低温液相合成甲醇及甲酸甲酯用Cu—Cr—M—O催化剂的制备 …

采用共沉淀法和配合物沉淀法制备了分别添加Ｂa,Ｍn,Ｖ,Ｂi,Ｎi和Ｚn的Ｃu－Ｃr－ Ｍ－Ｏ三组分催化剂,采用ＢＥＴ,ＸＲＤ和ＴＥＭ对催化剂进行了表征,并考察了其对合成甲醇及甲酸甲酯反应的活性及选择性。结果表明,添加第三种金属使催化剂的稳定性及甲酸甲酯选择性有所提高,但使催化活性有所下降,配合物沉淀法制备的催化剂的比表面积较大,粒径较小,热分解温度越高,催化剂的比表面积越小,除Ｃu－Ｃr－Ｖ－Ｏ催化剂为纳     

STUDY OF Cu-Mu CATALYST FOR THE SYNTHESIS OF METHYL FORMATE AND METHANOL FROM SYNTHESIS GAS

将一种新型的ＣｕＭｎ催化剂用于由合成气合成甲酸甲酯和甲醇，该催化剂表现出良好的反应活性和甲酸甲酯选择性。考察了反应温度、合成气压力及催化剂制备方法等对合成甲酸甲酯和甲醇的反应活性及选择性的影响。在反应条件下，产物收率最高达６０．１０ｇ／（Ｌ·ｈ），产物甲酸甲酯的选择性很高。用ＢＥＴ、ＸＲＤ及ＸＰＳＡｕｇｅｒ等测试方法对催化剂的比表面、晶相组成以及铜、锰在催化剂中的价态进行了表征，并探讨了催化剂失活的原因。     

掺杂物对负载型ＺｒＯ２／Ａｌ２ Ｏ３的催化性能的影响

用浸渍沉淀法分别制备了负载型ＺｒＯ２／Ａｌ２Ｏ３和ＺｒＯ２（ＭｇＯ、Ｋ２Ｏ、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３）／Ａｌ２Ｏ３催化剂．用ＸＲＤ、ＢＥＴ、ＴＰＤ对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、表面酸碱性等进行了表征;同时以ＣＯ２和ＣＨ３ＯＨ为探针用原位红外对催化剂的吸附行为进行研究．结果表明,掺杂氧化物有效的阻止ＺｒＯ２晶粒的团聚,并提高了催化剂的比表面积和平均孔径;ＣｅＯ２的添加有利于碱性中心数的增多,Ｌａ２Ｏ３有利于酸性中心数的提高．原位红外结果表明ＣＨ３ＯＨ能在ＺｒＯ２（ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３）／Ａｌ２Ｏ３催化剂表面发生解离吸附,而ＣＯ２在催化剂表面均出现单齿态吸附．ＣＯ２和ＣＨ３ＯＨ在常压下直接合成碳酸二甲酯（ＤＭＣ）反应中ＺｒＯ２（ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３）／Ａｌ２Ｏ３催化剂表现出较好的催化活性和选择性．     

纳米尖晶石型Co2MnO4的形成过程及其F-T反应性能

用溶胶凝胶法制备了尖晶石型Ｃｏ２ＭｎＯ４超细粒子，用ＤＴＡＴＧ，ＸＲＤ，ＴＥＭ，ＦＴＩＲ等手段研究了Ｃｏ２ＭｎＯ４超细粒子的形成过程，进而用反应评价结合ＸＲＤ，ＸＰＳ，ＢＥＴ比表面积测试研究了Ｃｏ２ＭｎＯ４催化剂的比表面积和表面结构与其ＦＴ反应性能间的关系．结果表明，Ｃｏ２ＭｎＯ４超细粒子可以在较低温度（２５０～３５０℃）下形成，并具有粒度小，分布均匀等特点．用该法制备的超细粒子Ｃｏ２ＭｎＯ４，其催化活性明显优于相同组成的大颗粒催化剂．     

