ZrO2超细粒子的制备、表征与CO加氢反应性能

利用液相沉淀法在有机溶剂中制备了ＺｒＯ２超细粒子，运用航向电镜（ＴＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和差热－热重（ＤＴＡ－ＴＧ）等分析手段对粉体进行了表征。结果表明，粒子颗粒均匀、分散性良好，平均粒径为２５ｎｍ。实验还发现，制备还发现，制备过程在有机溶剂中进行并采用低温热处理方法可以有效地排除溶胶水中的影响，从而大量消作合成粉体中硬团聚体生成的现象，在自制的ＺｒＯ２超细粒子和大颗粒的商品ＺｒＯ２上进行了     

异丁烷-丁烯烷基化反应催化剂的研究

制备了一系列不同焙烧温度的Ｚｒ（ＳＯ４）２及Ｚｒ（ＳＯ４）２负载量不同的Ｚｒ（ＳＯ４）２／Ａｌ２Ｏ３（ＳｉＯ２）固体强酸催化剂,用ＸＲＤ、ＩＲ、ＢＥＴ、ＴＧ－ＤＴＡ、ＮＨ３－ＴＰＤ、Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂等方法研究了该催化体系的晶型、结构、比表面、酸量及酸强度随负载量和焙烧温度的变化规律。将Ｚｒ（ＳＯ４）２负载在Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＯ２两种载体上呈现不同的特性。在Ａｌ２Ｏ３上明显地延缓了Ｚｒ（ＳＯ４）２     

CO／H2合成甲醇CuO—ZnO—ZrO2催化剂的研究

通过活性测定，ＸＲＤ、ＴＧ－ＤＴＡ表征，考察了共沉淀法制备的铜锌锆合成甲醇催化剂中ＺｒＯ２对物相结构、催化活性及热稳定性的影响。结果表明，ＺｒＯ２能显著提高ＣＯ／Ｈ２合成甲醇的催化活性和热稳定性。催化剂母体、氧化态和还原态的物相并未发生变化，仍分别为：Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３，（Ｃｕ，Ｚｎ）５（ＣＯ３）２（ＯＨ）６，（Ｃｕ，Ｚｎ）２ＣＯ３（ＯＨ）２，Ｚｎ５（ＣＯ３）２（ＯＨ）６；ＣｕＯ、ＺｎＯ；Ｃｕ     

纳米氧化锆的物相与尺寸效应

用溶胶凝胶法制得ＺｒＯ２粉体。通过控制晶体尺寸得到了室温下稳定的立方相、四方相和单斜相。用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、透射电镜（ＴＥＭ）、激光拉曼谱（ＬＲＳ）、电子顺磁共振（ＥＳＲ）等技术研究了晶体结构和晶粒尺寸的相互关系。试验表明：单斜相、四方相、立方相ＺｒＯ２的比表面能依次递减。因而，当晶粒尺寸减小至纳米级时，四方相和立方相都可变为室温下的稳态或亚稳态。     

CO／H_2合成甲醇CuO－ZnO－ZrO_2催化剂的研究

通过活性测定，ＸＲＤ、ＴＧ－ＤＴＡ表征，考察了共沉淀法制备的铜锌锆合成甲醇催化剂中ＺｒＯ＿２对物相结构、催化活性及热稳定性的影响。结果表明，ＺｒＯ＿２能显著提高ＣＯ／Ｈ＿２合成甲醇的催化活性和热稳定性。催化剂母体、氧化态和还原态的物相并未发生变化，仍分别为：Ｃｕ＿２（ＯＨ）＿３ＮＯ＿３，（Ｃｕ，Ｚｎ）＿５（ＣＯ＿３）＿２（ＯＨ）＿６，（Ｃｕ，Ｚｎ）＿２ＣＯ＿３（ＯＨ）＿２，Ｚｎ＿５（ＣＯ＿３）＿２（ＯＨ）＿６；ＣｕＯ、２ｎＯ；Ｃｕ，ＺｎＯ。ＺｒＯ＿２使催化剂各组分的结晶度变得更差，晶粒更细。实验证明催化剂中ＺｒＯ＿２主要以无定形状态存在，也不排除与其它组分形成固溶体。本文还探讨了ＺｒＯ＿２提高催化活性和热稳定性的原因。认为ＺｒＯ＿２既起了载体的高分散作用，间隔活性组分作用，又起了增加和稳定活性中心的促进剂作用。     

