木质素催化转化制取苯、甲苯和二甲苯

对HZSM-5、HY和MCM-22三种催化剂进行了比较,其中HZSM-5催化裂解木质素制备苯、甲苯和二甲苯（BTX）的结果最优．确定了木质素催化裂解的最佳反应条件,包括反应温度、载气流速、催化剂／木质素配比．当反应温度为550-600℃,载气流速为300mL／min,催化剂／木质素配比为2时,使用HZSM-5催化裂解制备BTX的最高C产率和芳香选择性分别可达25．3％和90．9％。     

铁促进的Cu/SiO2-Al2O3催化剂上高效气相合成3-甲基吲哚

以苯胺和生物质来源的丙三醇为反应原料,在铁促进的Cu/SiO2-Al2O3催化剂上气相合成了3-甲基吲哚,采用X射线光电子能谱、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射、透射电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)以及热重(TG)分析等技术对催化剂进行了表征.结果表明,向Cu/SiO2-Al2O3催化剂加入铁助剂不仅能明显提高催化剂的活性和选择性,而且能大大改善催化剂的稳定性.在Cu-Fe/ SiO2-Al2O3催化剂上,反应3h,3-甲基吲哚收率能够达到48％,而且催化剂经过再生可以重复使用,即使反应43 h,其产物收率也没有明显的降低.各种表征表明,向Cu/SiO2-Al2O3加入铁助剂能增强铜和载体之间的相互作用,由此大大提高了铜粒子在载体表面的分散度,并且有效减少了反应过程中铜组分的流失;此外,铁助剂还能显著减少催化剂的中强酸中心数,增加弱酸中心数,从而提高3-甲基吲哚的选择性,并且抑制了积炭的形成.     

CF4在Al2O3基金属氧化物上的分解反应

考察了在无水条件下γ-Al2O3基金属氧化物M-Al2O3(M=Mg、La、Ba、Ce、Ni、P)与CF4反应转化为金属氟化物的反应. 结果表明, 在所筛选的金属氧化物中, γ-Al2O3的初活性较高, 但由于CF4分解时产生的强放热效应使未反应的γ-Al2O3发生了α相变, 致使CF4转化率急剧下降, 反应温度越高, γ-Al2O3的α相变越快, 活性下降就越快. CF4在MgO-Al2O3上分解时, Mg物种比Al优先氟化生成了MgF2, Mg物种的氟化反应及其产生的强放热效应使MgAl2O4结构发生了解体. 在Al2O3表面负载助剂P、Ni,提高了其热稳定性, 抑制了CF4高温分解时未反应的Al2O3发生α相变, 使更多的γ-Al2O3参与了CF4分解反应.     

Synthesis of Cumene from Lignin by Catalytic Transformation

Cumene is an important intermediate and chemical in chemical industry.In this work,directional preparation of cumene using lignin was achieved by a three-step cascade process.The mixture aromatics were first produced by the catalytic pyrolysis of lignin at 450℃ over 1% Zn/HZSM-5 catalyst,monocyclic aromatics with the selectivity of 85.7 wt% were obtained.Then,the catalytic dealkylation of heavier aromatics resulted in benzene-rich aromatics with 93.6 wt% benzene at 600℃ over Hβ catalyst.Finally,the cumene synthesis was performed by the aromatic alkylation,giving cumene selectivity of 91.6 C-mol% using the[bmim]Cl-2AlCl₁₃ ionic liquid at room temperature for 15 min.Besides,adding a small amount of methanol to the feed can efficiently suppress the coke yield and enhance the aromatics yield.The proposed transformation potentially provides a useful route for production of cumene using renewable lignin.     