ＺｎＯ对Ａｕ-Ｐｄ／ＣｅＯ２催化剂甲醇部分氧化制氢性能的影响

采用沉积沉淀法制备了ＡｕＰｄ双金属催化剂,研究了ＺｎＯ对ＡｕＰｄ／ＣｅＯ２催化剂甲醇部分氧化性能的影响,并运用Ｎ２吸附、ＸＲＤ、ＵＶＶｉｓ、ＴＰＲ、Ｈ２ＴＰＤ和ＣＯＩＲ等手段对催化剂进行了表征．结果表明,ＺｎＯ的引入减少了Ｐｄ活性中心,降低了催化剂的活性,但提高了催化剂Ｈ２选择性和降低了ＣＯ选择性．ＡｕＰｄ／ＺｎＯＣｅＯ２催化剂的ＴＰＲ表明,在约２００℃时开始有部分ＺｎＯ被还原,ＣＯＩＲ显示ＣＯ吸收峰移向低频,这些结果表明ＡｕＰｄ／ＺｎＯＣｅＯ２催化剂中Ｐｄ和Ｚｎ之间发生了相互作用．Ｐｄ和Ｚｎ之间相互作用抑制了Ｐｄ的甲醇分解活性,有利于Ｈ２和ＣＯ２的生成,使Ａｕ-Ｐｄ／Ｚｎ-ＣｅＯ２催化剂表现出较高的Ｈ２选择性和较低的ＣＯ选择性．     

纳米级Fe-P-O(FePO4)催化剂的制备与表征

采用微波辅助均相沉淀法成功制备了粒径约为１４ｎｍ,比表面积高达１５０ｍ＾２／ｇ的纳米Ｆｅ－Ｐ－Ｏ催化剂,并用ＴＧ－ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＴＥＭ等技术对其制备过程进行了考察。初步的催化研究表明,其对乳酸选择氧化生成丙酮酸的催化活性明显优于通常方法制备的大颗粒Ｆｅ－Ｐ－Ｏ催化剂。     

用沉积沉淀法制备负载型铜基合成低碳混合醇催化剂

本文利用沉积沉淀法制备了几种负载型催化剂，利用ＢＥＴ比表面积测定、金属铜表面积测试、Ｘ光衍射分析，扫描电子显微镜分析和程序升温还原等实验技术进行了研究并与共沉淀法制备的催化剂进行了对比，结果表明，在同样的元素组成条件下，沉积沉淀法制备的摧剂的坶 体主要由Ｍ相「（Ｃｕ，Ｚｎ）２（ＯＨ）２ＣＯ３」组成，氧化态催化剂中铜和锌分布均匀，还原后催化剂中铜表面积大，将铜锌铝的盐溶液沉积沉淀到氢氧化铝载体表面上     

负载型纳米非贵金属催化剂上CO的氧化 Ⅰ.纳米催化剂活性组分的制备、表征与筛选

用电弧等离子体法制备了纳米Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ，采用机械方法将其加到Ａｌ２Ｏ３载体上，制成负载型纳米催化剂．用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＨＲＴＥＭ等手段，对纳米粒子和催化剂进行了表征．对ＣＯ催化氧化的结果表明，铜催化剂的活性最高；铜、铬催化剂的活性高于贵金属钯催化剂；锰催化剂活性与钯相当；铁、镍催化剂活性较差．ＸＲＤ实验表明，催化反应后，纳米金属将变成氧化物．     

铜基催化剂催化合成气一步合成甲醇和甲酸甲酯 I.温度和压力的影响(英文)

考察了在低温、低压和浆态反应条件下,由合成气一步直接合成甲醇和甲酸甲酯（ＭＦ）的反应和催化剂。结果表明,不同方法制各的Ｃｕ基催化剂具有不同的催化活性和甲酸甲酯选择性。采用络合沉淀法（ＣＰ）制备的催化剂具有较高的催化活性和ＭＦ选择性。温度和压力对催化剂的活性和ＭＦ选择性具有明显的影响。Ｃｕ－Ｃｒ催化剂的活性随温度和压力的增加而增加,其选择性随温度的升高而降低,随压力的升高而增加。     

Raney Cu—Nd 催化剂表面性质的表征

采用ＢＥＴ和ＴＥＭ表征手段对不同组成的ＣｕＡｌＮｄ合金及其碱抽提产物ＲａｎｅｙＣｕＮｄ催化剂的表面织构和孔结构进行了表征。结果表明，ＲａｎｅｙＣｕ催化剂为单孔型催化剂，ＲａｎｅｙＣｕＮｄ为双孔型催化剂，小孔为狭缝状孔道，大孔为两端开放的直通型孔道。ＣｕＡｌ２物相脱Ａｌ形成大孔，Ｃｕ４ＮｄＡｌ８物相脱Ａｌ形成小孔。随着抽Ａｌ程度的加深，比表面积和孔容增大，孔径ｒｐ却呈减小的趋势。甲酸甲酯氢解反应结果表明，抽提部分Ａｌ的催化剂，其甲酸甲酯转化率均低于ＲａｎｅｙＣｕ；完全抽提Ａｌ的催化剂，低Ｎｄ含量样品的活性均大于ＲａｎｅｙＣｕ，适量加入Ｎｄ对提高活性是有利的。对ＲａｎｅｙＣｕＮｄ催化性能的影响因素主要是Ｎｄ元素的添加量和铜活性位的数目。     

