2009年, 第17卷, 第11期　刊出日期：2009-11-15

  

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催化剂制备与工艺
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  溶胶-凝胶法制备丙烷脱氢Pt-Sn/Al₂O₃催化剂性能

  吴文海¹;李应成¹;吴省¹;缪长喜¹;贺鹤勇²;陈庆龄¹

  工业催化. 2009, 17(11): 1. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.001

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  采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了不同Sn组分含量的Pt-Sn/Al₂O₃催化剂, 通过XPS、TEM和H₂吸附等物化表征手段对催化剂进行了表征，考察了无H2存在下的催化剂丙烷脱氢性能。结果表明，采用溶胶-凝胶法导致一部分Sn组分被包埋，减少高温还原条件下Sn组分的析出而提高催化脱氢活性。在550 ℃反应 6.5 h的条件下，丙烯收率36.3%，丙烯选择性达98.8%。
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  MgO/C负载磺化酞菁钴催化剂制备条件对其硫醇氧化性能的影响

  盛况¹;刘辉¹;梅华^1,2

  工业催化. 2009, 17(11): 6. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.002

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  采用浸渍法制备了系列MgO/C负载磺化酞菁钴（CoPcS）脱硫醇催化剂,讨论了Mg与C物质的量比、干燥温度和浸渍溶剂等对催化剂活性的影响。采用XRD、BET、DTA-TG和FTIR等表征方法对催化剂的物性结构进行了研究。结果表明，在反应初始阶段，催化剂活性由催化剂碱量和比表面积共同决定。随着反应的进行，催化剂活性主要由催化剂碱量决定。当Mg与C物质的量比为0.2、干燥温度200 ℃和采用甲醇（非水溶剂）浸渍时，催化剂稳定性提高，具有最佳物性结构，催化剂活性最好。
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  分子筛SBA-15对有机气体的吸附-脱附性能

  金炜阳，王月娟,王雪俐,郭美娜,鲁继青,罗孟飞

  工业催化. 2009, 17(11): 12. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.003

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  以聚乙二醇-聚丙三醇-聚乙二醇为模板剂,正硅酸乙酯为硅源，在不同晶化温度下制备了比表面积和晶化不同的SBA-15介孔分子筛，用穿透曲线和程序升温脱附考察了分子筛对甲苯和乙酸乙酯的吸脱附性能。实验结果表明，随着晶化温度从80 ℃升高到135 ℃，SBA-15分子筛对有机气体吸附量减少，脱附温度降低。通过比较发现，分子筛对甲苯的吸附容量比对乙酸乙酯的吸附容量小，SBA-15分子筛呈现亲乙酸乙酯和憎甲苯的性能。
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  碳化钼催化剂的喹啉加氢脱氮反应性能

  罗运强¹;靳广洲²

  工业催化. 2009, 17(11): 16. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.004

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  用程序升温还原法在CH4/H2气氛中将MoO₃碳化制备了Mo₂C催化剂, 并对Mo₂C催化剂进行了XRD和BET表征。以喹啉/环己烷溶液为模型化合物, 通过高压微反评价实验考察了Mo2C催化剂的喹啉加氢脱氮活性。结果表明, MoO₃在CH₄/H₂气氛中程序升温至终点温度675 ℃，并在此终点温度下还原碳化150 min,可制得高纯度的β-Mo2C。当还原碳化温度高于675 ℃，随着还原碳化温度的升高，Mo₂C催化剂的比表面积降低, 表面积炭增多, 导致喹啉加氢脱氮活性下降。而当还原碳化时间少于150 min时，MoO₃未能充分转化为Mo2C，导致喹啉加氢脱氮活性较低。因此，较适宜的Mo2C催化剂的合成条件为：还原碳化温度675 ℃，还原碳化时间150 min。在反应压力3.0 MPa、 空速8 h-1、H₂与原料液体积比500∶1以及 氮含量为1 000 ng·μL^-1的喹啉/环己烷溶液中, Mo2C催化剂的喹啉加氢脱氮活性明显高于MoS₂和MoO₃催化剂。Mo₂C催化剂在反应温度360 ℃的喹啉加氢脱氮转化率达到58.69%，表现出较高的喹啉加氢脱氮活性。
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  用均匀设计方法进行碳二前加氢催化剂的制备研究

