一、Pt/Al_2O_3催化剂用于丙烯选择性还原NO(论文文献综述)
鲁凯[1](2021)在《丙烷脱氢铂系催化剂改性制备研究》文中认为丙烯是现代化工行业中最重要的基础原料之一,广泛用来制备聚丙烯、异丙醇、环氧丙烷、丙烯酸等一系列产品。丙烯的传统获取方式主要为油品的催化裂化以及石脑油裂解。近年来,随着市场对丙烯消费的增加以及丙烯下游衍生品的不断开发,传统技术获得的丙烯产能越来越供不应求。丙烷催化脱氢(PDH)作为一种定向生产丙烯的技术,具有成本低、丙烯收率高等优点,被用来填补这一巨大的供应缺口。PDH技术的基础和核心在于催化剂的制备,其中铂基催化剂与铬基催化剂在该领域应用广泛,但都存在各自的缺陷。为实现高效脱氢,制备性能更加优越的催化剂一直是该技术的重点研究方向。本论文以丙烷脱氢反应为基础,着重考察Pt系催化剂在该反应中的性能,从添加适当的助剂、改变载体类型、优化工艺条件和处理方式等方面对催化剂进行改良,力求开发出性能优异的丙烷脱氢催化剂。(1)首先在优化的铂系催化剂的基础上,进一步加入助剂M来对催化剂进行改性,得到不同M含量的Pt Sn K/x M-Al催化剂。结果表明,向催化剂中加入适量的M能提升催化剂的反应性能。M的加入可以加强Pt和载体之间的相互作用,防止高温还原和再生过程中Pt物种的聚合,改善Pt在载体上的分散情况,同时也有利于维持载体的稳定性。当助剂M的加入量为0.75 wt.%时,Pt Sn K/0.75M-Al催化剂在PDH反应中的性能最佳。反应10 h后,选择性达到86%以上。(2)比较了氧化铝和商业活性炭两种载体对PDH反应性能的影响,发现Pt Sn/AC催化剂在PDH反应中的性能要优于Pt Sn/Al2O3。随后进一步用不同酸碱对活性炭载体进行不同方式的酸碱处理,制得不同的Pt Sn/AC-X催化剂。评价结果表明,硝酸处理后的活性炭负载的Pt Sn催化剂的脱氢效果较好,初始转化率为40.16%,反应10 h后,转化率仍>35.32%,选择性约为82%。经过进一步表征分析发现,活性炭载体的比表面积相对较高,对Pt的分散有利;而HNO3处理后在载体上引入了大量的羟基、羧基等含氧官能团,从而使得其反应性能得到提高。(3)进一步考察了硝酸处理浓度对活性炭的影响。分别在不同硝酸浓度下对活性炭载体进行处理,制得Pt Sn/AC-x HNO3催化剂,丙烷脱氢评价实验表明硝酸处理后催化剂的性能都得到提升。其中,当HNO3处理浓度为20%时,催化剂初始转化率为43.53%,反应10 h后,选择性>84%,转化率仍有36.35%。根据表征结果,经硝酸处理后,活性炭被刻蚀成多孔结构,导致比表面积提高,为Pt的吸附提供了更多的位点;同时使得活性炭表面的一些金属杂质被清除,而羟基、羧基等含氧官能团增强了金属-载体相互作用,避免了Pt在高温条件下的团聚,使得催化剂稳定性提高。
张琳[2](2021)在《丙烷脱氢铬基及锌基催化剂研究》文中进行了进一步梳理丙烯是一种重要的化工原料,其应用前景广阔。目前丙烷直接脱氢技术被认为是丙烯生产最有前景的方法之一。在众多丙烷脱氢催化剂中,Pt和Cr基催化剂研究居多,在成本和催化剂稳定性方面,Cr基催化剂更具有优势,但Cr基催化剂对环境不友好且易积碳,因此,降低Cr的含量和提高抗积碳能力是未来Cr基催化剂应用于丙烷脱氢反应追求的目标。研究者们发现价格低廉且无毒的Zn基催化剂对丙烷脱氢有活性,且具有抗积碳的能力,但研究尚不成熟,需要进一步探究。本文针对低Cr含量的Cr基催化剂和Zn基催化剂在丙烷直接脱氢反应中开展基础研究。(1)本课题组自主开发低含量Cr基催化剂应用于丙烷直接脱氢,该催化剂在颗粒尺寸40~80目,丙烷流量40~100 m L/min范围内,催化剂反应性能基本不受内外扩散的影响。在P=0.1 MPa,T=595℃,GHSV=600 h-1条件下,该催化剂性能最佳,丙烷转化率45.9%,丙烯选择性80.7%。该催化剂能够维持较长时间的催化活性,明显优于工业催化剂,但该催化剂存在积碳问题。(2)针对积碳问题,采用等体积浸渍的方法制备Zn基催化剂应用于丙烷直接脱氢。考察了5种不同载体对催化活性的影响,结果显示,以活性炭为载体,Zn基催化剂活性最好。工艺条件优化结果显示,在P=0.1 MPa,T=565℃,GHSV=400 h-1条件下,催化剂3%Zn/AC催化效果较优,丙烷转化率33.0%,丙烯选择性75.1%。考察了催化剂中Zn负载量对丙烷直接脱氢的影响,结果显示,以活性炭为载体,6%是最佳的Zn负载量。对反应前后6%Zn/AC催化剂进行热重测试,从测试结果知,6%Zn/AC催化剂具有抗积碳的能力。(3)制备ZIF-8基高分散Zn-N-C催化剂应用于丙烷直接脱氢,考察了ZIF-8不同试剂摩尔配比和不同碳化温度对催化活性的影响,根据催化性能知,最佳试剂摩尔配比是Zn(NO3)2·6H2O:2-m Im:PVP=4:32:4,最佳碳化温度为1000℃。在P=0.1 MPa,T=595℃,GHSV=600 h-1下,该催化剂性能效果最优,丙烷转化率34.4%,丙烯选择74.1%。采用同等Zn含量的ZIF-8基高分散Zn-N-C催化剂和Zn/AC催化剂对其进行寿命测试,从测试结果知,反应30 h,前者的催化活性优于后者,相同反应时间,丙烷转化率相差最大能达到9.80%,这说明ZIF-8基高分散Zn-N-C催化剂在丙烷直接脱氢上有一定优势。
王苗苗[3](2021)在《负载型铂/铜基催化剂在多相催化中的“构效关系”研究》文中提出催化剂的使用影响着人类社会的方方面面,无疑为人类的进步和发展奠定了不可替代的基础。随着能源需求量增多,能源的绿色转换也对科研工作者提出了更高的要求。而研究更多的新型高效的催化剂对提高能源利用率,控制环境污染是非常关键的。通过研究催化机理以及催化反应影响因素(载体效应,预处理条件,尺寸效应等)来揭示催化剂在热催化反应中的“构效关系”,对于开发设计更多新的具有高性能(高活性,高稳定性,高选择性)的金属负载型催化剂提供重要的理论指导。本篇论文主要采用了常规简单的合成方法制备合成一系列金属负载型催化剂。通过调控金属负载量,预处理条件,反应条件,助剂的掺杂等,来研究催化剂用于多相热催化反应中的“构效关系”。本论文相关的研究结果如下:(1)研究了Pt单原子负载在小尺寸Nb2O5上在CO氧化反应中的“构效关系”。使用碳酸钠,碳酸氢铵,碳酸铵以及尿素作为沉淀剂对草酸铌水合物进行沉淀,结果证明利用尿素作为沉淀剂制备可以得到高比表面积、纯六方相纳米Nb2O5粉末(127 m2·g-1,11 nm)。在新制备的Nb2O5负载不同含量的Pt均得到了以单原子Pt存在的Pt/Nb2O5催化剂。经过催化剂性能评估发现,经过氢气预处理后催化剂展现了比氧气预处理之后更高的活性。当经过氢气预处理之后,部分Pt单原子结合生成极小的团簇。而极小的Pt团簇以及低价态则是氢气预处理导致CO氧化反应活性提高的原因。(2)研究了Nb的掺入对于Cu/SiO2催化剂在CO氧化中的“构效关系”。分别将4 wt.%Nb和3 wt.%Cu负载于SiO2上得到单金属催化剂,同时将Nb和Cu负载于SiO2得到双金属催化剂,发现只负载Nb的催化剂对CO氧化反应没有活性,而同时负载Nb和Cu的催化剂比单独负载Cu的催化剂的活性展示了更高的活性。H2-TPR和XAFS表明Nb的掺入能与Cu之间相互作用,促进了Cu活性物种的还原能力,提高了Cu-(O)-Cu之间的配位数,从而提高了催化活性。(3)探究了预处理条件对于小尺寸的Cu/SiO2上进行CO氧化反应的“构效关系”研究。使用沉积沉淀法负载Cu于二氧化硅上,然后对催化剂进行水热处理以及氢气(或者氧气)预处理用于一氧化碳氧化。活性测试表明水热处理能明显提高催化剂的稳定性,而氢气预处理相比于氧气预处理能大幅提升催化活性(氧气预处理后催化剂几乎无活性)。In situ DRFTS,CO-TPR,H2-TPR,XAFS等表征手段证明氢气预处理可以将Cu2+还原为低价态,同时产生表面铜羟基,为之后反应物的吸附和活化提供活性位点,因此氢气预处理是催化剂获得活性的关键步骤;XAFS,TEM,N2吸脱附等表征手段结果表明水热预处理对Cu的价态没有影响,但是极大地改变了SiO2载体的结构并且改变了Cu的配位结构,这导致催化剂更为稳定,为催化剂提供了更多的中间活性位点,产生了更多的活性铜羟基。本章证明了铜的表面羟基对于CO氧化是至关重要的。(4)初步探索了负载型铜基催化剂用于氧气氧化丙烯制备环氧丙烷的反应。对催化剂上铜的负载量,预处理条件,反应气氛比例组成,反应温度,其他金属掺杂,以及不同载体的使用等对丙烯环氧化反应的影响进行了初步的探索。实验表明10 wt.%Cu铜催化剂在300℃下进行氢气下还原处理,在250℃下反应能得到较好的活性。丙烯与氧气摩尔比为1:1时,丙烯的转化率以及环氧丙烷的选择性可最优化,当丙烯转化率达到7%时,环氧丙烷的选择性为5%。而其他金属非贵金属(Nb、Mo、Bi、In、Li、Cs、Fe、Al、Sn、Sb、W)的简单掺杂对于反应的性能没有明显提高或者是不利于反应活性的。同时筛选了不同载体负载10wt.%Cu的催化剂活性,TS-1,S-1,SiC均不利于环氧丙烷的选择性,SiO2和Si3N4可获得较为稳定的丙烯转化率和环氧丙烷选择性,可考虑进行进一步研究。综上所述,本文主要研究了Cu基和Pt基催化剂在CO氧化反应中的“构效关系”,同时初步探索了影响铜基催化剂在丙烯直接氧化生成环氧丙烷反应中的因素。在Nb2O5上制备获得单原子Pt催化剂并研究了其在CO氧化中的“构效关系”,探明了氢气预处理对Cu基催化剂的结构和性能的改变,明确了Nb的掺入对于Cu/SiO2进行CO氧化的正向影响作用。这些研究工作有助于拓展开发新的催化剂,同时有助于理解催化剂结构与催化活性之间的关系。
