铂催化剂上烃类的异构化反应机理Ⅰ.烷烃异构化反应的类三元环机理

应用微型反应-色谱技术(稳态流动技术及脉冲技术)研究了C_6和C_7异构化反应产物分布的特点,提出了烷烃在铂催化剂上异构化反应的类三元环新机理,它能很好地说明产物分布,特别是关于季碳异构体的生成。根据类三元环机理,烃分子首先在间位碳原子上各脱掉一个H原子,形成同铂原子以a,γ相连的三次甲基吸附态,它近似于铂环丁烷,异构化反应是由于铂环丁烷重排。可以按铂环丁烷的取代基位置与稳定性的关系对各种三次甲基吸附态的生成难易作比较,推测异构产物分布。实验结果与预测结果相符合。为了说明类三元环机理的理论合理性,对三次甲基吸附态的轨道相互作用和重排反应的对称性进行了初步讨论。     

USHY分子筛催化剂上2-甲基戊烷异构化反应机理

根据实验观察, 以C6正碳离子基元反应为基础定量地描述了2-甲基戊烷在USHY分子筛上异构化反应机理, 以及反应温度对其的影响. 实验结果表明, 在400 ℃下, C6正碳离子从反应物分子提取氢离子反应的速率是C6正碳离子释放质子氢给表面Brфnsted碱基反应速率的10倍, 导致反应物的异构体C6烷烃产物的生成大大快于C6烯烃产物的生成. 同时发现, C6正碳离子释放质子反应比从反应物分子提取氢离子反应要求更高的活化能, 因此在高温下, C6烷烃产物的生成量比C6烯烃产物的生成量少. 描述了各种C6正碳离子的反应途径和相互转变机理, 定量地比较了它们的反应活性和选择性, 得出了某些烃催化裂化中异构化反应选择性变化的普遍规律.     

Cu-ZSM-5/堇青石整体式催化剂上NO的吸附态及分解反应机理

 用傅里叶变换漫反射红外光谱法研究了原位合成的不同硅铝比的Cu－ZSM－5／堇青石整体式催化剂上一氧化氮的吸附态,以及温度和一氧化氮浓度对吸附态的影响．结果表明,铜在整体式催化剂中主要以二价铜离子的形式存在,未发现一氧化氮在一价铜离子上的特征吸收峰;由二价铜的一氧化氮吸附物种衍生的Cu2＋（O）（NO）是与活性密切相关的物种．探讨了NO分解可能的反应机理．     

NixB／沸石催化剂上异丙苯的吸附态

硼化镍是新型的加氢催化材料,具有独特的催化特性。本文用红外光谱研究NixB/沸石催化剂上异丙苯的吸附态,并通过异丙苯临氢裂解反应性能及其产物分布对其吸附态作进一步的阐明。     

烃类加氢异构化及加氢异构裂化催化剂的研究开发

综述了中国科学院大连化学物理研究所烷烃加氢异构化和加氢异构裂化反应催化剂的研发历程、工业应用及对我国石油炼制工业所做的贡献.1960年代,大连化学物理研究所在烷烃加氢异构化的研究中提出了"电子.酸性催化剂杂交规律",并相继成功研发石蜡基重油加氢异构裂化催化剂和重油单段加氢异构裂化催化剂,并应用于从大庆石蜡基原油馏分生产低冰点航空煤油.重油单段加氢异构裂化催化剂在大庆炼油厂建成的40万吨/年加氢异构裂化装置工业应用已20多年,创造了巨大的经济和社会效益.进入21世纪,大连化学物理研究所又开发出了以分子筛为载体的润滑油基础油加氢异构脱蜡催化剂,于2008年在中国石油大庆炼化公司建成20万吨/年的工业装置实现工业化应用.     

