催化学报

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浆态法制备的MoVTeNbO催化剂上的乙烷氧化脱氢

韩智三;伊晓东;谢棋;李荣春;林洪;何益明;陈陆千;翁维正;万惠霖*

2005, 26 (6): 441-442.

摘要 ( 1605 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用浆态法在N2气氛下焙烧制得了MoV0.3Te0.23Nb0.1Ox催化剂. 在以该催化剂催化的乙烷氧化脱氢制乙烯的反应中,440 ℃下乙烷的转化率和乙烯的选择性均在90%左右,乙烯产率达80.9%. 但在空气气氛下焙烧得到的催化剂几乎没有催化活性. 用XRD和SEM等方法考察了催化剂的结构.

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沸石负载碳化钨的制备及其电催化性能

李国华*;郑遗凡;马淳安;李美超

2005, 26 (6): 443-445.

摘要 ( 1503 ) [Full Text(HTML)] ()

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以天然丝光沸石和偏钨酸铵为原料制备了沸石负载的碳化钨复合材料. 先用稀盐酸水热处理沸石原料,真空干燥后再用偏钨酸铵水溶液浸泡,干燥后置于一氧化碳和二氧化碳混合气体中进行还原和碳化即得. 用X射线衍射、扫描电镜和X射线能量分散谱对样品进行了表征. 结果表明,样品主要由碳化钨和沸石等组成,碳化钨颗粒主要位于沸石外表面. 在样品表面,W元素的分布与C元素的分布呈正相关,Si元素的分布与O元素的分布也呈正相关,W和C的分布与Si的分布呈负相关. 采用粉末微电极对样品的电化学性能进行了测试,结果表明样品对碱性溶液中的对硝基苯酚还原反应具有电催化活性.

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溴化N-烷基取代咪唑中离子热合成硅磷酸铝分子筛

徐云鹏*;田志坚;徐竹生;王炳春;李鹏;王少君;胡玥;马英冲;李坤兰;刘彦军;余加祐;林励吾

2005, 26 (6): 446-448.

摘要 ( 1599 ) [Full Text(HTML)] ()

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以溴化N-烷基取代咪唑离子液体为反应介质,采用离子热法合成了AEL型硅磷酸铝分子筛,并考察了不同离子液体和反应物中正硅酸四乙酯的添加量对分子筛结构的影响. 结果表明,以1-乙基-3-甲基溴化咪唑为反应介质,并引入正硅酸四乙酯时,产物为含有未知结构晶体的AEL型硅磷酸铝分子筛,而且随着正硅酸四乙酯添加量的增大,未知结构晶体增多. 以1-己基-3-甲基溴化咪唑为反应介质时,产物为高结晶度的上述未知结构晶体.

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用于吲哚直接合成的高性能Cu/SiO2-MgO催化剂

石雷;*;霍晓敏;任世斌;徐杰

2005, 26 (6): 449-450.

摘要 ( 1545 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过分步浸渍法制备的Cu/SiO2-MgO催化剂对苯胺和乙二醇直接合成吲哚表现出优异的催化性能. 在Cu负载量为0.68 mmol/g和MgO含量为Cu负载量的0.25%时,乙二醇转化率和吲哚选择率分别达到100%和94%,而且催化剂的催化性能比较稳定. XRD结果表明,催化剂活性和选择性较高时,铜晶体的结晶度较高.

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通过Hβ分子筛上的烯烃水合反应提高FCC汽油品质

王华;黄韬;杜娟;刘中民*

2005, 26 (6): 451-452.

摘要 ( 1590 ) [Full Text(HTML)] ()

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以Hβ分子筛为催化剂,通过烯烃水合反应可以降低FCC轻汽油(≤80 ℃)中烯烃含量并提高含氧化合物含量,从而提高汽油的品质. 在V(H2O)/V(oil)=0.6,WHSV=1 h-1,p=5.0 MPa,θ=140 ℃和t=10 h的条件下,FCC轻汽油中烯烃的转化率为16.7%,产物中含氧化合物的含量为9.5%.

