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n(Cu)/n(Zn)对Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂CO_(2)加氢制甲醇催化性能的影响
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作者 刘大李 王聪 +2 位作者 刘新伟 杨磊 于一夫 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第5期132-141,共10页
CO_(2)加氢制甲醇(CH_(3)OH)不仅减少了CO_(2)排放,而且缓解了能源短缺,是实现“碳中和”的有效手段之一。Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂因其成本低、催化活性高而广泛应用于CH_(3)OH合成,其组分结构和表面特性对催化性能具有重要影响... CO_(2)加氢制甲醇(CH_(3)OH)不仅减少了CO_(2)排放,而且缓解了能源短缺,是实现“碳中和”的有效手段之一。Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂因其成本低、催化活性高而广泛应用于CH_(3)OH合成,其组分结构和表面特性对催化性能具有重要影响。为了探究n(Cu)/n(Zn)对CZA催化剂物化特性和催化性能的影响,采用共沉淀-焙烧法制备了一系列不同n(Cu)/n(Zn)的CZA催化剂,采用XRD、SEM、HRTEM、XPS、ICP-MS、H_(2)-TPR和CO_(2)-TPD等多种表征手段对催化剂进行了表征,并将其用于催化CO_(2)加氢制CH_(3)OH反应。结果表明,n(Cu)/n(Zn)会影响催化剂的Cu颗粒粒径、比表面积、表面Cu^(+)与Cu^(0)数量之比(N(Cu^(+))/N(Cu^(0)))、还原性能和表面碱度等理化性质。CZA-R-2(n(Cu)/n(Zn)为2)的Cu颗粒粒径为5.32 nm,比表面积达到53.5 m^(2)/g,表面N(Cu^(+))/N(Cu^(0))为0.900。在220℃、2 MPa和气体空速为7500 mL/(h·g)条件下,CZA-R-2具有最佳的CO_(2)转化率(15.5%)和CH_(3)OH选择性(67.0%),且此时CH_(3)OH产率达到10.4%。此外,CZA-R-2在此条件下平稳运行超200 h,具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 Cu/Zno/al_(2)o_(3)催化剂 Co_(2)加氢 甲醇 n(Cu)/n(Zn)
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油氨柱Al_(2)O_(3)载体制备及乙炔加氢催化剂性能
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作者 许洪 王海燕 +1 位作者 车春霞 韩伟 《石油化工》 北大核心 2025年第7期909-916,共8页
采用油氨柱滴球成型法制备了Al_(2)O_(3)载体(简称油氨柱Al_(2)O_(3)载体),通过等体积浸渍法将Pd和Ag组分负载于油氨柱Al_(2)O_(3)载体上制备了PdAg/Al_(2)O_(3)催化剂,并对不同焙烧温度处理后的油氨柱Al_(2)O_(3)载体所制备的PdAg/Al_(... 采用油氨柱滴球成型法制备了Al_(2)O_(3)载体(简称油氨柱Al_(2)O_(3)载体),通过等体积浸渍法将Pd和Ag组分负载于油氨柱Al_(2)O_(3)载体上制备了PdAg/Al_(2)O_(3)催化剂,并对不同焙烧温度处理后的油氨柱Al_(2)O_(3)载体所制备的PdAg/Al_(2)O_(3)催化剂对乙炔选择性加氢性能的影响进行了研究。通过XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、H2-TPR和TEM等方法对油氨柱Al_(2)O_(3)载体及PdAg/Al_(2)O_(3)催化剂进行了表征。实验结果表明,不同焙烧温度处理后的油氨柱Al_(2)O_(3)载体的物性参数均发生变化;随着焙烧温度的升高,油氨柱Al_(2)O_(3)载体表面酸量降低,PdAg/Al_(2)O_(3)催化剂活性降低、选择性升高;油氨柱Al_(2)O_(3)载体在1 300℃焙烧后制备的催化剂性能最优;在一定反应条件下,乙炔转化率为95.41%,乙烯选择性为91.19%,丙炔与丙二烯的混合物转化率为55.09%。 展开更多
关键词 油氨柱al_(2)o_(3)载体 焙烧温度 PdAg/al_(2)o_(3)催化剂 乙炔加氢
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不同晶型Al_(2)O_(3)负载Ru催化剂对聚乙烯氢解的影响
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作者 高姣姣 颜诗宇 +3 位作者 杨太顺 谢尚志 杨艳娟 徐晶 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3917-3927,共11页
