教学课程资源库 更多>>

关键词： 催化剂   分子筛   烷烃   加氢异构   Mg助剂   孔道性质   酸性  

摘要： 以ZSM-22分子筛为载体，采用共浸渍法制备了Mg改性低Pt载量(0.1wt%Pt)的PtMg/ZSM-22催化剂，采用N2物理吸附，NH3程序升温脱附(NH3-TPD)，吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)，羟基红外光谱(OH-FTIR)和2，6-二叔丁基吡啶吸附红外光谱(2，6-DTBPy-FTIR)等手段对催化剂进行表征，结果表明Mg的引入降低了Pt/ZSM-22催化剂的比表面和微孔体积，以及中强B酸量和总酸量。以正十二烷为模型原料，在固定床反应器上考察了催化剂的加氢异构化性能。反应结果表明，与未改性的Pt/Z22催化剂相比，引入Mg助剂后的Pt0.5Mg/ZSM-22催化剂上异构体选择性显著提升，实现84.3%的异构体收率。结合表征结果和反应评价，探讨了Mg助剂对催化剂孔道性质、酸性质以及异构化性能的影响。

关键词： 渣油   高效利用   催化剂   加氢   固定床   沸腾床   悬浮床  

摘要： 我国原油进口量大，加之原油的重质化，炼化行业实现重质油的清洁转化在能源结构调整中至关重要，尤其是渣油的高效利用。本文根据近年来研究者的科研工作分析了渣油的性质及其加工过程中存在的问题，重点介绍了国内外有关固定床、沸腾床、悬浮床渣油加氢工艺的工业应用情况及催化剂相关研究进展，并对比了三种渣油加氢技术的优缺点。对渣油加氢未转化油向高附加值化学品的转化工艺进行了归纳，并对未来炼厂向绿色低碳炼化一体化方向发展、发挥加氢技术组合优势、研发高活性低成本催化剂等方面进行了展望。炼厂可依据原料油性质、产品用途等合理选用组合加工工艺。渣油加氢技术应更好的发挥其承上启下的作用，即利用更劣质的原料为下游工艺提供更优质进料，进而实现渣油的高效利用。

关键词： 工艺合成   橡胶增塑   催化剂   缩醛反应   膨润土   绿色化学  

摘要： 采用离子交换法制备了SnCl4/膨润土催化剂，将其用于催化1，3，5-三氧六环(TOX)与二乙二醇丁醚(DEGB)缩醛交换反应合成二乙二醇丁醚缩甲醛(DBF)。采用FTIR、SEM、XRD对催化剂进行了表征，考察了反应温度、n(TOX)∶n(DEGB)、带水剂环己烷用量(以TOX和DEGB总质量计，下同)对DBF选择性和收率的影响。将DBF用于增塑硫化丁腈橡胶(NBR)，通过力学测试和热老化实验，对比了DBF和进口增塑剂TP-90B增塑硫化NBR(DBF/NBR和TP-90B/NBR)的增塑性能。结果表明，在反应温度110 ℃、n(TOX)∶n(DEGB)＝1∶6.6、环己烷用量30%、SnCl4-膨润土-7(7代表膨润土悬浮液的pH)用量3%的条件下，DBF的选择性和产率最高，分别为98.2%和94.7%。DBF/NBR比TP-90B/NBR具有更好的硫变特性、力学性能和增塑耐老化性能，DBF/NBR的最大转矩(13.01 dN·m)高于TP-90B/NBR(12.85 dN·m)，其焦烧时间和正硫化时间分别为0.53、1.42 min，小于TP-90B/NBR的0.55、1.47 min。DBF/NBR比TP-90B/NBR具有更高的硬度、100%定伸应力、断裂伸长率、拉伸强度和撕裂强度，热老化实验中，其拉伸强度和撕裂强度的变化幅度显著小于TP-90B/NBR。

关键词： 2,5-呋喃二甲醇   催化转移氢化   5-羟甲基糠醛   氢供体   催化剂  

摘要： 生物质基2,5-呋喃二甲醇(BHMF)可从廉价易得的糖类出发,经催化转化-选择性氢化制取,并作为一种用途广泛的化工中间体及燃料前体,尤其在改善传统聚酯性能以及合成绿色可降解的生物基聚酯新材料方面具有独特优势。BHMF制取过程中,传统的氢化方式消耗了大量高品位能源氢气,且高压氢气存在安全隐患并导致基础设施投入多。本工作立足于催化转移氢化的优势,综述了甲酸、醇类及其他类型氢供体通过催化转移氢化的方式选择性加氢制取BHMF的研究进展;并针对催化转移氢化过程中不同类型氢供体、催化剂和反应工艺的特点及存在的问题,分析了反应条件、强化手段等对BHMF选择性和收率的影响以及反应体系的优劣。在此基础上,提出了转移氢化制取BHMF新型催化体系的研究方向,并对清洁高效、本质安全BHMF制取工艺的发展进行了展望,为生物质转化中特定催化体系的研发提供科学参考。

关键词： 甲醇   催化剂   失活   铜晶粒   中毒  

摘要： 甲醇合成催化剂失活是导致甲醇合成装置停车的重要因素之一，严重影响生产企业的经济效益。对来自两种甲醇工厂的催化剂样品进行了表征分析，包括X射线荧光光谱、X射线衍射、红外光谱、物理吸附和电感耦合等离子体发射光谱等，以探究其失活原因。结果表明，经过约两年工业使用，催化剂出现了径向强度减小、粉化、铜晶粒尺寸增大、比表面积下降和有害杂质元素(硫和铁)富集的现象。失活催化剂中铜晶粒尺寸最高可达32.72 nm，相应的比表面积由102.3 m2/g下降到最低的16.0 m2/g，硫和铁元素含量(质量分数)由小于0.05%和362×10-6分别增加至最高0.36%和2629×10-6。两个工厂采集的催化剂表现出不同的失活特征，需要采取有针对性的措施延长催化剂使用寿命。