甲烷部分氧化制合成气Ⅱ．镍系催化剂的反应性能

主要用第四周期金属元素的氧化物与Ａｌ２Ｏ３的复合氧化物催化剂上甲烷氧化的结果证实了催化剂设计中的预测：（１）催化剂首先应能解离活化甲烷，（２）催化剂要能较快地活化Ｏ２分子．只有同时满足这两个条件，催化剂才可能有较好的甲烷部分氧化活性．第四周期元素中只有镍具有这样的性质．Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｌａ，Ｃａ，Ｚｎ等氧化物的添加可明显提高Ｎｉ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的甲烷部分氧化性能，其中Ｃｕ的助催化性能最好．催化剂ＮｉＯ－ＣｕＯ－Ａｌ２Ｏ３，ＮｉＯ－ＭｎＯ－Ａｌ２Ｏ３，ＮｉＯ－Ｃｒ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３的反应活性和选择性顺序，与金属Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ上ＣＯ和Ｈ２脱附的顺序是一致的     

稀土Sm对于Cu/Zr基合成醇催化剂的改性作用

 采用BET,XRD,TPR,H2－TPD和NH3－TPD等表征手段,考察了稀土助剂Sm2O3的添加方式对Cu／Mn／Zr／Ni催化剂结构的影响,并与催化剂催化CO加氢合成醇反应的活性及选择性相关联．结果表明,加入稀土助剂后,催化剂的表面酸性明显增强,催化性能发生了很大变化,副产物烃和CO2的含量明显降低;反应过程中有大量二甲醚生成．此外,稀土助剂Sm2O3对催化剂有一定的电子改性作用,改变了催化剂表面的吸附行为．     

CO氧化反应中H2O对MOx和Au/MOx催化性能的影响

过渡金属氧化物［1,2］及负载型贵金属催化剂［3～13］是催化氧化消除CO的有效催化剂,一直是研究的热点. 虽然对MOx和Au/MOx上CO的氧化性能研究得较多,但大多是在无水条件下进行的;涉及催化剂抗水性能的报道较少［3,9,10］,且仅限于对催化剂活性的研究. Haruta等［3］对Au/Fe2O3,Au/Co3O4和Au/TiO 2等体系开展了一些工作, 认为水对CO氧化活性有促进作用. 本文重点考察了水对MOx(M=Al,Ca,Co,Cr,Cu,Fe,La,Mn,Ni和Zn)催化剂上CO氧化活性的影响,以及水对Au/MOx 催化剂活性及稳定性的影响.     

ZrO2—SiO2负载Cu—Ni催化剂的CO2加氢反应性能

采用表面反应改性法,制备了ZrO2-SiO2（ZrSiO)表面复合物载体,用等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu-Ni双金属催化剂,借助BET、TPR、IR和微反等技术,研究了ZrSiO及其负载的Ni、Cu双金属催化剂的表面构造,化学吸附及催化CO2加氢的反应性能,结果表明,ZrSiO表面主要是价联型结构,ZrO2引入SiO2表面,可以有效地促进CuO和NiO的还原,在ZrSiO负载的Cu-Ni催化剂表面的Cu或Ni位,CO2发生化学 吸附形成线、剪式、卧式吸附态,在该催化剂上CO2的加氢反应产物主要是CH3OH3、CH4、CO和H2O生成CH3OH的选择性与催化剂组成及反应条件密切相关,在适当的条件,CH3OH的选择性大于90％。     

有机添加物对Cu-Co-Fe合成醇催化剂的修饰作用

 采用并流共沉淀法制备了Cu-Co-Fe合成醇催化剂,通过改变有机添加物,对Cu-Co-Fe催化剂前驱物的结构和表面状态进行修饰和改性,考察了不同有机添加物对催化剂结构的影响规律. 不同添加物可以修饰调节催化剂的晶粒大小、比表面积和孔径分布. 加入草酸或丙烯酰胺,可使CuO(111)和Co3O4(110)晶粒度增大,比表面积减小,孔径较大的过渡孔分数增大. 柠檬酸为添加物时,催化剂中CuO和Co3O4晶粒度较小,比表面积较大,孔径主要分布在小于10 nm的细孔区.     