二茂锆衍生物的量子化学计算Ⅱ.二茂锆卤素衍生物的EHMO计算

采用EHMO法计算了Cp₂ZrX₂(Cp:环戊二烯基;X:F,CI,I)的分子轨道能量组成并计算了这类络合物在可见-紫外光区的电子跃迁.为了检验我们的计算结果,测定了Cp₂ZrCl₂在可见-紫外光区的吸收光谱.计算结果如下:(1)三种络合物的能级图都非常相似,HOMO都是10b₂,LUMO都是13_α1.能级差按F,Cl,I的顺序减少,分别为1.51,1.47和1.37eV.(2)能量最低的一组空轨道主要是由Zr的d轨道组成,它们的能量都和Zr的d轨道能量接近.在填满轨道中,没有以Zr的d轨道为主体的分子轨道,这一点与通常认为这类络合物是d⁰体系的看法一致.卤素配位体的改变对能级高低和轨道组成有一定影响.(3)随卤素配位体的改变,Zr原子上的正电荷和卤素配位体上的负电荷,按F,Cl,I的顺序减少,而两个环戊二烯配位体上的负电荷则变化不大.(4)计算了这类络合物在可见-紫外光区的电子跃迁,发现在可见光区有一个吸收带,在紫外光区有三个吸收带.对产生这些谱带的跃迁性质进行了探讨.(5)实验测定了Cp₂ZrCl₂在四氢呋喃溶剂中的紫外吸收光谱,得到三个吸收带.计算结果与实验数据十分符合.     

Cu—ZSM—5／堇青石械催化剂上NO的吸附态及分解反应机理

用傅里叶变换漫反射红外光谱法研究了原位合成的不同硅铝比的Cu-ZSM-5/堇青石械催化剂上一氧化氮的吸附态,以及温度和一氧化氮浓度对吸附态的影响。结果表明,铜在整体式催化剂中主要以二价铜离子的形式存在,未发现一氧化氮在一价铜离子上的特征吸收峰;由二价铜的一氧化氮吸附物种衍生的Cu^2 (O)(NO)是与活性密切相关的物种。探讨了NO分解可能的反应机理。     

还原态钼铝催化剂上NO的吸附研究

通过对红外光谱及同位素交换反应后的分析 ,证明吸附在还原态钼铝催化剂上的NO是以双亚硝酰基形式存在的     

原位漫反射红外光谱研究氮氧化物在Ag-ZSM-5催化剂上的吸附态及选择性催化还原反应机理

利用原位分析方法对催化剂表面吸附态进行动态表征，对了解催化反应机理具有重要的意义。漫反射红外光谱是一种理想的原位方法，应用该方法在298－773K范围原位考察了以丙烯为还原剂，NO在Ag-ZSM-5催化剂上的吸附态及选择性催化还原过程。认为NO的选择性催化还原符合直接作用机理，还原的关键是形成有机－氮氧化物（R－NO2或R－ONO）中间体。O2的作用是使C3H6充分活化，并是有效产生有机－氮氧化物不可缺少的条件。     

CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂上的CO_2加氢反应——Ⅰ.表面吸附中间态的表征及反应机理的研究

用TPD-MS,XPS,ESR,脉冲反应技术和活性测定等研究了CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂上CO_2的加氢行为。结果表明,CO_2加氢的反应动力学行为与CO加氢有明显不同,反应产物只有CH_3OH和CO,完全没有烃类产生,也没有出现结炭失活现象。反应时,CO_2先与OH作用生成HCO_3和CO_3,再进一步加氢生成HCOO和HCO等中间物种。HCOO有多种吸附状态,只有一部份HCOO能进一步加氢,而HCO则很容易加氢生成CH_3OH。还原过程中,各中间物种的吸附位不尽相同,进一步反应需要的H的状态可能也不同。CO_2,CO和CH_3OH可能通过中间物种HCOO相互转化。催化剂的活性和选择性与Cu(Ⅰ)和Zn(Ⅰ)的数量密切相关。     

Mn-CaO催化剂上甲烷-二氧化碳共活化制C2烃研究Ⅱ.催化剂表征及反应机理研究

在Mn-CaO催化剂开展了一系列的表征，包括XRD，XPS，CO2-TPD．结合催化剂评价、表征结果，对催化反应机理进行了推测，指出Mn组分与催化剂的活性相关联而Ca组分的主要作用是提供吸附型的CP2（a）^＊，反应过程中形成的Mn^3＋／Mn^2＋离子对在CO2和CH4的活化过程中扮演了重要角色．     

甲基环戊烷在铂催化剂上氢解的动力学研究

研究了甲基环戊烷在负载型铂催化剂上的氢解动力学，建立了新的动力学模型，在Ｐｔ／ＳｉＯ２上，两个平行反应（一个生成正己烷，另一个生成甲基戊烷）在甲基环戊烷吸附脱氢过程中存在显著的焓变差异，而Ｃ－Ｃ键断裂活化能则相近，在Ａｌ２Ｏ３负载铂催化剂上，反应的表现活经能仅是在Ｐｔ／ＳｉＯ２上的一半，这是由于Ｃｌ离子的存在，改变了铂的催化性能，导致缺电子铂颗粒的形成，使反应速率的控制步骤从在Ｐｔ／ＳｉＯ２上的Ｃ     