  车春霞¹;王宏军²;李智新³;蔡小霞¹;谭都平¹;赵育榕¹;常晓昕¹;颉伟¹;

  工业催化. 2009, 17(11): 20. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.005

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  采用均匀设计方法，进行了碳二前加氢催化剂的制备研究，确定了催化剂的最佳配方和制备工艺。通过均匀设计试验的最佳配方和负载工艺路线制得催化剂，并与对比催化剂进行了1 000 h对比评价。结果表明，自制催化剂活性略低于参比催化剂，选择性高于对比催化剂，两种催化剂总体性能相当。H₂-O₂滴定测试表明，在活性组分的负载工艺过程中，通过均匀设计试验得到的催化剂最佳负载工艺，有效提高了催化剂分散度，从而提高催化剂的活性和选择性。
  
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  二恶英分解蜂窝催化剂的研制

  马建平;邓拓;王永棣;庞菊玲;邓春玲;李小锋

  工业催化. 2009, 17(11): 24. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.006

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  以二氧化钛为载体，以五氧化二矾和氧化钨为活性组分，辅以多种助剂，挤制成型制备出蜂窝催化剂。所制的蜂窝催化剂轴向压碎强度≥100 N，磨耗≤3%，节距（4～7） mm，壁厚（1.0～1.2） mm，收缩率≤2%，容重(0.5～0.7) g·cm^-3，几何表面积≥500 m²·m^-3，催化活性≥90%。将该催化剂用于净化垃圾焚烧废气二恶英，具有系统压降小、催化活性高和使用寿命长等特点。
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  γ-Al₂O₃负载铜锌氧化物催化剂的N₂O催化分解性能

  李敏^1,2 ;李翠清² ; 张元礼³ ;王虹² ;宋永吉²

  工业催化. 2009, 17(11): 27. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.007

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  以γ-Al₂O₃为载体，采用共浸渍法合成了负载量为35%（以CuO与ZnO总质量计）的CuZn金属氧化物催化剂，分别考察了金属助剂（Co、Ni，、Mg、Fe、Mn、Ba和Ce）对催化剂的影响。采用XRD、BET和H₂-TPR等方法对制备的催化剂进行表征，在微反装置上对催化剂的N₂O催化分解活性进行评价。结果表明，合成的CuZn氧化物催化剂均具有CuxZn_1-xAl₂O₄的类Co₃O₄尖晶石结构；加入金属助剂使催化剂的比表面积不同程度得到提高，催化剂的N₂O催化分解反应活性不仅与Cu³⁺还原为Cu²⁺的温度有关，还与晶粒尺度大小和催化剂比表面积等有关；其中，含金属助剂Ni的催化剂具有相对较高的N2O催化分解反应活性，其N₂O完全转化温度为567 ℃。除含金属助剂Ba催化剂以外，加入其他金属助剂有利于N₂O催化分解反应进行。
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  1,2-环氧丁烷选择性加氢制正丁醇

  刘呈立^1,2;刘跃进¹;易娇²;李庆华²;王伟²;佘喜春²

  工业催化. 2009, 17(11): 31. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.008

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  考察了金属催化剂与负载催化剂对1,2-环氧丁烷的选择加氢活性。结果表明，以中性或弱碱性的硅胶为载体、钴为加氢活性金属和氧化镁为助剂的负载型催化剂具有良好选择性加氢效果，1,2-环氧丁烷加氢后转化率达到92.37%，正丁醇选择性为89.29%，仲丁醇选择性为3.19%，正丁烷选择性为1.5%，醇醚等副产物的选择性为5.32%。
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  无溶剂法镧改性SBA-15的制备、表征及催化性能