关键词： 固定式发电   燃料电池   膜电极   微观结构   催化剂  

摘要： 本文对天然气重整制氢型固定式发电用燃料电池堆进行时长为1.9万h的耐久测试，并对衰减前后的膜电极的电化学特性，微观结构变化，催化剂成分变化进行研究。研究结果表明：经过耐久性测试后的电堆膜电极电压衰减27.6%，电堆输出功率显著下降，抗CO能力降低。质子交换膜变薄，催化剂流失，催化剂中Pt和Ru含量显著下降，催化剂层出现开裂、坍塌现象。催化剂粒径由5～6nm增长至8～10nm，并且出现直径约100nm的催化剂团聚颗粒。催化剂流失和微观结构变化是燃料电池电化学性能衰减的重要原因。

关键词： 二氧化碳   催化加氢   高级醇   催化剂   合成机理  

摘要： 二氧化碳(CO2)催化加氢制高级醇(C2+醇，含乙醇)是实现CO2高价值利用及缓解温室效应的重要途径之一。综述了近年来CO2催化加氢制C2+醇的研究进展。首先从热力学角度分析了CO2催化加氢制C2+醇的有利反应条件及催化剂要求。然后重点介绍了适用于该领域的不同类型的催化剂(贵金属基、铜基、钴基和钼基催化剂)的研究情况。最后基于关键中间体及主反应路径，总结了CO2催化加氢制C2+醇合成机理。通过总结与分析，指出了目前CO2催化加氢制C2+醇研究面临的主要挑战，并对该领域的未来研究方向进行了展望。

关键词： 聚烯烃   废旧塑料   解聚反应   催化剂   活性位  

摘要： 塑料产量的增加以及废旧塑料的不当处理使得塑料垃圾的堆积问题愈发严重。废旧聚烯烃塑料的资源化利用是实现高价值回收和解决环境问题的主要途径，并已受到广泛的关注。通过将废旧聚烯烃解聚，长链烃的碳碳键断裂并得到短链烃的化合物是实现废旧聚烯烃塑料高效资源化利用的手段之一，并已取得不错进展。总结了近年来为解聚废旧聚乙烯和聚丙烯塑料而开发的催化剂，鉴于目前解聚反应催化剂昂贵、失活现象严重、产品的选择性较低等问题，希望为未来催化剂的开发提供研究基础。

关键词： Silicalite-1分子筛   原位改性   水热法   催化剂   醛氨缩合反应  

摘要： 吡啶及其衍生物统称为吡啶碱，其广泛应用于农药、医药等领域。Chichibabin醛氨缩合反应是目前工业制取吡啶碱最广泛的路线。目前使用最广泛的ZSM-5分子筛受制于硅铝骨架结构的不稳定性，高活性反应周期较短(5 h)，针对这一问题，本文选用热稳定性、水热稳定性优异的Silicalite-1分子筛，使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为胶体分散剂，在水热合成分子筛的过程中向骨架中引入Fe，结合XRD、SEM、TG、BET、NH3-TPD、Py-IR等表征方法探究了晶化条件对Silicalite-1分子筛结晶度、孔结构和酸性质的影响。实验结果表明，在晶种投入量15%、PVP添加量3.75%时产品相对结晶度达到最高(103%)，粒径约为200 nm。改性后的Silicalite-1具有更丰富的酸位点，醛氨缩合反应的初始活性由66%增加至85%，在反应进行15 h后，原料转化率和吡啶碱收率分别保持在66%和40%以上。最后，本文提出的原位改性Silicalite-1分子筛策略极大扩宽了纯硅沸石在酸催化领域的应用，具有显著的科研价值和工业化潜力。

关键词： Ni@SiO   催化剂   包埋式结构   催化剂改性   甲烷部分氧化   积炭  

摘要： 包埋式结构催化剂能够有效地阻止活性组分的高温烧结，实现甲烷部分氧化(POM)反应制合成气的高效性。采用St?ber法制备了包埋式Ni@SiO2催化剂，并引入Al、Ti或Zr对其进行改性制得相应的改性催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和N2吸/脱附等对催化剂的晶相结构、形貌和织构参数等进行了表征，并研究了改性对催化剂在POM反应制合成气(原料气组成为V(CH4):V(O2):V(N2)=2:1:3、流量为60 mL/min、压力为0.1 MPa、空速为7.2 L/(g·h)、反应时间为22 h)中的催化性能的影响。结果表明，与Ni@SiO2相比，Ni@Al-SiO2可促进甲烷的活化，其催化性能明显提升，Ni@Ti-SiO2和Ni@ZrSiO2因活性位点的阻碍而催化性能降低。在700℃下，反应稳定后，Ni@SiO2和Ni@Al-SiO2的CH4转化率分别为86%和80%,CO选择性均为90%左右，H2选择性分别为93%和88%。经8 h稳定性测试后，与Ni@SiO2相比，Ni@Ti-SiO2和Ni@Zr-SiO2的CH4转化率、CO选择性和H2选择性均明显降低。活性位点的减少和积炭是导致催化剂失活的主要原因，积炭未造成活性位点的完全覆盖，催化剂仍能保持稳定的POM性能。