镧改性Cu/SiO_(2)催化剂的乙酸甲酯高效加氢催化性能研究 被引量：1

1

作者 张传明 李伟杰 +5 位作者 康金灿 林丽娜 李昌鑫 李林才 邹昊宇 朱红平 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期131-139,共9页

采用蒸氨法制备了镧(La)改性的负载型铜硅(Cu/SiO_(2))催化剂,并对其乙酸甲酯(MeOAc)气相加氢制乙醇(EtOH)的催化性能进行了研究。采用N2吸附-脱附(N2adsorption-desorption)、X射线粉末衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)... 采用蒸氨法制备了镧(La)改性的负载型铜硅(Cu/SiO_(2))催化剂,并对其乙酸甲酯(MeOAc)气相加氢制乙醇(EtOH)的催化性能进行了研究。采用N2吸附-脱附(N2adsorption-desorption)、X射线粉末衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、高分辨透射电镜(HRTEM)、光电子能谱(XPS)和原子发射光谱仪(AES)等手段对催化剂进行了的表征,发现La物种的加入产生了较多的层状硅酸铜,增强了Cu和La物种之间的相互作用。La物种的加入在结构方面提高了催化剂的比表面积,降低了铜物种的粒径,提高了铜物种的分散度;在电子还原调控方面提高了Cu+的含量,增强了催化剂吸附酰基和甲氧基的能力。与未改性的Cu/SiO_(2)催化剂相比,镧改性后Cu/SiO_(2)催化剂的乙酸甲酯加氢性能得到大幅提升;其中La掺杂量0.5%的Cu/SiO_(2)催化剂表现出最佳的催化性能,乙酸甲酯转化率达98.5%,乙醇的总收率为97.0%。 展开更多

关键词 乙酸甲酯 加氢 乙醇 Cu/SiO_(2) La改性

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草酸二甲酯选择性加氢催化剂的研究进展 被引量：9

2

作者 李建辉 段新平 +2 位作者 林海强 叶林敏 袁友珠 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期985-994,共10页

简单介绍了草酸二甲酯加氢制乙二醇是"煤制乙二醇"技术路线中的一个关键步骤,通过调控催化剂活性,草酸二甲酯经选择性加氢还可得到乙醇酸甲酯和乙醇;概述了国内外草酸二甲酯选择性加氢分别制乙醇酸甲酯、乙二醇和乙醇反应催... 简单介绍了草酸二甲酯加氢制乙二醇是"煤制乙二醇"技术路线中的一个关键步骤,通过调控催化剂活性,草酸二甲酯经选择性加氢还可得到乙醇酸甲酯和乙醇;概述了国内外草酸二甲酯选择性加氢分别制乙醇酸甲酯、乙二醇和乙醇反应催化剂的最新研究进展;重点探讨了通过改变催化剂组成、促进剂以及反应条件,进而实现草酸二甲酯加氢反应活性和产物选择性调控的研究结果;指出了草酸二甲酯选择性加氢催化剂研发过程中存在的问题和挑战以及未来的发展趋势。 展开更多

关键词 草酸二甲酯 选择性加氢 乙醇酸甲酯 乙二醇 乙醇 铜基催化剂

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氧化镧表面反应性对甲烷和氧分子活化的影响 被引量：2

3

作者 程文敏 夏文生 万惠霖 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期940-949,共10页