Preparation and characterization of ultrafine Fe-Cu-based catalysts for CO hydrogenation

The ultrafine particles of a new style Fe-Cu-based catalysts for CO hydrogenation were prepared by impregnating the organic sol of Fe（OH）3 and Cu（OH）2 onto the activated Al2O3, in which the organic sol of Fe（OH）3 and Cu（OH）2 were prepared in the microemulsion of dodecylbenzenesulfonic acid sodium（S）/n-butanol（A）/toluene（O）/water with V（A）/V（O） = 0.25 and W（A）/W（S） = 1.50. This catalyst was characterized by particle size analysis, XRD and TG. The results of particle size analysis showed that Fe（OH）3 particles with a mean size of 17.1 nm and Cu（OH）2 particles with an average size of 6.65 um were obtained. TG analysis and XRD patterns suggested that 673 K is the optimal calcination temperature. CO hydrogenation produced C＋OH with a high selectivity above 58 wt% by using the ultrafine particles as catalyst, and the total alcohol yield of 0.250 g·ml^-1 ·h^-1 was obtained when the contents of Al2O3 and K were 88.61 wt% and 1.60 wt%, respectively.     

Mn改性Ni/K/MoS2合成低碳醇催化剂反应性能研究

以不同的添加方式在Ni/K/MoS2催化剂中加入Mn助剂，考察其合成醇反应性能。结果表明，Mn/Ni/K/MoS2催化剂具有较好的合成低碳混合醇反应性能。共沉淀法以醋酸锰为前驱体加入0.6%的Mn助剂后，C2+含量，醇时空产率及选择性均明显提高;分步沉淀法使Mn的加入量增加到0.6%，醇时空产率明显增加。以浸渍法按化学计量加入Mn助剂考察其含量对催化剂合成醇性能的影响，当Mn/Mo（原子比）为1∶时，反应条件为315 ℃, 9.5 MPa, 6 000 h－1，醇时空产率和醇选择性分别达到最高值0.338?g/mL·h和69.6%。300 h的稳定性测试结果表明，共沉淀法改性的催化剂具有良好的稳定性。     

高分散Cu-Al_2O_3催化剂选择氢解生物质基糠醇制备1,2-和1,5-戊二醇(英文)

