左宜赞
,
张强
,
韩明汉
,
王金福
,
王铁锋
,
王德峥
,
金涌
催化学报
对Cu/Zn/Al/Zr甲醇合成催化剂进行高温烧结后采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等手段对烧结催化剂进行了表征,并对它们的活性和机理模型进行了评价和研究.结果表明,在较高烧结温度下Cu/Zn/Al/Zr甲醇催化剂中的Cu和ZnO晶粒增大,并使催化剂的形貌从串珠状转变为颗粒聚集体;烧结温度越高,晶粒越易增大,因而催化剂活性越低.可采用方程k1/k10=A×t-B描述催化剂失活过程.结果表明,随着烧结温度由400升至500℃,其幂指数B由0.076增至0.171,而失活级数由14降至7.在较低烧结温度下,催化剂微晶在其表面的迁移和聚集是烧结失活的主要因素.随着烧结温度升高,原子通过气相形式迁移的贡献有所增加.
关键词:
铜
,
锌
,
铝
,
锆
,
甲醇合成
,
失活
,
烧结
解峰
,
黎汉生
,
赵学良
,
任飞
,
王德峥
,
王金福
,
刘敬利
催化学报
采用X射线衍射、红外光谱、程序升温脱附和微反等技术对一系列不同方法制备的活性Al2O3催化剂的结构和性能进行了表征,探讨了催化剂的结构与甲醇脱水反应性能之间的构效关系,提出了甲醇在活性Al2O3催化剂表面脱水的反应机理. 结果表明,活性Al2O3主要由γ-Al2O3和无定形的Al2O3组成,其表面存在σⅠ和σⅡ两种L酸吸附位. 甲醇在Al2O3表面有两种吸附态,即分子吸附态和解离吸附态,其中甲醇的分子吸附为可逆吸附,而解离吸附态甲醇(即甲氧基)在催化剂表面解离成表面甲氧基和羟基,当反应温度较高时,表面甲氧基会进一步分解产生CO,H2以及少量的CO2,CH4和C等. 二甲醚的生成是分子吸附态甲醇与临近的解离吸附态甲醇相互作用的结果.
关键词:
氧化铝
,
甲醇
,
脱水
,
二甲醚
,
反应机理
冯冬梅
,
左宜赞
,
王德峥
,
王金福
催化学报
二甲醚水蒸气重整制氢反应是燃料电池理想的供氢方式之一.探讨了二甲醚水蒸气重整过程中的反应与反应、反应与传热的耦合协同效应.采用二甲醚水解催化剂ZSM-5(硅铝比为25)和甲醇水蒸气重整催化剂(Cu-Zn系列及商用Cu-Zn-Al催化剂)混合制得二甲醚水蒸气重整的复合催化剂.在固定床反应装置中评价了催化剂活性并对催化剂进行了透射电镜、X射线衍射及N2吸附表征.结果表明,复合催化剂的活性除了受催化剂组成和铜含量的影响外,还与Al和Zr的量有关.在Cu:Zn摩尔比为60:30时,Al和Zr的同时加入使催化剂中Cu晶粒分散最好,催化剂具有较高的低温活性,二甲醚在空速为4 922 ml/(g·h)和260℃下的转化率达到72%.
关键词:
二甲醚
,
水蒸气重整
,
制氢
,
酸性催化剂
,
铜基催化剂
胡蓉蓉
,
程易
,
谢兰英
,
王德峥
催化学报
采用回流法在酸性介质中合成了掺杂贵金属Ag的氧化锰八面体分子筛(OMS-2). 利用X射线衍射、低温N2吸附、透射电子显微镜及程序升温脱附(TPD)等技术对固体材料的结构进行了表征,考察了材料对CO氧化反应的催化性能,以及Ag的掺杂对该反应的影响. 结果表明,合成的OMS-2材料属于cryptomelane一维隧道结构,适量Ag的掺杂使分子筛的有序性得到改善,孔径更均一. Ag的加入还能明显提高催化剂的反应活性. O2-TPD和CO-TPD实验表明, Ag的引入使材料对CO的吸附性能及晶格氧的扩散能力得到显著增强,这是提高催化剂对CO氧化催化能力的主要原因.