以氧化镧催化剂在甲烷氧化偶联(OCM)反应中的结构敏感性实验研究为基础,采用周期性密度泛函理论(DFT)计算研究氧化镧(001),(110)和(100) 3个晶面及OCM反应物分子甲烷和氧在其上的吸附、活化和解离.结果表明,氧化镧(001),(110)和(100) 3... 以氧化镧催化剂在甲烷氧化偶联(OCM)反应中的结构敏感性实验研究为基础,采用周期性密度泛函理论(DFT)计算研究氧化镧(001),(110)和(100) 3个晶面及OCM反应物分子甲烷和氧在其上的吸附、活化和解离.结果表明,氧化镧(001),(110)和(100) 3个晶面的表面能大小顺序为(110)>(100)>(001),3个晶面的价带和导带间隙大小顺序为(110)<(100)<(001),即(001)是3个晶面中最稳定的晶面,而(110)则是最活泼的晶面.甲烷分子在氧化镧(001),(110)和(100)晶面上的吸附很弱(～0. 03 e V),H—CH3解离吸附能分别为2. 16,0. 68和0. 90 e V,解离反应的难易性与晶面的活性顺序一致;而氧分子在氧化镧(001),(110)和(100)晶面上的分子吸附能分别为-0. 04,-0. 31和-0. 12 e V,解离吸附能分别为1. 22,0. 53和1. 52e V,即氧化镧晶面结构对氧分子吸附具有明显的影响,其中,(001)晶面上吸附最弱,(110)晶面上吸附最强,以致O—O在(110)晶面上可以较低能垒(0. 53 e V)解离,形成亲电的过氧物种.由于氧分子在氧化镧表面的吸附较甲烷分子强,因此,氧化镧在OCM反应中结构敏感性应与氧分子的吸附和活化密切相关.甲烷和氧分子在氧化镧表面上活化的本质源自于电子自表面流向甲烷和氧分子的反键轨道,且表面结构的改变会导致不同强度的电子流动驱动. 展开更多

关键词 氧化镧 甲烷 氧 结构敏感性 密度泛函理论

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Co(0001)表面氧物种及其与CO的作用

4

作者 王丹丹 陈明树 万惠霖 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期797-801,共5页

通过高分辨电子能量损失谱(HREELS)、俄歇电子能谱(AES)、低能电子衍射(LEED)等表征手段,考察室温条件下Co(0001)表面O_2的吸附、活化及其与CO的相互作用.室温下少量O_2的吸附出现位于69.9meV的能量损失峰,可归属为表面化学吸附氧物种,... 通过高分辨电子能量损失谱(HREELS)、俄歇电子能谱(AES)、低能电子衍射(LEED)等表征手段,考察室温条件下Co(0001)表面O_2的吸附、活化及其与CO的相互作用.室温下少量O_2的吸附出现位于69.9meV的能量损失峰,可归属为表面化学吸附氧物种,随着O_2暴露量的增加,出现位于56.6meV的能量损失峰对应于近表面区域氧物种.通过升温闪退及与CO相互作用的考察,表明近表面区域氧物种较不稳定.室温下,表面吸附的CO可以被表面吸附氧氧化,而表面氧物种则需要在较高温度下才能被CO还原除去. 展开更多

关键词 Co(0001) 高分辨电子能量损失谱 化学吸附氧 表面氧物种 CoOx/Co(0001)

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费托合成催化剂的研究进展 被引量：41

5

作者 王野 康金灿 张庆红 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1255-1263,共9页

围绕费托合成反应产物分布的有效调控这一关键科学问题,综述了近年来在该反应催化剂的设计和研制方面所取得的重要研究进展针对载体(特别是具有规则孔道结构的分子筛或碳材料等)的孔道效应、各类助剂的本质等催化剂方面的关键因素对铁... 围绕费托合成反应产物分布的有效调控这一关键科学问题,综述了近年来在该反应催化剂的设计和研制方面所取得的重要研究进展针对载体(特别是具有规则孔道结构的分子筛或碳材料等)的孔道效应、各类助剂的本质等催化剂方面的关键因素对铁、钴和钌基催化剂的活性及产物选择性的影响进行了系统分析,并探讨了相关体系中的活性金属尺寸效应。还概述了最近在费托合成反应中涌现的新催化材料、新催化剂制备方法和新反应体系。 展开更多

关键词 费托合成 铁基催化剂 钴基催化剂 钉基催化剂

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煤制合成天然气用甲烷化催化剂的研发进展 被引量：14

6

作者 黄艳辉 廖代伟 +1 位作者 林国栋 张鸿斌 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第B09期21-23,共3页

本文概述近10年来国内外在煤制合成天然气用甲烷化催化剂的研发动态,并报道本研究组在高效新型Ni-ZrO2基催化剂的研发进展.

