人类活动产生的大量废弃塑料给空气、土壤、海洋等带来全方位的严重污染,甚至环境中的微塑料也会通过生物循环进入人体内,对人类的身体健康造成极大的危害。根据目前废弃塑料的回收现状,阐述具有可持续发展前景的几种化学回收废弃塑料方法及新型回收工艺的研究现状,主要包括溶剂解、氢解、光催化降解。总结不同类型废弃塑料所适应的催化降解手段及各类催化剂在催化降解反应中所发挥的重要作用,对比当前主要催化剂的催化效率,为废弃塑料高效降解选择有效的催化剂及方法提供理论基础。

乙醚是一种无色、易燃、有特殊气味的液体,用途广泛。乙醇脱水制乙醚,原料来源广、价格低,但通常采用H₂SO₄溶液进行催化,导致设备腐蚀严重。采用固体酸催化剂成本低、腐蚀性小。综述了乙醇脱水制乙醚的反应机理,总结固体酸催化剂的研究进展,包括氧化铝催化剂、沸石催化剂和过渡金属氧化物催化剂等,并对其发展方向进行展望。

氢能是国家未来发展的重点,质子交换膜燃料电池是利用氢能的高效电源装置,其阴极铁-氮-碳(Fe-N-C)催化剂可以有效解决目前商业化铂基催化剂成本高、难回收等问题,应用前景广阔。Fe-N-C催化剂的活性和稳定性单方面优于商业Pt/C催化剂,简述了该催化剂的研究背景,从前驱体、载体和助剂等方面展开介绍近几年来高性能Fe-N-C催化剂的组成对性能的影响,并对其发展方向进行展望。

二氧化碳(CO₂)加氢制甲醇反应研究对于我国缓解能源压力和实现“双碳”目标具有重要意义。在该转化路径下,催化剂的设计与优化是决定CO₂转化率与甲醇选择性的核心要素。合金催化剂因独特的电子结构与几何构型,在促进CO₂活化与加氢过程中展现出非凡的潜力。全面回顾并总结固溶体合金及金属间化合物,特别是铜基、铟基、镓基以及其它新兴合金体系,在CO₂加氢制甲醇多相催化领域的研究进展。同时,还剖析了当前的研究策略与思路,并展望合金催化剂在未来发展中的潜在方向与应用前景,旨在为相关领域的研究人员提供有价值的见解。

探讨甲烷干重整(DRM)的反应机理,包括其关键步骤的微观机制,以及影响反应路径的主要因素。评估当前用于DRM的各类催化剂材料的性能特点,载体主要为氧化物或金属碳化物,活性组份主要为贵金属及Fe、Co、Ni等,并分析各催化剂在催化活性、选择性和稳定性方面的优势与不足。此外,还重点讨论助剂在提升催化性能中的作用机制,以及如何通过调控助剂的种类和用量来优化催化剂的整体性能。最后,对甲烷干重整技术在工业生产中的应用现状进行了概述,并对未来的发展方向提出展望。

天然黏土矿物特别是高岭石,具有储量丰富、成本低廉和表面基团丰富等优势,被视为功能性催化剂载体材料的理想选择。高岭石中的活性羟基在催化体系中发挥着至关重要的作用,这些羟基作为最活跃的基团可以促进催化反应的进行。此外,高岭石独特的片层结构为进一步的功能化修饰提供了便利,使其成为锚定催化组分的理想基质。综述了高岭石基复合催化材料在光催化、石油催化裂化、电催化以及热催化等方面的研究进展,并对其发展前景进行了总结和展望。

质子交换膜燃料电池作为一种高能量密度、环境友好、室温下启动速率快、寿命长的新型能量转化装置,是目前车用动力新能源电池的首选。催化剂是影响质子交换膜燃料电池活化极化的关键因素。以苯乙酮缩氨基脲为载体改性剂,以二氯四氨合铂为活性组份,制备质量分数50%Pt/C催化剂。电化学活性测试结果表明,该催化剂质量比活性为217.64 mA·mg^-1,电化学活性面积为87.63 m²·g^-1,经30 000圈耐久性测试后,质量比活性及电化学活性面积衰减仅为11.57%及15.63%。

