天然气和二氧化碳转化制合成气的研究Ⅵ Ni／Al_2O_3催化剂再生的疏活机理

采用γ－Ａｌ_２Ｏ_３为载体，以硝酸镍、硝酸镁和稀土硝酸盐为原料，按常规浸渍法制备镍负载型催化剂，其中Ｎｉ含量为９．１７％，助剂ＲＥ_２Ｏ_３和Ｍｇ含量分别为５．１８％和１．８０％，该催化剂简称为Ｎ－５－ＲＭ。催化反应评价采用双套管石英反应器，在多功能固定床流动反应装置上进行，以天然气和二氧化碳转化为探针反应，采用连续反应法评价催化剂性能。以反应尾气中合成气摩尔百分数表征催化剂活性。采用理光Ｄ／ｍａｘ－ｒ－Ｂ型Ｘ射线衍射仪测定催化剂晶相。实验发现，催化剂长期使用失活的主要原因是由于活性中心Ｎｉ￣０与载体Ａｌ_２Ｏ_３间形成难还原的ＮｉＡｌ_２Ｏ_４物种，以及活性中心Ｎｉ￣０聚集形成晶相，从而降低了催化剂表面活性中心数。ＴＰＲ结果指出，ＮｉＡｌ_２Ｏ_４物种在高温下通氢气可以得到充分还原。然而，此时催化剂活性仍明显低于新鲜催化剂活性。ＸＲＤ结果表明，此时催化剂存在很强的Ｎｉ￣０衍射峰，说明尽管高温还原已使形成ＮｉＡｌ_２Ｏ_４的Ｎｉ￣（２＋）还原为Ｎｉ￣０，但高温还原又进一步使活性Ｎｉ￣０聚集成晶相，因而降低了催化剂表面活性中心数。这说明，对ＮｉＡｌ_２Ｏ_４的活化仅通过常规高温还原是不够的。２０％过氧化氢水溶液（以下简称     

助剂对负载型镍催化剂重整活性和抗积炭性能的影响

应用ＸＲＤ和催化活性评价手段，考察了助剂对Ｃ２重整制合成气的负勒型Ｎｉ催化剂的重整活性和其抗积炭性能的影响。实验结果表明，ＮｉＯ在γ－Ａｌ２Ｏ３表面上最大分散量随ＭｇＯ、Ｌａ２Ｏ３助剂的添加没程度地增大，助剂能影响负载型Ｎｉ催化剂 论性能，ＭｇＯ、Ｌａ２Ｏ３的添加对改善Ｎｉ催化剂的重整活性和抗积炭性能有明显效果，并与助剂的种类添加次序有关。     

Ag／γ－Al_2O_3催化剂的TPR和TPD研究

本文运用ＴＰＤ－ＭＳ、ＴＰＲ等方法研究了Ａｇ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂的氧脱附和还原性能。结果表明，Ａｇ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂表面银物相由Ａｇ０和Ａｇ＋（Ａｇ２Ｏ）组成，其中Ａｇ＋所占比例随负载量增加而减少。Ａｇ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂有三个脱氧峰，并且随着Ａｇ负载量的增加，脱氧峰从高温向低温依次出现。低温脱氧峰（３７０℃）归属为结晶态Ａｇ２Ｏ的分解，高温脱氧峰（６５０和８００℃）为分散在γ－Ａｌ_２Ｏ_３表面并且与Ａｌ_２Ｏ_３发生相互作用的Ａｇ_２Ｏ的分解。ＴＰＲ有三个还原峰；高温峰（２３０℃）为结晶态Ａｇ_２Ｏ的还原，低温峰（１００和１２０℃）为分散在γ－Ａｌ_２Ｏ_３表面的Ａｇ_２Ｏ的还原。     

添加碱金属对甲烷与空气制合成气催化剂性能的影响(英文)

考察了添加在镍基催化剂中的碱金属助剂对甲烷与空气制合成气的催化反应性能的影响。并用ＴＰＯ、ＴＰＲ、ＣＯ_２程序升温脱附（ＴＰＤ）、ＸＰＳ及ＣＯ脉冲色谱对催化剂进行了表征。实验结果表明,碱金属助剂对降低催化剂结炭有一定作用;催化剂抗积炭顺序为; Ｎｉ－Ｋ２Ｏ／ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３＞Ｎｉ－Ｌｉ２Ｏ／ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３＞Ｎｉ－Ｎａ２Ｏ／ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３＞Ｎｉ／ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３。在实验中,我们发现碱金属的添加使催化剂的Ｎｉ晶粒变大和吸附ＣＯ_２的能力增强,结合能发生不同程度的变化。这些实验结果从不同方面解释了碱金属助剂对催化剂活性和抗积炭性的影响。实验结果表明Ｎｉ－Ｌｉ２Ｏ／ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３具有较好的活性和抗积炭性。     

