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短孔道Pt/W-s-SBA-15催化剂的合成及甘油催化氢解制1,3-丙二醇性能的研究
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作者 成诗婕 曾杨 +3 位作者 裴燕 范康年 乔明华 宗保宁 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1054-1062,共9页
合成了孔道平行于短轴方向的W原位掺杂的介孔SBA-15分子筛(W-s-SBA-15),以其为载体制备了Pt/W-s-SBA-15催化剂,考察了催化剂中Pt、W负载量变化对甘油氢解制1,3-丙二醇(1,3-PDO)性能的影响.采用多种手段对催化剂的形貌、活性组分Pt和W的... 合成了孔道平行于短轴方向的W原位掺杂的介孔SBA-15分子筛(W-s-SBA-15),以其为载体制备了Pt/W-s-SBA-15催化剂,考察了催化剂中Pt、W负载量变化对甘油氢解制1,3-丙二醇(1,3-PDO)性能的影响.采用多种手段对催化剂的形貌、活性组分Pt和W的存在状态、催化剂的酸性等性质进行了系统的表征.催化剂评价结果表明,随着Pt、W负载量的增加,甘油的总转化率和液相转化率(CTL)提高,而1,3-PDO选择性呈先升高后降低的火山型变化趋势.在Pt负载量为4.0 wt%、W/Si物质的量比为1/480的4Pt/W-s-SBA-15(1/480)催化剂上,在433 K、H2压力4.0 MPa、反应时间24h的条件下,甘油氢解制1,3-PDO的得率可达49.0%.根据表征结果,我们发现在Pt/W-s-SBA-15催化剂上的甘油转化率与Pt活性比表面积直接相关,而小的Pt粒径、Pt与单分散WO4之间密切的协同作用,则有助于提高1,3-PDO的选择性. 展开更多
关键词 短孔道W-SBA-15 甘油氢解 1 3-丙二醇
介孔钨锆复合氧化物载铂催化剂制备及其催化甘油氢解性能 预览
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作者 肖成超 陈长林 《南京工业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第1期1-7,共7页
使用共沉淀浸渍法制备介孔钨锆复合氧化物。通过X线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3TPD)、透射电子显微镜(TEM)和N2物理吸附脱附等方法对介孔钨锆复合氧化物进行表征。通过连续流动的固定床反应器考察钨锆复合氧化物载铂催化剂对甘油氢... 使用共沉淀浸渍法制备介孔钨锆复合氧化物。通过X线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3TPD)、透射电子显微镜(TEM)和N2物理吸附脱附等方法对介孔钨锆复合氧化物进行表征。通过连续流动的固定床反应器考察钨锆复合氧化物载铂催化剂对甘油氢解反应的催化性能。结果表明:与商业Zr(OH)4制备的钨锆复合氧化物相比,由共沉淀法制得的Zr(OH)4制备的钨锆复合氧化物具有最大的总酸量和最多的弱酸含量。并且由共沉淀浸渍法制备的介孔钨锆复合氧化物颗粒团聚现象较少,更加疏松分散,具有最大的介孔(17.8nm)、最小的平均粒径(9.3nm)和最大的比表面积(87m^2/g),其在负载铂后对甘油氢解反应的活性也最高。 展开更多
关键词 Zr(OH)4 WO3 ZrO2 介孔钨锆复合氧化物 Pt 甘油氢解
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金属配比对IrRe催化剂结构及其甘油氢解催化性能的影响
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作者 任鑫 朱夏杰 +2 位作者 张宏 周静红 周兴贵 《分子催化》 CSCD 北大核心 2018年第5期405-414,共10页
采用分步-等体积浸渍法制备了不同Ir/Re摩尔比的Ir-Re/G-6双金属催化剂,并应用于甘油氢解制备1,3-丙二醇反应,利用XRD、TEM、H2-TPR、XPS、NH3-TPD、Py-IR和CO-DRIFTs等手段对催化剂进行了系统表征,探讨了Ir/Re摩尔比对Ir-Re催化剂结构... 采用分步-等体积浸渍法制备了不同Ir/Re摩尔比的Ir-Re/G-6双金属催化剂,并应用于甘油氢解制备1,3-丙二醇反应,利用XRD、TEM、H2-TPR、XPS、NH3-TPD、Py-IR和CO-DRIFTs等手段对催化剂进行了系统表征,探讨了Ir/Re摩尔比对Ir-Re催化剂结构、性质及其催化性能的影响.研究结果表明:Ir/Re摩尔比对Ir-Re双金属催化剂的合金结构和酸性能影响显著,并决定了其甘油氢解催化性能;当Ir/Re摩尔配比为1.0时,能形成高度分散的Ir-Re合金结构催化剂,具有最多的表面Brnsted酸性位(Ir-Re-OH),表现出最高的甘油转化率和较好的1,3-丙二醇选择性. 展开更多