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一种新颖而简易的硒催化合成硫代氨基甲酸酯的方法

张晓鹏;陆世维*

2005, 26 (6): 453-454.

摘要 ( 1810 ) [Full Text(HTML)] ()

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在硒催化下,苯胺和硫醇在一氧化碳和氧气作用下发生氧化羰基化反应直接生成相应的硫代氨基甲酸酯,收率从中等到良好. 反应在室温无溶剂条件下进行. 催化剂硒能方便地回收且能循环使用.

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Rh/H-BEA催化剂上甲烷和二氧化碳的碳交换反应

钱林平;曹勇;岳斌*;任瑜;陈柏龄;贺鹤勇*

2005, 26 (6): 455-457.

摘要 ( 1870 ) [Full Text(HTML)] ()

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13C原位魔角旋转固体核磁共振光谱研究发现,573 K时甲烷和二氧化碳在Rh/H-BEA催化剂上发生碳交换反应. 原位红外光谱检测到HnCO(n=1,2,3)中间体,说明甲烷与二氧化碳在Rh/H-BEA上可以发生低温活化. 提出了发生碳交换反应的可能途径.

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用微波技术制备NiW/TiO2-Al2O3加氢脱硫催化剂

刘百军;查显俊;孟庆民;侯辉娟;高山松;张金霞;盛世善;杨维慎

2005, 26 (6): 458-462.

摘要 ( 1771 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用微波技术制备了NiW/TiO2-Al2O3加氢脱硫催化剂,并用NH3-TPD,Py-FT-IR,TPR和TPS(程序升温硫化)对催化剂进行了表征; 以噻吩为模型化合物,在中压固定床微反装置上考察了催化剂的加氢脱硫性能. 结果表明,在w(TiO2)=15%的催化剂样品中,微波处理的催化剂的活性比常规催化剂高. 微波处理改变了载体和催化剂表面的酸性质,催化剂样品表面的强酸酸量减少,弱酸和中强酸酸量增加. 微波处理的催化剂的还原性能和硫化性能均好于常规法制备的催化剂. 这可能是微波技术制备的催化剂具有较高加氢脱硫活性的原因.

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再生方法对V2O5/AC催化剂同时脱硫脱硝活性的影响

马建蓉;黄张根;刘振宇;郭士杰

2005, 26 (6): 463-469.

摘要 ( 2043 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了水洗再生、Ar热再生和5%NH3-95%Ar还原再生对V2O5/AC催化剂同时脱硫脱硝活性的影响. 结果表明,水洗再生虽然可洗去反应过程中沉积在催化剂表面的含硫物质,但也能将部分活性组分V2O5转化生成的VOSO4洗去,使催化剂的脱硫脱硝活性降低. Ar热再生后催化剂的脱硝活性与新鲜样品相同,但脱硫活性很低. 经5%NH3-95%Ar还原再生后,催化剂的脱硫活性可恢复到新制备时的水平,同时脱硝活性大大提高,这是由于催化剂表面除了原有的脱硝活性位V2O5外,又形成了新的活性位NH+4/NH-2. 还原再生过程产生的SO2与NH3在室温下反应生成固体亚硫酸铵盐,可实现硫的资源化,简化了后续处理工艺.

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金属氧化物改性的HZSM-5上甲苯与甲醇的烷基化反应

邹薇;杨德琴;朱志荣;孔德金;陈庆龄;高滋

2005, 26 (6): 470-474.

摘要 ( 1752 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了La2O3,MgO以及La2O3-MgO复合改性的HZSM-5催化剂的孔结构、表面酸性和吸附性能,以及它们在甲苯与甲醇烷基化反应中的催化性能. 未经改性的HZSM-5上甲苯甲基化反应产物组成为热力学平衡组成,而改性后的催化剂上目标产物对二甲苯选择性提高,但反应活性下降. La2O3改性使HZSM-5孔径缩小,孔道变窄,强酸和弱酸酸量均降低,目标产物选择性明显提高; MgO主要分布在沸石外表面和孔口,因而MgO改性的HZSM-5孔口尺寸稍有缩小,另外强酸酸量减少,弱酸酸量略有上升,对二甲苯选择性略有提高; 而La2O3-MgO复合改性的催化剂上对二甲苯选择性显著提高,达到93%. 结果表明,反应的对位选择性是孔径和表面酸性同时调变的结果,孔径效应比酸性分布对催化剂的对位选择性影响更大.

