NOx气相光催化氧化降解研究

利用ＴｉＯ２光催化氧化技术对ＮＯｘ进行了净化研究,在一定反应条件下,ＮＯｘ光催化氧化降解率很高,Ｐ－２５的降解达９７％。考察了氧气,水含量等对ＮＯｘ光催化氧化的影响,同时对ＮＯｘ的吸附、光催化氧化动力学行为及机理进行了研究。利用ＦＴＩＲ分析确定反应产物,催化剂失活是由于反应产物硝酸吸附在催化剂表面所致。     

热重法研究CO在Cu-Co-Fe催化剂上脱附动力学

实验已经发现,CO在不同金属上具有不同的吸附特性,这种吸附特性对于CO参与的反应是重要的。由于金属对CO的吸附和活化能力的差异,导致产物分布的明显区别。如在Cu—ZnO催化剂上,CO+H_2主要生成醇类产品,而在钴和铁催化剂上,还生成烃及其他化合物。前文测定了CO在Cu-Co-Fe催化剂上的吸附热及其行为。为了进一步研究CO在催化剂上的吸附特性,本文从脱附动力学角度,对CO在此催化剂上的吸附种类进行考察,得到了有意义的信息。     

含钴、锰杂原子分子筛上烷烃低温分子氧氧化

用水热法合成了MeAlPO-5,MeAPSO-35,MeAlPO-18(MeAPS-18(Me=Co,Mn)分子筛,并用XRD和TPD对其进行表征。考察了在氧气作氧化剂的情况下,辛烷在这些杂原子分子筛上的氧化反应行为。辛烷氧化反应产物中,除辛酮和辛醇外,还出现了辛烷裂解氧化产物和辛烷多氧代产物。不同结构的分子筛催化剂上,辛烷氧化反应产物的选择性差异不大。在含有较多酸中心的MeAPSO分子筛上,n(辛酮)/n(辛醇)比要高于相同结构的MeAlPO分子筛。催化剂转移实验显示,氧化反应在多相体系中进行。考察了反应时间和温度变化对辛烷氧化反应的转化率及产物选择性等的影响,根据实验结果对反应机理进行了讨论。     

CO在Cu上的吸附热测定

CO在金属上的吸附和活化研究是人们深感兴趣的课题之一。对于.CO+H_2反应,不同金属对于CO的吸附能力的差异,会导致产物分布发生变化.吸附热是衡量吸附键强弱的重要标志之一.常见的测定方法有直接量热法、吸附等温线法等,也有用红外光谱法测定.鉴于很多催化剂体系中含有Cu组分,本文采用脉冲热分析方法,对CO在Cu上的吸附热进行测定,考察了温度对吸附热的影响,得到较为满意的结果。     

吸附NOx的功能化硅胶用于催化温和条件下醇的选择性氧化

利用接枝方式将2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPO)固载到SPE柱填料硅胶上制备了功能化硅胶,其吸附NO_x应用于催化醇的选择性氧化反应中. 并利用元素分析、红外光谱、N₂吸附-脱附和NO_x程序升温脱附对催化剂进行了考察. 结果表明,所制备催化剂中TEMPO固载量为0.292 mmol/g,NO_x吸附量为0.749 mmol/g; 常温常压下1 mmol芳香醇在0.5g该催化剂作用下进行选择性氧化反应2h,原料转化率和产物选择性均高达99%. 该催化剂提高了醇分子在孔道内部与TEMPO和NO_x接触几率,促进了反应进行,根据反应现象,对该体系催化机理进行了推测.     

醋酸对环己烷气相氧化脱氢产物选择性影响的研究

以α1-VOPO4相为催化剂, 在环己烷气相氧化脱氢反应中, 通过在原料中加入醋酸可控制反应产物的分布. 研究了不同醋酸量对目标产物选择性的影响, 醋酸在反应体系中优于环己烷吸附在α1-VOPO4催化剂的表面上, 使催化剂表面形成孤立的活性中心, 避免了产物环己烯的深度氧化. 反应温度为450 ℃, 醋酸与环己烷的摩尔比为12.9∶1时, 环己烷的转化率为6.9%, 环己烯的选择性为100%.     

氮化钼催化剂上丁二烯吸附物种的程序升温表面反应

使用程序升温表面反应的方法对氮化钼催化剂上的丁二烯吸附物种进行了考察。结果表明,当用氢气对吸附丁二烯后的氮化钼进行吹扫时,表面大量脱附的是可逆吸附的σ－π配位的Ｃ４物种;１２０℃脱附的产物可能是丁川物种;３２０℃（钝化态为３６０℃）出现了丁二烯的加氢和裂解产物,为强吸附的碳氢物种;聚合物的脱附出现在１２０～３６０℃,其脱附温度随反应条件或催化剂的不同而变化。新鲜态和钝化态催化剂在不同温度区域的脱附     