Pd-Cu/γ-Al_2O_3催化苯乙炔选择性加氢反应

为了提高苯乙炔加氢反应中的苯乙烯选择性,本文采用"胶体-等体积浸渍"两步法制备了Pd-Cu/γ-Al2O3双金属催化剂.利用高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、CO脉冲化学吸附、N2物理吸附、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等技术表征了Pd-Cu/γ-Al2O3的结构性质,考察了Cu/Pd摩尔比、Pd负载量以及金属引入顺序对Pd-Cu/γ-Al2O3催化苯乙炔选择性加氢性能的影响.结果表明,与Pd/γ-Al2O3单金属催化剂相比,Pd-Cu/γ-Al2O3的苯乙烯选择性大幅度提高,尤其是当Pd负载量为0.3%(w),且Cu/Pd摩尔比为0.6时,Pd-Cu/γ-Al2O3表现出优异的加氢选择性;在0.1 MPa和40°C下,当苯乙炔转化率为90%时,双金属催化剂的苯乙烯选择性可达95%;当转化率达到99%以上时,苯乙烯选择性仍保持在82%左右.分析表明,Pd-Cu/γ-Al2O3中形成了Pd-Cu合金,但是两种金属间不存在电子转移,Cu对Pd的几何效应才是导致Pd-Cu/γ-Al2O3苯乙烯选择性增加的主要原因.     

Comparative Study of CuO Species on CuO/Al2O3, CuO/CeO-Al2O3 andCuO/La2O-Al2O3 Catalysts for CO Oxidation

CuO/Al2O3, CuO/CeO2-Al2O3, and CuO/La2O3-Al2O3 (denoted as Cu/Al, Cu/CeAl, and Cu/LaAl) catalysts were prepared by an impregnation method. CuO species and CuO/Al2O3 thermal solid-solid interaction were characterized by in situ XRD, Raman spectroscopy and H2-TPR techniques. For the Cu/Al catalyst, a CuAl2O4 phase exists between the CuO and Al2O3 layer and the CuO phase exists on the surface in both highly dispersed and bulk forms. For the Cu/CeAl catalyst, there is highly dispersed and bulk CuO on the surface, but most of the CuO has transferred into the internal layer of CeO2 as bulk CuO and CuAl2O4. For the Cu/LaAl catalyst, only bulk CuO is present on the surface of the catalyst and no CuAl2O4 is formed. The catalytic activity order for CO oxidation is Cu/CeAl>Cu/Al>Cu/LaAl. The highly dispersed CuO on the catalyst surface may be the active phase for CO oxidation. The results show that the addition of CeO2 not only promotes both the transference of CuO and the formation of CuAl2O4 but also favors the CO oxidation due to the association of highly dispersed CuO with CeO2, while La2O3 hinders the transference of CuO and the formation of CuAl2O4.     

Application of ZrO2-Al2O3 Aerogels to Catalysts

ZrO2-Al2O3 aerogels were prepared by hydrolysis of metal alkoxides in alcoholic solutions and supercritical drying in order to obtain an improved de-NOx catalyst with high activity in a wide temperature range. The aerogels have about 20–50% higher activity than the xerogels in the range 300–600°C. The higher activity of aerogels may be attributed to the higher effective gas diffusivity in them, estimated to be about 20–60 times higher than that of the xerogels, because of their high porosity and large pore size. The catalytic activity of aerogels containing 4–10 mol% ZrO2 is more than 20% higher than that of Al2O3 aerogels at temperatures <450°C.     

La-Ba-Sn(Sm,Ce)体系催化剂上的甲烷氧化偶联

报道了La-Ba-Sn(sm,Ce)体系催化剂上甲烷氧化偶联反应(OCM)的催化性能.实验结果表明:第三组分Sn、Sm、Ce的添加显著提高了OCM催化活性和C₂烃选择性.不同催化剂制备方法对催化活性的影响不同,混浆法低温焙烧有利于低温OCM反应;干混法高温焙烧能在最佳OCM反应条件下获得较高的C₂烃收率和选择性.     