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高热稳定性高有序性中孔Zr-P-Al材料的合成

刘子玉;齐越;张莹;曲丽红;桑石云;刘中民

2005, 26 (6): 475-479.

摘要 ( 1691 ) [Full Text(HTML)] ()

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以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热法合成了中孔氧化锆,依次用磷酸和水合氯化铝溶液对其进行后处理,得到了具有高热稳定性、高有序性的中孔Zr-P-Al材料. 样品的XRD,TEM 和氮气物理吸附测试结果表明,反应凝胶中的水量和陈化条件对样品结构有很大影响. 当反应凝胶配比为Zr(SO4)2:CTAB:H2O＝1:0.27:240时,所得样品具有较规整的六方结构. 此样品经磷酸处理后,有序程度进一步提高. 将磷酸处理过的样品再用水合氯化铝溶液处理,得到的材料具有典型的中孔特征和很高的热稳定性. 最终产物经过700 ℃焙烧后具有416 m2/g 的比表面积,孔容积较大,孔径分布均匀,800 ℃焙烧后其比表面积仍可达到227 m2/g. 样品的高稳定性来源于锆、磷和铝之间的相互作用.

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汽油与水和氧混合重整制氢气

朱文良;韩伟;张小亮;熊国兴;杨维慎

2005, 26 (6): 480-484.

摘要 ( 1610 ) [Full Text(HTML)] ()

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以LiLaNiO/γ-Al2O3为催化剂,自配模拟汽油为原料,在常规固定床反应器中进行了汽油与水和氧混合重整制氢气的研究. 考察了反应温度、空速和水碳比对催化剂性能的影响,确定了最佳反应条件,并在优化条件下进行了长时间的运行. 反应后的催化剂用XRD,TG和NH3-TPD等手段进行了表征. 研究结果表明,LiLaNiO/γ-Al2O3催化剂对汽油水氧混合重整具有优异的催化性能, 优化条件下模拟汽油的转化率为100%,H2的选择性为96%,并且反应具有良好的稳定性.

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活性炭载体的超声波处理对钌/活性炭氨合成催化剂催化性能的影响

于凤文;计建炳;霍超;韩文锋;李小年;刘化章

2005, 26 (6): 485-488.

摘要 ( 1692 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用超声波处理活性炭,并采用场发射扫描电镜、X射线能谱、N2物理吸附和CO化学吸附等表征手段,考察了超声波处理对活性炭表面形貌、化学组成、表面织构和催化剂钌分散度的影响. 以超声波处理的活性炭为载体,以钡和钾为助剂制备了一系列钌基氨合成催化剂,在10.0 MPa,10000 h-1和400 ℃的条件下进行了氨合成活性评价. 结果表明,超声波处理可有效除去活性炭表面的杂质,提高中孔比表面积占BET比表面积的比例. 超声波处理50 min的活性炭表面的杂质含量较低,中孔比表面积适中,以其为载体制备的钌基催化剂的活性较高,催化氨合成反应速率可达94.8 mmol/(g·h).

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钴和钾对Pt/γ-Al2O3上CO选择性氧化的助催化作用

严菁;马建新;周伟;邬敏忠

2005, 26 (6): 489-496.