Pd-Ni/Al2O3催化剂上α-呋喃甲酸加氢反应研究

采用连续流动固定床微型反应器考察了Pd—Ni／Al2O3催化剂上α-呋喃甲酸加氢生成α-四氢呋喃甲酸的反应．研究了反应的温度，压力，气、液体流速，以及氢油比对催化反应性能的影响．结果表明；在2．5MPa，200℃．氢气空速6600h^-1，液体空速3．0h，氢油比为200时，α-呋喃甲酸转化率为94％，α-四氢呋喃甲酸选择性100％，产率94％，催化剂连续运转300h后未见活性下降．应用程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)技术考察了催化剂表面吸附状态与催化加氢活性的关系．结果表明Pd—Ni／Al2O3催化剂表面存在两种活性中心，催化加氢反应主要在较弱的活性中心上进行．该催化剂体系反应活性高，选择性和稳定性好，反应条件温和，操作简单，产物易分离，具有良好的应用前景．     

CO在Ag掺杂的氧化锰八面体分子筛上吸附的TAP研究

利用产物瞬时分析反应器中进行的单脉冲实验, 考察了393～493 K温度范围内CO在Ag掺杂的氧化锰八面体分子筛上的吸附行为. 实验表明: CO在催化剂表面发生化学吸附, 并与晶格氧反应生成CO₂. 通过对该过程反应物及产物脉冲响应曲线的模拟, 得到了各基元反应的动力学参数. CO和CO₂在该催化剂表面的脱附活化能分别为83和31 kJ/mol, CO与晶格氧的反应活化能为116 kJ/mol.     

D-72磺酸树脂催化环己酮肟液相贝克曼重排制己内酰胺

在以二甲亚砜作溶剂,以D-72固体磺酸树脂为催化剂的两相体系中,实现了由环己酮肟液相贝克曼重排制备己内酰胺的反应.主要考察了环己酮肟在固体酸催化剂上的吸附热力学规律以及溶剂、反应温度、反应时间、催化剂用量以及催化剂的重复使用性等因素对重排反应的影响.结果表明,环己酮肟在磺酸树脂上的等温吸附过程符合Langmuir吸附模型,吸附等温线可用Langmuir等温方程和速率方程来描述.在二甲亚砜溶剂中,当反应温度在130℃,催化剂用量为0.5 g(催化剂:环己酮肟=1:2(质量比))的条件下反应6小时,环己酮肟的转化率高达100%,己内酰胺的选择性为86.2%,主要副产物为环己酮.该法对环境无害,反应条件温和,催化剂容易分离和可重复使用等优点.     

Co催化剂超临界相FT合成反应的研究

进行了Ｃｏ／ＳｉＯ２催化剂在超临界介质存在下的Ｆ－Ｔ合成反应，考察了反应介质（气相，超临界相）对ＣＯ转化率及烃收率的影响，重点研究了α－烯烃（１－Ｃ１４）加入以催化剂反应性能及产物分布的影响，结果表明，引入的超临界介质可以将反应热及重南产物从催化床层及对移去，改善了过程的传热及传质效率，使ＣＯ的转化率和烃收率显著提高，反尖体系中加入的α－烯烃，借助于超临界介质的作用可以吸附到催化剂表面，并发生链增     

镍铝催化剂吸附动力学参数的非线性动态分析

在推导出适应于甲烷化反应体系非线性动态分析不同吸附物种动力学参数模型的基础上，采用计算优化出工业镍铝甲烷化催化剂上可逆吸附氢和可逆吸附一氧化碳的吸附速率常数和吸附平衡常数。结果表明，镍铝催化剂上吸附可逆氢要比吸附一氧化碳快２．２倍左右。该结果为镍铝催化剂上甲烷化产物的生成主要依赖于一氧化碳的吸附这一判断提供了理论依据。由于镍铝催化剂上甲烷化是可逆吸附氢与不可逆吸附一氧化碳共同作用的结果，且不可逆吸     

Ni/Al2O3催化剂表面状态对CH4氧化反应的影响

采用瞬变响应技术研究了常压700℃条件下气相O2、Ni/Al2O3催化剂表面上可逆吸附氧物种及催化剂的表面状态对CH4吸附、反应以及CH4部分氧化反应的影响,同时也对CH4部分氧化制合成气反应过程中催化剂表面所处的状态进行了研究.结果表明,如果催化剂表面处于氧化态,CH4不能吸附分解,只能通过RidealEley机理与催化剂表面的吸附氧进行非选择性氧化反应,这将严重影响CH4的转化和目的产物H2、CO的选择性.只有在还原的催化剂上,CH4部分氧化制合成气反应才能高转化、高选择性地进行.在CH4部分氧化制合成气反应过程中,催化剂表面处于还原态,不存在多余的中间氧物种NiO,但存在少量的碳物种,这有利于保持催化剂的还原态和抑制CO2的生成.     

