甲醇水蒸气重整制氢的高效碳纳米管改性Cu/ZnO/Al2O3催化剂

以碳纳米管为助剂,制备用于甲醇水蒸气重整制氢的新型高效Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂,并与传统Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂在相同条件下的催化性能进行了比较.结果表明,添加适量碳纳米管可显著提高催化剂的低温催化活性和选择性,在大幅度提高产氢速率的同时有效降低了重整产气中CO的含量.SEM和XRD分析证实适量碳纳米管的添加有效促进了Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂结构特性的改善,有利于活性铜物种的分散,从而显著提高了催化剂的低温催化性能.     

CO加氢合成低碳混合醇催化体系研究新进展

CO加氢合成低碳混合醇是C1化学研究的重要内容之一,近年来低碳混合醇在燃料和化工领域的应用价值逐步凸现,相关研究也受到越来越普遍的关注.本文就CO加氢合成低碳混合醇的催化剂体系、反应机理、合成工艺及应用等方面的最新进展进行了综述.     

二氧化碳加氢制甲醇多相催化剂研究进展

化石燃料的利用为人类社会带来了前所未有的繁荣和发展. 然而, 化石燃料燃烧引起的过量的二氧化碳(CO₂)排放导致全球气候变化和海洋酸化; 而且作为一种有限的资源, 化石燃料的消耗将迫使人们寻找其它碳源以维持可持续的发展. 利用可再生能源获取电能分解水制得的绿色氢气(H₂)与捕集后的CO₂反应制成甲醇, 不仅能有效利用工业废气中多余的CO₂, 还能获取清洁、 可再生的甲醇化学品, 该过程的技术核心是开发高效稳定的CO₂加氢制甲醇催化剂. 本文综合评述了现有研究关注较多的多相催化CO₂加氢制甲醇催化剂的反应机理和构效关系, 总结了目前多相催化CO₂加氢制甲醇催化剂(Cu基催化剂、 贵金属与双金属催化剂、 氧化物催化剂以及其它新型催化剂)的设计与合成方面的研究进展, 最后对该领域所面临的机遇和挑战进行了展望.     

超临界相中的长链烷烃催化脱氢

The preparation of olefins from long chain alkanes by catalytic dehydrogenation is an important process in synthetic detergents and surface-active agents[1]. Because of equilibrium limitation, the present process only reaches about 10 % of the conversion with 90 % of the selectivity. In addition, the lifetime of the catalysts ( e. g. Pt-Sn/Al2O3) is around 40 d owing to the severe coke formation even with n(H2 )/n(alkane)= 8. Although the catalysts have been well improved, both conversion and selectivity were hardly enhanced. New technique is therefore required to improve the process.     

还原气氛对钴锆共沉淀催化剂结构和费托合成反应性能的影响

采用程序升温还原、氮吸附、原位X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等方法研究了不同还原气氛对钴锆共沉淀催化剂结构的影响,并考察了催化剂上费托合成反应的性能.结果表明,H2还原对催化剂的破坏程度较小,活性相主要是面心立方钴;CO还原导致催化剂发生积碳,催化剂中出现面心立方钴和六方钴的混晶;合成气还原使催化剂烧结严重,单质钴以面心立方和六方两种晶相存在.费托合成反应结果表明,CO还原后催化剂没有催化性能,H2还原与合成气还原后催化剂的催化活性相差不大,但前者CH4选择性较低.     

应用弦长度分布函数研究中孔分子筛的精细结构

弦长度分布(chord length distribution, 简称CLD)可以用来描述几何对象(球形颗粒、柱状孔、薄片等)的大小、形状和空间排布等特点. 原理上, 弦长度分布正比于由小角散射所得的相关函数的二次微分, 因此可以由相对散射强度进行计算. 在结构研究中, 将实验所得弦长度分布与理论计算某种确定几何体所得高度准确的弦长度分布进行比较, 可以获知对象的特征几何结构. 本文以中孔氧化硅分子筛为研究对象, 介绍了弦长度分布的计算方法, 以此精确计算了中孔分子筛的孔径分布, 得到了分子筛表面有机官能化对孔径的影响规律.     

Ni改性Cu/Mn/ZrO2催化剂合成低碳混和醇的研究

Ni改性的Cu/Mn/ZrO2是CO加氢合成低碳混合醇的有效催化剂,在较为温和的条件(T=573K,p=8.0MPa,GHSV=5000h-1)下,醇的时空产率为0.36g/(ml.h),其中C2+OH的选择性约30%.产物由直链C2+OH和以异丁醇为主的支链醇构成.温度和压力的提高明显促进了异丁醇的生成.可以认为,Ni的添加对直链醇的生成有决定性作用,而异丁醇的生成取决于Zr的作用.反应过程中甲烷等副产物的生成及水煤气变换反应可控制在合理的范围内.另外,K助剂的加入可进一步促进C2+OH的生成.     

硅胶来源对费托合成用Co/SiO_2催化剂性能的影响

Co based catalysts supported on silica from two different sources were tested in F T synthesis and characterized by ICP, H 2 TPD and FT IR. It was found that the Co catalyst supported on home made silica was superior to the commercial silica. One reason was that the latter had a higher content of Na impurity, which was harmful to the catalytic activity owing to its alkaline effect. The other one might be that the silica source exerted an unfavorable effect on metal dispersion. A maximum C 5+ yield of 140g/Nm 3 (2H 2+CO) was obtained over Co/Si(3).     

小角X射线散射中porod正偏离的校正

当散射体系中除散射体外还存在微电子密度起伏时,实测散射强度将形成对Porod定理的正偏离,从而使散射体的散射失真。提出了一种在长狭缝准直条件下应用模糊强度校正正偏离的方法：作出In[q^3I(q)]～q^2曲线,用公式n[q^3I(q)]=InK'＋σ^2q^2拟合大波矢区直线,求出斜率σ^2,作出In[q^3I(q)]-σ^2q^2～q^2曲线即为无偏离的Porod曲线,由此曲线再还原出无偏离的散射强度,即I'(q)=exp{In[q^3I(q)]-σ^2q^2}/q^3,再以醇热法合成的介孔氧化锆粉体为例进行了讨论。     

CO2/H2在不同形态ZrO2上的吸附行为

利用傅立叶变换红外光谱技术(FT-IR)考察了CO2和CO2＋H2在不同形态氧化锆上的吸附和转化行为，结果表明,氧化锆的形态影响CO2的吸附形式和表面物种的生成.无定型氧化锆上主要生成碳酸氢盐和离子碳酸盐，单斜氧化锆上还出现了双齿碳酸盐，而在四方氧化锆上出现最强的线式吸附CO2，并生成聚碳酸盐.在氢气存在的条件下，单斜氧化锆上生成甲烷而在四方氧化锆上则生成甲酸盐.