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硅纳米管负载的钌基催化剂费-托合成催化性能研究 《燃料化学学报》2011,39(8):615-620
以模板法合成的硅纳米管(SNT)为载体,用浆态浸渍法制备了钌基催化剂,采用氮气物理吸附、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等手段对其进行了表征。在固定床反应器上(503K,1.0MPa)考察了该催化剂的费-托合成反应活性及产物选择性,并与用商业二氧化硅为载体制备的催化剂上的反应结果进行了比较。结果表明,SNT和SiO2负载的氧化钌在623K可被H2完全还原;SNT负载的钌基催化剂上,钌氧化物颗粒较小、分散性好,还原后钌颗粒被较好地分散在硅纳米管上,且几乎所有的钌颗粒都分布在管内。与以SiO2为载体的催化剂相比,以硅纳米管为载体的钌基催化剂具有较高的费-托合成活性。 相似文献
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负载型钴基催化剂是天然气基费托合成的一种重要催化剂,其金属分散度和活性位密度是决定费托合成反应活性和产物选择性(CH4%, C5+%)的关键因素。因此,提高金属钴的分散度和催化剂的还原度是提高金属钴的原子利用率、降低催化剂成本的一条有效途径。本文综述了近年来高分散型钴基催化剂的研究进展,重点探讨了催化剂制备方法、载体类型及贵金属助剂对催化剂分散度和还原性的影响,以及影响高分散型钴基催化剂的费托合成反应活性、产物选择性和反应稳定性的因素,并对负载型钴基催化剂今后的研究发展提出了一些建议。 相似文献
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氧化铝载体和氧化钡助剂对钌基氨合成催化剂结构和性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
采用不同来源γ-Al2O3(市售Al2O3-1,合成Al2O3-2)作为钌基氨合成催化剂载体,利用浸渍法制备了一系列添加不同BaO助剂含量的Ba-Ru/Al2O3催化剂.通过X射线衍射(XRD)、N2-低温物理吸附、X射线荧光光谱(XRF)、透射电镜(TEM)、H2程序升温还原(H2-TPR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了不同来源的Al2O3以及BaO助剂含量对负载型钌基催化剂的物相结构、织构性质、微观形貌、表面性质和催化剂的氨合成活性等方面的影响.结果表明,载体的物理化学性质对制备的钌基氨合成催化剂的结构以及活性有较大影响.BaO助剂对催化剂的影响主要表现在两个方面:添加量不同导致BaO与γ-Al2O3的作用力不同,从而进一步影响催化体系的比表面积和孔结构性质;BaO助剂会对体系的Ru物种还原性质以及催化剂表面酸碱性质进行调节,适量BaO的加入能够极大提高反应活性,而这种最佳量与载体性质密切相关. 相似文献
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合成氨工业是国家能源与战略的基石,是化学工业的支柱产业,随着国家产业升级与转型,对合成氨工业的能耗提出了较为严厉的要求.钌基催化剂被誉为继铁催化剂后的第二代氨合成催化剂,与铁催化剂相比,钌基催化剂在低温和低压下具有优异的催化性能.炭材料因具有低成本、高比表面积以及电子传输和热传输等独特性能,比其它化合物如MgO,Al_2O_3和BN等更适合作为Ru催化剂的载体,而且也是除铁催化剂外唯一已工业化的载体.虽然炭负载钌催化剂的甲烷化是不可避免的,但BP公司使用石墨化碳作为载体成功地解决了这个问题,并实现了工业化.为了进一步提高钌基催化剂性能,对钌炭催化剂的结构设计尤为重要.中孔炭(MC)孔隙结构发达,可以为钌纳米粒子的分散提供空间,从而有效提高金属钌的利用率,中孔炭负载的钌基催化剂在合成氨反应中表现出优异的催化性能.传统负载型钌基催化剂的制备一般采用浸渍法,虽然可获得高分散的Ru纳米粒子,但其只会分布在载体的表面,因此在反应过程中就容易发生金属纳米粒子的团聚和流失,大大降低使用寿命.而随着新材料制备技术的发展,对催化剂的设计合成方法的研究也越来越多.当金属纳米粒子被镶嵌在载体的壁上时,金属和载体之间就具有较强的相互作用,因而可以稳定金属纳米粒子.本文通过蔗糖原位炭化法将Ru纳米颗粒半嵌入在炭材料中制备镶嵌式Ru-MC催化剂,并采用HRTEM, CO化学吸附等手段系统研究了镶嵌式Ru-MC催化剂与传统浸渍法制备的负载型Ru/MC催化剂之间的差异.采用等体积浸渍法添加Ba和K助剂制备催化剂Ba-K/Ru-MC和Ba-Ru-K/MC.和Ba-Ru-K/MC催化剂相比, Ba-K/Ru-MC催化剂上钌炭相互作用力增强,不但有效提高了钌催化剂的催化活性,而且提高了该催化剂的抗甲烷化能力,从而提高了氨合成条件下催化剂的稳定性和使用寿命.采用该方法制备的钌基催化剂在400°C, 10000 h~(-1), 10 MPa和H_2/N_2=3.0的反应条件下,氨合成反应速率可以达到133 mmol/(g·h),其性能远高于目前报导的钌基催化剂和传统的熔铁催化剂. 相似文献
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A. Yu. Tsivadze M. R. Tarasevich E. A. Maleeva V. E. Baulin I. P. Kalashnikova 《Russian Chemical Bulletin》2015,64(10):2386-2392
The kinetics of catalytic electroreduction of oxygen in a 1 N KOH solution was studied by the rotating disk electrode (RDE) method. Azamacrocyclic iron and ruthenium complexes of the porphyrin and phtalocyanine series were used as catalysts. The reduction of oxygen was also studied on both the individual complexes and the same complexes supported on carbon supports (XC72R and graphene). The catalytic activity and selectivity of the complex is determined, to a high extent, by the nature and electron-donor properties of the metal atom in the complex and, to a lesser extent, by the structure of the organic ligand. 相似文献
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Dr. María S. Leguizamón-Aparicio Dr. Juan J. Musci Dr. Maia Montaña Dr. Leticia J. Méndez Dr. María L. Barbelli Dr. Elena Rodríguez-Aguado Dr. Juan A. Cecilia Prof. Dr. Enrique Rodríguez-Castellón Prof. Dr. Ileana D. Lick Prof. Dr. Mónica L. Casella 《ChemCatChem》2024,16(9):e202301719