关键词 铱/铼摩尔配比 铱-铼合金 酸量 甘油氢解
甘油氢解双金属Ir-Re催化剂的结构调控:焙烧温度的影响 预览
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作者 邓澄浩 任鑫 +3 位作者 张宏 周静红 周兴贵 袁渭康 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期384-390,共7页
采用浸渍法制备了一系列双金属Ir-Re催化剂,通过TEM、XRD、TPR、NH_3-TPD和CO-DRIFTS考察了350~650℃焙烧温度对催化剂结构的影响,并考评了其催化甘油氢解性能。结果表明,低温(350℃)焙烧处理的双金属催化剂中Ir和Re物种能够被完全... 采用浸渍法制备了一系列双金属Ir-Re催化剂,通过TEM、XRD、TPR、NH_3-TPD和CO-DRIFTS考察了350~650℃焙烧温度对催化剂结构的影响,并考评了其催化甘油氢解性能。结果表明,低温(350℃)焙烧处理的双金属催化剂中Ir和Re物种能够被完全还原为金属态,还原后形成Ir-Re合金结构;而高温(500和650℃)焙烧显著降低了Re物种的还原能力,还原后形成氧化铼(Re Ox)部分覆盖于Ir金属表面,形成Ir-ReOx的结构。低温焙烧所得的催化剂具有更高的甘油氢解催化活性和1,3-丙二醇选择性,这是由于低温焙烧的Ir-Re合金催化剂具有更高的金属分散度和更多的酸性位Re-OH。 展开更多
关键词 焙烧温度 Ir-Re合金 甘油氢解 1 3-丙二醇
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预处理温度对甘油氢解双金属Ir-Re催化剂性能的影响 预览
5
作者 邓澄浩 冷莉 +2 位作者 周静红 周兴贵 袁渭康 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1750-1758,共9页
在生物柴油生产过程中大量副产的甘油是重要的生物质转化平台化合物.通过甘油氢解制备高附加值的1,3-丙二醇是甘油的资源化利用的重要途径,能够显著提高生物柴油产业的经济效益,同时也是探究更复杂的糖醇类化合物氢解的模型反应.因此,... 在生物柴油生产过程中大量副产的甘油是重要的生物质转化平台化合物.通过甘油氢解制备高附加值的1,3-丙二醇是甘油的资源化利用的重要途径,能够显著提高生物柴油产业的经济效益,同时也是探究更复杂的糖醇类化合物氢解的模型反应.因此,甘油氢解制备1,3-丙二醇成为当前学术界的研究热点.通常,以Re或W为助剂修饰的贵金属催化剂是有效的甘油选择性氢解制1,3-丙二醇的催化剂,其中,双金属Ir-Re催化剂是目前最高效的催化剂之一.甘油氢解反应是典型的结构敏感性反应,它的催化性能依赖于双金属催化剂的结构,而后者受制备工艺条件如热处理方式及条件的影响.最近,我们报道了以直接还原法(即浸渍-还原法)制备的Ir-Re催化剂为合金结构,在甘油氢解中表现出更为优越的反应活性及目前报道中最高的1,3-丙二醇生成速率,并提出了可能的双功能反应机理,即催化剂表面的Re-OH酸性位和Ir均为甘油氢解的活性位.本文采用直接还原法制备KIT-6(具有三维有序介孔孔道结构的Si O2)负载的双金属Ir-Re催化剂,进一步研究还原温度对Ir-Re/KIT-6的结构及其催化性能的影响,揭示催化剂表面酸性在甘油氢解反应中的重要作用并阐明其构-效关系.结果显示不同还原温度(400–700 ℃)制备的催化剂的比表面积、孔体积及孔径数据基本一致,表明还原温度对Ir-Re/KIT-6的织构性质的影响很小.根据程序升温还原和透射电镜-能量散射点扫描结果可知,不同温度还原后的催化剂表面Ir和Re均以金属态形式存在,同时两者存在直接的相互作用,形成了Ir-Re合金;而漫反射红外图谱上CO吸附峰的红移以及峰形的显著变化也印证了Ir-Re合金结构的形成.TEM结果显示,在400–700 ℃还原后得到的Ir-Re合金纳米粒子均匀分布于KIT-6上,尺寸基本一致(2.5–2.8 nm),与CO化学吸附结果一致.此外,NH3-程序升 展开更多
关键词 甘油氢解 铱-铼合金 双功能反应机理 表面酸性 还原温度
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Cu/γ-Al_2O_3的制备及其对纯甘油常压氢解制备1,2-丙二醇的催化性能 预览 被引量:1
6
作者 安华良 范立攀 +2 位作者 耿艳楼 赵新强 王延吉 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期711-719,共9页