Na2O或K2O对气相合成1–苯基氮杂环庚烷的CoO/SiO2-Al2O3催化剂的作用

研究了Na2O或K2O对苯胺和1,6己二醇气相合成1-苯基氮杂环庚烷的CoO/SiO2-Al2O3催化剂的作用,并采用X射线衍射、透射电子显微镜、H2-程序升温还原、NH3-程序升温脱附等技术对催化剂进行了表征.结果表明,Na2O助剂能增加催化剂的弱酸中心数,减少中强酸中心数,使催化剂的选择性得到提高.加入K2O使催化剂的弱酸中心数显著减少,并使CoO在反应过程中易于烧结,因此不利于1–苯基氮杂环庚烷的合成.     

热处理过程中SiO2-Al2O3酸性质演变及催化四氢呋喃聚合性能

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3含量为30%的SiO2-Al2O3复合氧化物,借助热重-差热分析(TG-DTA)、N2物理吸附、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)以及吡啶吸附红外(Py-IR)光谱研究了500～900℃范围的热处理过程对SiO2-Al2O3结构、织构、酸性质的影响规律,并与四氢呋喃(THF)聚合性能进行关联.结果表明,经500℃热处理的SiO2-Al2O3拥有高的比表面积、大量的Si—O—Al键以及丰富的酸性中心.随着热处理温度升至700℃,SiO2-Al2O3的织构性质无显著变化,Si—O—Al键数量减少,SiO2-Al2O3总酸量和酸密度下降,强酸中心消失.至900℃时,比表面积和孔体积急剧下降,平均孔径显著增加,酸量和酸密度进一步减少.聚合反应结果表明,产品的收率和分子量均随热处理温度的升高呈现上升趋势.900℃时,产品收率最高,可达47%,聚合物分子量(Mn)为1710.     

Al2（SO4）3／SiO2催化甲醇脱水合成二甲醚

采用浸渍法制备了不同负载量的Al2（SO4）3／SiO2催化剂．使用BET、XRD、FT—IR、异丙醇探针反应、NH3吸附量热和NH3吸附红外等手段对催化剂进行了表征,并测试了其在甲醇脱水合成二甲醚反应中的活性．BET、XRD和FT-IR结果表明,载体SiO2的表面积较高,随着Al2（SO4）3负载量的增加,样品的表面积逐渐降低,当Al2（SO4）3负载量高于20％时,样品表面开始出现晶相Al2（SO4）3．NH3吸附量热和NH3吸附红外结果表明,载体SiO2的酸性很弱,负载了Al2（SO4）3后,样品酸性大大增强,且酸性随着Al2（SO4）3负载量的增加先增强后减弱．样品表面同时存在B酸中心和L酸中心,但以B酸中心为主．Al2（SO4）3负载量为3％的样品的表面酸性最强,因而在甲醇脱水反应中表现出最高的反应活性,533K,甲醇转化率为83．5％,二甲醚选择性100％．     

NiO/γ-Al2O3催化剂中NiO与γ-Al2O3间的相互作用

利用溶胶－凝胶法制备了不同含量的 ＮｉＯ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂,通过ＸＲＤ,ＸＰＳ和 ＴＰＲ等技术考察了制备方法、ＮｉＯ含量和焙烧温度对催化剂结构和Ｎｉ存在状态的影响,发现溶胶－凝胶法制备的催化剂活性组分ＮｉＯ与担体γ－Ａｌ_２Ｏ_３间具有强相互作用．详细地讨论了Ｎｉ物种的还原状态与以“Ｎｉ~０”为活性中心的催化反应的活性之间的关系．溶胶－凝胶法制备的催化剂经高温焙烧后,Ｎｉ以一种类尖晶石结构的固溶体形式存在,这种固溶体态尖晶石可能会抑制Ｎｉ的烧结和流失,提高催化剂的稳定性．     