废聚乙烯(PE)通过催化氢解制取燃料产品是实现塑料绿色循环的重要途径之一。本文探究了Al_(2)O_(3)晶型对负载型Ru基催化剂在PE催化氢解中反应性能的影响。通过浸渍法制备4种不同晶型的Ru/Al_(2)O_(3)催化剂,采用TEM、H_(2)-TPR和XPS对R... 废聚乙烯(PE)通过催化氢解制取燃料产品是实现塑料绿色循环的重要途径之一。本文探究了Al_(2)O_(3)晶型对负载型Ru基催化剂在PE催化氢解中反应性能的影响。通过浸渍法制备4种不同晶型的Ru/Al_(2)O_(3)催化剂,采用TEM、H_(2)-TPR和XPS对Ru/Al_(2)O_(3)催化剂进行表征,以揭示活性金属Ru与Al_(2)O_(3)载体之间的相互作用差异。PE氢解实验的结果表明,Al_(2)O_(3)晶型的差异对Ru/Al_(2)O_(3)催化剂催化氢解性能产生显著影响。在相同条件下进行PE氢解反应时,Ru/(δ+α)-Al_(2)O_(3)上产物总产率低于10%,甲烷的产率低于5%;而其他3种催化剂的产物总产率均高于90%,其中Ru/(θ+α)-Al_(2)O_(3)的甲烷产率(>90%)和选择性(>95%)最高。调控氢气反应压力,发现不同的*H覆盖率导致Ru/Al_(2)O_(3)催化剂上不同的反应行为。采用H_(2)-TPD和CO-DRIFTS对Ru/Al_(2)O_(3)催化剂进行表征,发现Ru/γ-Al_(2)O_(3)上活性位点Ru^(0)上的*H的过量吸附,导致了氢中毒;在Ru/(θ+α)-Al_(2)O_(3)上,活性位点Ru^(0)上的*H吸附和C-C长链吸附达到了平衡;在Ru/(δ+α)-Al_(2)O_(3)上,由于Run+的含量过高,导致*H在金属Ru上的吸附较弱,从而Ru/(δ+α)-Al_(2)O_(3)上产物总产率低于10%。 展开更多
关键词 Ru/al_(2)o_(3)催化剂 加氢 甲烷 氧化铝 吸附
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Pt-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化剂催化C_(5)~C_(7)烷烃转化为烯烃和芳烃的反应规律
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作者 刘昌呈 陶劲文 +2 位作者 向彦娟 王杰广 马爱增 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第4期1023-1033,共11页
采用浸渍法制备Pt-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化剂,用盐酸作竞争吸附剂控制Pt在载体径向上的分布,采用N_(2)吸附-脱附、XRD、STEM和电子探针微区分析(EPMA)线分析对催化剂进行表征,考察Pt分布对Pt-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化剂催化正己烷脱氢反应性... 采用浸渍法制备Pt-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化剂,用盐酸作竞争吸附剂控制Pt在载体径向上的分布,采用N_(2)吸附-脱附、XRD、STEM和电子探针微区分析(EPMA)线分析对催化剂进行表征,考察Pt分布对Pt-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化剂催化正己烷脱氢反应性能的影响。结果表明:加入竞争吸附剂盐酸对催化剂载体结构没有明显影响,但对Pt沿径向分布有重要影响;加入质量分数1%盐酸制备的Pt(1)-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化剂中Pt均匀分布,脱氢能垒最低,反应活性最高;在反应温度为530℃、反应压力为0.07 MPa、氢气/正己烷摩尔比为1、反应时间为2 h的条件下进行Pt(1)-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化正己烷脱氢反应,正己烷转化率达到50.0%,C_(6)烯烃和苯的总选择性达到82.0%。反应温度对C5~C7烷烃在Pt(1)-Sn-K/Al_(2)O_(3)催化剂上的脱氢反应有重要影响,随着反应温度的升高,原料烷烃转化率逐渐增大,以C_(6)、C7直链烷烃为原料时芳烃产率显著增加,以异构烷烃为原料时反应产物以同碳数烯烃为主。 展开更多
关键词 Pt-Sn-K/al_(2)o_(3)催化剂 Pt分布 烷烃 烯烃 芳烃 脱氢反应 竞争吸附剂
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甲烷干重整用Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂研究进展
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作者 王振 张耀远 +3 位作者 吴芹 史大昕 陈康成 黎汉生 《化工进展》 北大核心 2025年第9期4979-4998,共20页