采用H2-TPR、XRD、CO化学吸附、N2吸附-脱附等方法表征了等体积浸渍法制备的Cu/γ-Al2O3催化剂,并评价了其催化甘油氢解制备1,2-丙二醇(1,2-PDO)反应的性能。结果表明,Cu/γ-Al2O3的适宜Cu负载量为15%(质量分数),适宜的制备条件为,... 采用H2-TPR、XRD、CO化学吸附、N2吸附-脱附等方法表征了等体积浸渍法制备的Cu/γ-Al2O3催化剂,并评价了其催化甘油氢解制备1,2-丙二醇(1,2-PDO)反应的性能。结果表明,Cu/γ-Al2O3的适宜Cu负载量为15%(质量分数),适宜的制备条件为,采用纯H2还原、升温速率2℃/min、还原温度250℃、还原时间2h。在常压氢气、甘油液时空速0.20h-1、氢气/甘油摩尔比100、催化剂装填量3mL和反应温度190℃的条件下,甘油转化率为100%,1,2-PDO选择性为92.9%;反应运行36h,1,2-PDO选择性仍高于85%,说明Cu/γ-Al2O3催化剂的稳定性较好。Cu/γ-Al2O3催化剂表面以高分散的Cu微粒为主,Cu粒子的粒径和分散度是影响其活性的主要因素;Cu粒子的粒径越小、分散度越大,催化活性越高。甘油脱水生成丙酮醇的反应只有在酸性中心和金属共同作用下才能进行,丙酮醇加氢合成1,2-丙二醇是反应控制步骤。 展开更多
关键词 甘油 氢解 铜基催化剂 1 2-丙二醇 分散度 控制步骤
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硼改性Cu/Al2O3催化甘油氢解反应合成1,2-丙二醇
7
作者 石恒 赵兰兰 陈吉祥 《化学工业与工程》 CAS CSCD 2015年第6期13-17,共5页
采用分步浸渍法制备了硼改性Cu/Al2O3催化剂,利用XRD、FTIR、UV-Vis、N2吸附、H2-TPR、NH3-TPD和N2O解离吸附等方法对其结构进行了表征,研究了硼改性对催化剂结构及其催化甘油氢解反应性能的影响。结果表明,先浸渍硼再浸渍Cu时,随硼含... 采用分步浸渍法制备了硼改性Cu/Al2O3催化剂,利用XRD、FTIR、UV-Vis、N2吸附、H2-TPR、NH3-TPD和N2O解离吸附等方法对其结构进行了表征,研究了硼改性对催化剂结构及其催化甘油氢解反应性能的影响。结果表明,先浸渍硼再浸渍Cu时,随硼含量提高,催化剂酸量和Cu分散度增加,Cu与硼物种的相互作用增强。先浸渍Cu后浸渍硼时,催化剂的酸量提高、Cu物种分散程度变化不明显。先浸渍硼明显提高了Cu/Al2O3活性及1,2-丙二醇选择性。在220℃、3 MPa、质量空速2.0 h-1及H2/甘油比为20的条件下,随硼含量提高,甘油转化率及1,2-丙二醇选择性呈现增大趋势,其中硼含量为2%的催化剂上甘油转化率及1,2-丙二醇选择性分别达到99.9%和96.2%。硼改性对Cu/Al2O3催化性能的促进作用与催化剂酸性提高及Cu与B之间的相互作用有关。 展开更多
关键词 甘油氢解 铜催化剂 1 2-丙二醇 酸性 分散度
负载型Pt-Ni双金属催化剂上甘油氢解反应性能 预览
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作者 怀强 江涛 曹发海 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期193-200,共8页
甘油氢解转化是获得高附加值化学品的主要途径之一.通过浸渍法制备了γ-Al2O3 负载Pt-Ni 双金属的甘油氢解催化剂.采用X 射线衍射(XRD)、氮气物理吸附、透射电子显微镜(TEM)、程序升温还原(TPR)以及X 射线能谱分析(XPS)等手段... 甘油氢解转化是获得高附加值化学品的主要途径之一.通过浸渍法制备了γ-Al2O3 负载Pt-Ni 双金属的甘油氢解催化剂.采用X 射线衍射(XRD)、氮气物理吸附、透射电子显微镜(TEM)、程序升温还原(TPR)以及X 射线能谱分析(XPS)等手段对催化剂进行了表征.结果表明:在γ-Al2O3 负载的Pt-Ni 双金属催化剂中,Pt 原子与Ni 原子之间发生了相互作用并形成了PtNi 合金簇,使得Pt-Ni 双金属催化剂产生了协同作用,对乙二醇的选择性大大高于Pt/γ-Al2O3 和Ni/γ-Al2O3 等单金属组分催化剂.固定床反应器实验结果表明,在473 K 和3.0 MPa 氢气压力下,负载量为2%Pt-15%Ni/γ-Al2O3 催化剂对乙二醇的选择性最高,达到28.4%,此时甘油的转化率为94.8%,1,2-丙二醇的选择性为58.2%. 展开更多
关键词 甘油氢解 乙二醇 双金属催化剂 协同作用
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以类水滑石为前体的铜基催化剂催化甘油氢解反应 被引量:1
9
作者 田沙沙 杨娟 陈吉祥 《化学工业与工程》 CAS CSCD 2015年第2期25-30,共6页
