镧助剂对模拟生物沼气重整制备合成气中Ni/SBA-15催化剂结构和性能的影响

以介孔分子筛SBA-15为载体, 采用浸渍法制备了镍质量分数(w)为12.5%, 并且分别添加质量分数(w)为2.5%的镧、铈、镁、钙、锶等助剂的系列Ni基催化剂. 以CH4/CO2体积比为2:1的模拟生物沼气和适量氧气作为原料气, 在常压固定床反应器上评价了催化剂对模拟生物沼气重整制合成气的反应性能. 采用X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附/脱附、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及H2程序升温还原(H2-TPR)等对催化剂的结构进行了表征. 催化活性评价显示, 添加镧助剂的2.5%La/12.5%Ni/SBA-15催化剂比添加铈、镁、钙、锶等助剂的催化剂具有更高的催化活性, 并且具有很好的稳定性. 因此, 文中着重研究了镧助剂对催化剂结构和模拟生物沼气重整制合成气的反应性能的影响. 结果表明, 镧能明显提高Ni/SBA-15催化剂的表面镍含量, 同时还具有很好的抗积炭作用, 在850 ℃的温度下反应820 h没有发现积炭生成, 这些可能是提高催化剂性能和稳定性的重要因素.     

Ni2P/SBA-15催化剂的结构及加氢脱硫性能

以硝酸镍为镍源, 磷酸氢二铵为磷源, 介孔分子筛SBA-15为载体, 用共浸渍法制备了含磷化镍前驱体的样品, 然后在氢气流中采用程序升温还原法, 制备了Ni2P质量分数为5%-40%的Ni2P/SBA-15催化剂. 用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等分析测试技术对催化剂的结构进行了表征, 以噻吩和二苯并噻吩(DBT)为模型化合物, 在微型固定床反应器上对催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行了评价. 结果表明, Ni2P/SBA-15催化剂中SBA-15 的介孔结构依然存在, 活性组分Ni2P具有良好的分散性, 但随Ni2P含量的增加, 催化剂的比表面积、孔容和孔径均有明显减小. 当反应温度为320 ℃时, Ni2P含量为15%-25%(w)的催化剂就具有很好的加氢脱硫催化性能; 反应温度在360 ℃以上时, 所有催化剂都具有优异的深度脱硫催化性能. Ni2P/SBA-15催化剂对二苯并噻吩的加氢脱硫(HDS)主要以直接脱硫机理(DDS)进行.     

B助剂对Ni2P/SBA-15催化剂结构及其加氢脱硫性能的影响

以介孔分子筛SBA-15为载体, 磷酸氢二铵为磷源, 硝酸镍为镍源, 硼酸为硼源, 采用共浸渍法制备了B-Ni₂P/SBA-15催化剂前驱体, 然后采用程序升温氢气还原法, 制备了n_P/n_Ni=0.8, B含量为0.35%-2.10%(w)的一系列B-Ni₂P/SBA-15催化剂. 用X射线衍射(XRD)、N₂吸附脱附、透射电子显微镜(TEM)和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等表征技术对催化剂的结构进行了研究, 以1%(w)二苯并噻吩(DBT)/十氢萘溶液为模型化合物, 在微型固定床反应器上对催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行了评价. 结果表明, B-Ni₂P/SBA-15催化剂仍具有介孔结构, Ni₂P为主要的活性物相. 适量B助剂的加入可促使Ni₂P晶粒减小, 催化剂比表面积增加. 此外, 随着B含量的增加, B-Ni₂P/SBA-15催化剂的总酸量也增加. 当反应压力为3.0 MPa, 反应温度由300 ℃升高至360 ℃时, B含量对Ni₂P/SBA-15催化剂活性有明显的影响, B含量为1.40%(w)的B-Ni₂P/SBA-15催化剂加氢脱硫活性最高. B-Ni₂P/SBA-15催化剂上二苯并噻吩的加氢脱硫的反应机理以直接脱硫为主.     