Co-Mo/SiO2-Al2O3润滑油加氢处理催化剂的制备

以Pluronic P₁₂₃作结构导向剂,采用Al （NO₃）₃-NaAlO₂双水解法合成氧化铝,在成胶过程中加入正硅酸乙酯,制备硅质量分数分别为5%、10%、15%的SiO₂-Al₂O₃载体,并通过共浸渍法制备出Co-Mo/SiO₂-Al₂O₃润滑油加氢处理催化剂。通过XRD、N₂吸附-脱附、Py-FTIR、NH₃-TPD、H₂-TPR、TEM和XRF等手段对载体及催化剂的性质进行表征。结果表明,硅质量分数为10%的SiO₂-Al₂O₃具有优良的孔结构、较多的中强酸以及部分有序的介孔结构。以此为载体制备的Co-Mo/10% SiO₂-Al₂O₃催化剂中,MoS₂颗粒均匀地分散在载体上,具有更多的B酸性位和Ⅱ型CoMoS活性相。以减二线蜡油为原料油的固定床活性评价结果表明,生成油中主要组分为链烷烃与环烷烃;尤其Co-Mo/10% SiO₂-Al₂O₃催化剂具有优良的加氢性能,在15 MPa、380℃、氢油比为1000、空速为0.6 h^-1的反应条件下,其HDS和HDN数值均超过99%,产品中S含量小于10 μg/g,N含量小于2 μg/g,可以满足后续异构脱蜡等对原料的要求。     

Autothermal reforming of methane over Ni catalysts supported over ZrO2-CeO2-Al2O3

Ni catalysts supported on Al2O3, ZrO2-Al2O3, CeO2-Al2O3 and ZrO2-CeO2-Al2O3 were prepared by coprecipitation method, and their catalytic performances for autothermal reforming of methane to hydrogen were investigated. The Ni-supported catalysts were characterized by XRD, TPR and XPS. The relationship between the structures and catalytic activities of the catalysts was discussed. The results showed that the catalytic activity and stability of the Ni/ZrO2-CeO2-Al2O3 catalyst was better than those of other catalysts with the highest CH4 conversion, H2/CO and H2/COx ratio at 750 ℃. The catalyst showed a little deactivation along the reaction time during its 72 h on stream with the mean deactivation rate of 0.08%/h. The catalytic performance of the Ni/ZrO2-CeO2-Al2O3 catalyst was also affected by reaction temperature, no2 ： nCH4 molar ratio and nH2O ： nCH4 molar ratio. TPR, XRD and XPS measurements indicated that the formation of ZrO2-CeO2 solid solution could improve the dispersion of NiO, and inhibit the formation of NiAl2O3, and thus significantly promoted the catalytic activity of the Ni/ZrO2-CeO2-Al2O3 catalyst.     

Effect of Calcination Temperature on La-Modified Al2O3 Catalysts for Vapor Phase Hydrofluorination of Acetylene to Vinyl Fluoride

A La-modified Al₂O₃ catalyst was prepared with deposition-precipitation method. The effect of calcination temperature on the reactivity for vapor phase hydrofluorination of acetylene to vinyl fluoride. The catalysts calcined at different temperatures were characterized using NH₃-TPD, pyridine-FTIR, X-ray diffraction, and Raman techniques. It was found that the calcination process could not only change the structure of these catalysts but also modify the amount of surface acidity on the catalysts. The catalyst calcined at 400 oC exhibited the highest conversion of acetylene (94.6%) and highest selectivity to vinyl fluoride (83.4%) and lower coke deposition selectivity (0.72%). The highest activity was related to the largest amount of surface acidity on the catalyst, and the coke deposition was also related to the total amount of surface acidic sites.     