工业Fe-Mn催化剂上基于详细反应机理的F-T合成动力学模型Ⅰ.烯烃再吸附动力学研究

 利用转篮式无梯度反应器,在工业Fe-Mn催化剂上,在较宽的工业操作相关的反应条件下进行了F-T合成反应动力学研究. 首次提出了利用转篮式无梯度反应器反应气氛和反应温度均一的优势,将烃生成反应动力学的估算从传统的对烃生成和水煤气变换这两类发生在不同活性中心的反应同时进行估算的方法中分离出来,简化了烃生成动力学模型的计算. 在基于亚甲基插入的亚烷基机理动力学模型基础上,考虑到乙烯与催化剂表面强的相互作用,将乙烯和乙烷的生成动力学参数单独计算. 动力学模型计算的链增长、烷烃和烯烃生成的活化能均与文献报道值具有较好的一致性. 由F-T合成动力学模型计算的合成气消耗速率、甲烷生成速率和C5+的生成速率较好地与实验值吻合. 通过动力学模型并结合实验结果分析发现,未考虑除化学反应之外的非本征因素的烯烃再吸附动力学模型不能够正确预测烃产物分布偏离ASF规律及烯烷比随碳数增加而下降的现象.     

原位红外光谱研究Ni/Al2O3催化剂上CO的吸附态:Ⅰ.CO的倒式吸附态

CO在过渡金属上的吸附方式一般认为可分成三类:线式吸附态,桥式吸附态和多重键吸附态.这些吸附态的C—O伸缩振动具有红外活性,共振动频率分别位于～2050,～1950和～1700cm~(-1).但也有人认为CO在过渡金属表面上可能会形成倒式吸附态,即C—O键向表面倾斜,甚至平行于表面.例如,Dijk等曾推测在Ni/SiO_2催化剂上CO可能形成倒式双点吸附态(即C,O原子同时与表面成键).Krasser等用喇曼光谱研究CO在Ni/SiO_2上的吸附态时发现在330cm~(-1)处有一喇曼峰,认为这个峰可能来自倒式     

Ni-MoOx催化剂上的庚烷异构化

在常压固定床流动体系中研究了Ni-MoOx催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能.将质量分数为2%～5%的Ni掺杂于MoO3中可有效地缩短催化剂的还原活化时间,并较大幅度地提高催化剂的比活性.Ni-MoOx催化剂上的正庚烷异构化的反应活化能为35.3kJ/mol,显著低于MoOx催化剂上的活化能(49.3kJ/mol),仅为双功能分子筛催化剂的1/3～1/4.     

在Pt/HZSM-5双功能催化剂上FCC汽油加氢异构化反应机理及动力学研究

在活性趋于稳定的Pt/HZSM-5双功能催化剂上，利用连续流动微反一色谱装置，进行了催化裂化汽油加氢异构化反应机理和动力学的研究．在250-330℃，1．0-3．0MPa反应条件下，考察了催化汽油加氢异构化反应产物分布，按单分子反应机理，建立了催化裂化汽油中烯烃加氢异构化反应网络和动力学模型，计算了反应网络中各步的反应速率常数和活化能．结果表明：Pt／HZSM-5双功能催化剂具有较好的加氢和异构活性，在保证辛烷值不下降的条件下，可使催化裂化汽油中烯烃加氢饱和，达到降低汽油烯烃和提高安定性的目的．     

甲醇在HZSM-5上转化为烃类的催化反应机理

本文提供一些新的实验事实以澄清目前存在的甲醇转化机理研究中的一些问题。文中利用TPSR和GC-MS技术对甲醇和烃类在HZSM-5上的吸附和反应进行了探讨,主要结果有: 1.甲醇脱水生成二甲醚主要是在L酸中心上进行的,而其它烃类的转化是在B酸中心上进行的。2.C-C键是由类醚物吸附态通过水的消除反应形成的。3.烯烃是形成芳烃的中间体,丙烯是较之乙烯更重要的中间体。