摘要 ( 1731 ) [Full Text(HTML)] ()

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添加Co或/和K助催化剂可在不同程度上改善Pt/γ-Al2O3催化剂对富氢气氛下CO选择性氧化的性能. 利用H2-TPR,CO-TPD和FT-IR等表征手段,探讨了不同助催化剂的作用机理. 结果表明,Co/Pt/γ-Al2O3能显著降低富氢气氛下CO选择性氧化的温度,主要原因是Co与Pt的相互作用使Pt的电子性能发生了改变,从而削弱了Pt对CO的吸附,使催化剂表面CO的线式吸附消失; Co的添加还促进了易分解的碳酸氢盐物种的生成,同时未完全还原的CoOx物种可提供活性氧促进CO的转化. 助催化剂K一方面促进了Pt向CO反馈电子,从而活化吸附的CO,提高了催化剂的低温活性;另一方面促进了难分解的甲酸盐物种的生成,从而抑制了部分活性位,需要更高的反应温度,而较高温度下会发生氢气氧化反应的竞争,使CO选择性氧化反应的活性和选择性受到影响. 同时添加K和Co的催化剂中,K可促进CoOx的还原,使Co与Pt的相互作用变弱,即减弱了Co对Pt的助催化作用, 因此虽然其选择性有所改善,但活性介于单独添加Co或K的催化剂之间.

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Te掺杂对MoPO/SiO2催化剂上丙烷选择氧化制丙烯醛反应的影响

林洪;伊晓东;韩智三;何益明;黄传敬;陈陆千;翁维正;万惠霖

2005, 26 (6): 497-502.

摘要 ( 1727 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了Te的添加及Te含量对MoPO/SiO2催化剂催化丙烷选择氧化制丙烯醛反应性能的影响. MoPO/SiO2催化剂对丙烷选择氧化制丙烯醛反应的中间产物丙烯选择性较高,而Te的添加促进了丙烯向丙烯醛的转化. N2吸附、XRD、Raman、XPS、H2-TPR、丙烷脉冲、NH3-TPD和Py-IR等实验结果表明,催化剂添加Te后虽然比表面积有所下降,但单位比表面积上的酸量增加,催化剂低温可还原性得到改善,从而有利于丙烷的转化. Te可能有利于丙烯α-H的脱除和/或烯丙基的插氧反应.

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金属离子掺杂的TiO2薄膜的制备及其光催化降解甲苯的性能

李俊华;傅慧静;傅立新;郝吉明

2005, 26 (6): 503-507.

摘要 ( 1935 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用溶胶-凝胶法制备了负载于铝板上掺杂金属离子的TiO2薄膜光催化剂,并通过空气中甲苯光催化降解实验评价了其光催化活性. 结果表明,Pt和Fe的掺杂对TiO2薄膜的光催化活性起促进作用,甲苯降解率分别提高了17%和6%; Ag的掺杂引起催化剂失活; Mn的掺杂未对TiO2薄膜的光催化活性起明显促进作用. XRD结果表明,掺杂金属离子前后TiO2均为锐钛矿相; TEM观察到薄膜催化剂微观结构为球形颗粒,粒径分布均匀,平均粒径为19 nm; 紫外漫反射光谱表明,Pt-TiO2薄膜催化剂的反射率几乎为0,表明其对光的吸收能力很强,因而Pt掺杂的TiO2薄膜光催化降解甲苯的活性最高.

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空气气氛中Pt和TiO2间强相互作用的STS和XPS研究

张敏;冯彩霞;金振声;程刚;杜祖亮;党鸿辛

2005, 26 (6): 508-512.

摘要 ( 1604 ) [Full Text(HTML)] ()

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在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了TiO2和Pt-TiO2膜,并利用扫描隧道谱(STS)和X射线光电子能谱(XPS)技术对空气气氛中Pt与TiO2间的强相互作用进行了研究. STS研究发现, 673 K空气气氛中处理后,Pt-TiO2/ITO表面出现两类新的隧道电流-偏压曲线,TiO2的费米能级从导带边移向价带边, 表明Pt和TiO2间发生了强相互作用. XPS结果证明,焙烧后Pt原子热扩散到TiO2晶格中并取代Ti原子形成可提供h+的缺陷,从而引起了STS谱的变化.