多金属氧酸盐(POMs)作为一种多核配位聚合物,因其独特的结构和出色的物化性能,在催化、吸附和电化学等领域得到广泛应用。然而POMs易溶于极性溶剂的特性限制了其应用范围。为解决这一问题,研究者开发了基于POMs的复合材料。综述POMs复合材料在生物质转化、污染物处理和电化学领域的最新研究进展。POMs复合材料在提高催化剂稳定性、促进生物质大分子转化、增强废水处理和气体净化效率,以及提升电化学性能方面展现出显著优势。这些成果不仅克服了POMs易溶解的难题,还为相关领域的技术创新和应用提供了新的思路和方向。

多孔陶瓷由于具有独特的孔结构和优异性能,在湿敏、气敏、过滤、吸声、隔热保温、催化剂载体等方面具有广阔应用前景,尤其是在环境催化领域。相较于单独使用催化剂粉体,负载型多孔陶瓷催化剂具有比表面积大、催化活性高、便于回收、载体强度高、耐腐蚀等优点,成为近年来研究热点。综述了多孔陶瓷在催化处理挥发性有机物、汽车尾气、烟道气、印染废水、其他有机物废水降解等方面的研究进展,并对其面临的问题及发展趋势进行展望。

高效、酸稳定的析氧反应(OER)催化剂是规模化利用质子交换膜(PEM)电解水技术耦合可再生能源制取绿色氢能的关键。本论文通过简单的一步熔盐热分解法制备了一系列不同铱含量的铱钴氧化物催化剂并进行了优化。电化学测试表明,相比于氧化钴的迅速失活,最优铱负载量的Ir_0.13Co_0.87O_x催化剂在50 mA·cm^-2电流密度下的过电位仅为270 mV,同时在100 mA·cm^-2的高电流密度下能稳定运行50 h以上。构效关系研究表明,铱均匀掺杂在氧化钴的体相晶格提高了催化剂的稳定性并大大降低了电荷传输的阻抗,同时 Ir 以平均价态略高于+4 取代了Co₃O₄中部分四面体配位的Co²⁺,使得催化剂表面主要由稳定的高价Ir⁴⁺和Co³⁺存在,从而大大提高了催化剂的活性和稳定性。本工作揭示了铱掺杂过渡金属氧化物的配位结构和价态对催化剂的OER活性和稳定性起到关键性作用,这为进一步发展酸性介质中高效、稳定、经济的低铱OER电催化剂提供了新的思路。

金属纳米簇由于其独特的量子尺寸效应和电子限域效应在电子结构、光、电、磁、催化等方面受到广泛关注。其中表面保护配体不仅起到配位保护作用,还对金属纳米簇的结构和理化性质具有重要影响。除最常见的硫和膦保护配体外,以有机碳为锚定点键合的金属纳米簇(有机金属纳米簇)因其多样的配位方式、较强的反应和催化活性等特点成为研究者的重点研究对象。本文将有机碳配体主要分为单配位位点的N-杂环卡宾配体以及多配位位点的共轭芳环或烯烃、炔基配体等,总结了目前具有明确结构的以有机碳为锚定点的有机金属纳米簇的合成方法、结构及其在催化方面的应用,以期望对后续有机金属簇合物的进一步研究提供参考。

全钒氧化还原液流电池作为一种新型大规模储能技术,具有安全性高、功率和容量可调节、寿命长、电解液可循环利用、环境友好等优点,但各价态钒离子在电解质中溶解性较差,限制了其大规模应用。制备高浓度和高稳定性电解液是全钒氧化还原液流电池的关键技术之一。重点介绍了电解液的制备方法、浓度分析和性能优化研究进展。

渣油加氢技术是重油轻质化利用的重要手段。面对日趋重质化、劣质化的重油原料,目前渣油加氢技术主要面临成本高、装置运行周期短、设备工程化和工艺操作困难等问题。综述固定床渣油加氢技术、沸腾床渣油加氢技术、浆态床渣油加氢技术和组合渣油加氢技术的发展及应用。上流式渣油加氢技术和组合渣油加氢技术可能成为未来发展的主流技术,以满足重油深度转化、提高液收和清洁化生产,并协助炼油企业产品结构转型,提高炼厂市场适应性的需求。