超细ZrO_2催化剂的织构和晶相结构对合成甲醇、异丁醇的影响

采用超临界干燥法制备ＺｒＯ２超细催化剂，用于一氧化碳加氢合成甲醇、异丁醇。考察了催化剂的焙烧温度、焙烧时间以及碱金属助剂对合成醇性能的影响，并结合Ｎ２吸附、ＴＥＭ、ＸＲＤ表征，研究催化剂的织构、体相结构与催化活性的关系。发现随着催化剂焙烧温度升高、焙烧时间的延长，ＺｒＯ２由四方晶型（ｔＺｒＯ２）向单斜晶型（ｍＺｒＯ２）转变；浸渍Ｋ２ＣＯ３在焙烧过程中能够稳定ｔＺｒＯ２，浸渍Ｎａ２ＣＯ３则促进四方晶型向单斜晶型的转变。微细颗粒四方晶型的ＺｒＯ２有利于异丁醇的生成。     

制备方法对MoO_3／ZrO_2结构的影响及MoO_3／ZrO_2固体超强酸的结构特征 Ⅰ．ZrO_2的形态与样品比表面的研究

ＸＲＤ，ＤＴＡ，比表面测定等结果表明，制备方法对ＭｏＯ３／ＺｒＯ２结构有决定性影响．仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４再经高温焙烧所得团体超强酸ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）与浸渍晶态ＺｒＯ２所得部分氧化催化剂ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）的载体形态有明显不同．（１）ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）的比表面数倍于ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）；（２）ＭｏＯ３含量增加时，ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）的比表面逐步增大至一极大值再缓缓下降，而ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）的比表面随ＭｏＯ３含量增加而单调下降；（３）在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）中，ＺｒＯ２以介稳四方相存在，而在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中则是稳定的单斜相．在此基础上研究了事先引入的活性组分在载体织构形成过程中的作用，包括延迟ＺｒＯ２晶化，阻碍晶粒长大及与之相关的相变等，并讨论了ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）中ＭｏＯ３最佳含量的科学含义．     

制备方法对MoO3/ZrO2结构的影响及MoO3/ZrO2固体超强酸的结构特征Ⅰ.ZrO2的形态与样品?

ＬＲＳ，ＸＲＤ，ＸＰＳ结果表明，仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４，再焙烧制得的固体超强酸（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ｉ））与浸渍晶态ＺｒＯ２制得的部分氧化催化剂（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，活性组分的存在形式明显不同，在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，ＭｏＯ３以二维聚钼酸根和Ｍｏ－Ｏ－Ｚｒ表面物种两种表面态存在于介稳的四方ＺｒＯ２上，后者在ＬＲＳ谱中表现为～８１４ｃｍ＾－１的宽峰，ＭｏＯ３含量超过一定值     

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．     

SO^2—4／ZrO2超强酸制备方法的改进

用ＢＥＴ、ＸＲＤ、流动指法剂法、化学分析、低温正丁烷异构化反应等手段研究了制备条件对ＺｒＯ２前驱体和ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２超强酸性能的影响。实验结果表明，采用不同的制备条件，ＺｒＯ２前驱体的比表面可相差１．８倍，ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２的酸强度相差约１０００倍，ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２的正丁烷异构化反应活性相差约３００倍，ＺｒＯ２最高比表面可达２４５ｍ＾２／ｇ，ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２酸强度为Ｈ０≤－１     

Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂上乙醇脱氢合成乙酸乙酯Ⅱ.催化剂的表征

采用ＸＲＤ，ＴＰＲ和ＴＰＤ／ＴＰＳＲ方法研究了ＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２（及还原态）催化剂的物相结构，还原状况，酸碱性质及吸附状况，并与其它催化剂作了比较，ＸＲＤ结果表明，此催化剂在还原臆有以晶相存在的ＣｕＯ，还原后以铜晶形式存在，而Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＺｒＯ２在还原前后均以无定形形式存在，ＴＰＲ实验发现，共沉淀法制备的铜基催化剂只有一个耗氢峰，对应ＣｕＯ的一种分布状态，且催化剂中ＺｒＯ     