Mn－Ag／γ－Al_2O_3催化剂中氧的性能

本文运用ＴＰＲ、ＴＰＤ－ＭＳ、ＸＲＤ等技术研究了Ｍｎ－Ａｇ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂的还原性能和再氧化能力．结果表明，Ｍｎ－Ａｇ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３中银物相由Ａｇ￣０和Ａｇ_２Ｏ组成，锰物相由β－ＭｎＯ_２和Ｍｎ２Ｏ_３组成．Ｍｎ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂的ＴＰＲ有二个还原峰，分别是ＭｎＯ_２和Ｍｎ_２Ｏ_３的还原．Ａｇ促使ＭｎＯ_２和Ｍｎ_２Ｏ_３的还原明显向低温方向移动，而且ＭｎＯ_２和Ｍｎ_２Ｏ_３的还原峰融合成一个还原峰．Ｍｎ－Ａｇ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３的ＴＰＤ有三个脱氧峰，随着Ａｇ含量增加，峰Ⅰ向高温方向移动，Ｍｎ￣（４＋）２ｐ３／２的电子结合能增加，并且催化剂的再氧化能力增强．催化剂ＣＯ的氧化活性与催化剂的再氧化能力有很好的对应关系．     

甲烷与二氧化碳转化制合成气的研究 Ⅰ.负载型钴金属催化剂的催化性能

采用固定床流动反应装置研究了高温焙烧的负载型钴金属催化剂对甲烷与二氧化碳转化制合成气的催化性能，考察了催化剂活性组分、预处理温度及反应条件等对合成气生成量的影响，并用色谱法测定了催化剂上的积炭量．结果表明，钴负载量高于１２％时，在１０７３～１４７３Ｋ焙烧的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３催化剂不仅具有高的催化活性，而且具有独特的抗积炭性能．ＴＰＲ，ＸＲＤ和催化反应结果表明，来源于ＣｏＡｌ２Ｏ４尖晶石的金属Ｃｏ以及ＣｏＡｌ２Ｏ４尖晶石对催化剂的活性和抗积炭性能起着关键作用，其活性特征在许多方面不同于低温焙烧的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３或Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂．     

添加Ag对Cu／γ－Al_2O_3催化剂

运用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＴＰＲ及苯和丙酮氧化活性测定等方法研究了Ｃｕ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３和Ｃｕ－Ａｇ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂的还原性能和对有机物的催化活性。结果表明：不同金属负载量的Ｃｕ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂的还原性能有明显差异，反映出催化剂表面存在着不同种类的铜物种。Ａｇ的添加使催化剂的ＴＰＲ峰位发生明显位移，提高了催化剂对有机物的催化氧化活性。同时还发现，热处理温度对催化剂中铜物种的存在形式、催化还原特性及催化活性有明显影响．Ａｇ在一定程度上提高了催化剂的热稳定性。     

NiO/γ-Al2O3催化剂中NiO与γ-Al2O3间的相互作用

利用溶胶－凝胶法制备了不同含量的 ＮｉＯ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂,通过ＸＲＤ,ＸＰＳ和 ＴＰＲ等技术考察了制备方法、ＮｉＯ含量和焙烧温度对催化剂结构和Ｎｉ存在状态的影响,发现溶胶－凝胶法制备的催化剂活性组分ＮｉＯ与担体γ－Ａｌ_２Ｏ_３间具有强相互作用．详细地讨论了Ｎｉ物种的还原状态与以“Ｎｉ~０”为活性中心的催化反应的活性之间的关系．溶胶－凝胶法制备的催化剂经高温焙烧后,Ｎｉ以一种类尖晶石结构的固溶体形式存在,这种固溶体态尖晶石可能会抑制Ｎｉ的烧结和流失,提高催化剂的稳定性．     