糠醛及其衍生物加氢制备戊二醇过程,作为可持续发展、绿色的生产工艺已被广泛认可。在该选择性加氢过程中,高活性和选择性催化剂的设计是技术关键。依据载体酸碱性质,详细分析金属-碱和金属-酸催化反应机理,并从催化剂的载体类型出发,综述催化剂在糠醛及其衍生物加氢制备戊二醇反应中的最新研究进展,以及不同载体与金属活性组分之间的强相互作用对催化性能的影响。同时,指出目前的研究仍存在催化机制不清晰和无法大规模生产等问题,通过调变金属相分散度和载体酸碱性进一步提高催化性能是今后的研究重点。

以偏铝酸钠(NaAlO₂)为原料,采用硝酸法在不同条件下制备了一系列氧化铝前驱体,经高温煅烧制得α-Al₂O₃。以α-Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型钯催化剂,并在固定床反应器上评价了其催化一氧化碳氧化偶联合成草酸二甲酯的性能。通过XRD、BET、SEM、NH₃-TPD和H₂-TPR等对样品的结构和表面性质进行了表征。结果表明,在成胶温度为55 ℃、反应终点pH为7.0、NaAlO₂物质的量浓度为0.8 mol·L^-1的条件下制备得到了氧化铝前驱体,该前驱体经1 200 ℃焙烧处理后制备得到的α-Al₂O₃载体具有较高的比表面积、合适的表面酸性、适宜的孔径分布和较大的孔隙率。以此为载体制备的钯基催化剂,在空速为3 000 h^-1、反应温度为130 ℃、原料气一氧化碳/亚硝酸甲酯(CO/MN)物质的量比为4:1的反应条件下,亚硝酸甲酯(MN)转化率为87.4%,草酸二甲酯(DMO)选择性为96.1%。

以硅酸钠或硅溶胶为硅源,硝酸镍为镍源,采用共沉淀法与乙二醇修饰改性相结合制备了Ni/SiO₂催化剂。研究发现,使用乙二醇修饰Ni/SiO₂催化剂减少了其干燥和焙烧过程中的羟基缩聚(Ni-O-Ni)反应,从而避免镍活性组分团聚。N₂吸附-脱附、H₂-TPR、H₂-TPD、XRD、SEM等表征结果表明,采用乙二醇修饰制备的催化剂比表面积、孔容和孔径明显增大,活性金属镍与载体二氧化硅间的相互作用力增强,镍分散性高,暴露的镍活性位多。碳五石油树脂加氢结果表明,采用乙二醇修饰改性制备的催化剂加氢性能明显提升。

甲基苯酚是重要的精细化工中间体,广泛用于新材料、医药、农药、香料、添加剂等领域。苯酚、甲醇烷基化反应具有效率高、环境友好、产品纯度高等优势,是甲基苯酚最经济的生产工艺。反应分为液相及气相工艺,液相反应主要在釜式反应器中进行,而气相反应主要在固定床反应器中进行。催化剂可分为氧化物及分子筛体系,多组分复合氧化物催化剂具有理想的反应性能和较高的邻位选择性,但反应温度偏高;而分子筛催化剂在择形方面具有一定优势,但容易积炭失活。催化剂的酸-碱性是重要的指标,它们的协同作用直接影响C-烷基化选择性,否则会提高副反应如O-烷基化产物的选择性。为满足新材料及电子化学品等领域对于高性能产品的需求,仍需要进一步开发高性能苯酚甲基化催化剂,提高相关产业竞争力。

N₂O作为仅次于CO₂和CH₄的第三大温室气体由于在硝酸生产氨氧化、NO_x净化SCR以及氨燃烧过程中不可避免生成和排放,近年来呈现出逐年增多趋势,对N₂O净化消除尤为关键。首先,催化分解因高效性、无毒性而成为N₂O减排最有前景的方法之一,详细综述了N₂O分解催化剂近年来的研究进展,回顾了硝酸生产过程N₂O高温分解催化剂(二段催化剂)的实际应用以及未来发展趋势,重点介绍了三大类N₂O低温分解催化剂如贵金属催化剂、Co基氧化物催化剂以及Co或Fe基分子筛催化剂的研究动态,并概括了这些催化剂的优点和缺点,简单论述了N₂O在典型Co和Fe基催化剂上的分解机理。然后,选择性催化还原也是消除N₂O的主要技术路线之一,分类比较了不同还原剂如CO、H₂、烷烃等各自的适用场景。最后,指出了目前N₂O消除技术路线、催化剂体系中存在的一些问题,并展望了N₂O和NO_x选择性还原同步消除的发展前景。