SO_4~（2－）／ZrO_2超强酸制备方法的改进

用ＢＥＴ、ＸＲＤ、流动指示剂法、化学分析、低温正丁烷异构化反应等手段研究了制备条件对ＺｒＯ２前驱体和ＳＯ／ＺｒＯ２超强酸性能的影响．实验结果表明，采用不同的制备条件，ＺｒＯ２前驱体的比表面可相差１．８倍，ＳＯ／ＺｒＯ２的酸强度相差约１０００倍．ＳＯ／ＺｒＯ２的正丁烷异构化反应活性相差约３００倍．ＺｒＯ２最高比表面可达２４５ｍ２／ｇ，ＳＯ／ＺｒＯ２酸强度为Ｈ０≤－１．６０，２０℃时ＳＯ／ＺｒＯ２正丁烷异构化反应速率常数为１５．５×１０－３ｈ－１。     

制备方法对MoO3/ZrO2结构的影响及MoO3/ZrO2固体超强酸的结构特征Ⅱ.活性组分存在形态?

ＬＲＳ，ＸＲＤ，ＸＰＳ结果表明，仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４，再焙烧制得的固体超强酸（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ｉ））与浸渍晶态ＺｒＯ２制得的部分氧化催化剂（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，活性组分的存在形式明显不同，在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，ＭｏＯ３以二维聚钼酸根和Ｍｏ－Ｏ－Ｚｒ表面物种两种表面态存在于介稳的四方ＺｒＯ２上，后者在ＬＲＳ谱中表现为～８１４ｃｍ＾－１的宽峰，ＭｏＯ３含量超过一定值     

用于CO2加氢合成甲醇超细CuO-ZnO/SiO2-ZrO2催化剂

用溶胶－凝胶法制备了ＣｕＯ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２－ＺｒＯ２复合氧化物催化剂，使用ＩＲ，ＸＲＤ，ＴＥＭ和ＢＥＴ等手段对催化剂的结构及表面性能进行了表征，考察了ＺｒＯ对该体系的表面性质，结构，ＣｕＯ分散状态以及二氧化碳加氢合成甲醇的催化性能的影响。结果表明，该体系催化剂的比表面积大，活性组分分散均匀。     

氧化铈对F-T反应铁锆催化剂的助催化作用

应用ＸＲＤ、ＸＰＳ、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱、ＴＰＲ、ＣＯ－ＴＰＤ、ＣＯ＋Ｈ２反应性能测量试等手段研究了ＣｅＯ２对Ｆ－Ｔ合成制低碳烯烃Ｃｅ－Ｆｅ／ＺｒＯ２催化剂催化性能的影响。结果表明，与Ｆｅ／Ｚｒ催化剂相比，加铈助剂后的催化剂Ｆ－Ｔ反应催化活性明显上升。     

制备方法对MoO_3／ZrO_2结构的影响及MoO_3／ZrO_2固体超强酸的结构特征 Ⅱ．活性组分存在形态的研究

ＬＲＳ，ＸＲＤ，ＸＰＳ结果表明，仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４再焙烧制得的固体超强酸（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ））与浸渍晶态ＺｒＯ２制得的部分氧化催化剂（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，活性组分的存在形式明显不同．在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，ＭｏＯ３以二维聚钼酸根形式单层分散在ＺｒＯ２上（其中单斜ＺｒＯ２为主），在～９５０ｃｍ－１处出现特征拉曼宽峰，超出单层分散容量的部分以晶态ＭｏＯ３形式存在．在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）中，活性相以二维聚钼酸根和Ｍｏ—Ｏ—Ｚｒ表面物种两种表面态存在于介稳的四方ＺｒＯ２上，后者在ＬＲＳ谱中表现为～８１４ｃｍ－１的宽峰；ＭｏＯ３含量超过一定值时，多余的ＭｏＯ３在５５０℃即与四方ＺｒＯ２发生反应形成体相Ｚｒ（ＭｏＯ４）２．Ｍｏ—Ｏ—Ｚｒ表面物种中，Ｍｏ（Ⅵ）是四配位的，与四方ＺｒＯ２结合很强，它很可能与ＭｏＯ３／ＺｒＯ２具有超强酸性有密切关系．     