  田志茗¹;邓启刚¹;尹燕磊¹;赵德丰²

  工业催化. 2009, 17(11): 34. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.09

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  以介孔分子筛SBA-15为载体，采用固相研磨法掺杂La元素，以SO₄^2-或S₂O₈^2-为助催化剂同时掺杂在介孔分子筛中增强SBA-15表面活性中心，制备了La-SO₄^2-/SBA-15和La-S₂O₈^2-/SBA-15负载型固体酸催化剂。用X射线衍射、透射电镜、低温N2吸附－脱附、红外光谱、热重分析和NH₃-TPD等分析方法对改性材料的结构性能及表面酸性能进行了表征。表征结果显示，制得的La-SO₄^2-/SBA-15和La-S₂O₈^2-/SBA-15保持高度有序的二维六方介孔结构。用Hammett指示剂法测得La-SO₄^2-/SBA-15和La-S₂O₈^2-/SBA-15表面酸强度（H₀）分别为2.77~3.30和0.78~0.99，表明制备的改性材料为固体酸。以改性的SBA-15为催化剂，催化合成乙酸正丁酯，在酸醇物质的量比为1∶1.2、催化剂用量0.375 g（为冰醋酸质量的5%）和反应时间140 min的条件下，采用La-S₂O₈^2-/SBA-15和La-SO₄^2-/SBA-15为催化剂，其酯化率分别为97.31%和89.28%。
石油化工与催化
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  新型MCM-22/MCM-41复合分子筛上FCC汽油降烯烃芳构化反应

  陈云建¹;冀德坤²;丁福臣³

  工业催化. 2009, 17(11): 40. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.010

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  采用纳米组装法合成MCM-22/MCM-41微孔/介孔复合分子筛，分别以H-MCM-22和H-MCM-22/MCM-41为催化剂，在固定床微反装置上对FCC汽油进行降烯烃芳构化的对比考察。结果表明，在反应时间2 h内,与MCM-22相比, MCM-22/MCM-41具有高的芳构化性能和持久的初始活性，复合分子筛汽油改质的产物中，芳烃体积分数由28.58%上升至51.1%，烯烃体积分数由34.04％降至5.8％。探讨了新型H-MCM-22/MCM-41复合分子筛用于FCC汽油改质的操作条件以及催化剂失活再生性能。结果表明,最佳反应条件为：反应温度400 ℃,压力2 MPa,空速3 h^-1。失活催化剂经过两次再生,降烯烃芳构化性能基本不变。
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  EU-1分子筛的催化裂化反应性能考察

  庞新梅^1,2;周志远²;侯凯军¹;高晓慧²;张莉¹;石小庆¹;高雄厚¹

  工业催化. 2009, 17(11): 46. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.011

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  分别以柴油和重油为原料，在微反活性评定和小型固定流化床装置上对EU-1、β及ZSM-5三种不同的分子筛催化剂的催化裂化反应性能进行了对比评价。结果表明，与基础剂相比，所掺EU-1助剂对产品分布改变不大，汽油辛烷值增加0.13；与等量ZSM-5助剂相比，EU-1助剂表现为液化气增量减少7.83%，总液收增高0.91%，但汽油辛烷值降低1.1；β分子筛对重油组分的裂化能力强于EU-1和ZSM-5，液化气增量介于EU-1和ZSM-5之间，具有一定增产丙烯和提高汽油辛烷值的能力。
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  改性介孔分子筛上直馏柴油催化氧化吸附脱硫研究

  李剑;杨丽娜

  工业催化. 2009, 17(11): 50. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.012

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  合成了磷钨酸改性的SBA-15介孔分子筛，将其用于直馏柴油脱硫，能够实现催化氧化吸附脱硫一步完成，考察各操作条件对脱硫结果的影响，得出最佳操作条件为：氧化剂用量(以氧原子与硫原子物质的量比计）即n(O)∶n(S)=1.28，催化剂用量为柴油质量的5.36%，反应温度为70 ℃，在最佳条件下对反应前后的柴油做硫分布分析，结果表明，沸点小于320 ℃的各类含硫化合物均能有效脱除，直馏柴油的脱硫率达80%。
有机化工与催化
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  六齿配位8-羟基喹啉锰（Ⅲ）催化剂在苯乙烯环氧化反应中的取代基效应

  周小平;伏再辉;钟晟

  工业催化. 2009, 17(11): 54. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.013

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  合成了系列六齿配位模式畸变八面体的8-羟基喹啉锰配合物。通过其在丙酮与水体系中，过氧化氢作氧化剂进行苯乙烯的环氧化反应，考察了8-羟基喹啉类Mn配合物的催化性能。结果显示，取代基对催化剂活性的影响显著，吸电子基团不利于催化反应，供电子基团对催化有明显的加强作用，其影响规律为：—NO₂＜—H<—X<—CH₂—O—CR。 卤素取代基对催化剂有稳定作用，能提高其催化活性。在五位取代基相同、七位不同的情况下按照—H<—Cl<—Br<—I 逐渐提高。
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  改性HZSM-5上焦化苯与乙醇烷基化制乙苯