甲烷干重整(DRM)是推动全球经济向绿色、低碳方向转型,缓解全球气候变暖的重要技术。开发高活性、高稳定性、抗积炭能力优异的催化剂是其工业化应用的关键挑战。Ni/Al_(2)O_(3)催化剂是目前研究最为广泛的非贵金属催化剂,但其在高温反... 甲烷干重整(DRM)是推动全球经济向绿色、低碳方向转型,缓解全球气候变暖的重要技术。开发高活性、高稳定性、抗积炭能力优异的催化剂是其工业化应用的关键挑战。Ni/Al_(2)O_(3)催化剂是目前研究最为广泛的非贵金属催化剂,但其在高温反应过程中因烧结和积炭导致的催化剂失活问题亟待解决。基于此,本文讨论了近十年来抗积炭、抗烧结Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂开发的研究进展,重点讨论了Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂中Ni颗粒尺寸、助剂改性、Al_(2)O_(3)孔结构、形貌、酸碱性、催化剂结构类型等因素对反应活性和稳定性的影响规律。总结发现,提高金属Ni分散度、增强载体碱性、增加氧空位浓度、提高载体孔隙率均有助于提高催化活性,为Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂在DRM反应中的工业化应用提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 甲烷干重整 Ni/al_(2)o_(3)催化剂 稳定性 选择性 失活 抗积炭
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Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)催化剂上乙烷干重整反应本征动力学研究
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作者 郭冰洋 杜春丽 +5 位作者 范志辉 杨旭港 张艺 闫龙飞 张振洲 涂维峰 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期39-46,共8页
乙烷干重整反应是实现CO_(2)利用的重要途径之一。Ni基催化剂因具有低成本和高催化活性等特点被广泛用于乙烷干重整反应。然而,乙烷干重整反应机理仍不明晰,这制约了高效Ni基催化剂的开发。采用溶胶凝胶法制备了Ni质量分数分别为5%和10%... 乙烷干重整反应是实现CO_(2)利用的重要途径之一。Ni基催化剂因具有低成本和高催化活性等特点被广泛用于乙烷干重整反应。然而,乙烷干重整反应机理仍不明晰,这制约了高效Ni基催化剂的开发。采用溶胶凝胶法制备了Ni质量分数分别为5%和10%的Ni基催化剂(5%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)和10%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)),通过本征动力学方法分析了反应物分压(pC_(2)H_(6)和p_(CO)_(2))和产物分压(p_(H_(2))和p_(CO))对相关反应的影响,研究了反应温度、Ni团簇平均粒径对乙烷干重整反应过程中乙烷活化的影响。结果表明,在温度为823 K、常压、pC_(2)H_(6)为0.1~7.0 kPa、p_(CO)_(2)为2.0~20.0 kPa和空速为6.9×10^(5) mL/(g·h)下,催化剂上乙烷正向转化速率与pC_(2)H_(6)线性相关,且不受p_(CO)_(2)、p_(H_(2))和p_(CO)的影响;在本征动力学区间内,乙烷重整反应速率的速率控制步骤为乙烷活化,活化能为(108±10)kJ/mol。在温度为823 K、常压和空速为6.9×10^(5) mL/(g·h)下,Ni团簇平均粒径为6.5 nm的5%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)具有较高的乙烷活化速率((7.26±0.80)mol/(mol·min·kPa))。 展开更多
关键词 乙烷干重整反应 Ni/al_(2)o_(3)-Ceo_(2)催化剂 本征动力学 反应机理
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活性金属Ni d电荷密度对Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)催化剂菲加氢性能的影响 被引量:2
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作者 荆洁颖 李泽 +1 位作者 赵泽敏 张雨 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期102-113,共12页
