物担体表面发生了较强的化学作用,镍组分具有较高的分散度,镍在氧化硅表面存在Ni[(O)_8]_n,Ni—Ni两种配位,而在氧化铝表面几乎只存在Ni[(O)s)_n配位,催化剂上Ni—Ni键长比母体化合物Ni—Ni键长增加0.01nm左右,Ni—Ni键的伸长及其配位状态可能对其催化行为有重要影响。