关键词 煤基合成气 甲烷化 合成天然气 NI-ZRO2 基催化剂

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非负载镍基催化剂的加氢性能 被引量：1

7

作者 袁胜华 郑进保 +3 位作者 谭亚南 伊晓东 贾立山 方维平 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期482-486,共5页

采用固相反应法制备了Ni-Zr非负载型催化剂,通过BET、XRD、H2-TPR和H2-TPD等手段对催化剂进行了表征,并评价了该系列催化剂的乙苯加氢活性。结果表明,相对纯Ni催化剂,Ni-Zr非负载型催化剂具有较大的比表面积,提高了活性组分的利用率。... 采用固相反应法制备了Ni-Zr非负载型催化剂,通过BET、XRD、H2-TPR和H2-TPD等手段对催化剂进行了表征,并评价了该系列催化剂的乙苯加氢活性。结果表明,相对纯Ni催化剂,Ni-Zr非负载型催化剂具有较大的比表面积,提高了活性组分的利用率。同时由于Ni、Zr两组分的相互作用,使Ni组分以游离NiO和难还原NiO两种相态存在;当二者比例适当时,Ni-Zr催化剂具有较强的吸附H2能力和较高的加氢活性。 展开更多

关键词 NI催化剂 非负载 锆 乙苯加氢

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高效氧化亚铜/多壁碳纳米管亚微米复合球的制备及其性能研究 被引量：1

8

作者 黄艳辉 王聪 李海燕 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期651-655,共5页

报道了一种利用氨水作为助剂,无需表面活性剂为模板,采用微波技术,2 min一步合成Cu2O/多壁碳纳米管(MWCNTs)亚微米复合球的新方法,其特点是简单、成本低、快速、高效,可以推广至其他过渡金属/MWCNTs复合球体系.谱学表征(XRD,SEM,TEM,DSC... 报道了一种利用氨水作为助剂,无需表面活性剂为模板,采用微波技术,2 min一步合成Cu2O/多壁碳纳米管(MWCNTs)亚微米复合球的新方法,其特点是简单、成本低、快速、高效,可以推广至其他过渡金属/MWCNTs复合球体系.谱学表征(XRD,SEM,TEM,DSC等)研究表明,氨水是控制Cu2O/MWCNTs亚微米复合球形成的关键,既是球状体形成的引导剂,又是Cu2O和MWCNTs在分子水平上结合的"粘合剂";Cu2O/MWCNTs亚微米复合球能高效催化高氯酸铵热分解,降低其高温热分解温度至326.5℃,较纯高氯酸铵的高温热分解温度下降了63.8℃,比纯MWCNTs及纳米Cu2O促进的高氯酸铵高温热分解温度分别降低了47.1和5.7℃;且热分解反应速率大大提高,其促进高氯酸铵表观分解放热量增至为纯高氯酸铵的1.3倍.Cu2O/MWCNTs亚微米复合球的高催化活性可能源于纳米Cu2O和MWCNTs的协同催化作用. 展开更多

关键词 氧化亚铜 碳纳米管 亚微米复合球 催化性能

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抗烧结Rh-Sm_2O_3/SiO_2催化剂的制备和表征及其甲烷部分氧化制合成气性能 被引量：3

9

作者 郑芳芳 李倩 +5 位作者 张宏 翁维正 伊晓东 郑燕萍 黄传敬 万惠霖 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1689-1698,共10页

以乙酰丙酮铑(Rh(acac)_3)和乙酰丙酮钐(Sm(acac)_3)为前驱体,用浸渍法制备了Rh/SiO_2和Rh-Sm_2O_3/SiO_2催化剂。采用原位红外光谱、热重分析、低温N_2吸附、X射线粉末衍射、高分辨透射电子显微镜、H_2-程序升温还原和X射线光电子能谱... 以乙酰丙酮铑(Rh(acac)_3)和乙酰丙酮钐(Sm(acac)_3)为前驱体,用浸渍法制备了Rh/SiO_2和Rh-Sm_2O_3/SiO_2催化剂。采用原位红外光谱、热重分析、低温N_2吸附、X射线粉末衍射、高分辨透射电子显微镜、H_2-程序升温还原和X射线光电子能谱等实验技术对催化剂的制备过程,比表面积和物相以及Rh与Sm_2O_3间的相互作用进行了表征,并以甲烷部分氧化制合成气为目标反应对催化剂的稳定性进行了考察。研究表明:以Rh(acac)_3和Sm(acac)_3为前驱体采用简单的浸渍法即可制备出Rh平均粒径为2.3 nm且具有良好抗烧结性能的Rh-Sm_2O_3/SiO_2催化剂。在浸渍过程中乙酰丙酮化合物通过与SiO_2表面羟基形成氢键而负载于载体表面。Sm(acac)_3在SiO_2表面的单层负载量(质量分数)约为31%,对应于Sm_2O_3的质量分数约为15%,只要Sm(acac)_3的质量分数低于这一阈值,均可保证分解后生成的Sm_2O_3以高分散形式负载于SiO_2上,且不会因高温(800°C)焙烧而团聚。高分散于SiO_2表面的Sm_2O_3与Rh之间存在强的相互作用,可显著提高Rh的分散度,防止其在高温反应条件下烧结,进而使低Rh负载量的催化剂表现出良好的甲烷部分氧化制合成气反应活性和稳定性。 展开更多