Cu/ZrO2-Al2O3上表面氧物种脱附及其对催化性能的影响

采用ＸＲＤ,ＴＰＤ－ＭＳ和ＴＰＲ方法研究了ＺｒＯ２的改性对ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上铜物种人散状态,表面氧物种的脱附和恢复性能,铜物种还原再氧行为的影响,并ＣＯ氧化反应为探针考察了催化剂的氧化活性,结果表明,ＺｒＯ２的存在的铜物种在γ－Ａｌ２Ｏ３载体上的分散容量降低,促进ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上表面氧物种的脱附,同时有效地促进铜物种的还原,从而增加ＣＯ的氧化活性,实验还发现热处理条件对催     

ZrO2在Pd／Al2O3催化剂中的助剂作用

用流动反应法考察了富氧或贫氧气氛中添加ＺｒＯ２的Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上ＣＯ的催化氧化反应，并用ＸＲＤ、ＴＰＲ和ＴＰＤ－ＭＳ等技术研究了助剂ＺｒＯ２与γ－Ａｌ２Ｏ３间的相互作用对催化剂上氧物种的还原和脱出－恢复行为的影响，结果表明，基质γ－Ａｌ２Ｏ３与ＺｒＯ２能发生相互作用，添加６％ＺｒＯ２的催化剂氧化活性最好，添加适量的ＺｒＯ２有利于催化剂上氧物种的脱出－恢复，从而促进ＣＯ氧化活性及表面活泼氧物     

添加Ag对Cu／γ—Al2O3催化剂性能的影响

运用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＴＰＲ及苯和丙酮氧化活性测定等方面研究了Ｃｕ／γ－Ａｌ２Ｏ３和Ｃｕ－Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的还原性能和有机物的催化活性，结果表明，不同金属负载量的Ｃｕ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的还原性能有明显差异，反映出催化剂表面存在着不同种类的铜物种，Ａｇ的添加使催化剂的ＴＰＲ峰位发生明显位移，提高了催化剂对有机物的催人活性，同时发现，热处理温度牟催伦剂中铜物种的存在形式、催化还原特性及催化     

TiO2调变对MoO3／γ—Al2O3和CoO—MoO3／γ—Al2O3表面结构及还原 …

采用气相流动吸附法制ＴｉＯ２／γ－Ａｌ２Ｏ３，复合载体，浸渍法担载一定量ＭｏＯ３或ＣｏＯ－ＭｏＯ３，用ＸＲＤ，ＬＲＳ和ＴＰＲ等技术考察了Ｍｏ或Ｃｏ－Ｍｏ催化剂的表面结构和还原性能。结果表明，覆盖在γ－Ａｌ２Ｏ３上的ＴｉＯ２能减弱ＭｏＯ３与γ－Ａｌ２Ｏ３之间的相互作用，明显改善Ｍｏ催化剂的表面结构，促进ＭｏＯ３的还原。     

溶胶-凝胶法制备甲烷部分氧化制合成气用催化剂

用溶胶－凝胶法制备了一系列ＮｉＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂，应用低温氮吸附，ＸＲＤ和ＴＰＲ等物理化学方法表征了这种新材料的结构和物化性能。结果表明，由于载体与活性组分间的强相互作用，使溶胶－凝胶法制备的催化剂具有粒度小，活性组分在载体表面均一高分散和热稳定性好等特点，同时，考察了该催化剂上甲烷部分氧化制合成气的反应性能，发现当Ｎｉ含量适当时，可获得高的反应活性和选择性。     

甲烷与二氧化碳重整制取合成气反应的研究 (I)Sr_(1-x)La_xNiAl_(11)O_(19)催化活性表征

对具有磁铅石结构的Ｓｒ１－ｘＬａｘＮｉＡｌ１１Ｏ１９对甲烷与二氧化碳重整反应的催化活性、积炭量和稳定性进行了研究．不同还原温度下催化剂的ＸＲＤ和催化活性的实验结果表明，金属镍是ＣＨ４＋ＣＯ２重整反应的活性组分，金属镍含量越大，反应活性越高．反应后催化剂积炭量的分析结果说明，在相同镍含量和分散度的情况下，Ｌａ３＋离子对Ｓｒ２＋离子调变，可以降低催化剂的表面酸性，提高催化剂的抗积炭能力．ＬａＮｉＡｌ１１Ｏ１９是一种具有较好催化活性、稳定性和抗积炭性能的催化剂．     

