孙中海
,
鲍骏
,
伏义路
,
卞国柱
催化学报
用溶胶-凝胶法合成了K-Co-Mo催化剂. 样品经不同温度还原后,用于低碳醇的合成. XRD和HRTEM结果表明,样品是超细粒子,粒子尺寸为2～5 nm. 考察了催化剂的还原温度和反应条件对催化剂性能的影响. 实验结果表明,还原温度对催化剂的活性有较大的影响,最佳还原温度为500 ℃. 最佳反应温度范围为310～330 ℃. 升高压力和空速可以提高醇的收率和选择性. 在空速 14 400 h-1,压力6.0 MPa和温度310 ℃的条件下,醇的选择性为55.8%,收率为520.0 g/(kg*h),MeOH/ C2+OH为0.27. 催化剂稳定性良好,在200 h的寿命实验中,活性基本不变. 与文献中催化剂相比,超细K-Co-Mo催化剂对合成醇具有较高的活性和选择性,尤其是对 C2+OH的合成明显高于其他合成醇催化剂体系.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
钾
,
钴
,
钼
,
超细催化剂
,
还原温度
,
低碳醇
邓澄浩
,
冷莉
,
周静红
,
周兴贵
,
袁渭康
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60899-3
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SiO2)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 oC)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400–700oC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-程序升温脱附结果表明催化剂的酸量随着还原温度的升高而逐渐增大,但酸强度没有明显变化,这可能是由于高温还原进一步促进了Ir和Re的相互作用,在原子尺度上混合更为均匀所致. Ir-Re催化剂上甘油氢解反应结果显示,随着还原温度由400提高到600 oC,所制催化剂的活性先增加而后趋于稳定.由此可以认为Ir-Re催化性能的差异与Ir分散度和酸强度的关联较小,主要是由于催化剂表面酸量所致.直接关联酸量与反应活性(以反应时间内的平均1,3-丙二醇生成速率表示)可以看到,反应活性随着酸量的增加而线性增大,表明Ir-Re/KIT-6的表面酸量直接影响了甘油氢解反应速率的快慢,即酸位Re-OH直接参与了催化反应.众所周知, Re金属活化H2的能力很弱,而金属Ir在反应中起到催化加氢的作用.实验结果很好地印证了Ir-Re合金催化甘油氢解反应的双功能反应机理,即酸位Re-OH与金属Ir协同参与氢解反应,分别作为甘油吸附位和H2活化中心,因此提高催化剂的表面Re-OH的数量将是进一步提高催化活性的途径之一.总的来说,在400–700 oC还原得到的Ir-Re/KIT-6催化剂具有Ir-Re合金结构.还原温度对催化剂的织构性质、金属纳米粒子的尺寸、Ir的分散度及表面酸强度的影响不大,但还原温度的升高有利于Ir和Re的相互作用,显著提高了催化剂的表面酸量,因而提高催化活性.此外,表面酸量和反应活性的线性关系表明酸位Re-OH参与Ir-Re合金催化甘油氢解反应,印证了双功能反应机理.
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
张健
,
王华
,
魏永刚
,
李孔斋
,
陈高明
,
魏刚
材料导报
选择活性炭(AC)或分子筛(HZSM-5)为吸附剂载体,采用等体积浸渍法制备Cu(I)/AC(HZSM)吸附剂.利用比表面积(BET)及H2程序升温还原(H2-TPR)表征手段.结合固定床评价了装置,研究了载体类型、预处理方法以及还原温度对吸附剂性能的影响.结果表明,以活性炭为载体时吸附性能优于分子筛为载体时的吸附性能;水洗处理降低了吸附剂的吸附能力;吸附剂原位活化还原温度过低不利于Cu2+→Cu+的还原,350℃时吸附剂的吸附性能最好.
关键词:
活性炭
,
分子筛
,
变压吸附
,
CO
,
还原温度
孙保民
,
贾斌
,
郭永红
,
丁兆勇
人工晶体学报
采用Fe/ Mo/ Al2O3载体载入式催化剂,以CO为碳源,通过氧炔焰形成热解火焰合成了小直径少肇碳纳米管.分别对不同的催化剂焙烧温度,催化剂预先还原温度进行了对比分析.研究发现900℃的焙烧温度可以有效减小催化剂颗粒尺寸,优化颗粒尺寸的统一性以及在载体表面分散的均匀性;400 ℃的还原温度可以在防止被还原成的铁单质颗粒聚合长大,失去合成小直径少壁碳纳米管所必须的小尺寸的基础上,有效还原颗粒氧化物使其尺寸进一步减小并分散更加均匀.
关键词:
碳纳米管
,
载体催化剂
,
热解火焰
,
焙烧
,
还原温度
焦桂萍
,
丁云杰
,
朱何俊
,
李显明
,
董文达
,
李经伟
,
吕元
催化学报
采用共浸渍法制备了Co-La-Zr/AC催化剂并考察了不同温度还原的催化剂的CO加氢催化性能. 结果表明,在3.0 MPa, 495 K, H2/CO(V/V)=2和GHSV=500 h-1 条件下,经703 K还原的催化剂, CO的转化率和醇的选择性分别为59.1%和42.0%, 其中C6～C18 的高碳醇在总醇中占到50.4%. XRD结果显示,反应后催化剂的主要物相为金属态的钴和碳化钴(Co2C). 还原温度可影响催化剂中钴的晶粒分散度和碳化钴的生成. 碳化钴的形成可能在合成气生成醇类的反应中起重要作用.