高温煤焦油中菲含量高,将菲深度加氢饱和得到全氢菲,可提升菲利用率,且全氢菲密度大,热值高,可作为喷气燃料理想组分。然而,在菲加氢反应过程中菲与中间加氢产物的竞争吸附不利于菲在催化剂上吸附活化,且对称八氢菲进一步加氢是菲加氢... 高温煤焦油中菲含量高,将菲深度加氢饱和得到全氢菲,可提升菲利用率,且全氢菲密度大,热值高,可作为喷气燃料理想组分。然而,在菲加氢反应过程中菲与中间加氢产物的竞争吸附不利于菲在催化剂上吸附活化,且对称八氢菲进一步加氢是菲加氢饱和过程的速控步骤,其吸附活化困难不易解决,催化剂活性难以满足加氢需求。根据稠环芳烃与过渡金属间π络合吸附机理,在反应物吸附活化过程中,稠环芳烃分子和活性金属分别充当电子供体和电子受体,故Ni基催化剂中活性金属Ni处于缺电子状态时利于生成全氢菲,但关于Ni缺电子量及其电子结构如何影响催化剂菲、对称八氢菲加氢性能的原因需进一步探究。此外,基于负载型Ni_(2)P催化剂稳定性高、耐硫、耐氮性强等优势,采用次磷酸盐歧化法通过调变P/Ni物质的量比制备具有不同Ni d电荷密度的Ni2P/Al_(2)O_(3)催化剂,考察Ni d电荷密度对菲、对称八氢菲吸附和反应性能的影响规律。结果表明,在320℃、5 MPa、空速1 309 h-1反应条件下,Ni-2.5P/Al_(2)O_(3)催化剂转换频率fTO最高(44.64×10^(-3)s^(-1))。通过吸附活化熵描述菲、对称八氢菲与催化剂表面间相互作用强度,发现菲、对称八氢菲在不同Ni-xP/Al_(2)O_(3)催化剂表面吸附强度不同。通过定量计算Ni d电荷密度,明确了Ni2P/Al_(2)O_(3)催化剂用于菲加氢反应时适宜Ni d电荷密度约-0.24 e,对称八氢菲加氢反应适宜的Ni d电荷密度约-0.05 e。 展开更多
关键词 加氢饱和 Ni_(2)P/al_(2)o_(3)催化剂 d电荷密度 全氢菲
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基于层状锌铝复合氢氧化物前驱体优化制备Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)气相醛加氢催化剂
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作者 白鹏 刘函澎 +6 位作者 陈雪娇 张永辉 赵振祥 吴萍萍 黄德鑫 吴先锋 张志华 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期224-232,共9页
以偏铝酸钠作为铝源通过一步法、两步法和混合法引入Cu制备基于ZnAl-LDH前驱体的3种不同的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,对催化剂及其前驱体结构性质进行表征,结合辛烯醛(2-乙基-2-己烯醛,EPA)加氢反应评价结果,探究不同制备方法、不同铝... 以偏铝酸钠作为铝源通过一步法、两步法和混合法引入Cu制备基于ZnAl-LDH前驱体的3种不同的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,对催化剂及其前驱体结构性质进行表征,结合辛烯醛(2-乙基-2-己烯醛,EPA)加氢反应评价结果,探究不同制备方法、不同铝的引入方式对ZnAl_(2)O_(4)尖晶石形成的影响,考察不同条件下所得催化剂的结构与反应性能之间的构效关系。结果表明:与工业催化剂相比,在辛烯醛气相加氢反应中混合法制得的催化剂与工业催化剂活性相当,产物选择性在空速1.5 h^(-1)时高于工业剂1.9%,在空速4.0 h^(-1)时高于工业剂2.5%;以偏铝酸钠作为铝源制备的ZnAl-LDH前驱物大大提高锌铝结合效率,减少非结合Al_(2)O_(3)的产生,提高产物选择性,同时实现380℃低温焙烧条件下ZnAl-LDH向ZnAl_(2)O_(4)尖晶石的转变,避免传统的高温焙烧过程中CuO的烧结。 展开更多
关键词 Cu/Zno/al_(2)o_(3)催化剂 Znal_(2)o_(4)尖晶石 Znal-LDH 气相醛加氢
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La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响
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作者 宋崇林 郑庆贺 +3 位作者 吕誉 崔立峰 李云强 吕刚 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1053-1061,共9页
为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技... 为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能. 展开更多
关键词 La_(1-x)Ce_(x)Mno_(3)-Ba/al_(2)o_(3)催化剂 H_(2)选择性催化还原No NH_(3)产物选择性 No转化率 晶相结构 还原特性 No_(x)吸附-脱附
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Al_(2)O_(3)载体孔结构优化:提升FeMo/Al_(2)O_(3)催化剂在焦炉煤气加氢脱硫性能 被引量:1
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作者 王龙龙 秦志峰 +5 位作者 班红艳 李乃珍 杜朕屹 于峰 翟志强 吴琼笑 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3623-3638,共16页