刘瑞强[4](2021)在《钒-铁改性KIT-6分子筛催化丙烷脱氢与二氧化碳耦合制丙烯》文中研究表明随着丙烯下游产业的迅速发展,对丙烯的需求逐年上升,以蒸气裂解和催化裂化生产丙烯很难满足目前对丙烯的需求。由于页岩气的开发使丙烷供应充足,所以丙烷直接脱氢制丙烯(PDH)发展迅速,但该反应受热力学平衡的限制,能耗较高。当前“碳中和”问题至关重要,将CO2作为原料通过加氢反应用于合成甲醇、低碳烯烃和芳烃等,越来越受到重视。丙烷直接脱氢会产生氢,CO2加氢会消耗氢,将丙烷脱氢与二氧化碳耦合,不仅充分利用了前者产生的氢气,还可促进PDH反应生成丙烯。因此,选择合适的耦合催化剂,研究催化剂对丙烷脱氢与CO2耦合制丙烯的催化活性,是本研究的出发点。论文的主要研究内容如下:1.利用传统浸渍法、超声辅助浸渍法和表面活性剂辅助浸渍法分别合成了V、Fe改性的KIT-6分子筛V-Fe/KIT-6(C-IM)、V-Fe/KIT-6(US-IM)和V-Fe/KIT-6(S-IM),采用XRD、FT-IR、N2吸脱附、H2-TPR和NH3-TPD等方法对其进行了表征,研究了催化剂对丙烷脱氢与CO2耦合制丙烯的催化活性。V-Fe/KIT-6(US-IM)催化剂具有更小的金属颗粒、更强的金属与载体之间的相互作用和更均匀的金属分散。在T=580℃、P=0.1 MPa、C3H8/CO2/N2=1/4/5(摩尔比)和GHSV=6000 mL/(gcat·h)的测试条件下,超声辅助浸渍法合成的V-Fe/KIT-6(US-IM)在丙烷脱氢与CO2耦合反应中催化活性最优,丙烷和CO2转化率分别为30.8%和15.5%,丙烯的产率为26.2%。2.利用超声辅助浸渍法制备了不同V、Fe用量改性的KIT-6分子筛n V-Fe/KIT-6(n为V/Fe摩尔比,分别为0.2、0.5、1、2和5),采用XRD、FT-IR、N2吸脱附、XPS、H2-TPR、NH3-TPD和TG等方法对其进行了表征。发现V、Fe修饰的KIT-6分子筛具有较大的比表面积、孔容和孔径。同时V和Fe的协同作用促进了活性物种的分散度,并且抑制积炭的形成。在微分高压固定床反应器上评价了nV-Fe/KIT-6催化丙烷脱氢与CO2耦合反应制丙烯的催化性能,在T=580℃、P=0.1MPa、C3H8/CO2/N2=1/4/5(摩尔比)、GHSV=6000 m L/(gcat·h)和n=2的测试条件下,丙烷和CO2转化率分别为37.8%和18.5%,丙烯的产率为32.9%。3.利用超声辅助浸渍法制备了V、Fe改性的Al-KIT-6分子筛V-Fe/Al-KIT-6(x)(x为Si/Al摩尔比,分别为110、120、130和140),采用XRD、FT-IR、N2吸脱附、ICP-OES、XPS、H2-TPR、NH3-TPD和TG等对制备的分子筛进行了表征,发现V-Fe/Al-KIT-6(x)分子筛弱酸和中强酸位较多,强酸位较少。在KIT-6分子筛中引入Al后可以促进V和Fe活性金属的分散度,同时,V-Fe/Al-KIT-6(x)分子筛可以保持较大的比表面积、孔容和孔径。在微分高压固定床反应器上考察了V-Fe/Al-KIT-6(x)催化丙烷脱氢与CO2耦合反应制丙烯的催化性能,V-Fe/Al-KIT-6(130)分子筛的丙烷转化率和丙烯产率最大,在T=580℃、P=0.1 MPa、C3H8/CO2/N2=1/4/5(摩尔比)和GHSV=6000 m L/(gcat·h)时,丙烷和CO2转化率分别为46.1%和26.3%,丙烯的产率为40.1%。另外对丙烷直接脱氢反应、CO2加氢反应和丙烷脱氢与CO2耦合反应进行了对比,发现耦合反应具有很大的优势。
马跃[5](2021)在《杂原子分子筛孔道限域金属催化剂的制备及其丙烷脱氢性能的研究》文中认为丙烯是化学工业中最重要的化合物之一,是用于生产大量化学品的原料,包括聚丙烯(PP)、丙烯腈(AN)、丙烯酸(AA)、丙酮和环氧丙烷(PO)等。石脑油、轻柴油和其他石油副产品的蒸汽裂化和流化床催化裂化(FCC)是获得丙烯的最常见方法,然而这些传统工艺对高能量的需求、较差的丙烯选择性、化石能源的日益减少以及价格攀升等一系列因素要求化工工业寻找量多价廉的原料和高效的转化技术。我国页岩气(甲烷,乙烷和丙烷为主)资源较为丰富,目前除了合成气直接制丙烯技术(FTP)或通过甲醇中间体间接转化制丙烯技术(MTP)外,通过由价格较为低廉的丙烷脱氢生产高附加值的丙烯工艺引起研究者们的广泛关注。本文以制备“三高”(高活性,高选择性,高稳定性)丙烷脱氢催化剂为目的,采用杂原子分子筛(锡硅、锗硅)为载体制备了孔道限域的贵金属和非贵金属催化剂,并将这些催化剂用于丙烷直接脱氢反应。贵金属Pt在与杂原子(Sn/Ge)分子筛的结合后,获得了传统铂基催化剂难以匹敌的高性能。本文首次发现硅锗分子筛在丙烷脱氢催化剂制备中的独特使用价值,并且在此研究过程中,我们还发现高温氢气处理能够可控还原富锗的硅锗分子筛骨架,获得不同孔道结构的材料。第一部分以深度脱铝的DA-Beta为硅源出发,采用再晶化的方法合成了高锡含量的*BEA分子筛(Sn-Beta),考察了不同还原温度对制备Sn@Sn-Beta催化剂的影响,最后确定了催化剂的最优制备条件。但由于还原出分子筛骨架的金属锡量的限制以及Sn-Beta自身Lewis酸性的影响,此催化剂除稳定性极佳外,其催化活性和丙烯选择性均不太理想。600℃反应温度下只有不到20%的丙烷可以被转化,丙烯选择性也不到90%的。为了改善催化效果,少量的Pt被负载引入与载体Sn-Beta协同催化。本文采用高锡含量的Sn-Beta为载体,以H2Pt Cl6为铂源,采用湿法浸渍制备得到催化剂前体Pt-Sn-Beta-P。随后我们研究了不同预处理过程对催化剂制备的影响,分别采取焙烧-还原以及直接还原的方法制备催化剂。结果表明,经过焙烧处理后,铂颗粒会明显聚集,随后的氢气还原会使得形成大量的PtxSny合金,对反应不利。相反地,直接还原制备的催化剂拥有更好的催化性能,即在催化反应开始前该前体Pt-Sn-Beta-P经过氢气预还原处理,得到Pt@Sn-Beta-R催化剂,最终用于丙烷脱氢。该催化剂的制备旨在利用分子筛上高度分散的骨架锡位点锚定客体铂,最终形成了Sn-Beta限域的亚纳米尺度的超细铂团簇,同时也有部分单原子Pt存在。该催化剂在500℃的反应温度下获得了47%的丙烷转化率,99%的丙烯选择性以及长达250个小时的稳定期。同时我们还考察了Pt量和Sn量对催化性能的影响,确定了一个最佳的比例,以此提出了该催化剂在催化丙烷脱氢过程中的可能反应路径。第二部分针对上述浸渍法制得的催化剂前体Pt-Sn-Beta-P不抗焙烧的结果,我们提出采用离子交换的方法负载Pt于Sn-Beta分子筛。具体地,我们以带结构导向剂(TEAOH)的Sn-Beta为载体,以Pt(NO3)2为铂源,利用离子交换将Pt置换到分子筛孔道内,后续的空气焙烧去除剩余的结构导向剂。在催化反应开始前经过氢气预还原处理,得到Pt@Sn-Beta-ie-CR催化剂,最终用于丙烷脱氢。该催化剂的制备旨在利用结构导向剂TEA+定向置换Pt2+,使其落位于分子筛孔道内,并且在剩余结构导向剂的保护下即使高温空气焙烧不会使得Pt颗粒聚集长大,随后的还原过程也不会形成对反应不利的PtxSny合金,最终形成了孔道限域的高分散Pt团簇。该催化剂以更少的Pt负载量(0.22 wt.