以Cu-Zn-Al和Cu-Mg-Al类水滑石为前体经焙烧、还原制备了铜基催化剂,采用XRD、H2-TPR、N2吸附、H2-TPD、NH3-TPD、CO2-TPD及活性评价等方法,研究了M2+离子(M2+=Zn2+或Mg2+)及n(M2+)/n(Al3+)比对催化剂结构和甘油氢解反应性... 以Cu-Zn-Al和Cu-Mg-Al类水滑石为前体经焙烧、还原制备了铜基催化剂,采用XRD、H2-TPR、N2吸附、H2-TPD、NH3-TPD、CO2-TPD及活性评价等方法,研究了M2+离子(M2+=Zn2+或Mg2+)及n(M2+)/n(Al3+)比对催化剂结构和甘油氢解反应性能的影响。结果表明,经450℃焙烧后,类水滑石转变为由尖晶石和/或氧化物组成的氧化态前驱体,再经270℃还原后制得高分散Cu催化剂。随氧化铝含量提高,催化剂比表面及酸量增加。Cu-Zn-Al催化剂表面氢吸附量大于CuMg-Al。Cu-Mg-Al催化剂碱性强于Cu-Zn-Al。Cu-Zn-Al[n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)=1∶1∶4]催化剂具有较佳甘油氢解活性及1,2-丙二醇选择性,这与其具有较多表面铜中心、较大酸量及Zn物种参与氢吸附有关。此外,Cu-Mg-Al催化剂表面铜中心和碱中心可能存在协同作用促进甘油氢解反应。 展开更多
关键词 类水滑石 甘油氢解 1 2-丙二醇 铜镁铝 铜锌铝
甘油氢解制1,2-丙二醇Cu/ZrO_2催化剂的稀土改性 被引量:1
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作者 付睿峰 李怀有 +1 位作者 段伟杰 江志东 《精细化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期533-538,577共7页
用等体积浸渍法制备了稀土改性的Zr O2负载铜催化剂,考察其在质量分数40%甘油水溶液进料时气相氢解制1,2-丙二醇反应的性能,并用比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)... 用等体积浸渍法制备了稀土改性的Zr O2负载铜催化剂,考察其在质量分数40%甘油水溶液进料时气相氢解制1,2-丙二醇反应的性能,并用比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)表征了催化剂的孔结构、形貌、晶相和还原性。典型的氢解反应条件为220℃、1MPa、氢与甘油的摩尔比值为100,液时空速为0.25 g甘油/(g催化剂·h)。首先在预实验中对Al2O3、Si O2和Zr O23种载体进行对比实验,发现未改性的负载铜催化剂均不稳定。浸渍Ce改性的Cu/Si O2催化剂稳定性有较大改善,但只维持700 h左右。接着考察用共沉淀法在Zr O2载体中添加稀土元素铈(Ce)、镧(La)和钇(Y)的改性效果,发现均能显著提高催化活性和选择性,而加Y稳定的氧化锆(YSZ)载体性能最佳。最后浸渍Ce对Cu/YSZ催化剂进行改性,并对Ce的含量进行了优化,结果证明,18%Cu~4%Ce O2/YSZ(均为质量分数)催化剂活性和选择性最佳,1,2-丙二醇得率超过93%。该催化剂具有开放性孔结构,比表面积达到107 m2/g,前躯体中Cu O晶粒最小,还原温度最低。对最优条件下制备的催化剂进行了长运转考察,稳定运行超过1 600 h,1,2-丙二醇收率维持在94%以上。 展开更多
关键词 甘油氢解 1 2-丙二醇 Cu/ZrO2 稀土元素改性 稳定性 催化与分离提纯技术
甘油化学催化转化研究进展 预览
11
作者 曾子彦 戈军伟 +2 位作者 吴子淳 吴晓军 洪昕林 《广东化工》 CAS 2014年第10期65-66,共2页
如今随着生物柴油产业的蓬勃发展,其副产物甘油的再利用也越来越受到关注.文章从甘油酯化、氧化、氢解3个方面概述了甘油催化转化为其它化学品的国内外研究进展,由于篇幅所限,涉及的催化剂体系仅限于有利于工业化的多相催化剂体系.
关键词 甘油氧化 甘油酯化 甘油氢解
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基于Raney Cu的Cu/MgO制备及双功能催化甘油氢解性能
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作者 乐传俊 苏扬 +1 位作者 朱少萍 王丽 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期172-174,共3页
