扩展示踪动力学方法的应用：用14C标记丁烯-1研究Sn-P-Li催化剂上丁烯氧化脱氢反应中异构化和氧化反应动力学和机理

本文以(14)~C标记丁烯-1在Sn-P-Li催化剂上的异构化和氧化脱氢的机理及动力学为例,详细地介绍了扩展示踪动力学方法。 在Sn-P-Li催化剂上丁烯-1的选择氧化速度明显大于丁烯-2,而燃烧反应的速度却远小于丁烯-2。选择氧化反应对丁烯为0.8级,对氧为0.2级。动力学结果还表明在Sn-P-Li催化剂上丁烯异构化反应主要通过烯丙基脱附进行的。若选择氧化反应是通过烯丙基进行的,则第一个氢原子的裂离可能是速度控制步骤。     

环氧化物稀土络合催化开环聚合动力学研究

用膨胀计方法研究环氧丙烷、环氧氯丙烷在稀土络合催化剂 Nd(P_(204))_3-Al(i-Bu)_3-H_2O作用下的聚合反应动力学,表明聚合反应速度对催化剂浓度及单体浓度均呈一级关系。环氧丙烷、环氧氯丙烷开环聚合反应活化能分别为61.3kJ/mol和48.9kJ/mol。在同样的聚合反应条件下,环氧氯丙烷聚合反应速度大于环氧丙烷聚合反应速度。 研究还发现,催化剂组成摩尔比Al/Nd及H_2O/Al对聚合反应速度均有一定影响;各种稀土元素络合催化剂催化活性顺序为:Nd>La>Dy>Yb>Eu;稀土络合物中配体对活性的影响为:acac>P_(204)>P_(507)>naph;烷基铝的影响为:Al(i-Bu)_3>AlEt_3。     

苯对Pt/Ga2O3/WO3/ZrO2 和Pd/Al2O3/ WO3/ZrO2催化剂上正己烷异构化反应的影响

研究了苯对Pt/Ga2O3/WO3/ZrO2 (PtGWZ)和Pd/Al2O3/ WO3/ZrO2(PdAWZ)催化剂上正己烷异构化反应的影响。结果表明,苯可影响PtGWZ和PdAWZ上正己烷异构化反应性能,苯含量越高影响越显著。与PdAWZ相比较,苯对PtGWZ上正己烷异构化反应的影响相对较小;苯对PtGWZ上正己烷异构化反应活性的影响是可逆的,撤除苯后PtGWZ对正己烷异构化的催化性能可完全恢复;苯对PtGWZ上正己烷异构化反应的稳定性没有影响。苯对PdAWZ上正己烷异构化反应活性的影响是不可逆的,PdAWZ用于含苯正己烷异构化反应催化剂会逐渐失活。热失重法积炭分析结果表明,相同条件下,含苯正己烷异构化反应后,PtGWZ上的积炭量较PdAWZ上的积炭量少。分析讨论了苯对PtGWZ和PdAWZ上正己烷异构化反应影响差异性的原因。     

苯对Pt/Ga2O3/WO3/ZrO2和Pd/Al2O3/WO2/ZrO2催化剂上正己烷异构化反应的影响

研究了苯对Pt/Ga2O3/WO3/ZrO2(PtGWZ)和Pd/Al2O3/WO3/ZrO2(PdAWZ)催化剂上正己烷异构化反应的影响.结果表明,苯可影响PtGWZ和PdAWZ上正己烷异构化反应性能,苯含量越高影响越显著.与PdAWZ相比较,苯对PtGWZ上正己烷异构化反应的影响相对较小;苯对PtGWZ上正己烷异构化反应活性的影响是可逆的,撤除苯后PtGWZ对正己烷异构化的催化性能可完全恢复;苯对PtGWZ上正己烷异构化反应的稳定性没有影响.苯对PdAWZ上正己烷异构化反应活性的影响足不可逆的,PdAWZ用于含苯正己烷异构化反应催化剂会逐渐失活.热失重法积炭分析结果表明,相同条件下,含苯正己烷异构化反应后,PtGWZ上的积炭量较PdAWZ上的积炭量少.分析讨论了苯对PtGWZ和PdAWZ上正己烷异构化反应影响差异性的原因.     