%)在500℃的反应温度下获得了大约35%的稳定丙烷转化率,99%的丙烯选择性,最重要的是相较于焙烧还原的浸渍样品其稳定性有了长足的提升。我们还考察了该催化剂的循环使用寿命,在经过空气焙烧去除积碳后,催化剂的催化性能基本能够得到恢复,这就赋予了催化剂良好的使用前景。第三部分从高锗含量的UTL分子筛(硅锗摩尔比为4.7)出发,在结构导向剂的保护下进行高温酸洗,大量骨架Ge原子被Si原子替代,制备得到了不同Si/Ge比且结构稳定的Ge-UTL。我们以获得的结构稳定的Ge-UTL为载体,以H2Pt Cl6为Pt源,采用湿法浸渍制备得到催化剂前体Pt-Ge-UTL-P,在催化反应开始前该前体经过氢气预还原处理,得到Pt@Ge-UTL催化剂,最终用于丙烷脱氢。该催化剂的制备旨在利用Ge-UTL的特殊的双四元环结构以及更高含量的骨架Ge诱导形成高度分散的Pt位点,最终形成了孔道限域的近原子级分散的Pt,因此更好地提升了丙烷脱氢的催化性能。该催化剂在500℃的反应温度下获得了超过54%的丙烷稳定转化率,99%以上的丙烯选择性以及在不同的丙烷分压,空速以及反应温度下持续稳定催化4200小时以上。本文也考察了孔道尺寸对催化剂的制备以及催化性能的影响。我们从母体UTL出发,酸洗制备两个平均孔道尺寸依次减小的材料(ECNU-15和ECNU-14),结构中分别含有各占一半的双/单四元环以及全部的单四元环。结果表明双四元环的存在对制备高分散的金属以及反应过程中稳定Pt物种的重要性。与此同时,在研究过程中我们还首次发现了通过高温氢气处理即能够可控还原富锗UTL骨架,简单绿色地得到了两种不同孔道结构的材料,分别为IPC-2和IPC-6。
杨环[6](2021)在《二氯乙烷氧氯化再生Pt基丙烷脱氢催化剂研究》文中研究说明氧氯化处理是Pt基催化剂发生烧结失活后的一种有效再生手段。目前广泛使用的Cl2、HCl分散剂存在毒性大、腐蚀性强等问题。本文采用二氯乙烷(EDC)这一可替代分散剂,对丙烷脱氢Pt-Sn/Al2O3催化剂进行了氧氯化再生过程研究,采用N2-BET、CO-Chem、XRD、H2-TPR、HADDF-STEM、XPS、CO-DRIFTS 等方法对再生前后催化剂的物化性质进行了表征,研究了氯流量、氧浓度、再生温度和再生时间四个主要工艺条件的影响,以及催化剂中Sn含量和不同氧化温度对再生过程的影响。研究证明了 EDC氧氯化再生丙烷脱氢Pt-Sn/Al2O3工业催化剂的可行性,再生处理在保持催化剂织构性质不变的同时,可以通过破坏合金结构减小Pt粒径、提高Pt分散度,从而恢复催化活性,同时还能恢复丙烯选择性、提高催化剂抗结焦能力。本文研究范围内优化得到了具有工业化意义的最佳再生条件:氧浓度为12%、EDC进料速率为0.05 mL/min、再生温度为500℃、再生时间为40 min。Sn组分的添加对再分散过程中Pt的迁移有一定的阻碍作用,过量的Sn形成SnOx覆盖于Pt表面和载体表面,导致再生过程中Pt的迁移受到限制。通过研究不同氧化温度对催化剂再生性能的影响,发现催化剂烧结后的初始粒径也是影响再分散效果的重要因素。氧化温度越高,Pt的聚集越严重(即初始粒径越大),表现出更难被再分散的性质,再生效果也越差。当催化剂初始粒径大于3 nm时,烧结程度严重,使用本文优化得到的再生工艺条件无法完全恢复催化剂性能。
赵文婷[7](2021)在《丙烷脱氢氧化物催化剂结构调控和性能研究》文中研究指明采用等量浸渍法制备了钒负载氧化物载体催化剂用于丙烷直接脱氢和CO2辅助丙烷脱氢反应。利用XRD、N2-BET、Raman、UV-vis、XPS、H2-TPR、NH3-TPD等手段对载体及催化剂样品进行表征分析。考察了载体结构性质、钒表面密度和CO2的引入对VOx基催化剂的结构、还原性能、表面钒分散度、酸性、结焦及丙烷脱氢性能的影响。负载型钒氧化物催化剂表现出明显的载体效应。催化剂的载体性质、表面酸性和VOx-载体相互作用,使催化剂的活性和结焦现象得以调节。在丙烷直接脱氢反应中,Zr O2载体影响V-O活性位点,显示出较高的丙烷脱氢活性,是良好的丙烷脱氢催化剂。由于结焦而引起的VOx/Zr O2催化剂的失活可通过引入氢气来抑制。在CO2辅助丙烷脱氢反应中,逆水煤气反应使催化剂获得更多的丙烷脱氢活性位点,并对VOx/Si O2催化剂的稳定性有一定的提高。而VOx/Zr O2催化剂表面H2浓度的降低使焦炭更易生成,并覆盖活性位点使活性降低。焦炭量随催化剂表面酸性的升高而增多,在丙烷脱氢反应中VOx/Al2O3催化剂上焦炭前驱体向氧化铝载体酸性位点迁移的能力使其稳定性较高。通过改变拟薄水铝石的焙烧温度,得到-Al2O3、-Al2O3、-Al2O3、θ,α-Al2O3四种过渡相氧化铝载体,制备了具有相同钒表面密度的催化剂。氧化铝的焙烧温度影响催化剂的表面酸度和VOx-载体相互作用。VOx-载体相互作用的减弱,使得催化剂的本征活性得以增强。较低的VOx分散度和较高的总酸位导致催化剂更易失活。相对于其他形式的氧化铝,-Al2O3具有较高的比表面积、较弱的VOx-载体相互作用和适中的表面酸性,也可以作为丙烷脱氢VOx基催化剂的潜在载体。通过对钒基催化剂在丙烷直接脱氢和CO2辅助丙烷脱氢性能的考察,可为调控VOx基催化剂的脱氢性能提供实验和理论依据。
徐志康,黄佳露,王廷海,岳源源,白正帅,鲍晓军,朱海波[8](2021)在《丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究进展》文中研究说明丙烷脱氢产业的迅猛发展亟需研发新一代高性能催化剂。本综述阐述了近年来新型负载型Pt纳米簇、金属氧化物和碳材料在丙烷脱氢反应中的研究进展。文章指出:Pt纳米簇的分散性和稳定性是决定其脱氢性能的关键因素;通过发展新合成技术和调节载体性质能改进其催化活性。金属氧化物中不饱和金属阳离子是脱氢反应的活性位点;调节载体的性质、优化制备方法以及结构掺杂都可显着提高其催化活性。碳材料中的含氧官能团被认为是丙烷脱氢反应的活性中心;对碳材料的比表面积、孔道性质及含氧官能团的数量等参数进行合理调控,能改善其催化性能。最后,文章提出未来的研究将重点解决Pt纳米簇的抗烧结性能弱、氧化物的本征活性低、碳材料高温稳定性差的问题,实现该领域的重大突破。
秦娅华[9](2021)在《宽温型C3H6-SCR分子筛催化剂改性制备及其催化性能研究》文中指出在移动源(机动车)快速发展的同时,其产生尾气中所含氮氧化物导致的环境污染问题也非常突出。因此,如何高效脱除移动源尾气中的氮氧化物是众多研究人员的重点研究对象。经文献调研,选择性催化还原脱除NOx是许多移动源尾气脱硝技术中最佳的一种。大量的C3H6与NOx共存于移动源尾气中,因此以C3H6作为还原剂不仅可以高效脱除NOx,还可以实现烃类污染物的共脱除。分子筛催化剂有许多优点,包括较大的比表面积、较好的催化性能等,因此在SCR反应中被广泛应用。但在常规的制备方法中,常规焙烧需大量的时间成本,且催化剂的高活性操作温度窗口仍存在较窄的问题。因此,本文从通过研制新型分子筛催化剂及其配方,辅以等离子体技术进行增强制备,进而提升活性组分与载体之间的相互作用力,提升催化活性和拓宽高活性操作温度窗口。本文以模拟汽车尾气为研究对象,以C3H6和NO等为原料进行SCR反应脱硝,开发制备以Mn为活性组分的催化剂,利用低温等离子体技术进行增强处理,考察了最优Mn基分子筛催化剂配方的催化性能、稳定性能以及不同等离子体条件增强制备的催化剂对SCR脱硝效果的影响,并采用XPS、TG、SEM、XRD、FT-IR等物理方式定性的分析了催化剂的结构对脱硝性能的影响。实验结果如下所示:(1)通过常规浸渍法结合低温等离子体增强处理合成含有不同的活性组分和助剂金属以及含量的催化剂,并对不同催化剂的催化脱销性能进行测试,筛选优化出最优催化性能的Mn基分子筛催化剂,并通过表征技术对其进行了结构分析。结果表明,10%Mn-5%Zr-2.5%Bi-ZSM-5-p分子筛催化剂在最佳反应温度250℃的NO转化率约为93.8%,操作温度窗口T50为175-460℃;较未掺杂Bi的10%Mn-5%Zr-ZSM-5-p分子筛催化剂而言,NO转化率提升了8.3%,操作温度窗口T50拓宽了30℃;较未掺杂Zr的10%Mn-ZSM-5-p分子筛催化剂而言,NO转化率提升了16.5%,操作温度窗口T50拓宽了40℃。XRD表征表明,掺杂的金属氧化物在分子筛载体表面呈无定形形态,且掺杂之后的催化剂仍保持着ZSM-5的微孔结构。TG表征结果表明掺杂的金属能够改善Mn基分子筛催化剂的热稳定性。SEM表征结果表明,掺杂的金属已成功负载于分子筛载体表面,然其对催化剂的结构仍造成了一定的破坏,使其相对结晶度降低。