噻吩在不同负载磷化钨催化剂上的加氢脱硫

采用程序升温和高纯氢气还原无定型磷钨酸盐与载体γ-Al2O3机械混合物的方法，制备了活性组分为磷化钨、负载量分别为20％、25％、30％和35％的新型磷化钨催化剂，并对其噻吩加氢脱硫反应活性进行考察。实验结果表明，负载磷化钨催化剂的噻吩加氢脱硫率明显高于非负载磷化钨催化剂；不同负载磷化钨催化剂还原反应均为放热反应，且发生还原反应生成活性组分磷化钨的最低温度大于610℃，对于噻吩加氢脱硫反应，WP1活性较高，WP4活性较低，在340℃时分别为85．23％和67．93％，催化剂WP1具有较好的稳定性。     

C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计Ⅰ.颗粒结构对催化剂宏观活性的影响

以国产C302铜基甲醇合成催化剂原粉为母体,通过成型模具和成型条件的改变,制备了一系列具有不同形状、尺寸和孔结构的催化剂颗粒,用宏观活性测试和孔结构表征的方法,考察了颗粒结构对催化剂宏观活性的影响.结果表明,对于内扩散阻止作用比较明显的工业甲醇合成过程,适宜的颗粒结构设计对提高催化剂的利用率具有重要意义;当C302催化剂颗粒具有5.5nm～7.5nm的平均孔半径、0.47左右的孔隙率时,其结构比较适宜,在此基础上,通过改进反应沉淀工艺、提高颗粒的比表面积,可以较大幅度的提高催化剂的宏观活性;对工业常用的圆柱状C302催化剂颗粒(Φ5×5mm),采用约40kN·cm-2的成型压片强度相对比较适宜.     

低浓度甲烷流向变换催化燃烧的研究

甲烷在煤矿工业中被称作为瓦斯,在富含甲烷的矿井中甲烷的体积分数为0．1％～1．0％,在煤矿开采过程中甲烷的体积分数达到5％～15％就会造成瓦斯爆炸。如果能够将煤矿中的甲烷抽取出来利用,不但可以减少矿难事故的发生,而且能够提供更多可利用的清洁能源。因此,如何将此低品位的资源转化为可利用的能源,具有重要的研究价值。另外,甲烷的温室效应是CO2的21倍。因此,将伴随某些工业生产以及石油开采过程产生的低浓度甲烷直接排放到大气中,势必会造成严重后果。     

凝胶制备对气相合成MCM-22沸石的影响

以硅酸钠为硅源、硫酸铝为铝源制备硅铝干凝胶,六亚甲基亚胺（HMI）为模板剂,采用气相法合成MCM-22沸石。对硅铝干凝胶进行了29 Si MAS NMR、27 Al MAS NMR、红外以及透射电镜表征,讨论了pH值对硅铝干凝胶及合成MCM 22沸石的影响。结果表明,pH值的改变影响硅铝聚集态、干凝胶的结构及其粒径等物理性质,合成时硅铝干凝胶解聚、气固间传质及固相溶解速度不一致,影响产物MCM-22的结晶度。当制备干凝胶的pH值为8.7～10.7时,得到结晶度高的MCM-22沸石;当pH值增大到11.1时,产物出现杂晶丝光沸石;pH为11.6时只能得到丝光沸石。     

高稳定性Ni/SBA-15催化剂的结构特征及其对二氧化碳重整甲烷反应的催化性能

 采用浸渍法制备了Ni含量为2.5%～20%的系列Ni/SBA-15催化剂,在常压连续流动固定床反应器上考察了催化剂对二氧化碳重整甲烷制合成气的催化性能,并用X射线衍射和N2吸附法研究了Ni/SBA-15催化剂的结构特征. 结果表明, Ni/SBA-15催化剂具有很高的CH4和CO2转化率, 12.5%Ni/SBA-15催化剂在800 ℃反应600 h后活性没有明显下降,但反应710 h后CH4的转化率下降了约50%, CO2的转化率下降了约25%. 其活性下降的主要原因是催化剂积炭. 在高温条件下反应时, SBA-15的介孔结构也没有遭到破坏,分子筛的孔壁能有效阻止活性组分Ni的团聚. SBA-15孔中组装一定量的Ni活性组分后,除了SBA-15的介孔外,还会形成另外一种较小的孔,但这不影响SBA-15的有序介孔结构,只是其孔径、孔容和BET比表面积降低.     

不满足Gordon-强力条件的奇异二阶周期Hamilton系统同宿轨道的存在性

考虑奇异的二阶周期 Hamilton 系统这里q=(q_1,q_2,…,q_n)∈R~n,n>2,V(t,q):R×R~n\{e}→R 是一个奇异的位势函数,e≠0.当V(t,q)具有唯一最大值,但不满足 Gordon- 强力条件时,我们证明了(HS)至少具有一条非平凡的同宿轨道。     

一类具有对称性的非线性微分方程的正值同宿轨道

利用变分逼近方法，证明了二阶非线性微分方程ue(t)-a(t)u(t) f(t,u(t))=0存在惟一的正值同宿轨道，其中a(t)和f(t,u)都是关于变量t的偶函数。