扩展示踪动力学方法的应用：Bi-Mo和铁系尖晶石催化剂上丁烯异构化和氧化脱氢反应动力学性能的比较

以~(14)C标记正丁烯为示踪化合物,用扩展示踪动力学方法解析了在Bi-Mo和铁系尖晶石催化剂上丁烯氧化脱氢全图谱的动力学和反应机理,结果表明,在Bi-Mo催化剂上选择氧化反应速度的顺序为丁烯-1大于丁烯-2,异构化的速度小于选择氧化反应的速度,燃烧反应的速度的顺序也是丁烯-1大于丁烯-2。在铁系尖晶石催化剂上,三种丁烯异构体的选择氧化的速度常数极相近,但顺丁烯略快;它们的异构化速度都明显较小,其中几何异构化的速度大于双键异构化的速度;其燃烧反应速度的次序为丁烯-2>丁二烯>丁烯-1。讨论了工业丁烯氧化脱氢装置中丁烯原料组成的影响,异构化的机理和氧化反应的可能速度控制步骤。     

2∶18磷钼杂多酸(盐)在H_2O_2分解反应中的催化作用

研究了2:18磷钼杂多酸(盐)(Dawson结构)对H_2O_2分解反应的催化行为。实验结果表明,H_6(P_2Mo_(18)O_(62))和1:12磷钼杂多酸H_3(PMo_(12)O_(40))相同,对H_2O_2分解无活性,而其盐类(Fe~(3+)、Cu~(2+))则有很好的催化活性,但对H_2O_2分解的动力学行为不同于1:12磷钼杂多酸盐,符合二级动力学反应关系式。这可能和这两种结构中抗衡阳离子所处环境不同有关。杂多酸阴离子中引入V,部份取代钼后所得实验结果与1:12磷钼钒杂多酸完全相同,表明引入的钒离子在两种结构中不仅有相同的环境而且是催化剂的活性种。     

纳米孔Pt-(Re,Sn)/HZSM5-HMS催化剂上正庚烷异构化反应的实验和动力学研究（英文）

在200–350°C考察了Pt-(Sn,Re)/HZSM 5-HMS催化剂上正庚烷异构化反应.采用X射线衍射、X射线荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、H2程序升温还原、NH_3程序升温脱附、吸附吡啶红外光谱、H_2化学吸附、N_2吸附-脱附、扫描电镜和热重等技术对催化剂进行了表征.在不同的H_2和正庚烷分压条件下考察了正庚烷异构化反应动力学,研究了反应条件对催化性能的影响.结果表明,双金属催化剂和三金属催化剂表现出比单金属催化剂更高的催化性能.200 oC时Pt-Sn/HZSM 5-HMS催化剂表现出最高的异庚烷选择性(74%)和多支链异构体选择性(40%).     

氢压对烷烃异构化与裂化反应的不同影响

本文考察了氢压对C_(12)—C_(20)烷烃异构化与裂化的影响.指出在“裂化型”催化剂上氢压有利于正构烷的裂化反应;在“异构化型”催化剂上氢压阻抑正构烷的裂化与异构化反应,而对异构烷的裂化则无阻抑作用.根据实验结果与文献数据,讨论了在双重性催化剂上烷烃异构化与裂化反应的机理,并指出作者所提出的“混合历程”比之Pier的“串行历程”能更合理地解释烷烃的裂化与异构化反应,以及氢压对它们的影响.     

高分子化学键联铑配合物催化剂及其均相对应物对1—己烯、乙烯氢甲酰化的对比研究

本文报导了高分子化学键联多相化铑配合物催化剂的合成,并利用它进行1—已烯氢甲酰化反应,与其均相对应物进行了对比研究。这一多相化催化剂与相应的均相催化剂具有相同的活性,但具有较高的正异构比选择性。动力学研究表明,乙烯气相氢甲酰化反应的速度方程为: r=kP_(C2H4)P_(H2)/P_(CO) 与均相氢甲酰化反应得到的结果相同。     

