木粉焦CO2和H2O气化过程孔结构及反应性的变化

利用固定床实验装置,分别对木粉热解焦进行CO₂和H₂O气氛下的气化实验,并考察热解焦在经过部分气化反应后孔隙结构变化特点和气化反应特性。研究结果表明,木粉焦气化过程孔结构的变化规律与气化介质有关,CO₂气化过程以产生微孔为主,孔径大部分在0.4nm～0.9nm;而H₂O气化在反应初期以产生微孔为主,反应后期以扩孔为主;部分气化焦的反应性和比表面积关联结果显示,两者不具有简单相关性,反应性也受孔结构特性的影响。     

串联酶解耦合超微粉碎法对蔗渣酶解的促进作用

报道了一种新颖的串联酶解(先酶I后酶II)耦合超微粉碎方法,并系统研究了其对蔗渣酶水解的促进作用. 通过对三种酶解方法(单酶I、单酶II、先酶I后酶II) 的比较发现,串联酶解对蔗渣酶解最为有效. 超微粉碎能破坏蔗渣细胞结构,使纤维素充分暴露出来便于酶解.在串联酶解耦合超微粉碎模式下,蔗渣在反应温度50 oC,pH=4.8,酶I(7.5 FPU/g底物)和酶II(5.0 FPU/g底物),摇床速率1200 r/min条件下反应72 h后,酶水解能得到65%的还原糖浓度,其中葡萄糖选择性为90.1%.     

Ni/SiO2-ZrO2催化剂焙烧温度对其催化愈创木酚加氢脱氧性能的影响简

采用化学沉淀法合成了SiO₂-ZrO₂复合氧化物载体,并以浸渍法制备了Ni/SiO₂-ZrO₂双功能催化剂,考察了焙烧温度对催化剂结构及其催化愈创木酚加氢脱氧制环己烷性能的影响. 结果表明,经500℃焙烧催化剂的加氢脱氧活性最高,在Ni金属中心和SiO₂-ZrO₂载体材料的协同作用下,愈创木酚转化率为100%,环己烷选择性为96.8%. 对催化剂进行N₂物理吸附、H₂化学吸附、X射线衍射分析、H₂程序升温还原、NH₃程序升温脱附与Raman光谱等表征后发现,合成的SiO₂-ZrO₂为无定形的酸碱两性氧化物;经500℃焙烧的催化剂样品的有效比表面积和孔体积均明显增大,表面酸量最多,硝酸镍分解成小颗粒的NiO较易被H₂还原,这些特性是该催化剂样品具有高效加氢脱氧活性的原因.     

Ni/α-Al2O3催化剂作用下苯甲醚的加氢脱氧

Ni-based catalysts supported on di erent supports (α-Al₂O₃,γ-Al₂O₃, SiO2, TiO₂, and ZrO₂) were prepared by impregnation. Effects of supports on catalytic performance were tested using hydrodeoxygenation reaction (HDO) of anisole as model reaction. Ni/α-Al₂O₃ was found to be the highest active catalyst for HDO of anisole. Under the optimal conditions, the anisole conversion is 93.25% and the hydrocarbon yield is 90.47%. Catalyst characteriza-tion using H₂-TPD method demonstrates that Ni/α-Al₂O₃ catalyst possesses more amount of active metal Ni than those of other investigated catalysts, which can enhance the cat-alytic activity for hydrogenation. Furthermore, it is found that the Ni/α-Al₂O₃ catalyst has excellent repeatability, and the carbon deposited on the surface of catalyst is negligible.     

海胆状CoCu双金属纳米复合材料的合成及其在甘油氢解制丙二醇中的催化性能

以Ru为多相成核剂和硬脂酸为表面活性剂,在多元醇溶液中合成了CoCu双金属纳米复合物,并在甘油选择性氢解制丙二醇中评价了其催化性能．结果表明,硬脂酸作为结构导向剂可诱使Co纳米晶沿着一维方向生长,形成纳米线．当Co²⁺和Cu²⁺共存于多元醇溶液中,由于Cu²⁺较高的氧化还原电位,首先被还原成Cu⁰,进而增长成100～300 nm的球形粒子．在Cu粒子表面,Co²⁺被还原成核,在表面活性剂的结构导向作用下生长为长度为100～500 nm的纳米棒,从而形成海胆状CoCu双金属纳米复合结构．在甘油选择性氢解制丙二醇反应中,海胆状CoCu双金属复合催化剂的单位表面活性与丙二醇选择性均明显高于单金属Co纳米线和Cu球形粒子,在Co₉₀Cu₁₀催化剂上获得33%的丙二醇收率．这可能是由于Co和Cu界面的协同效应促进了甘油的转化所致．     