FT-IR表征结果表明,掺杂的金属存在通过配位键作用方式聚集在ZSM-5周围。XPS分析显示,三种不同催化剂表面的Mn Ox主要以Mn2O3的形式存在,掺杂的助剂增强了各金属组分与ZSM-5的相互作用力。(2)在最优Mn基分子筛催化剂配方的基础上,分别考察了常规浸渍法结合常规焙烧和低温等离子体处理增强制备的Mn基分子筛催化剂在C3H6-SCR中的稳定性能。结果表明,较常规焙烧处理相比,等离子体处理的Mn基分子筛催化剂表现出较优的稳定性能;且随着助剂金属的掺杂,Mn基分子筛催化剂的稳定性能也逐渐提升。(3)通过常规浸渍法分别结合辉光放电等离子体和介质阻挡放电等离子体处理制备最优Mn基分子筛催化剂,并对催化剂进行了SCR脱硝性能的测试。测试结果显示,辉光放电等离子体处理的10%Mn-5%Zr-2.5%Bi-ZSM-5-GD分子筛催化剂在最佳反应温度250℃的NO转化率约为93.8%,操作温度窗口T50为175-460℃;介质阻挡放电等离子体处理的10%Mn-5%Zr-2.5%Bi-ZSM-5-DBD分子筛催化剂在最佳反应温度250℃的NO转化率约为97%,操作温度窗口T50为155-430℃。对DBD处理的催化剂物理分析如下:XRD分析显示,掺杂的金属氧化物主要呈无定型形态,且催化剂仍保持着ZSM-5的MFI结构;TG表征结果表明金属的掺杂能够增强分子筛催化剂的热稳定性;SEM表征结果表明,掺杂的金属大量负载在ZSM-5载体表面,且对ZSM-5晶体结构造成了部分坍塌;FT-IR表征结果表明掺杂金属的催化剂在保持ZSM-5原有的特征骨架峰的同时,其金属物种与ZSM-5分子筛存在配位键合作用致使新特征峰的出现;XPS表征结果表明,催化剂表面的Mn Ox主要以Mn2O3的形式存在,引入助剂增强了各金属组分与ZSM-5的相互作用力;经过DBD方式对催化剂处理后,显着增加了掺杂助剂的催化剂表面晶格氧的数量,减少催化剂表面吸附氧的数量。
冉瑶[10](2020)在《氧化铝负载高分散Co、Ni、Fe丙烷脱氢催化剂研究》文中研究说明丙烷脱氢是专产丙烯的重要工艺,Pt系催化剂是这一工艺中应用最广泛的脱氢催化剂。Pt基催化剂具备高活性,低污染的特点,但仍存在催化剂价格昂贵、反应过程中结焦失活等问题,低成本高性能脱氢催化剂的开发仍是脱氢技术研究的重要内容。本文通过改变负载量调变非贵金属Co/Al2O3、Ni/Al2O3、Fe/Al2O3催化剂的粒径,通过氮气物理吸附、CO-Chem,HADDF-STEM,XPS,C3H6-DRIFTS等表征催化剂结构,考察其催化丙烷脱氢反应的性能,并采用TG、拉曼光谱、元素分析以及热解-气质联用等方法表征催化剂上的结焦性质的影响。研究结果表明:负载量低时的非贵金属Co/Al2O3、Ni/Al2O3、Fe/Al2O3催化剂处于高分散状态。活性金属的高分散可以提高催化剂活性、选择性、有效抑制催化剂上的积炭,高分散的0.1%Co/Al2O3和0.1%Ni/Al2O3催化剂上丙烷转化的TOF数分别为0.17 s-1和0.12s-1,丙烯选择性达到了 97%和96%,且催化剂的活性稳定性较好,选择性和活性稳定性与工业催化剂和高分散Pt/Al2O3催化剂相当。由于Co和Ni金属的价格优势,虽然Co、Ni的催化活性低于Pt,但非贵金属Ni和Co催化剂应用于丙烷脱氢反应仍具有进一步研究的价值。本文研究结果对于开发具有更高经济性和环保的新型丙烷脱氢催化剂具有重要的借鉴意义。
二、Pt/Al_2O_3催化剂用于丙烯选择性还原NO(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Pt/Al_2O_3催化剂用于丙烯选择性还原NO(论文提纲范文)
(1)丙烷脱氢铂系催化剂改性制备研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 课题背景 |
1.2 丙烷脱氢反应 |
1.3 丙烷脱氢工艺 |
1.3.1 Oleflex工艺 |
1.3.2 Catofin工艺 |
1.3.3 其他工艺 |
1.4 丙烷脱氢催化剂 |
1.4.1 铂系催化剂 |
1.4.2 铬系催化剂 |
1.4.3 其他催化剂 |
1.5 丙烷脱氢反应机理与失活研究 |
1.5.1 丙烷脱氢反应机理 |
1.5.2 催化剂失活研究 |
1.6 论文主要研究内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器设备 |
2.1.1 实验药品与气体 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 催化剂表征手段 |
2.2.1 X射线粉末衍射分析(XRD) |
2.2.2 比表面及孔径分布测试(N_2 adsorption-desorption) |
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.4 傅里叶红外光谱(FT-IR) |
2.2.5 程序升温还原(H_2-TPR) |
2.2.6 氨气-程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.3 催化剂的评价测试 |
2.3.1 评价装置 |
2.3.2 催化剂评价方法 |
2.3.3 催化剂评价结果分析 |
3 助剂M对 Pt Sn K/Al_2O_3催化剂的丙烷脱氢性能影响 |
3.1 催化剂制备 |
3.1.1 氧化铝载体制备 |
3.1.2 载体吸水率测试 |
3.1.3 催化剂的制备 |
3.2 催化剂评价 |
3.3 催化剂表征分析 |
3.3.1 XRD表征分析 |
3.3.2 比表面及孔径分布表征分析 |
3.3.3 SEM表征分析 |
3.3.4 H_2-TPR表征分析 |
3.3.5 NH_3-TPD表征分析 |
3.4 本章小结 |
4 PtSn基活性炭催化剂的丙烷脱氢反应性能研究 |
4.1 催化剂制备 |
4.1.1 催化剂预处理 |
4.1.2 催化剂酸碱改性 |
4.1.3 催化剂制备 |
4.2 催化剂评价 |
4.2.1 载体对催化剂丙烷脱氢性能的影响 |
4.2.2 酸碱处理活性炭对催化剂丙烷脱氢性能的影响 |
4.3 催化剂表征分析 |
4.3.1 XRD表征分析 |
4.3.2 比表面及孔径分布表征分析 |
4.3.3 FT-IR表征分析 |
4.4 本章小结 |
5 硝酸处理对Pt Sn/活性炭催化剂的丙烷脱氢性能影响 |
5.1 催化剂制备 |
5.1.1 催化剂预处理 |
5.1.2 催化剂酸碱改性 |
5.1.3 催化剂制备 |
5.2 催化剂评价 |
5.3 催化剂表征分析 |
5.3.1 XRD表征分析 |
5.3.2 比表面及孔径分布表征分析 |
5.3.3 SEM表征分析 |
5.3.4 H_2-TPR表征分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文 |
(2)丙烷脱氢铬基及锌基催化剂研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 丙烯生产工艺技术 |
1.2.1 蒸汽裂解制丙烯工艺技术 |
1.2.2 催化裂化制丙烯工艺技术 |
1.2.3 甲醇制丙烯工艺技术 |
1.2.4 烯烃歧化制丙烯工艺技术 |
1.2.5 丙烷脱氢制丙烯工艺技术 |
1.3 丙烷脱氢制丙烯工艺技术 |
1.3.1 丙烷氧化脱氢制丙烯工艺技术 |
1.3.2 丙烷直接脱氢制丙烯工艺技术 |
1.4 丙烷脱氢催化剂 |
1.4.1 Pt基催化剂 |
1.4.2 Cr基催化剂 |
1.4.3 V基催化剂 |
1.4.4 Zn基催化剂 |
1.4.5 Ga基催化剂 |
1.5 本文的研究目的及意义 |
2 实验部分 |
2.1 实验药品 |
2.2 实验仪器 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 X射线粉末衍射(XRD) |
2.3.2 热分析(TG-DSC) |
2.3.3 比表面积和孔结构(BET) |
2.3.4 程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.5 等离子体电感耦合发射光谱(ICP) |
2.3.6 透射电子显微镜(TEM) |
2.4 催化剂活性评价 |
2.4.1 催化剂活性评价装置及方法 |
2.4.2 产物分析方法 |
2.4.3 丙烷流量计校正 |