生物质是唯一可再生的有机碳资源,开发清洁高效稳定的催化剂体系,将富氧的生物质及其平台化合物高选择性的C–O键氢解转化为可供石化行业利用的高附加值产品成为当前的研究热点.糠醛可由农林副产物如玉米芯,甘蔗渣和秸秆等中富含的半纤维素经酸水解而得.采用便宜的糠醛及其衍生物糠醇和四氢糠醇为原料,通过温和条件下一步选择氢解合成高附加值的1,2-和/或1,5-戊二醇的研究受到了越来越多的关注,但目前的研究主要集中在Ru,Rh,Pt和Ir等贵金属催化剂,对无铬非贵金属催化剂的研究甚少;此外,目前文献报道催化剂的活性和选择性还有待提高.开发清洁高效的非贵金属催化剂在温和条件下选择氢解糠醇或糠醛是目前面临的一项难题.我们的最新研究发现采用以水滑石为前驱体制备的弱碱性Cu-Mg_3AlO_(4.5)双功能催化剂在糠醇选择氢解反应中表现出优异的催化性能,在413 K和6 MPa的温和条件下可取得约80%的戊二醇总收率.虽然碱性载体有利于稳定糠醇氢解中间体并抑制羟基脱水从而提高戊二醇选择性,但也有文献报道酸性载体或助剂同样对呋喃衍生物的选择氢解制二元醇有促进作用.为了研究固体酸负载的双功能催化剂在糠醇氢解中的催化性能,我们采用共沉淀法制备了酸性Al_2O_3载体分散的不同Cu含量(2–30 wt%)的纳米双功能催化剂,并对比考察了其他不同载体(SiO_2,TiO_2,ZrO_2,MgO和ZnO)负载的催化剂,Al_2O_3负载的Ni,Co和Pt催化剂及商业Cu-Cr催化剂的糠醇氢解性能.研究发现,在金属负载量相同时,Cu-Al_2O_3催化剂表现出最优异的糠醇氢解性能,而Cu-Al_2O_3催化剂的转化率随Cu铜含量的升高先增高后降低,在20 wt%时达最高,而戊二醇的总选择性在10 wt%时达最高.为了揭示Cu-Al_2O_3催化剂在糠醇氢解反应中的构效关系,采用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),N_2物理吸附,N_2O化学吸附和NH_3/CO_2程序升温脱附(NH_3/CO_2-TPD)等多种物理化学手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征.XRD,TEM和N_2O化学吸附的表征结果说明,共沉淀法制备的Cu-Al_2O_3催化剂中Cu颗粒高分散于Al_2O_3载体上,且两者结合紧密.NH_3/CO_2-TPD表征发现,Cu-Al_2O_3催化剂中酸性位占主导地位,随铜含量的升高表面酸量递减.由于不同Cu含量的Cu-Al_2O_3催化剂中Cu颗粒尺寸,酸碱量和Cu与载体之间相互作用等因素的差异,在催化糠醇选择氢解中表现出不同的催化性能.通过关联催化剂中Cu颗粒尺寸与戊二醇生成TOF发现,该反应为结构敏感性反应,催化剂的TOF受Cu颗粒尺寸控制,Cu颗粒尺寸在1.9–2.4 nm范围内时取得最高的催化活性.催化剂的表面酸碱性也是影响Cu-Al_2O_3催化性能的另一重要原因,适当增加Cu-Al_2O_3催化剂的表面酸性可以提高糠醇氢解活性和戊二醇选择性,但是采用强酸性载体时,反应副产物急剧增加而降低戊二醇选择性,增加催化剂的碱性同样对催化活性和选择性不利.通过比较不同制备方法合成的Cu-Al_2O_3催化剂的糠醇氢解性能发现,催化剂中高分散的Cu与酸性Al_2O_3载体之间的高效紧密接触是取得高戊二醇收率的关键,同时催化剂中Cu不同的电子状态,可能也会影响催化性能.在考察催化剂的循环使用过程中发现,催化剂的结构稳定,使用多次后催化剂织构结构未发生明显变化,性能未发生明显下降.此外,我们还考察了反应温度,氢气分压,催化剂量和反应时间等动力学条件对Cu-Al_2O_3催化剂性能的影响,发现催化剂活性和产物的选择性均受反应条件明显影响,在优化条件(413 K,8.0 MPa H2)下,采用共沉淀法制备的10Cu-Al_2O_3催化剂可以取得约70%戊二醇的选择性和60%的总收率.结合对实验结果的分析及相关文献报道,我们还推测了Cu-Al_2O_3双功能催化剂上糠醇氢解的反应路径.     

微波辅助催化氧化苯高性能催化剂实验研究

采用传统浸渍法制备分子筛负载过渡金属和稀土元素催化剂,通过微波辅助催化氧化苯性能实验考察其催化活性。研究表明,天津科密欧的5A分子筛为优良的催化剂载体,分子筛负载铜-锰-铈催化剂对苯的完全燃烧温度为230℃,铜(Cu)锰(Mn)双金属催化剂中晶相与非晶相Cu_1.5Mn_1.5O₄尖晶石提高了催化剂的催化活性,稀土铈(Ce)的助催化效果显著;30 h的连续性实验表明,Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂具有良好的稳定性和高的催化活性。催化剂的比表面积和表面形貌表征表明,催化剂比表面积和孔径受高温煅烧和氧化反应而增大,从而有助于苯的吸附与氧化降解;X射线衍射表明,实验前后分子筛结构未发生明显变化,铜锰主要以二价和三价的氧化物形态分布于催化剂表面。     

V_2O_5/C催化氧化乙二醛制备乙醛酸

利用等体积浸渍法制备了V2O5/C催化剂,并应用于乙二醛的液相氧化反应,采用XRD、TEM手段对催化剂进行了物化性质表征.结果表明,V2O5/C对乙二醛的氧化表现出较高的催化活性和乙醛酸选择性,反应10h,乙二醛的转化率达29.2%,乙醛酸得率13.6%.与贵金属Pd-Bi/C催化剂相比,V2O5/C催化剂的稳定性和重复使用效果都比较好.