不饱和化合物的催化加氢反应是一类重要的化学品加工转化过程,在炼油、医药、香精香料等领域具有广泛应用。利用多孔有机聚合物材料(POPs)作为催化剂载体进行的多相催化反应具有催化剂可回收、反应条件温和等优点。总结近年来多孔有机聚合物在烯烃加氢、炔烃加氢、醛酮酯化合物加氢、芳环取代化合物加氢和CO₂加氢领域的研究进展,并提出面临的挑战和未来发展的方向。

随着“双碳”目标的提出,并结合我国“贫油、少气、煤炭资源相对丰富”的能源结构现状,开发合成气直接催化制取高级醇绿色工艺符合我国重大战略需求,其催化剂的开发是该技术发展的关键和难点。基于此,对合成气制高级醇反应及其催化剂进行综述,系统性总结了现有生产工艺、催化剂类型以及催化剂性能的影响因素,为今后合成气直接制取高级醇研究探明方向。

三氟乙烯(HFO-1123、TrFE)作为新型HFOs类制冷剂,其消耗臭氧潜能值(ODP)为0,百年全球变暖潜能值(GWP₁₀₀)值仅为0.005,对环境友好且应用领域广泛,受到了世界各国广泛关注。其中,通过1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)催化裂解生成HFO-1123,不仅能够降低HFC-134a引起的温室效应,同时还能解决其产能过剩问题。总结了近年来HFC-134a脱氟化氢制备HFO-1123的国内外研究进展,对催化剂种类、制备方法、稀释气等方面进行分类归纳、讨论、总结,以期为HFC-134a脱氟化氢制备HFO-1123反应的未来研究提供参考。

甲烷无氧芳构化(MDA)因能将甲烷一步转化为苯、甲苯等高价值产物而被认为是富有前景的工业利用甲烷的途径。然而甲烷的C—H键能高,导致催化剂在低温下难以活化甲烷,高温MDA反应中催化剂易积碳失活。本文将Mo/HZSM-5与储氢合金CN-3混合制备的催化剂用于MDA,使甲烷脱氢与除氢过程耦合,加速低温下甲烷的活化和苯的生成。通过改变Mo/HZSM-5与CN-3的制备方法(机械研磨、球磨或浸渍)、Mo含量等,优化催化剂性能。结果表明,机械混合方式能较好地维持CN-3合金以及Mo/HZSM-5样品原有形貌和性能,制得催化剂的MDA催化活性最佳。该方法下,CN-3的加入使MDA反应中甲烷转化率从13.5%提升到22.9%,苯产速由28.7 μmol·(min·g)^-1增加至52.3 μmol·(min·g)^-1。

探究了催化剂预活化对均相催化剂体系进行1-辛烯氢甲酰化反应的影响,并从预活化温度、预活化时间和预活化气氛等方面考察了铑/双膦催化剂体系用于氢甲酰化反应的作用效果。结果表明,对催化剂体系进行预活化有利于提高烯烃转化率和醛选择性,进而增加醛收率,但当预活化温度超过70 ℃,预活化时间为20 min时醛选择性开始下降。此外,在合成气气氛下进行预活化在一定程度上有利于生成催化剂活性中心。

介绍了自主开发的THFS-2加氢精制催化剂在陕西延长石油(集团)有限责任公司榆林炼油厂20万吨/年DCC催化裂解石脑油加氢装置的工业应用情况。通过BET、XRD和H₂-TPR等方法对THFS-2加氢催化剂的理化结构进行表征,揭示了其高加氢活性的原因。中试实验和工业生产装置运行数据表明,THFS-2加氢精制催化剂在处理高硫高氮、高烯烃高二烯烃和高芳烃的劣质催化裂解(DCC)汽油时表现出优异的活性和稳定性,可以生产出硫、氮质量分数均小于1.0 μg·g^-1、溴价小于0.5 gBr·(100g)^-1的产品,各项指标均优于芳烃抽提进料的要求。与上一周期参比剂相比,反应器平均温度降低,反应温升平稳可控,装置可长周期稳定运转。