3 Cr基催化剂的丙烷脱氢工艺条件优化研究 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备 |
3.3 消除内外扩散影响 |
3.3.1 内扩散的消除 |
3.3.2 外扩散的消除 |
3.4 不同条件对丙烷脱氢反应性能的影响 |
3.4.1 反应温度对丙烷脱氢反应性能的影响 |
3.4.2 反应空速对丙烷脱氢反应性能的影响 |
3.5 Cr基催化剂稳定性评价 |
3.5.1 催化剂评价结果 |
3.5.2 催化剂表征结果 |
3.6 本章小结 |
4 活性炭负载Zn催化剂的制备、表征及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂制备 |
4.3 筛选不同载体 |
4.3.1 催化剂评价结果 |
4.3.2 催化剂表征结果 |
4.4 不同条件对丙烷脱氢反应性能的影响 |
4.4.1 反应空速对丙烷脱氢反应性能的影响 |
4.4.2 反应温度对丙烷脱氢反应性能的影响 |
4.5 Zn负载量对丙烷脱氢反应性能的影响 |
4.5.1 催化剂评价结果 |
4.5.2 催化剂表征结果 |
4.6 本章小结 |
5 ZIF-8基高分散Zn-N-C催化剂的丙烷脱氢性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂制备 |
5.3 Zn物种分散性探究 |
5.3.1 催化剂评价结果 |
5.3.2 催化剂TEM表征结果 |
5.4 ZIF-8 不同试剂摩尔配比对丙烷脱氢反应性能的影响 |
5.4.1 催化剂评价结果 |
5.4.2 催化剂表征结果 |
5.5 ZIF-8 不同碳化温度对丙烷脱氢反应性能的影响 |
5.5.1 催化剂热重表征结果 |
5.5.2 催化剂XRD表征结果 |
5.5.3 催化剂BET表征结果 |
5.5.4 催化剂评价结果 |
5.6 不同条件对丙烷脱氢反应性能的影响 |
5.6.1 反应温度对丙烷脱氢反应性能的影响 |
5.6.2 反应空速对丙烷脱氢反应性能的影响 |
5.7 Zn基催化剂稳定性评价 |
5.7.1 催化剂评价结果 |
5.7.2 催化剂表征结果 |
5.8 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(3)负载型铂/铜基催化剂在多相催化中的“构效关系”研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 多相催化反应 |
1.2 负载型金属催化剂 |
1.2.1 负载型贵金属催化剂 |
1.2.2 负载型非贵金属催化剂 |
1.3 一氧化碳氧化反应 |
1.3.1 一氧化碳的产生 |
1.3.2 一氧化碳对人体的危害 |
1.3.3 一氧化碳的消除 |
1.3.4 一氧化碳氧化的应用 |
1.3.5 一氧化碳反应机理 |
1.4 负载型金属催化剂进行一氧化碳氧化的研究 |
1.4.1 铂基催化剂在一氧化碳氧化中的研究进展 |
1.4.2 铜基催化剂在一氧化碳氧化中的研究进展 |
1.5 丙烯直接氧化制备环氧丙烷 |
1.5.1 金基催化剂进行丙烯环氧化 |
1.5.2 银基催化剂进行丙烯环氧化 |
1.5.3 铜基催化剂进行丙烯环氧化 |
1.6 负载型催化剂的结构表征 |
1.6.1 原位漫反射傅里叶变换红外光谱 |
1.6.2 X射线吸收精细结构谱 |
1.7 本论文的选题 |
1.7.1 选题依据 |
1.7.2 研究内容及意义 |
第2章 Pt/Nb_2O_5催化剂在CO氧化中的“构效关系”研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器和化学试剂 |
2.2.1 化学试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 铂催化剂的合成 |
2.2.4 铂催化剂的结构表征 |
2.2.5 铂催化剂的CO氧化活性测试 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 铂催化剂在CO氧化反应中的催化性能 |
2.3.2 铂催化剂的结构性质 |
2.3.3 铂催化剂的还原性质和活性物种 |
2.3.4 讨论 |
2.4 本章小结 |
第3章:NbCu/SiO_2催化剂在CO氧化中的“构效关系”研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验和仪器部分 |
3.2.1 化学试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 催化剂的制备 |
3.2.4 催化剂的表征 |
3.2.5 催化剂的性能测试 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 催化剂的活性测试 |
3.3.2 催化剂的结构分析 |
3.3.3 讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 Cu/SiO_2催化剂在CO氧化中的“构效关系”研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验和仪器部分 |
4.2.1 化学试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 二氧化硅负载铜催化剂的制备 |
4.2.4 铜硅催化剂的表征手段 |
4.2.5 催化性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 铜硅催化剂的催化活性 |
4.3.2 新制备的铜硅催化剂的结构性质 |
4.3.3 铜硅催化剂的还原性和局部配位结构 |
4.3.4 水热步骤对铜硅催化剂的影响 |
4.3.5 氢气预处理对铜硅催化剂的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 铜基催化剂用于丙烯直接氧化制备环氧丙烷的初步探索 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 化学试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 催化剂的制备 |
5.2.4 催化剂的结构表征 |
5.2.5 催化剂的丙烯环氧化活性测试 |
5.3 分析结果与讨论 |
5.3.1 不同负载量的催化性能 |
5.3.2 反应气体比例对催化性能的影响 |
5.3.3 反应温度对催化性能的影响 |
5.3.4 预处理条件对催化性能的影响 |
5.3.5 助剂的掺杂对催化性能的影响 |
5.3.6 不同载体负载铜进行丙烯环氧化反应的活性 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)钒-铁改性KIT-6分子筛催化丙烷脱氢与二氧化碳耦合制丙烯(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 丙烯的应用与生产 |
1.2 丙烷脱氢制丙烯工艺 |
1.2.1 丙烷直接脱氢(PDH) |
1.2.2 O_2氧化丙烷脱氢(ODH) |
1.2.3 CO_2氧化丙烷脱氢(CO_2-ODH) |
1.3 CO_2加氢制低碳烯烃 |
1.3.1 费托合成路线(FTS) |
1.3.2 甲醇合成路线 |
1.3.3 直接合成路线 |
1.4 KIT-6分子筛 |
1.5 催化剂研究进展 |
1.5.1 丙烷脱氢催化剂 |
1.5.2 CO_2加氢制低碳烯烃催化剂 |
1.6 论文选题依据和主要研究内容 |
1.6.1 选题依据 |
1.6.2 主要研究内容 |
第2章 辅助浸渍V-Fe/KIT-6分子筛的制备及性能表征 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料和试剂 |
2.2.2 主要仪器和设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.4 表征方法 |
2.2.5 催化性能评价 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 XRD分析 |
2.3.2 SEM分析 |
2.3.3 FT-IR分析 |
2.3.4 N_2吸脱附分析 |