  焦峰¹;罗国华²;徐新²

  工业催化. 2009, 17(11): 58. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.014

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  通过离子交换法制备硼改性的分子筛，并在连续固定床反应器上对其进行焦化苯与乙醇烷基化反应催化性能和脱硫性能的考察。通过XRD和BET方法对催化剂进行表征，结果表明，改性后催化剂的比表面积、微孔孔容和孔径均减少。反应评价结果显示，改性后乙苯选择性略有降低，苯转化率增加。最佳反应条件：温度（350～400） ℃，n(苯)∶n(乙醇)=(3∶1)～(5∶1)，空速（4～6） h^-1。
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  反应条件对SANC-08丙烯腈催化剂活性的影响

  姜家乐;吴粮华;汪国军;张顺海

  工业催化. 2009, 17(11): 62. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.015

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  通过对反应工艺条件的研究，得出了SANC-08催化剂实验室的最佳工艺条件：反应温度（425～445） ℃，压力（0.082～0.14） MPa，n(空气)∶n(丙烯)=9.0～10.0、n(氨气)∶n(丙烯)=1.15～1.30、空速（0.060～0.090） h^-1。催化剂在较宽的工艺条件范围，具有丙烯腈收率高、氨转化率高、丙烯选择性好、反应温度低且可在低n(空气)∶n(丙烯)和高空速下运行等特点。
精细化工与催化
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  三氟碘甲烷气相合成催化剂分析

  杨光成;冒爱琴;毛燕超;石磊;潘仁明

  工业催化. 2009, 17(11): 66. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.016

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  三氟碘甲烷是新型环保灭火剂和制冷剂的重要组分。通过对气相催化合成三氟碘甲烷催化剂的研究，发现碱金属盐的催化活性较高，对三氟碘甲烷转化率达到27%以上，在碱金属盐中，硝酸铷和硝酸铯催化的转化率可达39%，高于相应的氟化物催化活性。通过对反应前后催化剂的EDS和XPS分析发现，硝酸铷在活化过程中受热分解为亚硝酸铷，反应过程中主要生成氟氧化铷，表面约85%的Rb以氟氧化铷的形式存在；反应后催化剂的热解实验表明，表面的氟元素来自中间体二氟卡宾与活性炭的化学结合。
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  甲烷磺酸催化合成7-羟基-4-甲基香豆素

  张芳芳;李太衬;姜恒;宫红

  工业催化. 2009, 17(11): 70. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.017

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  以甲烷磺酸为催化剂，乙酰乙酸乙酯和间苯二酚为原料，通过Pechmann缩合反应合成7-羟基-4-甲基香豆素。考察了原料配比、催化剂用量和反应温度对产品收率的影响，得到了较适宜的反应条件。在120 ℃，催化剂用量为间苯二酚物质的量的7.5%和n(乙酰乙酸乙酯)∶n(间苯二酚)=1.25∶1条件下，反应（9.5~10） min，产品平均收率为91.5%，并对产品进行了IR表征。
环境保护与催化
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  亚甲基蓝溶液的光催化降解

  余勇刚¹;代加林¹;项先忠²;程刚¹;雷伏涛³

  工业催化. 2009, 17(11): 73. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2009.11.018

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  采用三种不同方法对TiO2粉末进行改性，制得蒙脱土/TiO2、Ag/TiO2和SO42-/TiO2催化剂。以亚甲基水蓝溶液的脱色率为指标，采用XRD、SEM和XPS等手段分析考察了3种改性催化剂的活性及抗无机离子的干扰能力。结果显示，三种改性光催化剂在溶液中的活性顺序为：蒙脱土/TiO₂>SO₄^2-/TiO₂>Ag/TiO₂>TiO₂。其中，蒙脱土/TiO2活性提高最大，在温度30 ℃和催化剂用量1.0 g·L^-1条件下，1 h内使 5.0 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液的脱色率达90%以上，Ag/TiO₂的抗无机离子干扰能力最强。