关键词:
氧化锰
,
八面体分子筛
,
银
,
一氧化碳
,
氧化
吴芹
,
陈和
,
韩明汉
,
王金福
,
王德峥
,
金涌
催化学报
制备了五种对水稳定性好、带- SO3H 官能团的Br(o)nsted酸离子液体,并用它们催化棉籽油酯交换反应制备生物柴油. 结果表明,磺酸类Br(o)nsted酸离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中的含氮官能团和碳链长度有关,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最好,其活性接近于浓硫酸催化剂. 离子液体容易同产物分离,具有很好的稳定性,可以循环使用,对环境友好,是制备生物柴油的较理想催化剂.
关键词:
离子液体
,
Br(o)nsted酸
,
酸催化
,
棉籽油
,
酯交换反应
,
生物柴油
左宜赞
,
安欣
,
韩明汉
,
王金福
,
王德峥
,
金涌
催化学报
通过控制去离子水洗涤次数,制备了一系列不同钠含量的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2甲醇合成催化剂,研究了钠含量对催化剂活性和稳定性的影响.结果表明,催化剂的活性和稳定性随着残存钠含量的降低而迅速增加.通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征发现,残存的钠会加速催化剂的烧结,使晶粒长大,降低催化剂的比表面积.为了得到高活性和高稳定性的铜基甲醇催化剂,必须将催化剂中的钠含量控制在0 5 mg/g以下.
关键词:
钠
,
铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
氧化锆
,
甲醇合成
,
烧结
,
稳定性
徐聪
,
韩明汉
,
王德峥
,
金涌
催化学报
采用FT-IR,XRD,BET,TPD,元素分析及孔结构和比表面积测试等手段研究了骨架外氧化铝存在的条件下,HF处理对Hβ沸石结构和酸性的影响,并提出了HF改性机理. 结果表明,在酸处理和氟化的双重影响下,桥形羟基(3605 cm-1)、骨架外铝物种的羟基(3660 cm-1)和不稳定骨架铝物种的高频羟基(3782 cm-1)逐渐减少,而链末端Si羟基(3745 cm-1)和羟基窝附近Si羟基(3730 cm-1)逐渐增多. 同时,随着处理程度的加深,β沸石的总酸量逐渐减少并趋于稳定,强弱酸比值逐渐增大,B酸量先降后升,L酸量逐渐下降. 但是,改性程度较深时β沸石的酸性变化不大.
关键词:
β沸石
,
表面酸性
,
氢氟酸
,
改性机理
王德峥
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60103-9
使用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学的学者大部分未注意到该动力学包含了所有吸附物种采用拟稳态假设的隐含条件,因而他们通常忽视了确认实验条件是否允许采用拟稳态假设.然而,对于大部分气固催化反应,拟稳态假设的成立需基于催化活性位浓度很小的前提.对于催化活性位浓度高的反应体系,其覆盖度较高的吸附物种不满足拟稳态假设.因此,在这种情况下通过实验测定的动力学常数没有物理意义,而仅为该实验条件下的数学回归参数.本文将活性位浓度小于最高反应气浓度的十分之一视为拟稳态假设成立的充分条件,通过估算发现许多催化剂并不满足该条件.
关键词:
朗格缪尔吸附等温线
,
Langmuir-Hinshelwood动力学
,
吸附物种
,
拟稳态假设
,
速控步骤
,
微观动力学
陈智涛
,
韩明汉
,
王德峥
,
魏飞
催化学报
通过ICP-AES和XRD等表征手段,考察了稀土金属Ce化合物对Cu基氧氯化催化剂活性及稳定性的影响.研究表明,Ce在反应初期转变成的CeO2具有储存和传递氧的功能,从而提高催化剂的活性.在400℃反应300 h后,催化剂的活性显著下降,其原因是由于86%的Ce与载体发生作用,生成难溶的物质,失去助催化的作用.同时,随着反应的进行,CeO2晶相晶粒长大也造成催化剂活性下降.
关键词:
氧氯化
,
铈
,
铜基催化剂
,
载氧
,
失活
李文俊
,
王垚
,
王德峥
,
魏飞
催化学报
介绍了一种新型气体吸附测量装置. 该装置利用压差法测量,采用美国MKS高精度压差传感器来提高测量精度,通过微调泄漏阀控制极小进气量,并且采用间断法与连续法相结合. 实验证明,该装置具有很好的可重复性,能获得高分辨率及超低压吸附等温线.
关键词:
表面积
,
吸附等温线
,
孔径分布
,
微孔材料
,
碳纳米管