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Raney-Ni催化剂的磁固载及其应用

曹飞;韦萍;朱建良;齐炜

2005, 26 (6): 513-516.

摘要 ( 1577 ) [Full Text(HTML)] ()

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Raney-Ni催化剂由于价格便宜且催化活性高,在加氢反应中有广泛的应用,但其催化活性会随使用次数的增加而迅速下降. 通过对Raney-Ni催化剂的SEM照片及粒度分布进行分析可知,在不饱和乙内酰脲加氢反应过程中,催化剂活性下降的主要原因是催化剂的粉化流失和活性位点镍微晶的熔合. 在反应体系中添加磁性材料KF-610后,减少了批次反应过程中催化剂的流失及活性的快速下降,可实现催化剂的回收利用及活性维持. 经20批次亚苄基乙内酰脲、对羟基亚苄基乙内酰脲和吲哚亚甲基乙内酰脲加氢反应,不饱和乙内酰脲的转化率均在90%以上,催化剂相对于底物的用量可大幅度降低.

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MCM-22分子筛的酸性及在1-丁烯骨架异构化反应中的催化性能

商永臣;张文祥;贾明君;潘维成;蒋大振;吴通好

2005, 26 (6): 517-520.

摘要 ( 1628 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(258KB) ( 809 )

采用XRD,NH3-TPD及氘代乙腈吸附FT-IR等技术表征了静态水热合成法合成的MCM-22分子筛的晶相结构和酸性. 根据表征结果,Si/Al比为15和30的两个样品均为高纯度的MCM-22分子筛; 两个样品的Brnsted酸量基本相同,但Si/Al为15的样品上含有相对较高的Lewis酸量. MCM-22分子筛上1-丁烯骨架异构化反应的结果表明,Si/Al为30的样品具有较高的异丁烯选择性(74.8%)和稳定性, 而Si/Al为15的样品中存在的含量较高的Lewis酸位可能是导致异丁烯选择性(65.5%)下降的主要原因.

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纳米碳纤维的微观结构及对丙烷氧化脱氢反应的催化性能

隋志军;赵铁均;周静红;李平;戴迎春

2005, 26 (6): 521-526.

摘要 ( 1804 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用化学气相沉积法制备了具有不同微观结构的纳米碳纤维,并用丙烷程序升温吸脱附和热重实验对纳米碳纤维进行了表征,考察了纳米碳纤维在丙烷氧化脱氢反应中的催化性能. 结果表明,纳米碳纤维表面的含氧基团可能是催化活性中心; 纳米碳纤维不仅具有较好的催化性能,而且在反应条件下具有较高的热稳定性. 在550 ℃下,鱼骨式纳米碳纤维上丙烷转化率为44.9%时,丙烯选择性为33.0%,其催化性能与V-Mg-O等金属氧化物催化剂相当. 不同微观结构纳米碳纤维的催化性能相差较大,这是由于其表面化学性质不同所致.

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燃油种类对汽车尾气净化催化剂性能的影响

沈美庆;贾莉伟;许全瑞;王军

2005, 26 (6): 527-530.

摘要 ( 1708 ) [Full Text(HTML)] ()

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分别对燃用普通汽油和10%乙醇/汽油(E10)混合燃料的CG125型摩托车进行了 10000 km路试,比较了不同种类燃油的排放特性,并采用X射线光电子能谱,扫描电镜和电子探针考察了催化剂的积炭物种与积炭分布. 结果表明,安装催化转化器后,燃用这两种燃料的摩托车尾气排放均能达到欧盟第二阶段排放标准,但催化转化器对E10尾气的净化效果明显低于普通汽油. 燃用这两种燃料的摩托车尾气净化催化剂表面均存在积炭,径向不同部位积炭量顺序为中心层＞过渡层＞边缘层. 燃用普通汽油时,催化剂表面积炭的碳物种主要是CHx,而燃用E10时的碳物种是(CH)xO. 这说明要合理地设计催化转化器才能使尾气均匀地径向分布,而且必须针对燃油种类匹配适宜的催化剂.

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