MCM-41负载Dawson型磷钨酸的制备及其对乙酸与正丁醇酯化反应的催化性能研究

以MCM-41为载体,H_6P_2W_(18)O_(62)为活性组分,通过浸渍法制备出负载型催化剂40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41,对催化剂进行FT-IR、XRD、SEM、EDX、NH3-TPD和TG表征。XRD、SEM测试结果表明H_6P_2W_(18)O_(62)均匀地负载MCM-41载体上,FT-IR、EDX测试表明负载后H_6P_2W_(18)O_(62)仍保持Dawson结构不变,NH3-TPD、TG结果表明负载后催化剂出现弱酸中心,同时强酸中心酸强度和酸量均增多,催化剂热稳定性显著提高。以40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41为催化剂,催化乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯。考察了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间和反应温度对酯化率的影响。结果表明:40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41在催化合成乙酸正丁酯反应中表现出优异的催化活性,最优条件为:n(正丁醇)∶n(乙酸)=2.0∶1.0,w(40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41)=3.7%(基于反应物质量),反应温度125℃,反应时间3.0 h。在此条件下乙酸正丁酯的收率达到了97.5%,催化剂重复使用5次时,酯化率仍可保持为72.1%。     

HZSM-5上正己烷酸催化裂解反应路径及机理的研究（英文）

以正己烷为模型化合物,通过产物分布分析,探讨HZSM-5分子筛上烷烃酸催化裂解反应路径及机理。研究结果表明,反应温度为300℃,不存在热裂解过程的条件下,只有基于碳正离子机理的酸催化反应。催化剂裂化活性与B酸(Br(o|")nsted acid)量成正相关。由裂解产物的分布特点,其中,丙烯的选择性与催化剂硅铝比和剂油比正相关,而乙烷、乙烯和丙烷的选择性呈负相关性,证实了低酸密度有利于单分子裂解路径的进行。值得注意的是,正己烷直接裂解所得C_4产物的总选择性明显高于C_2产物,结合量化计算,证实正己烷裂解生成的C_2H_5~+碳正离子难以通过氢转移反应生成乙烯和乙烷,而是更倾向于与正己烷分子形成新的碳鎓离子(C_8H_(19)~+,继续发生裂解反应生成更多C_4产物,揭示了轻烃催化裂解产物中乙烯选择性低的理论本质。综上可知,通过改变催化剂酸密度和剂油比,可实现反应路径的控制,从而调控轻烃酸催化裂解产物的选择性。本研究可为石脑油催化裂解催化剂和工艺开发提供重要的理论支撑。     

正戊烷在Pd/氢型丝光沸石催化剂上临氢异构化的动力学

应用微反-色谱装置,在200—300℃、总压为20—80公斤/厘米~2、H_2/正戊烷克分子比为2—12的范围内,研究了正戊烷在Pd/H-M催化剂上的临氢异构化动力学,考察了总压、氢分压、戊烷分压对正戊烷异构化反应速度的影响,探讨了该反应系统的动力学模型。     

Re/Ga2O3/WO3/ZrO2催化剂对正己烷异构化反应的催化性能

通过浸渍法制备了系列Re/Ga2O3/WO3/ZrO|2(ReGWZ)催化剂,采用X射线衍射、氢气程序升温还原和氨气程序升温脱附等方法对催化剂进行了表征,考察了该催化剂催化正己烷异构化反应性能.结果表明,Re的引入改变了催化剂的氧化还原性能和酸中心分布,且使催化剂由单一的酸中心催化变成由酸中心与金属中心共同催化,因而正己烷异构化率和2,2-二甲基丁烷选择性显著增加.在195℃,1.0MPa,LHSV=1.0h-1和n(H2)/n(C6)=2.0的反应条件下,1.0Re/1.0GWZ催化剂上正己烷转化率、异己烷选择性和2,2-二甲基丁烷选择性分别达到84.8%,97.7%和20%,裂解产物(C5-)选择性为2.1%.150h的稳定性实验表明该催化剂性能稳定.     