采用湿混法以MgO修饰RaneyCu制备Cu/MgO双功能催化材料。通过XRD、TEM和BET对Cu/MgO进行了织构表征,借助H2-TPD、CO2-TPD和NHs—TPD对其表面吸氢和酸碱性进行了物化性质测试。结果表明MgO很好地分散在RaneyCu骨架孔道内,并增强了Cu... 采用湿混法以MgO修饰RaneyCu制备Cu/MgO双功能催化材料。通过XRD、TEM和BET对Cu/MgO进行了织构表征,借助H2-TPD、CO2-TPD和NHs—TPD对其表面吸氢和酸碱性进行了物化性质测试。结果表明MgO很好地分散在RaneyCu骨架孔道内,并增强了Cu和MgO的接触界面,形成了新物相Cu—MgO,改变了RaneyCu表面性质。该催化材料用于甘油催化氢解表现出了温和条件下的高活性。 展开更多
关键词 RANEY CU 湿混法 双功能催化材料 CU MGO 甘油氢解
内标法在甘油氢解反应中的运用以及相对校正因子的求出 预览
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作者 高运晖 周春艳 +2 位作者 王莹莹 邢鑫 商永臣 《化学工程师》 CAS 2014年第2期13-16,共4页
本文利用内标法对甘油氢解反应中各组分含量进行了系统测定,实验选用各组分的标准样品与内标物正丁醇混合并稀释,再将混合样品在气相色谱中进行分析.选择HP-INNWAX毛细管柱,FID检测器,程序升温法.结果表明,各组分标准曲线线性关系良好,... 本文利用内标法对甘油氢解反应中各组分含量进行了系统测定,实验选用各组分的标准样品与内标物正丁醇混合并稀释,再将混合样品在气相色谱中进行分析.选择HP-INNWAX毛细管柱,FID检测器,程序升温法.结果表明,各组分标准曲线线性关系良好,r达到0.997以上,并且得到各组分的相对质量校正因子,从而计算出甘油的转化率,目标产物的选择性以及目标产物的产量.此次探究将内标法更加系统,准确,为内标法运用与推广起到指导作用. 展开更多
关键词 甘油氢解 气相色谱 内标法 相对校正因子
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Hydrogenolysis of glycerol over HY zeolite supported Ru catalysts 预览
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作者 Shaohua Jin Zihui Xiao +2 位作者 Chuang Li Christopher T. Williams Changhai Liang 《能源化学:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第2期185-192,共8页
An enhanced active and selective catalyst consisting of ruthenium supported on dealuminated HY zeolite has been prepared by a wet impregnation method. It was found that BET surface area of Ru/HY catalysts significantl... An enhanced active and selective catalyst consisting of ruthenium supported on dealuminated HY zeolite has been prepared by a wet impregnation method. It was found that BET surface area of Ru/HY catalysts significantly increases after HCl treatment. This treatment also increases the concentration of strong acid sites in the catalyst. The hydrogenolysis of glycerol over 5 wt% Ru/HY catalyst was investigated at 190-220 ℃, an initial H2pressure of 3-6 MPa, and in 20 wt% glycerol aqueous solution. The results indicate that HCl treated Ru/HY catalyst shows higher activity compared with the untreated Ru/HY catalyst, and that the glycerol hydrogenolysis efficiency is influenced by the porosity and acidity of the support. A selectivity to 1,2-PDO of 81.3% at a glycerol conversion of 60.1% under 3 MPa H2pressure and 220 ℃ for 10 h was achieved over the modified Ru/HY catalyst with a 1.0 mol/L HCl treatment. It has also been shown that a longer reaction time, a higher temperature and a higher H2pressure have the positive effects on the glycerol hydrogenolysis efficiency of the enhanced Ru/HY. 展开更多