关键词 Rh-Sm2O3/SiO2 乙酰丙酮铑 乙酰丙酮钐 抗烧结 甲烷部分氧化 合成气

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Ca,Sr共掺杂铈氧化物及其在甲烷氧化偶联反应中的应用 被引量：4

10

作者 杨艳玲 董玲玉 +1 位作者 夏文生 万惠霖 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2206-2214,共9页

采用柠檬酸法制备了Ca,Sr共掺杂的CeO_2催化剂,发现共掺杂催化剂较单掺杂或未掺杂催化剂呈现出更好的催化甲烷氧化偶联(OCM)反应性能.通过表征可知,Ca,Sr共掺杂催化剂的物相为CeO_2和SrCO_3,Ca高度分散或掺杂于CeO_2之中;CeO_2的粒径明... 采用柠檬酸法制备了Ca,Sr共掺杂的CeO_2催化剂,发现共掺杂催化剂较单掺杂或未掺杂催化剂呈现出更好的催化甲烷氧化偶联(OCM)反应性能.通过表征可知,Ca,Sr共掺杂催化剂的物相为CeO_2和SrCO_3,Ca高度分散或掺杂于CeO_2之中;CeO_2的粒径明显变小;表面呈中等程度碱性;Ce基催化剂上的亲电氧物种数量随着碱土金属的掺杂而增大,亲电氧物种与晶格氧摩尔比(O_2-2+O-2)/O-2的大小顺序(CeSrCa>Ce Sr>CeO_2)与C2选择性一致;且SrCO_3相的存在有助于Ce基氧化物催化甲烷氧化偶联反应(OCM)性能的改善. 展开更多

关键词 碱土金属 掺杂 CEO2 碳酸盐 甲烷氧化偶联

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氨辅助浸渍法制备抗烧结Ni/SiO2催化剂及其甲烷二氧化碳重整反应的性能 被引量：3

11

作者 万吉纯 朱孔涛 +4 位作者 翁维正 楚沙沙 郑燕萍 黄传敬 万惠霖 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期651-660,共10页

以硝酸镍为前驱盐、商品SiO2为载体,采用氨水辅助浸渍法通过改变n(NH3)/n(Ni)制备了系列Ni/SiO2催化剂,并将其应用于甲烷二氧化碳重整(DRM)制合成气反应.实验结果表明:在浸渍过程中加入氨水可显著改善Ni/SiO2催化剂的DRM反应活性、稳定... 以硝酸镍为前驱盐、商品SiO2为载体,采用氨水辅助浸渍法通过改变n(NH3)/n(Ni)制备了系列Ni/SiO2催化剂,并将其应用于甲烷二氧化碳重整(DRM)制合成气反应.实验结果表明:在浸渍过程中加入氨水可显著改善Ni/SiO2催化剂的DRM反应活性、稳定性和抗积碳性;随着氨水添加量的增加,催化剂活性相分散度提高,当浸渍液中n(NH3)/n(Ni)≥6时,经800℃焙烧后催化剂上NiO物种的平均粒径小于5 nm.通过改变氨水、SiO2、前驱盐的浸渍顺序,发现只有用硝酸镍与一定浓度的氨水配成的混合溶液浸渍SiO2才能获得具有良好分散度的Ni/SiO2催化剂.氨水与Ni形成的镍氨络合物能够避免在浸渍过程中生成Ni(OH)2沉淀,进而有利于Ni物种在SiO2表面均匀分散.氨水所形成的碱性环境还可使载体表面Si—O物种部分溶解或“软化”,进而促进Ni物种与载体表面相互作用,在后续的焙烧过程中生成与SiO2具有较强相互作用的Ni物种以及表面镍硅酸盐物种.这些物种具有良好的抗烧结性能,可防止Ni物种在高温下团聚,并在600℃以上通H 2还原后得到分散性良好且具有较强抗烧结性能的金属Ni颗粒. 展开更多