Pt/Al2O3和Pt-Cu/Al2O3催化CCl4氢化脱氯反应

制备了Al2O3负载Pt单金属催化剂和负载Pt-Cu双金属催化剂,比较了二者不同还原温度对其催化CCl4氢化脱氯反应性能的影响。 单金属Pt催化剂上主要生成CHCl3,而双金属Pt-Cu催化剂上产物随催化剂制备时的还原温度不同而异,当催化剂经400 ℃用H2还原后产物主要为CHCl3,而当催化剂经800 ℃用H2还原后产物主要为CCl2CCl2。 由于CCl4氢化反应是强放热反应,催化剂表面局部过热使得在反应中生成的C2等产物聚合结焦,覆盖了催化剂的活性中心,导致催化剂失活。 因此,通过加入甲醇作为稀释剂以带走部分反应热可提高催化剂的稳定性。 同时也降低了CHCl3的选择性,提高了CCl2CCl2的选择性。     

WO3在不同担体上的程序升温硫化研究

利用ＴＰＳ方法考察了ＷＯ３在γ－Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３及活性碳上的硫化过程，结果发现，随着ＷＯ２担载量的增加，表面Ｗ物种硫化峰的数目增加，表明ＷＯ３的的担载量超过一定量后，在这三种担体表面，都有几种Ｗ物种同时存在：ＷＯ３／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３与ＷＯ３／Ａｌ２Ｏ３相比，当ＷＯ３担载量低于一个单层分布时，硫化温度明显降低，而超过一个单层分布后，两者的硫化温度相接近，表明ＴｉＯ２的调变作用对低     

Ga2O3/HZSM-5催化剂上丙烷脱氢反应

以直接水热合成和低硅沸石高温水蒸气脱铝两种方法制备了不同Si/Al摩尔比的HZSM-5载体, 考察了Ga₂O₃/HZSM-5催化剂上丙烷脱氢制丙烯的反应性能. 结合XRD, N₂气吸附, ²⁷Al MAS NMR和NH₃-TPD等表征方法, 讨论了催化剂酸性质和孔性质与性能的关系. 实验结果表明, 减少催化剂表面的中强酸量可以显著提高反应的稳定性和丙烯的选择性; 水蒸气脱铝所增加的介孔有同样的效果, 这可能是由于介孔的存在有利于丙烯的脱附和扩散而抑制了寡聚、环化等副反应的发生, 减少了表面积炭的可能性.     

Ce0.67Zr0.33O2对CH4燃烧催化剂Fe2O3/Al2O3的改性作用

固定n（Ce）／n（Zr）比为0．67／0．33,用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体,采用这些固溶体作载体,以Fe2O3为活性组分,用浸渍法制备了一系列催化剂,BET结果显示,将适量Ce0.67Zr0．33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂保持较高的比表面积,TPR结果显示,载体中引入适量的Ce0．67Zr0.33O2可以改善催化剂的氧化还原性能,XRD结果表明,Fe2O3在CeO2-ZrO2-Al2O3载体上呈现出良好的分散状况,老化前后催化剂的晶相结构基本无明显变化,特别是当载体中m（Ce0.67Zr0.33O2）：m（Al2O3）的值为1：2时,Fe2O3／CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂在甲烷催化燃烧中显示出最佳的催化性能和抗高温老化性能。     

K-MnO／y-A1203和Cu／SiO2催化剂应用于苯甲酸甲酯连续加氢合成无氯苯甲醇

以K—MnO／F—Al2O3和Cu／SiO2为催化剂，利用固定床串联反应器实现了苯甲酸甲酯连续加氢合成无氯苯甲醇反应过程．K-MnO/y-Al2O3和Cu／SiO2催化剂对于苯甲酸甲酯连续加氢合成苯甲醇具有良好的加氢活性，反应转化率可达89．2％，苯甲醇的选择性为84．1％．在苯甲酸甲酯加氢连续步骤中的氢醛比得到提高，有效地抑制了副产物甲苯的生成．XRD，SEM和TPR表征结果表明：采用吸附沉淀法制备的Cu／SiO2-C15．2催化剂，氧化铜在载体上具有良好的分散性能，并且易于还原，表现出最佳的苯甲醛加氢活性．