探讨了Al_(2)O_(3)载体孔结构对FeMo/Al_(2)O_(3)预加氢脱硫(HDS)催化剂活性和选择性的影响,采用浸渍法制备了一系列具有不同孔结构的FeMo/Al_(2)O_(3)催化剂,并通过微型固定床技术对其在模拟焦炉煤气中COS、CS_(2)、C_(4)H_(4)S和C_(2)... 探讨了Al_(2)O_(3)载体孔结构对FeMo/Al_(2)O_(3)预加氢脱硫(HDS)催化剂活性和选择性的影响,采用浸渍法制备了一系列具有不同孔结构的FeMo/Al_(2)O_(3)催化剂,并通过微型固定床技术对其在模拟焦炉煤气中COS、CS_(2)、C_(4)H_(4)S和C_(2)H_(4)的HDS活性和选择性进行了系统评价,通过N_(2)吸附-脱附、红外碳硫、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR、XPS、Raman以及HRTEM等技术对催化剂进行了表征。研究结果表明,Al_(2)O_(3)载体孔结构对催化剂活性相MoS_(2)有显著影响,从而影响加氢脱硫活性和选择性,其中较大孔径的载体更有利于COS和CS_(2)的有效转化,而较小孔径的载体则更倾向于促进C_(4)H_(4)S和C_(2)H_(4)的转化;此外,具有较大孔径的催化剂不仅展现出更低的积炭倾向,还通过提高Mo物种的分散性,有效调控了MoS_(2)片晶的生长尺寸和层数,从而在COS和CS_(2)的加氢脱硫活性上显示了优异性能。研究结果为高效HDS催化剂的设计与开发开辟了新途径。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)载体 孔结构 FeMo/al_(2)o_(3)催化剂 焦炉煤气 加氢脱硫
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二氯乙烷氧氯化再生高分散Pt/Al_(2)O_(3)丙烷脱氢催化剂 被引量:1
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作者 陶明亮 赵方成 +3 位作者 隋志军 安霓虹 沈亚峰 周兴贵 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1695-1703,共9页
制备了高分散Pt/Al_(2)O_(3)丙烷脱氢催化剂,研究了以二氯乙烷作为氯分散剂氧氯化再生Pt基催化剂的工艺,采用XRD、CO化学吸附、HAADF-STEM和N_(2)吸附-脱附等方法表征了氧氯化处理前后催化剂结构,考察了温度、二氯乙烷进料速率、氧气含... 制备了高分散Pt/Al_(2)O_(3)丙烷脱氢催化剂,研究了以二氯乙烷作为氯分散剂氧氯化再生Pt基催化剂的工艺,采用XRD、CO化学吸附、HAADF-STEM和N_(2)吸附-脱附等方法表征了氧氯化处理前后催化剂结构,考察了温度、二氯乙烷进料速率、氧气含量以及氧氯化时间对再生催化剂性能的影响,并评价了催化剂在反应-再生循环过程中的稳定性。实验结果表明,二氯乙烷氧氯化处理可以使烧结的Pt/Al_(2)O_(3)催化剂达到亚纳米尺度的分散,当二氯乙烷进料速率为127μmol/min、氧气含量为12%(φ)、温度为500℃、氧氯化时间为60 min时氧氯化再生催化剂性能最佳,在此条件下Pt/Al_(2)O_(3)催化剂性能在多次反应-再生循环中保持稳定。 展开更多
关键词 丙烷脱氢 Pt/al_(2)o_(3)催化剂 二氯乙烷 再生 再分散
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整体高温辅助激光定向能量沉积Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷组织性能研究
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作者 于学鑫 李城昕 +4 位作者 孟超鑫 高佳丽 马广义 吴东江 牛方勇 《航空制造技术》 北大核心 2025年第8期57-64,84,共9页
Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷凭借优异的高温力学性能和组织稳定性成为航空发动机和燃气轮机热端构件的潜在应用材料。激光定向能量沉积技术能够克服传统制备方法在烧结变形等方面的限制,直接熔化粉末实现复杂陶瓷构件的一步成形制备。... Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷凭借优异的高温力学性能和组织稳定性成为航空发动机和燃气轮机热端构件的潜在应用材料。激光定向能量沉积技术能够克服传统制备方法在烧结变形等方面的限制,直接熔化粉末实现复杂陶瓷构件的一步成形制备。整体高温辅助的方法能够有效抑制样件成形过程中的开裂行为,但是高温辅助对于样件组织性能的影响尚不明确。因此本研究系统讨论了整体高温辅助激光定向能量沉积制备Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷的微观组织与力学性能随辅助温度变化的演变规律。研究结果表明,整体高温辅助对激光定向能量沉积制备的Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷微观组织与力学性能影响显著,在1273 K辅助温度下成形样件晶团尺寸相较常温下成形样件增大约32.16%,其平均断裂韧性为(4.9±0.3) MPa·m^(1/2),相比于常温下样件提升了17.2%,弯曲强度和压缩强度在辅助温度773 K下达到最高,分别为(324.27±18.23) MPa和(354.19±37.53) MPa。 展开更多
