王爱萍
,
徐海波
,
芦永红
,
胡杰珍
,
孔祥峰
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田丙伦
,
董辉
催化学报
以TiN纳米粉体和RuCl3为前驱体,采用浸渍热分解法合成了Ru0.1Ti0.9O2纳米粉体,并以其为载体利用固相反应制备了Pt/Ru0.1Ti0.9O2催化剂.通过X射线衍射和透射电镜观察到RuO2和TiO2之间形成了金红石相的固溶体,Pt被均匀地担载于Ru0.1Ti0.9O2表面.在0.5 mol/LH2SO4溶液中的极化曲线测试发现担载Pt与Ru0.1Ti0.9O2具有协同作用,因而具有优异的析氢、析氧电催化性能.质子交换膜燃料电池测试初步表明,Pt/Ru0.1Ti0.9O2具有高的氧阴极还原反应催化活性,进一步的反极实验证明其具有比Pt/C更高的稳定性.
关键词:
氮化钛
,
氧化钉
,
氧化钛
,
浸渍热分解
,
燃料电池
,
水电解
,
催化剂载体
,
导电氧化物
舒玉瑛
,
田丙伦
,
马丁
,
包信和
,
徐奕德
催化学报
采用机械混合、机械混合后焙烧和机械混合后微波处理等方法制备Mo/HZSM-5催化剂,并对催化剂上甲烷芳构化反应性能进行了考察.结果表明,与浸渍法相比,用机械混合法、固相反应法和微波法制备的催化剂,在保持甲烷转化率不变的前提下,能明显提高芳烃选择性并减少积炭的生成;不同方法制备的Mo/HZSM-5催化剂上Mo物种的落位不同,机械混合法、固相反应法和微波法使Mo物种较多地落位于分子筛外表面.结合反应结果可以得出,落位于分子筛外表面的Mo物种对甲烷芳构化反应更为有利,而且明显减少积炭的生成.
关键词:
钼基催化剂
,
HZSM-5分子筛
,
制备方法
,
表征
,
甲烷
,
芳构化
田丙伦
,
刘红梅
,
苏玲玲
,
舒玉瑛
,
徐奕德
催化学报
研究了Co的添加对Mo/MCM-22催化剂甲烷无氧芳构化反应性能的影响.发现用共浸渍法制备的Co/Mo摩尔比为0.2的催化剂具有较高的活性,而先浸渍Mo后浸渍Co的催化剂具有较好的稳定性.XRD实验表明,Co及Mo的氧化物均高度分散在分子筛表面,其担载降低了分子筛的衍射强度.不同接触时间下催化剂的反应结果表明,接触时间长,积炭选择性随接触时间增加而迅速增加;接触时间短,积炭选择性随接触时间增加而减少.积炭催化剂的TG研究表明,催化剂上的积炭主要有两种形式.低温积炭随反应时间增加而迅速增多,高温积炭的变化则较为缓慢.低温积炭可能是导致催化剂活化和失活的主要原因.高温积炭可能是一种大分子量的碳氢物种,位于MCM-22分子筛的“超笼”中,表明MCM-22有较大的容积炭能力.
关键词:
甲烷
,
无氧芳构化
,
氧化钴
,
氧化钼
,
MCM-22沸石
,
积炭
刘红梅
,
田丙伦
,
李永刚
,
包信和
,
徐奕德
催化学报
甲烷在Co-Mo/HZSM-5催化剂上进行无氧芳构化反应的评价结果表明,Co的添加大大提高了Mo/HZSM-5催化剂在反应过程中的稳定性. BET实验证明,反应后的积炭对Co-Mo/HZSM-5催化剂孔道堵塞的程度较小. 对积炭催化剂进行的一系列程序升温表面反应(如TPH,TPCO2和TPO)结果表明,TPO谱上有两个峰温明显不同的烧炭峰,Co的添加明显抑制了高温积炭的生成. H2主要与高温积炭发生反应,这部分积炭是催化剂失活的主要原因; CO2对低温积炭的影响则尤为明显. TEM结果表明,积炭催化剂上存在丝状积炭物种. 碳丝不能与H2反应,但能被CO2除去. Co的添加促进了丝状积炭物种的生成,碳丝并不是导致催化剂失活的因素.
关键词:
甲烷
,
脱氢芳构化
,
钼
,
HZSM-5分子筛
,
负载型催化剂
,
钴
,
积炭
,
程序升温表面反应
田丙伦
,
舒玉瑛
,
刘红梅
,
王林胜
,
徐奕德
催化学报
考察了Co-Mo/HZSM-5催化剂对甲烷芳构化反应的催化性能及催化剂上的积炭.采用碳数平衡计算法和TG法得出的平均积炭速率比较接近,在不同空速下,360 min内,催化剂上的积炭量都接近5%.对烧炭TG曲线的分析结果表明,积炭量约为5%时,积炭能分散于分子筛表面.在高空速下,积炭容易沉积在分子筛的外表面;在低空速下,积炭容易沉积在分子筛的内表面.在空速3000 ml/(g.h)下积炭时,其烧炭动力学过程符合一级反应过程,烧炭活化能为140.8 kJ/mol.
关键词:
甲烷
,
脱氢芳构化
,
热重分析
,
钴
,
钼
,
HZSM-5沸石
,
烧炭动力学
刘红梅
,
李涛
,
田丙伦
,
徐奕德
催化学报
对经过程序升温表面甲烷无氧芳构化反应后的Mo/HZSM-5催化剂上的积炭进行程序升温加氢反应和程序升温二氧化碳反应,并对相应的催化剂上的积炭进行程序升温氧化反应和热重实验,以研究催化剂上的不同积炭物种. 结果表明,甲烷无氧芳构化反应后有两类烧炭峰,一类是低温烧炭峰,另一类是高温烧炭峰;H2主要对高温烧炭峰发生作用,对低温烧炭峰几乎没有影响;CO2可同时对两种烧炭峰产生影响. 由此推论,甲烷在无氧条件下直接转化生成芳烃的反应过程中,沉积在Mo/HZSM-5催化剂上的积炭有三种形式,即: 能够与H2反应的积炭,能够与CO2反应的积炭和可能以Mo2C形式存在的物种.
关键词:
甲烷
,
脱氢芳构化
,
Mo/HZSM-5沸石
,
程序升温反应
,
积炭
舒玉瑛
,
马丁
,
田丙伦
,
徐奕德
,
包信和
催化学报
用高硅含磷五员环沸石分子筛(商品代号HZRP-1)作为载体,制备了Mo/HZRP-1催化剂.与Mo/HZSM-5相比,Mo/HZRP-1对甲烷无氧脱氢芳构化反应也表现出较好的催化性能.实验过程中,在反应气中添加N2作为内标物,给出包括甲烷在Mo/HZRP-1上的结焦量、转化率及各产物选择性在内的总碳物料平衡计算结果.考察了不同Mo担载量对催化剂性能和积炭行为的影响;重点考察了不同温度焙烧后20%Mo/HZRP-1催化剂的性能和积炭行为.在反应的初始阶段,6%Mo/HZRP-1表现出很高的活性:反应进行30 min时,甲烷转化率为11%,芳烃选择性达81%,而催化剂的结焦选择性仅为12%.BET,NH3-TPD和催化反应等表征结果表明:Mo物种的数量和状态,分子筛的酸强度和酸量以及分子筛的孔道结构是决定甲烷无氧脱氢芳构化反应性能和积炭行为的关键因素.
关键词:
钼
,
HZRP-1分子筛
,
甲烷
,
脱氢
,
芳构化
,
积炭
,
氨
,
程序升温脱附