关键词 负载钌催化剂 HY分子筛 甘油 氢解 BET比表面积 氢气压力 盐酸处理 催化剂包
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甘油氢解合成1,2-丙二醇铜锌铝催化剂的性能 被引量:3
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作者 李莉 杨娟 +1 位作者 于磊 陈吉祥 《化学工业与工程》 CAS 2013年第4期16-22,共7页
采用共沉淀法制备了铜锌铝类水滑石前驱体,经焙烧和还原后制得铜基催化剂。采用XRD、H2-TPR、H2-TPD、NH3-TPD和CO2-TPD等表征手段并结合甘油氢解反应评价,研究了类水滑石前驱体的老化对催化剂结构和性能的影响,考察了反应条件对催化剂... 采用共沉淀法制备了铜锌铝类水滑石前驱体,经焙烧和还原后制得铜基催化剂。采用XRD、H2-TPR、H2-TPD、NH3-TPD和CO2-TPD等表征手段并结合甘油氢解反应评价,研究了类水滑石前驱体的老化对催化剂结构和性能的影响,考察了反应条件对催化剂甘油氢解反应性能的影响。结果表明,老化有利于形成结构更为完整的类水滑石前驱体,但对铜物种的还原性能未造成显著影响。与由未老化前驱体制备的催化剂相比,由老化前驱体制备的铜锌铝催化剂具有较大Cu表面及较大酸量,但表面碱中心数量较低,从而该催化剂具有较好的甘油氢解活性及稳定性。在220℃、H2压力3.0 MPa、n(H2)/n(甘油)为18.9、甘油重时空速1.26 h-1及质量分数为60%甘油水溶液的条件下,经老化前驱体制备的铜锌铝催化剂上甘油转化率接近100%、1,2-丙二醇选择性约为96%。 展开更多
关键词 铜锌铝催化剂 类水滑石 甘油氢解 1 2-丙二醇
基于第一性原理方法研究ReOx在ReOx-Rh/ZrO2和ReOx-Ir/ZrO2催化的甘油氢解反应中的作用机制 预览
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作者 关静 陈秀芳 +4 位作者 彭功名 王喜成 曹泉 兰峥岗 牟新东 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1656-1666,共11页
采用密度泛函理论研究了ZrO2负载的Ru基、Rh基以及Re改性的Rh基、Ir基催化剂上甘油氢解生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的热力学过程, 重点考察了ReOx调变催化剂活性和选择性的作用机制. 结果表明, Ru/ZrO2和Rh/ZrO2催化剂上甘油分解经由脱... 采用密度泛函理论研究了ZrO2负载的Ru基、Rh基以及Re改性的Rh基、Ir基催化剂上甘油氢解生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的热力学过程, 重点考察了ReOx调变催化剂活性和选择性的作用机制. 结果表明, Ru/ZrO2和Rh/ZrO2催化剂上甘油分解经由脱水-加氢反应途径, 1,2-丙二醇的生成是热力学有利过程, 其中Ru基催化剂活性更高. 在Re修饰的Rh基和Ir基催化剂上, 反应遵循直接氢解机理, 其中金属表面解离的氢原子进攻ReOx团簇上与醇盐紧邻的C-O键是催化甘油转化为丙二醇最核心的步骤. Re-Ox-Rh/ZrO2催化剂上1,2-丙二醇为主要产物, 并伴随1,3-丙二醇的生成, ReOx的修饰则显著提高了Ir/ZrO2催化剂上1,3-丙二醇选择性. 与单金属催化剂上发生的间接氢解机理相比, 修饰催化剂上1,3-丙二醇选择性的提高可主要归因于Rh(Ir)-Re协同催化的直接氢解反应过程, 其中羟基化铼官能团有利于末端醇盐中间体的生成. ReOx-Ir/ZrO2催化剂上较大的Ir-Re团簇使得末端金属醇盐的立体优选性比次级醇盐更为突出, 从而具有最高的1,3-丙二醇选择性. 展开更多
关键词 密度泛函理论 甘油氢解 丙二醇 铼修饰 金属催化剂 热力学
