韩伟杰
,
代斌
,
朱明远
,
王绪根
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅱ).007
通过对市售球形活性炭浸渍 Fe(NO3)3进行CO2二次活化,使用不同活化条件制备得到具有不同孔径分布的球形活性炭,并研究了所制备的样品在乙炔氢氯化反应中的活性。利用扫描电镜(SEM)观察了样品表面形貌,采用BET法测试了样品改性前后孔道结构的变化,使用程序升温脱附(TPD)分析了样品改性前后吸附性能的变化,使用固定床装置对样品在乙炔氢氯化反应中的催化性能进行了测试。实验结果表明,球形活性炭通过浸渍0.3%的 Fe(NO3)3,活化气体流量为 CO2150 mL/min、N250 mL/min 时,二次活化能够将孔径扩大至6 nm、中孔孔容达到0.21 cm3/g、中孔含量为36%。将上述活化气体流量的样品用于乙炔氢氯化反应中,当反应条件为乙炔空速180 h-1、温度180℃、n(HCl)∶n(C2 H2)=1.05~1.1时,其初始转化率达到30%(比市售球形活性炭提高100%)。
关键词:
球形活性炭
,
孔道结构
,
改性
,
乙炔氢氯化
郭燕燕
,
刘鹰
,
胡瑞生
,
高官俊
,
孙宏娟
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30337
利用超声波制备了SnCl2-ZnCl2/C无汞乙炔氢氯化催化剂,同时加入稀土化合物以稳定催化剂的性能.通过黄金分割法与抛物线法确定了活性组分SnCl2与ZnCl2的最优质量比为2∶1.优选制备工艺,发现在反应温度140℃,乙炔空速300 h-1,V(HCl)/V(C2H2)=1.10时,由0.67 g SnCl2、0.33 g ZnCl2、0.05 g Tb4O7以及4 g焙烧过的活性炭组成的催化剂,其乙炔平均转化率最高,为67.70％.实验表明,载体的处理方式是影响催化剂性能的重要因素.
关键词:
乙炔氢氯化
,
无汞催化剂
,
正交试验法
,
超声波
段新平
,
尹燕
,
田学林
,
柯金火
,
温兆军
,
郑建伟
,
胡梦麟
,
叶林敏
,
袁友珠
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62500-7
负载型 Au基催化剂在工业过程中具有非常广泛的潜在应用,如催化加氢/脱氢过程、精细化学品合成、能源催化转化及环境保护等过程,表现出很高的催化活性和选择性. Au基催化剂活性物种或活性中心基本由纳米粒子或化合物构成,但在应用过程中因 Ostwald熟化效应或粒子迁移作用,尤其是高温高压等苛刻反应条件下,均随应用时间延长从小尺寸粒子逐渐长为大粒子,造成活性降低或完全失活,这也是负载型催化剂失活的最主要原因之一.其中因成本、稀缺等特性,负载型 Au催化剂的烧结问题是影响和制约其应用的主要因素.除可通过载体改性、助剂和官能团配位稳定等方法来延缓其失活过程外,对已烧结催化剂的高效、快捷和绿色的再分散/再生过程也具有基础和应用研究的重要意义.活性炭载 Au催化剂(Au/AC)广泛应用于乙炔氢氯化反应中,以期替代高毒性的汞基催化剂,但在反应过程中因高活性的 Au3+物种易被还原而形成 Au0物种进而烧结导致失活；如新鲜 Au/AC催化剂表面的 Au粒子尺寸为1-2 nm,经乙炔氢氯化反应后变为33 nm左右；随之在453 K、0.1 MPa、乙炔体积空速(GHSV)为600 h-1、氯化氢与乙炔摩尔比为1.1的反应条件下,乙炔转化率从81.8%降至11.2%.如何有效对大粒子 Au再分散/再生可为其应用提供有力支撑.有研究表明,气相 CH3I在甲醇羰基化反应过程中明显改变 Au/AC表面的 Au粒子尺寸；或采用浓盐酸或王水也可将烧结的 Au/AC催化剂进行再分散/再生.但已有的 Au基催化剂再分散/再生过程均伴随着强酸、强氧化或高毒性在分散剂的应用,对环境的影响及后续处理有明显的局限性,且再分散机理尚不明确.在前期工作基础上,本文采用系列卤代烃(碘代烃、溴代烃和氯代烃)对烧结的 Au/AC进行再分散/再生研究.结果表明,在室温常压条件下 CHI3可以快捷高效地对烧结 Au/AC催化剂进行再分散/再生,具有最优的再分散性能；通过对系列碘代烃 C-I键的解离能分析,发现 C-I解离能越低越有利于大粒子 Au的再分散.同时,溴代烃和氯代烃对烧结的 Au/AC催化剂也具有再分散能力,但比碘代烃的再分散效率低. C-X键的解离能与再分散效率有高相关性,即 C-X键的解离能越低越有利于 Au的再分散.总体上,三类卤代烃再分散效率高低顺序为 C-I＞C-Br＞C-Cl.进而,通过不同分散过程中 Au粒子分散状态推测了卤代烃对 Au粒子的再分散机理,即卤代烃先在 Au粒子表面化学吸附,然后 C-X键解离,形成 Au-X物种,小粒子 Au在 AC表面聚集并稳定,最后形成高分散 Au粒子(粒径<1 nm)催化剂.以乙炔氢氯化反应考察了再生 Au/AC催化剂性能,结果表明,该催化剂上乙炔转化率可达79.4%,基本恢复至初始水平,且该方法可对失活催化剂进行多次高效再生.
关键词:
金
,
纳米粒子
,
再分散
,
卤代烃
,
乙炔氢氯化
刘慧捷
,
朱明远
,
代斌
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.01.019
合成了聚吡咯修饰的 ZSM-5型分子筛(PPy-ZSM-5)材料,并通过傅里叶红外(FT-IR)、透射电镜(TEM)、比表面积测试法(BET)确认了材料的结构特征和表面形貌,证明聚吡咯被成功的修饰在 ZSM-5上。将PPy-ZSM-5作为载体制备了1％AuCl3/PPy-ZSM-5催化剂应用于乙炔氢氯化反应,通过筛选,表现最优的是催化材料1％AuCl3/8PPy-ZSM-1000,在体积空速180 h－1的条件下,乙炔的转化率达到99％。实验结果表明,PPy的存在提高了分子筛表面导电性,提高了载体对 HCl的吸附能力从而抑制了反应过程中 Au3＋被还原成 Au0、金颗粒的团聚以及催化剂的积碳,明显的提高了催化剂的催化表现。
关键词:
聚吡咯
,
ZSM-5
,
乙炔氢氯化