在掺杂Si和La的ZrO₂催化剂基础上,通过不同方式引入造孔剂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)调控催化剂的酸碱性以及孔性质,提高1,4-丁二醇(BDO)气相选择性脱水制备3-丁烯-1-醇催化反应的转化率和选择性。通过X射线衍射(XRD)进行物相分析,并且从傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、NH₃程序升温吸附(NH₃-TPD)、CO₂程序升温吸附(CO₂-TPD)等表征结果可以看出,造孔剂PMMA能显著提高Si、La元素的分散程度,进而提高相应催化剂的酸碱性。N₂吸附-脱附曲线、扫描电镜(SEM)等表征结果可以看出,造孔剂PMMA改变了催化剂微观形貌,提高催化剂性能,尤其是溶解造孔剂得到的催化剂ZrO₂-DPM活性最高,使1,4-丁二醇的转化率达到85.36%,3-丁烯-1-醇选择性达到64.56%。

合成气定向合成高附加值化学品对于提高碳资源利用效率具有重大意义。本研究主要综述合成气定向合成烯烃、芳烃等方面取得的突破性进展和面临的挑战,重点分析活性位设计、产物分布调控、C—O键活化与C—C偶联等方面的研究热点,最后对合成气定向转化未来的研究方向进行展望。今后合成气定向转化核心在于实现C—O键的活化与C—C键偶联高效协同、碳链终止的精准控制,实现对产物选择性的有效调控。

质子交换膜燃料电池的燃料价格低、无化学危险、无污染,是目前其它所有动力来源无法做到的。但是利用传统工艺获取的氢中约含1%的CO,易使燃料电池的Pt催化剂“中毒”。选择性氧化法可有效脱除富氢气体中的CO,使CO含量降低。钙钛矿型复合氧化物因其独特的物理化学性质,表现出良好的CO选择性氧化活性,成为该领域的研究热点。采用共沉淀-浸渍法制备 CuO/LaMnO₃催化剂,用于富氢气中CO的优先氧化。考察焙烧温度对性能的影响,并利用XRD、TPR等手段分析催化剂的结构。

以磷钨酸和不同季铵盐为原料,采用二氯甲烷溶剂萃取法一步合成Keggin型相转移催化剂(C_nH_2n-4N)₃PW₄O₃₂,通过FT-IR、UV-vis和Raman对催化剂进行表征分析。筛选出性能较好的Cat-1(5.5-15%)催化剂,用于环戊烯氧化制备戊二醛反应,最佳条件为以叔丁醇为溶剂、n(催化剂)∶n(环戊烯)=0.004 8、反应时间5 h、n(双氧水)∶n(环戊烯)=1.2、反应温度40 ℃,此时环戊烯转化率为99.04%、戊二醛选择性为75.11%,经过5次循环使用后催化剂仍能保持较高的催化性能。反应中(PW₄O₃₂)^3-在氧原子作用下转变为可溶性小分子{PO₄[WO(O₂)O₂]₄}^3-溶于反应体系,进一步与H₂O₂反应生成活性氧物质W(O)₂并催化环戊烯反应,H₂O₂消耗完毕后小分子重新聚合析出。

探究重整氢低温脱氯剂床层泥化板结的原因,研究了活性组分吸水性强弱对其结构和机械强度的影响。成功开发出氧化铝基脱氯剂和双金属氧化物脱氯剂,采用XRD、XRF、氮吸附法对脱氯剂进行了表征,并在实验室小试装置上进行了性能测试。结果表明,该脱氯剂无论是结构还是性能指标都能与国外同类脱氯剂相媲美,新开发的两款脱氯剂用于重整氢低温脱氯具有良好的脱氯精度,能有效解决脱氯剂使用过程中因床层泥化板结而造成寿命短、阻力降增大、卸剂困难的问题,也能很好的解决后系统铵盐结晶堵塞的问题。