稀土络合催化苯乙烯-马来酸酐配位共聚

本文首次应用稀土配位催化剂NdL_3-A1(i-Bu)_3,在苯溶剂中,50℃下使苯乙烯-马来酸酐共聚,制得富于交替,数均分子量高达6—8.5×10~5的白色粉末共聚物。系统地研究了共聚合反应的特征及动力学行为,共聚合反应具有低的表现活化能(10.5kJ/mol),并且不被对苯二酚所阻聚。不同配体稀土(钕)催化剂活性次序为:Nd(naph)_3>Nd(P_(507))_3～NdCl_3·6H_2O>Nd(P_(204))_3>Nd(acac)_3·3H_2O,并且,初步揭示了共聚合反应的机理——两种单体形成电荷转移络合物参与增长的配位共聚。     

高活性烷烃异构化催化剂：二氧化硅为载体的三氯化铝-硫酸铜

三氯化铝是常用的烷烃异构化催化剂之一,但需要有少量的水存在,如果用无水三氯化铝,需要较高的反应温度.Ono等用等克分子的无水三氯化铝和无水硫酸铜的混合物作为催化剂,可以使正戊烷在较低的温度(28℃)下进行异构化反应,3小时后总转化率为21％,选择性为92％.但这种催化剂对于正己烷的异构化反应,活性很低,总转化率只有1％.何纪纲等制备了聚氯乙烯—三氯化铝·硫酸铜催化剂,证明它在15℃下能够催化正己烷的异构化反应,总转化率为25％,但选择性只有58％.     

B108中温变换催化剂宏观动力学的研究

常压下以内循环无梯度反应器研究了B108铁基中温变换催化剂上水煤气变换反应宏观动力学。测定了反应速率,并用马夸特非线性参数估值法获得了幂函数宏观动力学模型r_s=37.67exp(-43982/RT)y_(CO)~(0.7552)y_(H_2O)~(-0.0367)Y_(CO_2)~(-0.4874)y_(H_2)(1-β)根据方差分析和残差分析,证实模型是高度显著的。由实验数据计算出相应反应条件下的效率因子。内扩散对原粒度B108催化剂上的反应具有严重影响。模型用于工业变换炉催化剂的用量核算,模型值与实际值符合良好。     

钾-锰氧化物催化剂上丙烯和丁酮深度氧化反应动力学

在氧大大过量条件下,分别考察了丙烯和丁酮在K/Mn原子比分别为0和0.12的两个氧化锰催化剂上的深度氧化反应动力学。结果表明,有机物类型不同,反应动力学特征及掺钾对动力学的影响也不同。丙烯深度氧化反应速度可用幂函数表达式r=Ae~(-△ERT)P_(C_3U_6)~α来表示,而丁酮深度氧化反应速度则可用氧过量且保持不变条件下的L-H方程r=KP_(C_4H_8O)/(l+bP_(C_4H_8O))~2来描述。     

正丁烯在Sn-P-Li上的转化动力学的研究

在加压固定床上,考察了丁烯在经高温水蒸气处理过的Sn-P-Li上的转化动力学,所得初步结果为。 △E(丁烯转化)=24.6千卡·克分子~(-1) △E(CO CO_2生成)=22.4千卡·克分子~(-1) γ(500℃,丁烯转化)=1.285Pu·P_0~(0.8) 根据Sn-P-Li和P-Mo-Bi两类催化剂在(1)作为供氧体试验时的明显差别,(2)丁烯转化动力学方程式的差异,(3)氧化还原过程中晶相结构变化的不同和(4)催化剂表面接受电子的能力的差异等四个方面的比较,初步推测了Sn-P-Li催化剂活性中心的本质。     

乙炔在钕化合物-三烷基铝-第三组分体系中的聚合规律

本文研究了不同钕化合物Nd(P_204)_3,Nd(P_507)_3,Nd(NO_3)_3·3P_350,Nd(BA)_3·3H_2O,Nd(acac)_3·3H_2O与三烷基铝,给电子化合物组成络合催化剂使乙炔聚合的规律。酸性膦酸酯钕盐Nd(P_507)_3体系具有最高的催化活性,所制得的聚乙炔膜的顺式结构含量可达97％以上。     

钼体系催化丁二烯聚合动力学——聚合速度及有关动力学参数的测定

本文研究了MoCl_4OC_8H_(17)-(i-Bu)_2AlO-体系催化丁二烯聚合动力学,考察了影响聚合速度的各种因素,测定了催化剂利用率,活性中心浓度和平均寿命等动力学参数。聚合速度对单体浓度和主催化剂浓度均呈一级关系,表现活化能为17.1千卡/摩尔,催化剂利用率约为4％;活性中心平均寿命与温度和活化能的函数关系可表示为 ?=e~(E_a/RT?/Z_p[Bd]