关键词 Ni/SiO2 氨水辅助浸渍 抗烧结 镍硅酸盐 甲烷二氧化碳重整

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中性团簇(CeO_2)_m(m=1～3)活化甲烷C—H的密度泛函理论计算 被引量：4

12

作者 陈蓉芳 夏文生 万惠霖 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1743-1751,共9页

采用密度泛函理论（DFT）计算了CH4在电中性（Ce O2）m（m=1~3）团簇上的活化情况,并对其机理进行了探讨.计算结果表明,甲烷C—H键在团簇上的活化为亲核加成模式,电子由团簇流向甲烷C—H反键轨道,使甲烷C—H键削弱而得以活化,反应的过... 采用密度泛函理论（DFT）计算了CH4在电中性（Ce O2）m（m=1~3）团簇上的活化情况,并对其机理进行了探讨.计算结果表明,甲烷C—H键在团簇上的活化为亲核加成模式,电子由团簇流向甲烷C—H反键轨道,使甲烷C—H键削弱而得以活化,反应的过渡态为四中心结构.团簇的桥氧位活化甲烷C—H键的活性大于端氧位,而三重桥氧位的活性高于二重桥氧位.团簇中作用位点Ce和O原子的电荷布居与其活化甲烷C—H的能力密切相关.溶剂的存在不仅降低了甲烷C—H活化自由能垒,而且使与甲烷作用的团簇各位点的活性差异缩小. 展开更多

关键词 二氧化铈 甲烷 密度泛函理论 机理

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高分散负载Pd催化剂上CO氧化性能 被引量：2

13

作者 王昭文 陈明树 万惠霖 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期65-69,共5页

制备高分散的负载型催化剂是充分利用在自然界中储量极为有限的贵金属资源的重要手段.采用不同方法制备一系列负载Pd催化剂,考察了不同载体负载Pd催化剂的CO氧化性能.发现以乙酰丙酮钯为前驱体制得的Pd/TiO2催化剂活性远高于Pd/SiO2和Pd... 制备高分散的负载型催化剂是充分利用在自然界中储量极为有限的贵金属资源的重要手段.采用不同方法制备一系列负载Pd催化剂,考察了不同载体负载Pd催化剂的CO氧化性能.发现以乙酰丙酮钯为前驱体制得的Pd/TiO2催化剂活性远高于Pd/SiO2和Pd/Al2O3催化剂的活性,在室温下就表现出较好的CO氧化活性,且在无气相O2条件下CO可以与Pd/TiO2催化剂表面的氧物种(晶格氧)反应生成一定量的CO2.分散度测试、CO吸附的原位红外光谱和程序升温还原的结果表明Pd/TiO2催化剂上Pd物种以高分散Pd0形式存在,并与载体之间存在强相互作用,这可能是Pd/TiO2催化剂具有低温活性的主要原因. 展开更多

关键词 CO催化氧化 钯 负载型催化剂 原位谱学表征

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Ni/SiO2在甲烷部分氧化反应中的稳定性:W修饰的影响 被引量：1

14

作者 连孟水 王雅莉 +4 位作者 赵明全 李倩倩 翁维正 夏文生 万惠霖 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第6期607-615,共9页

甲烷部分氧化制合成气反应(POM)是天然气、页岩气资源利用的重要途径之一,常用的Ni/SiO2催化剂在反应中易发生表面积炭而失活。为了解决这一问题,我们采用尿素沉淀法制备W修饰的Ni基催化剂,并考察其在POM反应中的稳定性和W的作用。结果... 甲烷部分氧化制合成气反应(POM)是天然气、页岩气资源利用的重要途径之一,常用的Ni/SiO2催化剂在反应中易发生表面积炭而失活。为了解决这一问题,我们采用尿素沉淀法制备W修饰的Ni基催化剂,并考察其在POM反应中的稳定性和W的作用。结果表明,催化剂中适量W的存在可显著改善其POM反应稳定性。其原因为Ni-W作用修饰了Ni的化学态或其亲氧能力,从而改善了其表面抗积炭能力。此外,反应中催化剂表面形成的α-WC具有一定的抑制表面积炭形成的能力,且该α-WC具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 甲烷部分氧化 稳定性 NI基催化剂 钨修饰

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