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Thermodynamics of glycerol hydrogenolysis to propanediols over supported copper clusters: Insights from first-principles study
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作者 GUAN Jing WANG XiCheng +1 位作者 WANG XiaoYan MU XinDong 《中国科学:化学英文版》 SCIE EI CAS 2013年第6期763-772,共10页
Copper catalysts supported on metal oxides display unique efficiency and selectivity in catalyzing glycerol hydrogenolysis to propanediols. Understanding the reaction at the molecular level is the key to rational desi... Copper catalysts supported on metal oxides display unique efficiency and selectivity in catalyzing glycerol hydrogenolysis to propanediols. Understanding the reaction at the molecular level is the key to rational design of better catalysts for propanediol synthesis, which is one of the major challenges for glycerol application in energy. In this work, extensive calculations based on periodic density functional theory were carried out to study thermodynamics of glycerol hydrogenolysis over binary model catalysts, including Cu/ZrO2 and Cu/MgO, with the focus to elucidate the competitive reaction pathways to produce the 1,2-propanediol (1,2-PDO) and 1,3-propanediol (1,3-PDO). Our results suggest that the reaction starts with glycerol dehydration on the metal oxide, followed by sequential hydrogenation over metal centers. Based on our explorations on the stabilities of adsorbed reactants, dehydrated intermediates and hydrogenated species along the reaction channels, the DFT calculations show that the 1,2-PDO formation will dominate in comparison to the 1,3-PDO from thermodynamic viewpoint. This is consistent with our experiments where the Cu catalysts seem to give the 1,2-PDO as a main product. The calculations and experiments also indicate that the Cu/MgO exhibits superior activities than Cu/ZrO2 for the hydrogenolysis of glycerol molecules. 展开更多
关键词 化学 C-C 原理 方法 实验
不同载体负载Cu催化剂上甘油氢解制1,2-丙二醇催化性能的研究 预览 被引量:6
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作者 郝顺利 彭伟才 +4 位作者 赵宁 肖福魁 魏伟 孙予罕 李海 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期 594-600,共7页
