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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
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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 1 3-丙二醇
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
Zr-Al复合氧化物负载Pt催化甘油氢解制正丙醇 预览
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作者 李闯 何博 +2 位作者 凌雨 曾志荣 梁长海 《催化学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1121-1128,共8页
近年来,甘油氢解的研究主要集中在生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇二元醇.与二元醇相比,正丙醇也是一种昂贵的化学品,用过量的甘油直接氢解合成高选择性的正丙醇将是一个非常好的生产途径.因为铂金属具有较强的断C-O键的能力,所以甘油氢解... 近年来,甘油氢解的研究主要集中在生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇二元醇.与二元醇相比,正丙醇也是一种昂贵的化学品,用过量的甘油直接氢解合成高选择性的正丙醇将是一个非常好的生产途径.因为铂金属具有较强的断C-O键的能力,所以甘油氢解制正丙醇的催化剂主要采用铂作为活性组分.本文以铂为活性组分,采用浸渍法将其负载到不同Zr/Al比的Zr-Al复合氧化物上制得2.5%Pt/ZrxAl(1-x)Oy催化剂,并将其应用到甘油氢解反应中,探讨了Zr/Al比对甘油氢解制正丙醇反应性能的影响.表征结果发现,锆铝混合氧化物经过400 ℃焙烧后为无定形态的复合金属氧化物,载体中无单相氧化锆或氧化铝存在.随着锆含量增加,催化剂酸性位点向强酸方向移动.不同Zr/Al比的锆铝混合氧化物负载铂催化剂的评价结果发现,甘油转化率随催化剂中铝含量增加而增大;锆铝比大于5:5时,丙醇(正丙醇+异丙醇)的选择性很高,普遍大于87%;锆铝比至7:3时,正丙醇选择性最高.通过X射线衍射、CO化学吸附、H2程序升温还原、吡啶吸附、氨气程序升温脱附等方法对催化剂进行了表征,发现随着锆铝混合氧化物中锆含量的增加,催化剂的酸性位点向强酸方向移动,调变Zr/Al比促进了铂颗粒的分散,实现了催化剂表面酸量和强酸位点的定向调控.当锆铝比增加至7:3时,催化剂的强酸位点占总酸含量的91.2%.对比催化剂酸性分析和反应结果可知,催化剂表面的总酸含量高有助于甘油转化;强酸位点有助于甘油深度脱水生成丙醇;正丙醇的选择性则可能与NH3脱附温度在580 ℃处的强酸位和较大的Pt颗粒有关.当Zr/Al比为7:3时,催化剂表面强酸位点占91.2%,而强酸位点的增加有助于甘油的深度脱水形成正丙醇.因此,以10%甘油水溶液为原料,在240 ℃和6.0 MPa初始氢气压力条件下反应8 h,甘油转化率和正丙醇的选择性分别达� 展开更多
关键词 甘油 正丙醇 铂催化剂 锆铝复合氧化物 锆/铝比
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酸性Al2O3层包裹Pt纳米颗粒:增强的金属-酸性双功能协同效应提高其甘油氢解反应催化性能 预览
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作者 杜洪仪 陈飔 +1 位作者 王恒伟 路军岭 《催化学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期1237-1244,共8页
同时含有金属和酸性位点的双功能催化剂已广泛用于石油加氢裂解和可再生生物质转化中.这两种位点之间的距离对双功能协同作用起着至关重要的作用,进而影响催化剂的活性与选择性.近年来,由生物质转化生产生物燃料和化学品得到了广泛的关... 同时含有金属和酸性位点的双功能催化剂已广泛用于石油加氢裂解和可再生生物质转化中.这两种位点之间的距离对双功能协同作用起着至关重要的作用,进而影响催化剂的活性与选择性.近年来,由生物质转化生产生物燃料和化学品得到了广泛的关注.相比于石油裂解工艺,金属-酸性位点临近效应在生物质转化反应中鲜有报道.甘油是来自生物柴油生产过程中的廉价副产物(约总产量的10%).通过选择性氢解将其转化为具有高附加价值的化学品如1,2-丙二醇和1,3-丙二醇,这是提高其附加值的主要途径.甘油氢解包含脱水与加氢两个过程,分别发生于酸性位点与金属位点上.根据文献报道,Lewis酸位点倾向于进攻甘油端位的羟基,生成中间产物丙酮醇,而Br?nsted酸则更易进攻甘油中间位的羟基产生3-羟基丙醛;随后两者进一步加氢分别生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇.负载型金属催化剂广泛应用于甘油氢解反应中,在金属催化剂中添加酸性助剂能显著提高催化剂的活性.大量研究表明,无论是将酸性物种添加到金属颗粒表面或者是载体上甚至是简单的物理混合,均能有效提升催化剂的催化性能.然而据我们所知,金属-酸性位点之间的临近效应还未在甘油氢解反应中报道过.本文利用原子层沉积技术(ALD)在Pt/Al2O3催化剂表面精确沉积了一层酸性多孔的氧化铝包裹层,同时提高了Pt催化剂的活性与1,2-丙二醇选择性;我们进一步通过高分辨透射电镜(HRTEM)、一氧化碳吸附漫反射红外光谱(CO DRIFTS)、吡啶DRIFTS等手段研究了Al2O3包裹层造成催化活性提升的原因.30个ALD周期氧化铝包裹后的催化剂具有最高的活性与选择性,HRTEM观测到催化剂中的Pt纳米颗粒的尺寸为7nm,氧化铝包裹层厚度为3.6 nm.与未包裹的Pt/Al2O3催化剂相比,沉积在Pt纳米颗粒上的酸性Al2O3与Pt颗粒形成更多的金属-酸� 展开更多