不同载体Ni基催化剂生物质热解气甲烷化反应性能

采用浸渍法制备了Ni金属负载在不同载体(SiO2、ZrO2、CeO2、Al2O3和Al2O3-CeO2)表面形成的催化剂,研究了水蒸气和载体对生物质热解气甲烷化反应性能的影响。结果表明,随着水蒸气量的增加CO转化率逐渐增大,而甲烷选择性呈现先增加后降低的变化趋势,当nw ater/ngas比值为0.26时达到最大。载体Al2O3相比SiO2、ZrO2和CeO2具有更大的比表面积和Ni金属分散度,促进了生物质热解气甲烷化反应活性和选择性。相比于Ni-Al2O3催化剂,Al2O3-CeO2复合载体具有更多的镍金属负载量活性金属分散度,以及最好的低温甲烷化反应性能。在300℃的低温条件下,Ni-Al2O3-CeO2催化剂的CO转化率达到97%,CH4增长率达到110%。     

丙酸水相加氢反应中Ru负载量对C—C键断裂的影响

考察了(1.0%、4.0%、6.0%)Ru/ZrO2催化剂的丙酸水相加氢性能.采用N2物理吸附、CO脉冲化学吸附、H2程序升温还原(H2-TPR)、CO和丙酸吸附傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了Ru/ZrO2催化剂的物理化学性质.COFTIR表明,Ru负载量增加,催化剂表面Ru粒子的富电子程度增加,更接近金属Ru的本征特性.丙酸FTIR表明,丙酸分子在Ru/ZrO2催化剂表面经解离吸附主要形成丙酰基和丙酸盐物种.随Ru含量增加,丙酰基更容易发生脱羰反应,导致C—C键断裂.     

Ni/HZSM-5的结构及催化木糖醇水相加氢合成液体烷烃的性能研究

采用浸渍法制备了Ni/HZSM-5双功能催化剂,采用BET、XRD、NH3-TPD、H2-TPR、FTIR和TG等方法表征了催化剂比表面、孔结构、酸性、还原能力及骨架结构等信息,研究了其催化木糖醇水相加氢合成液体烷烃的性能及催化剂失活的原因。结果表明,在优化的金属中心/酸中心的协同作用下,木糖醇可通过水相加氢高选择性地合成C5-C6烷烃;过高的金属中心或酸中心均会导致C-C键断裂形成轻质烷烃,以2%Ni/HZSM-5催化剂上木糖醇水相加氢活性最高,木糖醇C转化率为94%液体烷烃总收率可达90%,这与其具有较大的比表面积、合适的孔径分布、较多的金属活性中心、适中的酸量和强酸量有关。催化剂6次重复使用后活性明显降低,其骨架部分脱铝和表面积碳是其失活的主要原因。     

原位合成氮掺杂石墨烯负载钯纳米颗粒用于催化香兰素高选择性加氢反应

通过原位合成法制备了氮掺杂石墨烯负载钯纳米颗粒催化剂Pd@N/C-2,用于催化香兰素选择性加氢反应.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等方法对Pd@N/C-2催化剂进行结构与性能的表征,分析表明石墨烯层在活性钯纳米颗粒表面起到了保护作用,提高了催化剂在反应条件下的稳定性,在五次循环回收实验后催化剂仍保持很高的反应活性.通过对石墨烯掺杂氮原子引入了催化反应的化学活性中心和金属纳米颗粒沉积的锚定中心,从而使石墨烯在加氢催化反应中的性能得到进一步提高.并且通过对溶剂的调控实现了香兰素分别高选择性生成香草醇和对甲基愈创木酚,在优化的反应条件下,香草醇和对甲基愈创木酚的产率分别为89%和99%.