Pt/TiO2催化剂上顺酐选择加氢制丁酸

 采用溶胶-凝胶法和超临界乙醇干燥技术制备了Pt/TiO2催化剂,利用X射线衍射、透射电子显微镜、低温N2吸附和X射线光电子能谱等测试手段对催化剂进行了表征,考察了Pt含量、催化剂还原温度和助剂K的含量对其催化顺酐选择加氢制丁酸性能的影响. 结果表明,催化剂还原温度为500 ℃时,反应的主产物为丁酸; 添加适量的K助剂可以提高催化剂中Pt的分散度, K组分起到了电子给予体的作用,使催化剂表面的Pt呈富电子状态,有利于催化剂表面上反应物的吸附和产物的脱附,使催化剂的活性得到明显提高.     

配体对固载型锰希夫碱催化剂的影响

以官能团化的MCM-41为载体,通过配位键键连法制备了6种不同配体的固载型锰希夫碱配合物,并使用FT-IR、XPS、N2吸附-脱附、DR-UV/vis、XRD和TGA-DTA等技术对其进行表征.将制得的催化剂用于环己烯的氧化反应,考察了催化剂催化分子氧氧化环己烯的反应性能,结果表明配体的类型对催化剂的活性和产物的选择性...     

SURFACE STUDIES ON A YBa_2Cu_3O_(6～7) CATALYST FOR CO_2 HYDROGENATION TO METHANOL

研究了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６～７超导催化剂上ＣＯ２的加氢反应。应用ＴＰＤ、ＴＰＲ、ＳＥＭ和原位ＦＴＩＲ等技术对催化剂进行表征发现，ＣＯ２极易吸附到ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６～７催化剂的氧空位上。反应过的催化剂易被还原。反应的中间物种是醛基和甲酸根。根据ＦＴＩＲ结果提出甲醇是ＣＯ２和Ｈ２反应的直接产物，ＣＯ２＋Ｈ２→ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ和ＣＯ２＋Ｈ２→ＣＯ＋Ｈ２Ｏ是体系中存在的平行反应     

离子液体中1—苯基—1—二甲苯基乙烷的清洁催化合成

研究了在1-甲基-3-烷基咪唑、1-烷基吡啶及盐酸三甲胺季胺盐与无水AlCl3组成的室温离子液体系中,二甲苯与苯乙烯的烷基化反应制1-苯基-1-二甲苯基乙烷及其衍生物。对离子液体催化剂量和反应条件对产物组成级副产物数量的影响进行了考察。结果表明,离子液反应体系中存在着烷基化与异构化两个不同的反应阶段。该体系具有很好的催化性能,反应可在常温下进行,且产物易于分离、纯度高,催化剂可以重复使用。     

高温沉淀铁基催化剂上费托合成含氧化合物生成机理的研究

采用漫反射原位红外光谱法及化学捕获方法,考察了费托合成过程中高温沉淀铁基催化剂表面吸附物种的变化,并探讨了含氧化合物的生成机理。结果表明,CO在高温沉淀铁基催化剂上有线式和桥式两种吸附态存在,同时,CO的吸附在催化剂表面生成大量含氧化合物前驱体。费托原位实验捕获到了一些较关键的中间产物:表面乙酸盐、表面酰基、甲氧基等。同时发现高温沉淀铁基催化剂表面具有以下反应共性:醇类可与表面羟基结合生成烷氧基团;催化剂表面的吸附分子具有氧化性;一些基础化学物质如OH^-、晶格氧等可以与甲醇或乙醛分子发生反应。对CH₃OH + CO及CH₃I + CO + H₂两个反应的化学捕获实验表明,酰基是C₂⁺含氧化合物的重要中间产物,酰基加氢是形成C₂⁺含氧化合物的关键步骤。根据表面中间产物及反应特性,得到了高温沉淀铁基催化剂上费托合成含氧化合物的生成机理。     

Cu/MgO催化剂上NO-TPO和CO-NO反应性能

采用TPD技术考察了Cu/MgO催化剂表面NO的脱附和分解。载体MgO表面有两类NO吸附中心,为MgO表面碱中心。负载Cu后,由于Cu覆盖了MgO表面碱中心,使Cu/MgO(>1%)催化剂表面只有吸附在Cu上的NO。热脱附过程伴有明显的分解,产物为N~2,N~2O和O~2。CO-NO反应低温有利于N~2O生成,而高温有利于N~2生成,反应活性与NO-TPD峰温有较好的对应关系。NO在催化剂表面解离(NO~a→N~a+O~a)是CO-NO反应的速控步。     

用离子阱检测器考察尖晶石型催化剂的吸附性能

铁系尖晶石型催化剂对丁烯氧化脱氢制丁二烯的反应具有活性高、选择性好、操作条件温和以及生成有害含氧化合物少等突出优点。为考察该催化剂在反应中的作用机理,国内外学者曾进行过许多基础理论研究。在脱附过程中,尖晶石型催化剂表面吸附的丁烯或丁二烯能与表面氧发生反应,生成多种产物。H.H.Kung等曾用脉冲吸附、色谱分析等方法进行研究,而有关程脱产物的质量分布情况报导较少。本文采用TPD-ITD在