2.3.5 H_2-TPR分析 |
2.3.6 NH_3-TPD分析 |
2.3.7 合成方法对V-Fe/KIT-6催化性能的影响 |
2.3.8 V-Fe/KIT-6分子筛对丙烷直接脱氢和CO_2加氢制丙烯的影响 |
2.4 小结 |
第3章 V-Fe改性KIT-6分子筛催化丙烷脱氢与二氧化碳耦合制丙烯 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料及其试剂 |
3.2.2 实验仪器和设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.4 表征方法 |
3.2.5 催化剂性能评价 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 XRD分析 |
3.3.2 FT-IR分析 |
3.3.3 SEM分析 |
3.3.4 N_2吸脱附分析 |
3.3.5 XPS分析 |
3.3.6 H_2-TPR分析 |
3.3.7 NH_3-TPD分析 |
3.3.8 V/Fe摩尔比对催化活性的影响 |
3.3.9 进料比的影响 |
3.3.10 反应时间的影响 |
3.3.11 催化剂的再生 |
3.3.12 TG分析 |
3.4 小结 |
第4章 V-Fe改性Al-KIT-6分子筛催化丙烷脱氢与二氧化碳耦合制丙烯 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料及其试剂 |
4.2.2 实验仪器和设备 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.4 表征方法 |
4.2.5 催化剂性能评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 XRD分析 |
4.3.2 FT-IR分析 |
4.3.3 SEM分析 |
4.3.4 N_2吸脱附分析 |
4.3.5 H_2-TPR分析 |
4.3.6 XPS分析 |
4.3.7 NH_3-TPD分析 |
4.3.8 Si/Al比对V-Fe/Al-KIT6(x)催化性能的影响 |
4.3.9 C_3H_8和CO_2进料比的影响 |
4.3.10 催化剂性能随反应时间的变化 |
4.3.11 催化剂的再生 |
4.3.12 TG分析 |
4.3.13 单一反应和耦合反应制丙烯比较 |
4.4 小结 |
第5 章 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、硕士期间发表的学术论文及研究成果 |
(5)杂原子分子筛孔道限域金属催化剂的制备及其丙烷脱氢性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 研究背景 |
1.1 丙烷脱氢制丙烯方法介绍 |
1.1.1 丙烷直接脱氢制丙烯工艺 |
1.1.2 丙烷氧化脱氢工艺介绍 |
1.1.3 丙烷无机膜催化脱氢工艺 |
1.2 丙烷直接脱氢制丙烯过程概述 |
1.3 丙烷直接脱氢催化剂 |
1.3.1 铂基催化剂 |
1.3.2 铬基(CrOx)催化剂 |
1.3.3 其他催化剂 |
1.4 丙烷直接脱氢的金属限域催化剂介绍 |
1.5 选题的目的及论文思路 |
参考文献 |
第二章 材料表征仪器及方法 |
2.1 粉末X-射线衍射仪(Powder X-ray Diffraction, PXRD) |
2.2 原位粉末X-射线衍射仪(in-situ Powder X-ray diffraction,in-situ PXRD) |
2.3 漫反射紫外可见光谱仪(Diffuse reflection UV-visible Spectra,DR UV-vis) |
2.4 比表面积和孔径分布 |
2.5 一氧化碳脉冲吸附(CO-pulse adsorption) |
2.6 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM) |
2.7 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy, TEM) |
2.8 球差校正型高角环形暗场像-扫描透射电子显微镜(Cs-corrected High-Angle Annular Dark Field-Scanning Transmission Electron Microscopy, Cs-correctedHAADF-STEM) |
2.9 X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) |
2.10 原位X射线光电子能谱(in-situ X-ray Photoelectron Spectroscopy, in-situXPS) |
2.11 傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectoscopy, FT-IR) |
2.12 固体魔角旋转核磁共振波谱仪(Solid-state Magic Angle Spinning NuclearMagnetic Resonance, MAS NMR) |
2.13 氢气-程序升温还原(H2-Temperature Programmed Reduction, H2-TPR) |
2.14 X射线吸收精细结构谱(X-ray absorption fine structure spectra,XAFS) |
2.15 电感偶合等离子体原子发射光谱仪(Inductively Coupled Plasma Spectroscopy,ICP) |
2.16 热重分析仪(Thermogravimetric-Differential Thermal Analyses,TG-DTA) |
2.17 气相色谱(Gas Chromatograph,GC) |
第三章 含锡杂原子*BEA沸石孔道内限域金属催化剂的设计合成与催化性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要化学试剂和原料 |
3.2.2 合成Sn-Beta材料所用硅源的制备 |
3.2.3 不同锡含量的Sn-Beta沸石的制备 |
3.2.4 沸石孔道限域非贵金属催化剂Sn@Sn-Beta的制备 |
3.2.5 沸石孔道限域贵金属铂催化剂Pt@Sn-Beta的制备 |
3.2.6 对比催化剂的制备 |
3.2.7 材料表征 |
3.2.8 催化性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Sn杂原子沸石孔道限域金属催化剂Sn@Sn-Beta和Pt@Sn-Beta的制备 |
3.3.2 Sn杂原子沸石孔道限域金属催化剂Sn@Sn-Beta和Pt@Sn-Beta的物化性质表征 |
3.3.3 Sn杂原子沸石孔道限域贵金属Pt催化剂Pt@Sn-Beta的合成机理研究 |
3.3.4 Sn杂原子沸石孔道限域金属催化剂Sn@Sn-Beta和Pt@Sn-Beta的催化性能研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 抗焙烧Pt@Sn-Beta-ie-CR催化剂的设计合成与催化性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要化学试剂和原料 |
4.2.2 合成Sn-Beta材料所用硅源的制备 |
4.2.3 含结构导向剂沸石母体Sn-Beta-P的制备 |
4.2.4 抗焙烧的沸石孔道限域贵金属铂催化剂Pt@Sn-Beta-ie-CR的制备 |
4.2.5 对比催化剂的制备 |
4.2.6 材料表征 |
4.2.7 催化性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 抗焙烧的沸石孔道限域贵金属铂催化剂Pt@Sn-Beta-ie-CR的制备 |
4.3.2 抗焙烧的沸石孔道限域贵金属铂催化剂Pt@Sn-Beta-ie-CR的物化性质表征 |
4.3.3 抗焙烧的沸石孔道限域贵金属铂催化剂Pt@Sn-Beta-ie-CR的催化性能研究 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 超高稳定性Pt@Ge-UTL催化剂的设计合成与催化性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 主要化学试剂和原料 |