关键词 金属-酸性位点临近效应 甘油 铂催化剂 原子层沉积 氧化物包裹
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醇预处理载体制备的Ir-Re/SiO2催化剂上甘油氢解反应 预览
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作者 罗文婷 吕元 +3 位作者 龚磊峰 杜虹 姜淼 丁云杰 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2009-2017,共9页
甘油是生物柴油的副产物,将其转化为高附加值的化学品,能提高生物柴油产业的经济性.1,3-丙二醇是聚酯和聚氨酯的单体,也用于合成医药和用作有机合成中间体,甘油直接催化氢解反应制1,3-丙二醇极具发展潜力.另外,甘油是生物质转化的重要... 甘油是生物柴油的副产物,将其转化为高附加值的化学品,能提高生物柴油产业的经济性.1,3-丙二醇是聚酯和聚氨酯的单体,也用于合成医药和用作有机合成中间体,甘油直接催化氢解反应制1,3-丙二醇极具发展潜力.另外,甘油是生物质转化的重要平台分子之一,与目标产物的分子结构相比较,生物质平台分子通常含有过多的含氧基团,尤其是多余的羟基,通过甘油氢解反应研究多羟基的选择性活化和脱除,可以加深对生物质脱氧规律的认识.因此,研究甘油氢解反应制1,3-丙二醇催化剂和工艺,不仅具有潜在的应用前景,而且具有重要理论价值.然而,目前的甘油氢解催化剂性能还不够高,我们希望通过一些表面改性的方法处理载体硅胶,从而改变金属前驱体与载体表面的作用.因此,本文使用C1–C4的正构醇处理硅胶载体,其负载的Ir-Re催化剂上甘油氢解反应转化率从42.7%提高到59.5%,仲羟基脱除收率从21.6%提高到28.3%.研究发现,当处理载体所用正构醇的碳数从1增加到3时,对应催化剂上甘油转化率逐渐增加至最高;但当使用更正丁醇时,对应催化剂上甘油转化率下降.为了探究催化剂活性改变的原因,我们首先采用红外光谱(FT-IR)和氮气物理吸附确定烷氧基基团嫁接到硅胶载体上.程序升温还原结果发现,预处理载体相应的催化剂开始还原温度降低,表明在这些催化剂上形成了颗粒尺寸较小的Ir粒子.X-射线衍射分析发现,在新鲜的和使用后的催化剂上均未检测出Re物种的衍射峰,说明Re高度分散于催化剂表面.吸附吡啶的FT-IR结果表明,未处理和丙醇预处理硅胶负载的催化剂上均没有强酸位,它们的B/L酸比值相近,约为3.3.催化剂的吸附COFT-IR结果表明,CO线性吸附于Ir/SiO2催化剂上的主要吸收峰位置在2084 cm^-1;而Re的加入使得该吸收峰红移,表明Ir和ReOx物种之间存在相互作用.透射电镜(TE 展开更多
关键词 甘油 1 3-丙二醇 醇预处理
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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
7
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 1 3-丙二醇
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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 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
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
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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 铱-铼合金 双功能反应机理 表面酸性 还原温度
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硼改性Cu/Al2O3催化甘油氢解反应合成1,2-丙二醇
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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 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 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
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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 1 2-丙二醇 铜镁铝 铜锌铝
甘油化学催化转化研究进展 预览
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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
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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
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 气相色谱 内标法 相对校正因子
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Cu-MgO/USY催化甘油氢解制丙二醇 预览 被引量:2