关键词 激光 增材制造 al_(2)o_(3)/Zro_(2)共晶陶瓷 整体高温辅助 力学性能
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制备条件对CoLa/Al_(2)O_(3)催化剂上乙醇脱氢氨化制乙腈反应性能的影响
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作者 李想 冯超 +3 位作者 楚卫锋 谢英鹏 刘盛林 朱向学 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第5期28-35,共8页
乙醇脱氢氨化法是获得高纯度乙腈较为清洁、安全和经济的途径。在固定床反应器上考察了制备条件(焙烧气氛和Co负载量)对xCo0.25La/Al_(2)O_(3)-y(x和0.25分别代表Co和La的负载量(质量分数,%),y代表焙烧气氛)的乙醇脱氢氨化制乙腈反应(在... 乙醇脱氢氨化法是获得高纯度乙腈较为清洁、安全和经济的途径。在固定床反应器上考察了制备条件(焙烧气氛和Co负载量)对xCo0.25La/Al_(2)O_(3)-y(x和0.25分别代表Co和La的负载量(质量分数,%),y代表焙烧气氛)的乙醇脱氢氨化制乙腈反应(在410℃、0.1 MPa、无水乙醇空速0.5 h^(-1)、氨与醇物质的量之比为6:1的条件下反应45 min)催化性能的影响,采用XRD、XRF、N2物理吸/脱附和CO脉冲化学吸附等对催化剂进行了表征。结果表明,随着Co负载量的增加,xCo0.25La/Al_(2)O_(3)-10H_(2)/N_(2)的金属活性表面积先增加后下降,其中10Co0.25La/Al_(2)O_(3)-10H_(2)/N_(2)的还原态Co表面积为23.38 m^(2)/g,其乙腈选择性最高(88.47%)。保持其他反应条件不变,将10Co0.25La/Al_(2)O_(3)-10H_(2)/N_(2)在430℃下连续运转120 h,乙腈选择性由初始的88.32%快速下降到21 h的66.80%,随后稳定在65%左右,相应乙胺选择性和丁腈选择性分别维持在12%左右和5%左右。 展开更多
关键词 制备条件 乙醇脱氢氨化 乙腈 CoLa/al_(2)o_(3)催化剂
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高温水热环境下CO_(2)加氢甲烷化Ni基催化剂的稳定性
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作者 杨艳 王峰 +4 位作者 林益 蒋师 郭燏 刘阳桥 葛春亮 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期376-384,共9页
为探究CO_(2)加氢甲烷化Ni基催化剂在高温水热环境下的失活机制,针对可能引起催化剂失活的水氧化、结焦、烧结等因素,通过带有中间高温焙烧的二次Ni负载方法,制备带有NiAl_(2)O_(4)中间层的Al_(2)O_(3)负载的Ni基催化剂,设计并实施水蒸... 为探究CO_(2)加氢甲烷化Ni基催化剂在高温水热环境下的失活机制,针对可能引起催化剂失活的水氧化、结焦、烧结等因素,通过带有中间高温焙烧的二次Ni负载方法,制备带有NiAl_(2)O_(4)中间层的Al_(2)O_(3)负载的Ni基催化剂,设计并实施水蒸气冲击、甲烷冲击和氢气冲击测试。结果表明:650℃的水蒸气冲击后的催化剂表面仍存在还原态Ni和易被还原的NiO,这使得催化剂可以快速恢复活性。675℃及以上的水蒸气冲击将金属Ni物种大部分氧化为难以还原的NiAl_(2)O_(4),从而使催化剂完全失活。700℃的甲烷冲击(或700℃的氢气冲击)前后的催化活性基本一致,未观察到明显失活。催化剂良好的稳定性归因于第1次Ni负载后高温焙烧所产生的NiAl_(2)O_(4)中间层,其对第2次负载的Ni微晶具有“锚定”和“隔绝”效果。 展开更多
关键词 Co_(2)加氢 甲烷 al_(2)o_(3) 镍基催化剂(Ni基催化剂) 稳定性 Nial_(2)o_(4)
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Ce-Cu协同作用对Ce-CB/Al_(2)O_(3)催化剂催化甲醛乙炔化性能的影响 被引量:1
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作者 孙伟 崔丽凤 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期152-157,162,共7页