5.2.2 母体UTL-P及其焙烧样UTL-C的制备 |
5.2.3 制备稳固的UTL结构的载体 |
5.2.4 ECNU-15和ECNU-14载体的制备 |
5.2.5 超高稳定性Pt@Ge-UTL催化剂的制备 |
5.2.6 对比催化剂的制备 |
5.2.7 气固相还原UTL分子筛骨架制备IPC-2和IPC-6沸石材料 |
5.2.8 材料表征 |
5.2.9 催化性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 母体UTL及其经酸洗稳固后载体的制备 |
5.3.2 超高稳定性Pt@Ge-UTL催化剂的制备 |
5.3.3 超高稳定性Pt@Ge-UTL催化剂的物化性质表征 |
5.3.4 超高稳定性Pt@Ge-UTL催化剂的催化性能表征 |
5.3.5 气固相还原UTL分子筛骨架制备IPC-2和IPC-6沸石材料 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本论文主要研究成果与总结 |
6.2 研究工作展望 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(6)二氯乙烷氧氯化再生Pt基丙烷脱氢催化剂研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
第2章 文献综述 |
2.1 丙烷脱氢Pt基催化剂 |
2.1.1 丙烷脱氢工艺技术 |
2.1.2 Pt催化丙烷脱氢反应原理 |
2.1.3 Pt基催化剂的抗失活研究 |
2.2 烧结催化剂再生方法 |
2.2.1 烧结与再分散研究 |
2.2.2 氧化还原再生法 |
2.2.3 氧氯化再生法 |
2.3 氧氯化再生的研究现状 |
2.3.1 氧氯化在不同体系催化剂中的研究 |
2.3.2 氧氯化再生工艺研究 |
2.4 本文研究思路 |
第3章 实验部分 |
3.1 实验试剂与设备 |
3.2 催化剂表征方法 |
3.2.1 氮气物理吸附(N_2-BET) |
3.2.2 一氧化碳化学吸附(CO-Chem) |
3.2.3 X射线衍射(XRD) |
3.2.4 热重(TGA) |
3.2.5 氢气程序升温还原(H2-TPR) |
3.2.6 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
3.2.7 高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM) |
3.2.8 一氧化碳漫反射傅里叶变换红外光谱(CO-DRIFTS) |
3.2.9 X射线光电子能谱(XPS) |
3.3 催化剂再生与活性考评 |
3.3.1 实验装置 |
3.3.2 产物检测 |
3.3.3 数据处理 |
第4章 二氯乙烷氧氯化再生Pt-Sn/Al_2O_3催化剂的工艺探索与优化 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 催化剂及其预处理 |
4.2.2 再生工艺条件选取 |
4.2.3 催化剂活性考评条件 |
4.3 不同工艺条件对催化剂再生后反应性能的影响 |
4.3.1 EDC流量的影响 |
4.3.2 氧浓度的影响 |
4.3.3 再生温度的影响 |
4.3.4 再生时间的影响 |
4.4 再生对催化剂几何结构的影响 |
4.4.1 N_2物理吸附表征 |
4.4.2 XRD表征 |
4.4.3 SEM表征 |
4.4.4 CO-Chem和HAADF-STEM表征 |
4.5 本章小结 |
第5章 Sn的添加对Pt/Al_2O_3催化剂再生性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 载体和催化剂的制备 |
5.2.2 催化剂的再生与考评 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 N_2物理吸附表征 |
5.3.2 XRD表征 |
5.3.3 再生前后反应性能考评 |
5.3.4 TG表征 |
5.3.5 H_2-TPR表征 |
5.3.6 CO-DRIFTS表征 |
5.3.7 CO-Chem和HAADF-STEM表征 |
5.3.8 XPS表征 |
5.4 最优配比Pt-Sn/Al_2O_3催化剂再生工艺的优化调整 |
5.5 本章小结 |
第6章 不同氧化温度对Pt-Sn/Al_2O_3工业催化剂再生性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 催化剂的制备与考评方法 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.3.1 N_2物理吸附表征 |
6.3.2 再生前后反应性能考评 |
6.3.3 TG表征 |
6.3.4 H_2-TPR表征 |
6.3.5 CO-DRIFTS表征 |
6.3.6 CO-Chem和HAADF-STEM表征 |
6.3.7 XPS表征 |
6.4 特殊氧化温度催化剂再生条件的优化调整 |
6.4.1 工业氧化温度催化剂的再生优化 |
6.4.2 最高氧化温度催化剂的再生尝试 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(7)丙烷脱氢氧化物催化剂结构调控和性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 丙烷直接脱氢研究进展 |
1.2.1 丙烷直接脱氢反应 |
1.2.2 丙烷直接脱氢催化剂 |
1.3 丙烷氧气氧化脱氢制丙烯研究进展 |
1.3.1 丙烷氧化脱氢反应 |
1.3.2 氧气氧化脱氢催化剂 |
1.4 CO_2辅助丙烷脱氢制丙烯 |
1.4.1 CO_2辅助丙烷脱氢反应 |
1.4.2 CO_2辅助丙烷脱氢催化剂 |
1.5 研究意义与研究内容 |
2 催化剂制备、表征与评价 |
2.1 实验原料和试剂 |
2.2 催化剂制备 |
2.2.1 载体预处理 |
2.2.2 等量浸渍法制备催化剂 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 N_2-物理吸附(N_2-BET) |
2.3.2 程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.3 程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.3.4 程序升温氧化(TPO) |
2.3.5 X射线衍射(XRD) |
2.3.6 拉曼光谱(Raman) |
2.3.7 紫外漫反射光谱(UV-vis) |
2.3.9 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4 催化剂评价 |
3 丙烷直接脱氢反应 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂表征结果 |
3.2.1 载体及催化剂结构参数 |
3.2.2 催化剂XRD表征分析 |
3.2.3 催化剂拉曼表征分析 |
3.2.4 催化剂紫外表征分析 |
3.2.5 催化剂还原能力及还原组成分析 |
3.2.6 催化剂酸度分析 |
3.3 载体效应 |
3.4 H_2敏感性实验 |
3.5 小结 |
4 CO_2辅助丙烷脱氢反应 |
4.1 引言 |
4.2 载体效应 |
4.3 催化剂结焦量分析 |
4.4 CO_2敏感性分析 |
4.5 小结 |
5 氧化铝的晶型对丙烷脱氢性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂表征结果 |
5.2.1 钒负载不同晶型氧化铝催化剂XRD表征分析 |
5.2.2 催化剂组成与结构参数 |
5.2.3 催化剂酸度分析 |
5.2.4 催化剂拉曼表征分析 |
5.2.5 催化剂紫外表征分析 |
5.2.6 催化剂还原能力分析 |
5.2.7 催化剂XPS表征分析 |
5.3 催化剂性能评价 |
5.4 催化剂结焦量分析 |
5.5 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(8)丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究进展(论文提纲范文)