二氧化碳的过量排放已造成严重的环境问题,特别是全球变暖和海洋酸化现象。电催化CO₂还原反应(CO₂RR)是将CO₂转化为高能量密度燃料或高价值化学品最具应用前景的方法之一。铜基催化剂能够有效的将二氧化碳电催化还原为多碳产物,因其低廉的成本和对C₃产物的高选择性受到广泛关注。总结近年来铜基催化剂用于CO₂RR生成C₃产物的研究进展,包括CO₂RR生成C₃产物的反应机理,以及通过结构调控、表面调控、双金属等策略提高铜基催化剂电还原性能。最后,概述该领域的关键挑战和未来的研究方向,为进一步开发高活性CO₂RR生成C₃产物的催化剂提供思路。

以拟薄水铝石为主要原材料,采用不同的处理方式得到4种氧化铝载体并进一步制备负载型PtSnNa/Al₂O₃脱氢催化剂。XRD和N₂吸附测试结果证明,拟薄水铝石原料经乙醇溶剂回流处理,然后在氮气气氛中焙烧,可以得到具有γ-Al₂O₃晶相的氧化铝载体(比表面积248 m²·g^-1、总孔容0.89 mL·g^-1、平均孔径15.5 nm)。而直接在空气中焙烧得到的氧化铝的比表面积、总孔容和平均孔径都相对较小。将PtSnNa/Al₂O₃脱氢催化剂应用于异丁烷脱氢制异丁烯反应。反应性能评价测试结果表明,优良的贵金属脱氢催化剂载体应该具备较大的孔容和孔径。具有上述结构特征的氧化铝载体能够制备性能优异的异丁烷脱氢催化剂。该催化剂的异丁烷平均转化率47.2%,异丁烯平均选择性96.3%,并且该催化剂的寿命超过100 h。反应后积炭催化剂的热分析表征结果表明,通畅的孔道结构有利于反应中间物种迁移及反应产物的脱除,同时提高催化剂的容炭能力。

液态有机氢化物(LOHCs)因其高储氢能力、环境友好、安全、效率高而被公认为优秀的长途、大型储氢运输载体。甲基环己烷-甲苯(MCH-TOL)储氢系统由于其可逆性、高储氢密度(6.16%)和相对低的毒性,已成为氢能领域研究的重要发展方向之一。然而,缺乏高效的脱氢催化剂是工业化应用的卡脖子难题,特别是非贵金属催化剂,还存在反应温度高、选择性低、稳定性差等诸多问题。如何设计出稳定高效且廉价的脱氢催化剂是解决该问题的核心。综述了有机液态储氢技术的优势以及MCH脱氢催化剂的研究现状。从金属合金化、添加启动子、优化催化剂载体、添加表面促进剂、新技术微波电场的协同作用对催化剂的影响等5个方面阐述贵金属Pt基和非贵金属Ni基催化剂的设计策略。指出混合氧化物负载多个活性中心作为催化剂,特别是多金属协同作用的Ni基催化剂代替Pt基催化剂,结合微波和电场的辅助方法是脱氢催化剂的研究重点。

分别对甲烷与二氧化碳重整(DRM)、甲烷与水蒸气重整(SRM)、甲烷部分氧化反应(POM)和甲烷自热重整反应(ATR)四种反应中的催化剂特性、催化反应积炭问题及其挑战进行了总结,重点回顾了针对催化剂失活和积炭问题所提出的解决方案和研究进展。在不同重整反应中,催化剂的性能因具体反应条件和催化剂组成的差异而有所不同。据此,将现有解决方法归纳为三种途径:(1)使用碱性载体材料或双金属催化剂,以有效减少积炭形成并增强催化剂的稳定性;(2)采用贵金属催化剂能够显著提高催化剂的稳定性和抗积炭能力;而对于非贵金属催化剂则需要精准控制反应条件和催化剂配方以优化性能;(3)设计多相催化剂体系或具有抗烧结能力的催化剂有助于延长催化剂的使用寿命并提高反应的整体效率。