以ZrO2-Al2O3为载体的Co-Mo-K耐硫水煤气变换催化剂

采用沉淀法和浸渍法分别制备了ＺｒＯ２－Ａｌ２Ｏ３复合载体和Ｃｏ－Ｍｏ－Ｋ耐硫变换催化剂。研究了ＺｒＯ２对Ｃｏ－Ｍｏ－Ｋ面硫变换催化剂活性及热稳定性的影响。利用ＸＲＤ、ＢＥＴ、ＴＧ、ＸＰＳ等手段对催化剂及其载体的结构、吸硫吸水性能和氧化还原性能进行了表征。结果表明以ＺｒＯ２－Ａｌ２Ｏ３代替传统的γ－Ａｌ２Ｏ３作为Ｃｏ－Ｍｏ－Ｋ耐硫变换催化剂的载体,可提高催化剂的活性,尤其是低温活性,并可改善催化剂的     

固体超强酸催化剂ZrO2-Dy2O3/SO42--HZSM-5的制备及结构性能关系的研究

合成了分子筛复合超强酸催化剂ＺｒＯ２－Ｄｙ２Ｏ３／ＳＯ＾２－４－ＨＺＳＭ－５;以柠檬酸和正丁醇的酯化反应为探针,运用Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂法、ＢＥＴ、ＸＲＤ和ＡＥＳ等方法,考察了催化剂的制备条件与结构性能的关系。结果表明,Ｄｙ２Ｏ３与ＺｒＯ２的质量比为０．０３：１时,催化剂性能较好;最适宜焙烧温度为５５０℃,在此温度下制得的催化剂具有较大的比表面积和较强的酸性,催化剂中的ＺｒＯ２以四方晶形存在,该催     

Zr(SO4)2·4H2O的层状结构、插层及催化性能

利用ＸＲＤ，ＴＰＤＥ，ＰＥＤ和ＴＧ－ＤＴＡ等为主要研究手段，深入分析了Ｚｒ（ＳＯ４）２·４Ｈ２Ｏ的层状结构特性和插层性能，并以乙酸与乙二醇单醚的酯化反应普目标反应考察了其催化性能。研究结果表明：Ｚｒ（ＳＯ４）２·４Ｈ２Ｏ是一种具有中等强度酸性的层状化合物，位于层间的结晶水是产生Ｂ酸中心的来源；有机胺类分子具有较强的插层能力，胺的插入可将层板撑开并使层间距增大，从而进一步证实存在层间结晶水所产生的Ｂ     

Cu／ZnO／Al_2O_3／ZrO_2催化剂上乙醇脱氢合成乙酸乙酯Ⅱ．催化剂的表征

采用ＸＲＤ，ＴＰＲ和ＴＰＤ／ＴＰＳＲ方法研究了ＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２（及还原态）催化剂的物相结构、还原状况、酸碱性质及吸附状况，并与其它催化剂作了比较．ＸＲＤ结果表明，此催化剂在还原前有以晶相存在的ＣｕＯ，还原后以铜晶形式存在，而Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＺｒＯ２在还原前后均以无定形形式存在．ＴＰＲ实验发现，共沉淀法制备的铜基催化剂只有一个耗氢峰，对应ＣｕＯ的一种分布状态，且催化剂中ＺｒＯ２的存在促进了催化剂的还原．ＮＨ３－ＣＯ２双组分共吸附结果表明，ＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２催化剂上有两种强度不同的酸中心（１００℃，３４０℃）及弱碱中心（９０℃）．乙醇在催化剂上的ＴＰＳＲ结果表明，在１１０℃有乙醇的脱附峰，氢气及乙醛的生成峰在２１０℃，而在高温时则有ＣＯ，ＣＯ２及丙酮的脱附，整个过程中仅检测到微量乙酸乙酯的脱附（ｍ／ｅ＝４３）