采用共沉淀法制备了具有不同Ce质量分数掺杂改性的CuO-Bi_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂,通过XRD、BET、H2-TPR、SEM、XPS等手段研究了Ce助剂对催化剂结构及其甲醛乙炔化反应性能的影响。结果表明,Ce和Cu的双金属协同作用不仅提高了CuO在... 采用共沉淀法制备了具有不同Ce质量分数掺杂改性的CuO-Bi_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂,通过XRD、BET、H2-TPR、SEM、XPS等手段研究了Ce助剂对催化剂结构及其甲醛乙炔化反应性能的影响。结果表明,Ce和Cu的双金属协同作用不仅提高了CuO在催化剂中载体表面的分散度,还促进了CuO的还原活化过程,使得催化剂中的CuO高效转变为乙炔亚铜活性物种,并在反应过程中保持较高的分散度与稳定性。Ce掺杂改性的催化剂表现出更高的催化活性,在Ce5-CB/Al_(2)O_(3)催化剂催化甲醛乙炔化反应中,实现了93.7%的甲醛转化率以及98.1%的1,4-丁炔二醇选择性,且催化剂经历6次循环后催化活性未见明显降低。 展开更多
关键词 CE掺杂 Ce-CB/al_(2)o_(3)催化剂 协同作用 甲醛乙炔化
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水滑石基Ni/Al_(2)O_(3)催化剂催化玉米秸秆加氢裂解制二元醇和芳香族单体性能研究 被引量:1
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作者 马泽暐 温哲 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第6期63-72,共10页
生物质是化石能源最有前景的可再生替代品之一,由生物质制备高附加值化学品是实现生物质多元化应用的有效途径。采用尿素沉淀法和程序升温还原法制备了水滑石基Ni/Al_(2)O_(3)催化剂,通过X射线衍射(XRD)分析了催化剂及其前驱体的物相组... 生物质是化石能源最有前景的可再生替代品之一,由生物质制备高附加值化学品是实现生物质多元化应用的有效途径。采用尿素沉淀法和程序升温还原法制备了水滑石基Ni/Al_(2)O_(3)催化剂,通过X射线衍射(XRD)分析了催化剂及其前驱体的物相组成,并考察了Ni/Al_(2)O_(3)催化剂对玉米秸秆在水-甲醇混合溶剂中加氢裂解反应的催化性能。结果表明,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂表现出较好的催化活性,在最优反应条件(V(H_(2)O):V(CH_(3)OH)=7:3、240℃和3.0 MPa H_(2))下,玉米秸秆转化率接近100%,二元醇产率为38.8%,芳香族单体产率为13.6%。V(H_(2)O):V(CH_(3)OH)和反应温度显著影响了玉米秸秆转化率和小分子产物产率,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂和反应气氛主要影响了小分子产物产率和分布。对经过一次循环后的催化剂进行循环性测试发现,二元醇产率和芳香族单体产率分别下降至10.8%和5.4%。根据拉曼光谱分析结果推测,催化剂活性下降可能是因为催化剂表面形成了积炭。分析二元醇和芳香族单体的生成路径发现,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂对活性中间体的稳定起到了重要作用。 展开更多
关键词 玉米秸秆 加氢裂解 Ni/al_(2)o_(3)催化剂 二元醇 芳香族单体
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富含五配位Al^(3+)的γ-Al_(2)O_(3)载体的合成及蒽醌加氢制H_(2)O_(2)催化性能评价
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作者 黄丹颖 杨卫亚 +3 位作者 程栖桐 白红鑫 周明东 陈阳 《石油化工》 北大核心 2025年第8期1073-1078,共6页
以硝酸铝和尿素为原料,通过水热法成功合成富含五配位Al^(3+)的γ-Al_(2)O_(3)载体,采用XRD、SEM、STEM-HAADF、27Al MAS NMR、N_(2)吸附-脱附等手段表征了载体的物理化学性质,并对采用该载体制备的Pd/Al_(2)O_(3)催化剂进行了蒽醌加氢... 以硝酸铝和尿素为原料,通过水热法成功合成富含五配位Al^(3+)的γ-Al_(2)O_(3)载体,采用XRD、SEM、STEM-HAADF、27Al MAS NMR、N_(2)吸附-脱附等手段表征了载体的物理化学性质,并对采用该载体制备的Pd/Al_(2)O_(3)催化剂进行了蒽醌加氢制H_(2)O_(2)的初步性能评价。表征结果显示,合成的载体中的五配位Al^(3+)相对含量可达40.88%(w),微观粒子呈棒状,棒的长度1~4μm,直径0.1~0.3μm,BET比表面积可达494 m^(2)/g;所制备的Pd/Al_(2)O_(3)催化剂中Pd纳米粒子分散良好,平均粒径为3.51 nm,且分布较窄。评价结果表明,该催化剂相对于参比剂具有较高的加氢活性。 展开更多
关键词 水热法 五配位al^(3+) Pd/al_(2)o_(3)催化剂 活性 选择性
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细长柱形Cu-Mn/Al_(2)O_(3)催化剂的控制合成及其对甲烷催化燃烧的影响 被引量:3
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作者 徐鑫 刘文革 +5 位作者 王海旺 齐健 于雷 韩甲业 李志 李金龙 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1269-1276,共8页