环氧丙烷(PO)是一种重要的化工中间体,主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇等多种有机原料,广泛应用于食品、烟草等领域。以钛硅分子筛(TS-1)为载体负载金属金作为丙烯气相环氧化的催化剂具备广阔的工业应用前景。主要介绍影响Au/TS-1催化剂活性的主要因素以及催化机理,包括催化剂制备方法、金粒径、助剂。主要制备方法有浸渍法、沉积沉淀法、固体研磨法、离子液体法以及胶体法,其中沉积沉淀法是目前主流的实验室制备催化剂方法。金粒径的主要影响体现在2 nm金催化效应最有利于丙烯环氧化反应的发生。助剂主要以碱金属Na、Cs为主,可以提高催化剂性能。Au/TS-1催化丙烯环氧化主要是靠Au与Ti双位点协同催化进行的。如何大规模制备高性能Au/TS-1是目前丙烯临氢气相环氧化制环氧丙烷工业化应用的主要困难。

烯烃氢甲酰化反应是工业生产中重要的均相催化反应,其工业化应用受催化剂分离、回收困难限制。多相催化剂能弥补均相催化剂不足之处,但活性相对较低、区域选择性较差。因此开发高效多相催化剂对氢甲酰化行业发展具有重要的实践价值。单原子催化剂(SACs)具有原子利用率高、活性位点稳定、易于分离和回收等优点,在均相与非均催化剂之间起到桥梁作用,有望广泛应用于氢甲酰化领域。综述了不同SACs在该领域的研究进展,重点讨论微观结构对SACs催化烯烃氢甲酰化反应的活性、稳定性和区域选择性的影响,最后总结目前SACs工业化应用面临的挑战。

植物油作为一种可再生清洁能源,具有替代化石燃料的潜力。采用固定流化床催化裂化装置评价催化剂反应性能,考察催化剂种类、助剂添加量、进料油、反应温度、剂油比等对催化裂化反应转化率和产品收率的影响。结果表明,PR-MG-3样品比表面积和孔体积更大,(3~6) nm和(10~200) nm的孔道结构更多,反应产物汽油、柴油和液化气总收率更高。添加ZSM-5助剂有助于提高低碳烯烃收率,增加汽油辛烷值。进料油中添加棕榈油,催化裂化反应转化率更高,焦炭收率降低,汽油辛烷值增加。随着反应温度和剂油比的增加,催化裂化反应转化率和液化气的收率升高,汽油辛烷值增加。

生物质是一种资源丰富、环境友好、可再生的廉价资源,生物质催化裂解制备生物油研究众多,但目前生物油制低碳烯烃的工业应用尚处于研发初期,提高低碳烯烃产率是生物油制烯烃研究过程中尚待解决的核心问题之一。研究了棕榈油深度催化裂解制低碳烯烃过程,结果表明,采用PTO催化剂,在反应温度620 ℃和剂油比7.5的情况下,裂化产物中乙烯收率为7.62%,丙烯收率为19.80%,丁烯收率为12.14 %。随着反应温度和剂油比的增加,转化率升高,乙烯和丙烯收率增加,焦炭收率降低,汽油RON增加。

介绍中化泉州石化有限公司甲基叔丁基醚(MTBE)装置的工艺流程与反应机理,采用正交实验优化MTBE装置的工艺参数。结果表明,MTBE装置最佳工艺参数为醚化塔压力0.52 MPa、反应器空速1.26 h^-1、醇烯比1.30。通过实验验证,工艺调参数优化后使MTBE产品中甲基仲丁基醚(MSBE)的含量由质量分数约1.5%降至0.6%以下。将醚化蒸馏塔中的原有催化剂更换为CDM催化精馏模块可以有效降低MSBE的生成,

以水合硝酸镓为前体,通过晶种诱导、水热法合成厚度小于100 nm的Ga纳米片状分子筛,制备不同镓铝比的Ga-ZSM-5和不同镓含量的纯硅Ga-S-1纳米片分子筛。采用XRD、SEM、NH₃-TPD等方法对样品进行表征,并在气相连续微型固定床反应器上考察各样品的甲醇耦合丁烯催化裂解反应性能。结果表明,与ZSM-5相比,Ga-ZSM-5酸强度降低且酸量减少,Ga的引入阻碍Al进入分子筛骨架。以Ga-ZSM-5为催化剂,产物中乙、丙烯的选择性可提高(4~5)个百分点;同时,产物中低碳烷烃选择性降低。以Ga-S-1为催化剂,随着n(Si)∶n(Ga)增加到100,产物中n(丙烯)∶n(乙烯)约7,比ZSM-5提高了近2倍;同时,副产物C₂~C₄烷烃的收率降低(30~50)个百分点。