关键词:
钴催化剂
,
FT合成
,
还原温度
,
高碳醇
,
碳化钴
闫占辉
,
张建良
,
邢相栋
,
王振阳
,
刘兴乐
,
任山
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2015.01.005
为开发利用辽宁朝阳地区低镁钒钛磁铁矿资源,本文以石墨粉为还原剂,研究还原温度、碳氧比等因素对内配碳球团还原过程的影响,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析方法对还原机理进行分析.研究结果表明,低镁钒钛磁铁矿与攀西地区钒钛磁铁矿相比,易于还原.当还原温度超过l 150℃时,球团均能快速进行反应;配碳比增加有利于反应分数的提高.随着反应时间的延长,球团内部先后出现浮氏体、新生钛铁矿和FeTi2O5等过渡相,还原产生的金属铁从矿物颗粒外表面到内部依次析出,金属铁相不断增加并聚集长大,球团内部新生相界面逐渐清晰.
关键词:
低镁钒钛磁铁矿
,
还原温度
,
还原机理
,
碳氧比
高芳芳
,
王洪
,
青明
,
杨勇
,
李永旺
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60562-2
在Fe基模型催化剂上,通过先深度还原后控制碳化的方法实现了物相结构的调控.采用X射线衍射、穆斯堡尔谱、程序升温脱附技术和激光拉曼光谱等方法表征了催化剂还原和反应前后的物化性质,并在固定床反应器中考察了不同条件活化后催化剂上费托反应性能.结果表明,H2还原后的催化剂主要由α-Fe相组成,且随着还原温度的提高,α-Fe相的致密程度增加,平均晶粒尺寸增加,稳定性提高；再采用乙烯对H2还原后催化剂进行碳化,可有效控制α-Fe的碳化速度,使碳化过程主要发生在Fe晶粒表层,同时改变了催化剂在反应过程中的物相变化,乃至其催化性能.与纯H2或合成气气氛活化的催化剂相比,采用先H2还原后乙烯碳化的预处理方法能够明显提高催化剂的活性和稳定性.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
相变调控
,
还原温度
,
还原气氛
李欣芳
,
蒋武锋
,
郝素菊
,
张玉柱
,
郝华强
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2016.02.008
基于水解沉淀法,通过添加造孔剂制备出了多孔铁碳合金.以FeCl3·6H20为主要原料,淀粉作造孔剂,向制得的胶体中加入不同配比的淀粉,经过滤、烘干、煅烧,再在650、700、750和800℃的温度条件下用氢气还原得到产物.用SEM、XRD和X射线能谱手段对样品的微观结构和形貌进行了表征,研究了淀粉添加量、氢气还原温度对多孔铁碳合金的影响,分析了产物粒径大小与还原温度之间的关系.结果表明,淀粉的最佳添加量为22％,氢气的最佳还原温度为750℃,产物的粒径随着还原温度的升高而增大,产物微粒的平均粒径为25 ～ 55 nm,且还原产物中碳的质量分数为3％～4.5％.
关键词:
造孔剂
,
配比
,
还原温度
,
多孔铁碳合金
郝素菊
,
李欣芳
,
蒋武锋
,
张玉柱
,
郝华强
上海金属
通过沉淀法回收酸洗废水中的铁元素,还原制备多孔铁碳合金.淀粉既是制备多孔铁碳合金的造孔剂,也是合金的碳源.沉淀烘干后,经过煅烧,再在不同的温度下用氢气还原得到产物.通过SEM、EDS和XRD表征了还原产物的微观形貌和组成,探究了淀粉添加量、还原温度等因素对多孔铁碳合金的形貌、平均粒径的影响,并利用电化学工作站测定了样品的电化学性能.结果表明,在650～800℃范围内,随着还原温度的升高,产物的平均粒径呈逐渐增大的趋势,平均粒径为45 ～ 85 nm.淀粉添加量为22％,还原温度为750℃是制备多孔铁碳合金最适宜的条件,制得的样品中C质量分数为3.06％,Fe质量分数为96.94％,且在此条件下所得产物样品的耐腐蚀性能较好.
关键词:
酸洗废水
,
淀粉添加量
,
还原温度
,
多孔铁碳合金
,
电位腐蚀
吴桐
,
唐建成
,
叶楠
,
卓海鸥
,
薛滢妤
,
周旭升
中国有色金属学报
以偏钨酸铵和葡萄糖为原料，采用碳辅助氢气还原的方法制备出纳米W粉，并研究W、C摩尔比和还原工艺对W粉的平均粒度和残碳量的影响。结果表明：还原产物、W粉的平均粒度和残C量与还原温度和W、C摩尔比密切相关，而当还原时间超过1 h后，还原时间对W粉的平均粒度和残C量没有明显的影响。还原产物决定于还原温度，W、C 摩尔比为1：2.6的前驱体在700、750、800℃还原以后得到的产物分别为 W+WO2、W+W2C+WC和W。W粉的粒度随着W、C摩尔比由1：2.0增加到1：3.0而由98 nm减小到42 nm，但W粉的残C量在W、C摩尔比小于1：2.6时都在0.05%(质量分数)以下，W、C摩尔比继续增加时，W粉的残C量显著增加。W、C摩尔比为1：2.6的原料经800℃还原1 h后得到无明显团聚的W粉，其平均粒度为46 nm，残C量为0.05%(质量分数)。
关键词:
纳米W粉
,
碳辅助氢还原
,
还原温度
,
还原时间