为提高煤矿风排瓦斯的处理和利用效率,采用溶胶凝胶法控制合成条件以制备三维交联通透型的多级孔道细长柱形Al_(2)O_(3),并以其为载体用水热合成法制备负载量极低的非贵金属Cu-Mn/Al_(2)O_(3)整体柱催化剂。对催化剂的结构和物理化学性... 为提高煤矿风排瓦斯的处理和利用效率,采用溶胶凝胶法控制合成条件以制备三维交联通透型的多级孔道细长柱形Al_(2)O_(3),并以其为载体用水热合成法制备负载量极低的非贵金属Cu-Mn/Al_(2)O_(3)整体柱催化剂。对催化剂的结构和物理化学性质进行BET、SEM、XRD和XPS表征,并采用微型固定床反应器测试催化剂对低浓度甲烷燃烧的转化效率。结果表明,通过控制模具形状、尺寸以及干燥温度等条件可实现对催化剂形状的控制合成。减小陈化过程的凝胶尺寸和降低干燥过程中的水分和溶剂脱除速率等均可得到细长柱形Cu-Mn/Al_(2)O_(3)催化剂。催化剂负载活性组分Cu、Mn的摩尔比为1:2时,柱形催化剂的比表面积更高,可达174.5m^(2)/g,比块状催化剂比表面积高54.8m^(2)/g;催化剂活性组分负载量极低的情况下,柱形催化剂活性较高,T_(90)为560℃,比块状催化剂低50℃。细长柱形的催化剂内部具有独特的微观孔结构即传质通道,该传质通道有利于催化剂与物料的充分接触以增加反应效率,此外柱形催化剂整体成型具备较高机械强度,因此为实际矿井中用于加快风排瓦斯的燃烧效率的催化剂应用奠定了基础。 展开更多
关键词 环境工程学 风排瓦斯利用 细长柱 cu-mn/al_(2)o_(3)整体催化剂 催化燃烧
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催化重整生成油选择性加氢脱烯烃催化剂NiO/Al_(2)O_(3)的研究 被引量:8
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作者 张孔远 郭宇栋 +1 位作者 郑运 刘晨光 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期14-20,共7页
以氢氧化铝干胶为原料,采用等体积浸渍法制备了NiO/Al_(2)O_(3)催化剂;以溴指数为3836 mgBr/(100 g)的催化重整生成油评价NiO/Al_(2)O_(3)催化剂的选择性加氢脱烯烃性能.考察了载体焙烧温度和NiO负载量对NiO/Al_(2)O_(3)催化剂选择性加... 以氢氧化铝干胶为原料,采用等体积浸渍法制备了NiO/Al_(2)O_(3)催化剂;以溴指数为3836 mgBr/(100 g)的催化重整生成油评价NiO/Al_(2)O_(3)催化剂的选择性加氢脱烯烃性能.考察了载体焙烧温度和NiO负载量对NiO/Al_(2)O_(3)催化剂选择性加氢脱烯烃性能的影响.结果表明:载体焙烧温度为650℃时,采用NiO负载量(w)为25%的催化剂,在反应压力为1.0 MPa、体积空速为8 h^(-1)、氢油体积比为25:1、反应温度为120℃的条件下,加氢生成油溴指数小于100 mgBr/(100 g),芳烃损失率小于0.75%. 展开更多
关键词 催化重整生成油 Nio/al_(2)o_(3) 催化剂 选择性加氢
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Ni/Al_(2)O_(3)催化剂输送床甲烷化反应特性 被引量:1
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作者 刘姣 王昱涵 +2 位作者 崔佃淼 崔彦斌 许光文 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2021年第4期70-77,共8页
采用浸渍法制备了三种NiO含量的催化剂,即αNi/Al_(2)O_(3),并对其在输送床反应器中的甲烷化特性进行了实验研究,考察了操作气速、松动风速、气体预热温度等操作条件对颗粒循环速率和催化性能的影响。结果表明,提高松动风速可以增加提... 采用浸渍法制备了三种NiO含量的催化剂,即αNi/Al_(2)O_(3),并对其在输送床反应器中的甲烷化特性进行了实验研究,考察了操作气速、松动风速、气体预热温度等操作条件对颗粒循环速率和催化性能的影响。结果表明,提高松动风速可以增加提升管内催化剂颗粒浓度,从而促进CO的转化;操作气速提高同样可以增加颗粒循环速率,但同时大大缩短气体在反应器内的停留时间,从而导致反应器出口CO转化率降低;催化剂的催化活性随着气体预热温度的升高显著提高,15Ni/Al_(2)O_(3)催化剂在气体预热温度为500℃,表观气速为2.1 m/s时,CO转化率仍高达83%;20Ni/Al_(2)O_(3)催化剂在气体预热温度为450℃,表观气速为2.1 m/s时,CO转化率高达98.7%;10Ni/Al_(2)O_(3)催化剂在气体预热温度为500℃,表观气速低于1.2 m/s时,CO转化率也可达95%,说明输送床甲烷化反应工艺适用较低活性组分含量的Ni基催化剂。 展开更多
关键词 甲烷化 Ni/al_(2)o_(3)催化剂 输送床 浸渍法
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