采用等体积浸渍法合成了一系列不同载体负载的Cu基催化剂,并研究了其在甘油氢解反应中的催化性能。借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)和氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对催化剂进行了表征,同时考察了反应温度、反应压... 采用等体积浸渍法合成了一系列不同载体负载的Cu基催化剂,并研究了其在甘油氢解反应中的催化性能。借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)和氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对催化剂进行了表征,同时考察了反应温度、反应压力、反应时间和催化剂重复使用次数对其催化性能的影响。结果表明,载体对催化剂反应性能影响较大,且甘油氢解反应需要适当的酸性;当在催化剂8Cu/γ-Al2O3用量为反应原料质量的2.5%、反应温度513 K、反应压力6 MPa、反应时间6 h、反应原料为质量分数为10%的甘油水溶液的条件下,其催化效果最优,甘油转化率最高为88.4%,1,2-丙二醇的选择性可达到86.2%,且催化剂显示了良好的稳定性。 展开更多
关键词 载体 铜催化剂 甘油氢解 1 2-丙二醇
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微波辅助的多元醇法合成CoNi纳米材料 预览 被引量:5
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作者 郭小惠 李勇 +1 位作者 刘琪英 申文杰 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期645-650,共6页
利用微波辅助的多元醇法合成出纳米线和海胆状结构Co0.8Ni0.2,采用X射线衍射和透射电镜技术对该材料合成过程中的结构变化进行了详细的研究.根据晶体的成核与生长速率阐述了Co0.8Ni0.2纳米结构的形成机理.结果表明,Co0.8Ni0.2纳米材料... 利用微波辅助的多元醇法合成出纳米线和海胆状结构Co0.8Ni0.2,采用X射线衍射和透射电镜技术对该材料合成过程中的结构变化进行了详细的研究.根据晶体的成核与生长速率阐述了Co0.8Ni0.2纳米结构的形成机理.结果表明,Co0.8Ni0.2纳米材料在丙三醇氢解反应中的催化性能与其形貌和粒径密切相关. 展开更多
关键词 微波加热 多元醇合成 纳米线 海胆状结构 丙三醇氢解
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Ni_2P/SiO_2 和Ni/SiO_2 催化剂甘油氢解反应性能比较:催化剂活性及产物选择性影响因素的探讨(英文) 预览 被引量:5
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作者 黄金花 陈吉祥 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期 790-796,共7页
采用浸渍法及程序升温还原法制备了Ni2P/SiO2和Ni/SiO2催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、X射线荧光、CO化学吸附、氢气程序升温脱附及氨气程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征并用于甘油氢解反应.结果表明,Ni2P/SiO2和Ni/SiO2具有... 采用浸渍法及程序升温还原法制备了Ni2P/SiO2和Ni/SiO2催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、X射线荧光、CO化学吸附、氢气程序升温脱附及氨气程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征并用于甘油氢解反应.结果表明,Ni2P/SiO2和Ni/SiO2具有相近的表面Ni密度,但前者表面酸中心和表面氢物种(包括吸附氢和溢流氢)密度明显更高,且在甘油氢解反应中的活性也更高,这与其酸性中心与金属中心之间的协同作用有关.Ni2P/SiO2催化剂上主要产物为1,2-丙二醇及1-丙醇,而Ni/SiO2催化剂上主要产物为1,2-丙二醇、乙二醇和乙醇.提高反应温度和H2压力不能促进Ni2P/SiO2上乙醇和乙二醇的生成,但促进了1,2-丙二醇进一步氢解转化为1-丙醇.由此可见,Ni2P/SiO2具有较强的C-O键断裂活性及较弱的C-C键断裂活性,这可能分别与其较多酸性中心和电子及几何结构性质密切相关. 展开更多
关键词 甘油氢解 磷化镍 酸性 电子和几何性质
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