γ-Valerolactone (GVL) can be obtained by efficient hydrogenation of levulinic acid using ruthenium-based catalysts in an aqueous medium. This paper reports an in-depth study on the activity and selectivity of Ru catalysts supported on zirconia-alumina, focusing on the effect of Ru concentration (0.5, 1.5 and 3 wt. % of Ru) and the selection of operational reaction variables. The results showed that the activity strongly depends on the number and oxidation state of the supported ruthenium particles. The most active catalyst, Ru3/ZA, presented the highest number of nanometric particles of zerovalent Ru and the highest number of acid sites. This catalyst gave ca. 100 % selectivity towards GVL, at high conversion of levulinic acid (over 99 %) under the best operating conditions evaluated (120 °C, 3 MPa H2 pressure, 1 h of reaction, and 0.1 g of catalyst). In addition, this catalyst kept high levels of conversion and selectivity after successive reuse cycles. 相似文献
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Tomohiko Tagawa Naofumi Nomura Masashi Shimakage Shigeo Goto 《Research on Chemical Intermediates》1995,21(2):193-202
Methanol was synthesized from carbon dioxide and hydrogen over various supported copper catalysts. A support was selected from the viewpoint of its acid-base properties. Acid supports showed high selectivity but low activity. Neutral and basic supports produced only carbon monoxide. Amphoteric supports showed high activities. Among them, TiO2 supports suppressed the reverse water gas shift reaction (CO formation). The role of supports was discussed on the basis of in situ infrared results. 相似文献
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以钴基金属有机框架为前驱体, 利用一步高温碳化自还原法, 通过精确调控碳化过程, 实现等级孔道结构及钴纳米颗粒分散性的可控调节, 制备出高催化活性及产物选择性的等级孔碳负载Co基催化剂. 研究发现, 600 ℃碳化后的催化剂为具有高比表面积的等级孔道结构和高分散的钴纳米颗粒, 在选择性催化1,3-丁二烯加氢反应中, 丁二烯完全转化温度低至60 ℃, 对应丁烯的选择性高达61%, 实现了低温高选择性催化加氢. 相似文献
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载体性质对Pd催化剂加氢脱硫性能的影响 《燃料化学学报》2017,45(8):980-985
以Si O2、全硅MCM-41(Si-MCM-41)、通过机械混合Si-MCM-41与ZSM-5得到的Z-MCM-41-M以及通过在ZSM-5外部包覆MCM-41制备得到的Z-MCM-41四种材料为载体,制备了四种负载型Pd催化剂。采用XRD、HRTEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD手段对Pd催化剂进行了表征;以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,在固定床反应器上对四种催化剂的加氢脱硫(HDS)活性、加氢路径选择性和加氢裂化活性进行了考察,研究了不同类型载体对Pd催化剂加氢脱硫性能的影响。结果表明,载体的性质会显著影响负载型Pd催化剂的加氢脱硫性能。载体的比表面积对负载型Pd催化剂加氢脱硫活性影响不大,但是HYD路径的选择性与载体的孔道结构有关;具有介孔孔道结构有利于加氢路径选择性的提高。酸性载体负载的Pd催化剂表现出较好加氢脱硫活性和加氢选择性,这与氢溢流有关。介孔材料的孔道结构与微孔沸石的酸性有机结合,所得到的Z-M CM-41复合材料是是潜在的贵金属Pd加氢脱硫催化剂优良载体,可有效提升其加氢脱硫活性。 相似文献
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Caio Ribeiro Gomes 《Tetrahedron letters》2008,49(48):6879-6881
Cyclic carbonate and polycarbonate have been selectively obtained with good conversion by coupling carbon dioxide with diglycidylether of bisphenol A. The ruthenium trichloride supported on tetraethylammonium bromide and polyphosphotungstic acid has been found active and selective to produce the corresponding monomeric and polymeric carbonates. These catalysts can be recycled keeping their high product conversion and selectivity. The heteropolyacid itself showed high activity also under supercritical CO2 conditions to yield polycarbonate. 相似文献
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对500℃和800℃焙烧制得的氧化态K-MoO3/γ-AlO3,K-MoO3/SiO2及非负载K-Mo催化剂进行硫化后,测试其合成醇活性.结果表明500℃焙烧制得的负载型催化剂显示较高的合成低碳烃活性和较低的合成低磷醇选择性,经800℃焙烧后,合成低磷醇的选择性大幅度提高.500℃焙烧的非负载K-Mo催化剂显示较高的合成醇选择性,经800℃焙烧后,促碳醇的选择性保持不变.用氨的吸附及TPD方法测定了各样品的酸性,并与催化剂活性对照,发现催化剂酸性越强,酸量越大,则其合成醇选择性越低.催化剂上的乙醇分解实验证实,催化剂的酸量大小与它的醇分解活性成正变关系,这些结果说明催化剂酸性对其合成醇性能有直接的影响. 相似文献