异丁烷催化脱氢制异丁烯Cr2O3／Al2O3体系催化剂

对异丁烷催化脱氢催化剂进行了研究。助催化剂Ｋ２Ｏ,ＣｕＯ的引入改进了Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３催化剂的活性和抗积炭性能。同时考察了原料气空速、反应温度以及催化剂制备的焙烧温度对Ｋ２Ｏ－ＣｕＯ－Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３催化剂反应性能的影响。ＸＲＤ谱图表明,Ｃｒ２Ｏ３在催化剂中高分散,７００℃焙烧的催化剂中出现的ＫＣｕＯ晶相对催化剂活性不利。用ＮＨ３－ＴＰＤ和ＣＯ２－ＴＰＤ检测了催化剂表面的酸碱中心,表明助     

NiMoNx/γ-Al2O3催化剂的制备及加氢脱氮性能

采用程度升温氮化（ＴＰＮ）的方法制备了ＮｉＭｏＮｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂，考察了它对吡啶加氢脱氮（ＨＤＮ）反应的催化活性。结果表明，ＮｉＭｏＮｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的活性远远高于ＮｉＭｏＳｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂和工业硫化态催化剂。对于ＮｉＭｏＺｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂，助剂Ｎｉ的作用与硫化物体系中的Ｎｉ不同，它不仅是活化氢中心，同时也是脱氮中之心一，ＮｉＭｏＮｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的ＨＤＮ活     

焙烧温度对NiO/δ-Al2O3催化剂性能的影响

应用ＸＲＤ,ＴＰＲ,Ｈ２－ＴＰＤ技术研究焙烧温度对ＮｉＯ／δ－Ａｌ２Ｏ３催化剂性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的增高,ＮｉＯ与载体Ａｌ２Ｏ３之间相互作用逐渐增强,直至最后生成ＮｉＡｌ２Ｏ４尖晶石。同时表明,随着焙烧温度的提高,催化剂的还原温度明显增高。另外,ＴＰＲ结果还表明ＮｉＡｌ２Ｏ４仅仅是与载体发生强相互作用的那部分ＮｉＯ进一步进入Ａｌ２Ｏ３晶格的结果,而游离态的ＮｉＯ不参与形成ＮｉＡｌ２Ｏ     

Ni-Cu-Al2O3催化剂的活性相及作用机理

对新鲜和７００℃反应过的Ｎｉ－Ａｌ和Ｎｉ－Ｃｕ－Ａｌ催化剂的ＸＲＤ、ＸＰＳ表征结果表明，新鲜ＮｉＯ－Ａｌ２Ｏ３催化剂体相中的ＮｉＯ，ＮｉＡｌ２Ｏ４经７００℃反应后转变成金属Ｎｉ，同时表面的镍物种由单一的ＮｉＡｌ２Ｏ４变为ＮｉＡｌ２Ｏ４，ＮｉＯ和金属Ｎｉ的混合物，经反应后ＮｉＯ－ＣｕＯ－Ａｌ２Ｏ３催化剂体相和表相中的ＮｉＡｌ２Ｏ４，ＣｕＡｌ２Ｏ４均转变成为Ｎｉ－Ｃｕ合金，这是此催化剂对甲烷部分氧化反     

稀土氧化物对Ni／α—Al2O3催化甲烷部分氧化制合成气反应的影响

研究了稀土金属氧化物（Ｌａ２Ｏ３，ＣｅＯ２，Ｐｒ６Ｏ１１和Ｎｄ２Ｏ３）对Ｎｉ／α－Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应的影响．Ｘ光粉末衍射和活性考察结果表明，稀土氧化物使Ｎｉ／α－Ａｌ２Ｏ３催化剂的稳定性有显著提高．稀土氧化物与活性组份Ｎｉ之间的相互作用抑制了催化剂表面Ｎｉ晶粒的生长和迁移，由于这种作用也抑制了催化剂表面积炭的生成．在实验中还发现ＣｅＯ２容易进行Ｃｅ３＋Ｃｅ４＋氧化还原反应而对反应具有催化活性．     

制备镍催化剂时外加磁场对其结构和性能的影响

用浸渍法分别在３０Ｔ的恒稳磁场中和无磁场情况下，制备了ＮｉＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３和ＮｉＯ／Ｌａ２Ｏ３／γ－Ａｌ２Ｏ３两类催化剂共４个样品，对它们的结构和性能进行测定和比较，发现磁场作用能加强金属－载体间的相互作用，使原峰温升高，引起Ｎｉ＾２＋向载体深层扩散，促进尖晶石ＮｉＡｌ２Ｏ４和钙钛石ＬａＮｉＯ３新相形成，同时可降低ＣＯ歧化活性，使催化剂上积炭量减少。