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作者 牛磊 魏瑞平 +3 位作者 杨慧 李想 姜枫 肖国民 《催化学报》 CSCD 北大核心 2013年第12期2230-2235,共6页
以USY为载体制备了一系列不同Cu和MgO负载量的酸碱双功能催化剂Cu-MgO/USY用于甘油氢解制丙二醇反应,并采用X射线粉末衍射、透射电镜、傅里叶红外光谱、NH3程序升温脱附等手段对该催化剂进行了表征.结果表明,负载后的USY载体其Y沸石特... 以USY为载体制备了一系列不同Cu和MgO负载量的酸碱双功能催化剂Cu-MgO/USY用于甘油氢解制丙二醇反应,并采用X射线粉末衍射、透射电镜、傅里叶红外光谱、NH3程序升温脱附等手段对该催化剂进行了表征.结果表明,负载后的USY载体其Y沸石特征峰保持完整,且MgO的加入提高了Cu在载体表面的分散度.在200 oC,3.5 MPa H2下反应10 h以及6%催化剂0.2Cu-MgO/USY(0.2 g Cu与1.0 g MgO负载于1.0 g USY上面)用量的条件下,甘油转化率达到83.6%,1,2-丙二醇及1,3-丙二醇的选择性分别为40%和19.4%. 展开更多
关键词 甘油 甘油 1 2-丙二醇 1 3-丙二醇
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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 1 2-丙二醇
海胆状CoCu双金属纳米复合材料的合成及其在甘油氢解制丙二醇中的催化性能 预览
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作者 刘琪英 仇松柏 +1 位作者 王铁军 马隆龙 《化学物理学报》 SCIE CAS CSCD 2013年第3期347-354,I0004共9页
以Ru为多相成核剂和硬脂酸为表面活性剂,在多元醇溶液中合成了CoCu双金属纳米复合物,并在甘油选择性氢解制丙二醇中评价了其催化性能.结果表明,硬脂酸作为结构导向剂可诱使Co纳米晶沿着一维方向生长,形成纳米线.当CO2+和Cu2+共... 以Ru为多相成核剂和硬脂酸为表面活性剂,在多元醇溶液中合成了CoCu双金属纳米复合物,并在甘油选择性氢解制丙二醇中评价了其催化性能.结果表明,硬脂酸作为结构导向剂可诱使Co纳米晶沿着一维方向生长,形成纳米线.当CO2+和Cu2+共存于多元醇溶液中,由于Cu2+较高的氧化还原电位,首先被还原成Cu0,进而增长成100-300am的球形粒子.在Cu粒子表面,CO2+被还原成核,在表面活性剂的结构导向作用下生长为长度为100-500am的纳米棒,从而形成海胆状CoCu双金属纳米复合结构.在甘油选择性氢解制丙二醇反应中,海胆状CoCu双金属复合催化剂的单位表面活性与丙二醇选择性均明显高于单金属Co纳米线和Cu球形粒子,在C090Cu10催化剂上获得33%的丙二醇收率.这可能是由于Co和Cu界面的协同效应促进了甘油的转化所致. 展开更多
关键词 海胆状CoCu 纳米复合物 甘油 丙二醇 协同效应
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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 丙二醇 铼修饰 金属催化剂 热力学
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P对Cu/Al_2O_3催化剂结构及其催化甘油氢解反应性能的影响 预览 被引量:3
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作者 赵兰兰 陈吉祥 《催化学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1410-1416,共7页
采用分步浸渍法制备了P改性的Cu/Al2O3催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、红外光谱、紫外-可见光谱、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附和N2O解离吸附等方法对催化剂进行了表征,考察了P含量及浸渍次序对催化剂结构及其催化甘油氢解反... 采用分步浸渍法制备了P改性的Cu/Al2O3催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、红外光谱、紫外-可见光谱、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附和N2O解离吸附等方法对催化剂进行了表征,考察了P含量及浸渍次序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P再浸渍Cu时,所制Cu/Al2O3催化剂酸性较高,同时还促进了Cu的分散.随P含量的增加,催化剂的酸量及Cu分散度提高,并且Cu与P物种的相互作用增强;然而,P含量较高时会覆盖Cu,使暴露的Cu表面降低.先浸渍Cu后浸渍P时,尽管也提高了相应催化剂的酸性,但对Cu分散的影响不大,并且还会覆盖Cu使暴露的Cu表面明显降低.先浸渍P明显提高了Cu/Al2O3上甘油氢解反应性能.在220oC,3MPa,质量空速2h?1以及H2/甘油摩尔比20的条件下,当P含量由0增加至6%时,甘油转化率从17.1%升至95.0%,1,2-丙二醇选择性从83.7%升至97.2%.这可归因于催化剂酸性的提高及Cu与P间的相互作用. 展开更多
关键词 甘油 铜基催化剂 甘油 1 2-丙二醇 酸性 分散度
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