1 丙烷脱氢反应热力学 |
2 丙烷催化脱氢催化剂 |
2.1 贵金属Pt催化剂 |
2.1.1 贵金属Pt催化剂的活性中心和反应路径 |
2.1.2 Pt纳米粒子分散度的影响因素 |
2.1.3 Pt纳米粒子抗烧结性能的影响因素 |
2.1.4 Pt纳米粒子抗结焦性能的影响因素 |
2.2 金属氧化物催化剂 |
2.2.1 金属氧化物催化剂的活性中心和反应路径 |
2.2.2 金属氧化物分散度的影响因素 |
2.2.3 氧化物催化剂载体酸性质的调节 |
2.3 非金属碳材料催化剂 |
2.3.1 碳材料催化剂的活性中心 |
2.3.2 碳材料催化剂活性的影响因素 |
3 存在问题与挑战 |
4 结语与展望 |
(9)宽温型C3H6-SCR分子筛催化剂改性制备及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 HC-SCR的研究进展 |
1.2.1 HC-SCR催化剂 |
1.2.2 HC-SCR还原剂 |
1.2.3 HC-SCR反应机理 |
1.3 低温等离子体技术 |
1.3.1 低温等离子体技术的相关概述 |
1.3.2 NTP在 HC-SCR脱硝中的协同形式 |
1.3.3 NTP协同HC-SCR脱硝的研究现状 |
1.4 本文选题的意义、目的和研究内容 |
1.4.1 本文选题的意义和目的 |
1.4.2 本文的研究内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂和仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验气体 |
2.2 分子筛催化剂的合成制备 |
2.2.1 浸渍法合成制备三元Mn基ZSM-5 分子筛催化剂 |
2.2.2 不同等离子体协助制备三元Mn基分子筛催化剂 |
2.3 分子筛催化剂的活性评价 |
2.4 催化剂表征 |
2.4.1 X射线粉末衍射(XRD) |
2.4.2 热重分析(TG) |
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.4 傅里叶红外光谱仪(FTIR) |
2.4.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
3 Mn 基 ZSM-5 催化剂最优配方的合成设计以及宽温 SCR催化性能研究 |
3.1 Mn基 ZSM-5 分子筛催化剂的C_3H_6-SCR性能研究 |
3.1.1 金属活性组分的优化 |
3.1.2 金属助剂的优化 |
3.1.3 三效Mn基 ZSM-5 分子筛催化剂的SCR活性评价 |
3.2 三效Mn基ZSM-5 分子筛催化剂的表征 |
3.2.1 XRD分析 |
3.2.2 TG分析 |
3.2.3 SEM分析 |
3.2.4 FT-IR分析 |
3.2.5 XPS分析 |
3.3 本章小结 |
4 Mn基ZSM-5 分子筛催化剂的稳定性评价 |
4.1 Mn-ZSM-5 催化剂的稳定性评价 |
4.2 Mn-Zr-ZSM-5 催化剂的稳定性评价 |
4.3 Mn-Bi-ZSM-5 催化剂的稳定性评价 |
4.4 Mn-Zr-Bi-ZSM-5 催化剂的稳定性评价 |
4.5 本章小结 |
5 不同NTP处理条件对Mn基催化剂C_3H_6-SCR的影响 |
5.1 不同NTP协助Mn基分子筛催化剂的SCR性能评价 |
5.1.1 辉光放电等离子体协助Mn基分子筛催化剂的SCR性能评价 |
5.1.2 介质阻挡放电等离子体协助Mn基分子筛催化剂的SCR性能评价 |
5.2 催化剂表征 |
5.2.1 XRD分析 |
5.2.2 TG分析 |
5.2.3 SEM分析 |
5.2.4 FT-IR分析 |
5.2.5 XPS分析 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(10)氧化铝负载高分散Co、Ni、Fe丙烷脱氢催化剂研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
第2章 文献综述 |
2.1 丙烷脱氢工艺与催化剂 |
2.2 传统丙烷直接脱氢催化剂 |
2.2.1 Pt基催化剂性能研究 |
2.2.2 Cr系催化剂性能研究 |
2.3 单原子催化剂及其在丙烷脱氢反应中的应用 |
2.4 非贵金属催化剂在丙烷脱氢反应中的应用 |
2.5 本文论文框架 |
第3章 Co/Al_2O_3催化丙烷脱氢的粒径效应 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂与仪器设备 |
3.1.2 载体和Co/Al_2O_3催化剂的制备 |
3.1.3 催化剂的结构表征方法 |
3.1.4 催化剂性能考评方法 |
3.2 催化剂表征结果 |
3.2.1 ICP-AES |
3.2.2 氮气物理吸附 |
3.2.3 CO-Chem与HADDF-STEM |
3.2.4 XRD表征结果 |
3.2.5 H_2-TPR表征结果 |
3.2.6 XPS表征结果 |
3.3 Co-x/Al_2O_3催化剂性能 |
3.4 催化剂结焦性质表征结果 |
3.4.1 热重表征结果 |
3.4.2 拉曼光谱(Raman)与元素分析 |
3.4.3 结焦后的Co/Al_2O_3催化剂电镜图 |
3.4.4 热裂解气质联用(GC-MS) |
3.5 本章小结 |
第4章 高分散Co/Al_2O_3催化丙烷脱氢反应动力学性质 |
4.1 稳态动力学实验 |
4.1.1 实验方法 |
4.1.2 实验结果 |
4.2 原位红外-丙烯程序升温表征实验 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.2 实验结果 |
4.3 本章小结 |
第5章 Ni/Al_2O_3和Fe/Al_2O_3催化丙烷脱氢的粒径效应 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验试剂与仪器设备 |
5.1.2 载体和Ni/Al_2O_3催化剂以及Fe/Al_2O_3催化剂的制备 |
5.2 催化剂表征结果 |
5.2.1 ICP-AES |
5.2.2 氮气物理吸附 |
5.2.3 CO-Chem与HADDF-STEM |
5.2.4 XRD表征结果 |
5.2.5 H2-TPR表征结果 |
5.2.6 XPS表征结果 |
5.3 催化剂性能 |
5.3.1 Ni/Al_2O_3催化剂性能 |
5.3.2 Fe/Al_2O_3催化剂性能 |
5.4 结焦性质 |
5.4.1 热重分析 |
5.4.2 C_3H_6-DRIFTS |
5.5 本章小结 |
第6章 全文总结 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、Pt/Al_2O_3催化剂用于丙烯选择性还原NO(论文参考文献)
- [1]丙烷脱氢铂系催化剂改性制备研究[D]. 鲁凯. 青岛科技大学, 2021(02)
- [2]丙烷脱氢铬基及锌基催化剂研究[D]. 张琳. 烟台大学, 2021(11)
- [3]负载型铂/铜基催化剂在多相催化中的“构效关系”研究[D]. 王苗苗. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [4]钒-铁改性KIT-6分子筛催化丙烷脱氢与二氧化碳耦合制丙烯[D]. 刘瑞强. 西北师范大学, 2021(12)
- [5]杂原子分子筛孔道限域金属催化剂的制备及其丙烷脱氢性能的研究[D]. 马跃. 华东师范大学, 2021
- [6]二氯乙烷氧氯化再生Pt基丙烷脱氢催化剂研究[D]. 杨环. 华东理工大学, 2021(08)
- [7]丙烷脱氢氧化物催化剂结构调控和性能研究[D]. 赵文婷. 青岛科技大学, 2021(02)
- [8]丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究进展[J]. 徐志康,黄佳露,王廷海,岳源源,白正帅,鲍晓军,朱海波. 化工进展, 2021(04)
- [9]宽温型C3H6-SCR分子筛催化剂改性制备及其催化性能研究[D]. 秦娅华. 重庆理工大学, 2021(02)
- [10]氧化铝负载高分散Co、Ni、Fe丙烷脱氢催化剂研究[D]. 冉瑶. 华东理工大学, 2020(08)