徐云鹏
,
田志坚
,
徐竹生
,
王炳春
,
李鹏
,
王少君
,
胡玥
,
马英冲
,
李坤兰
,
刘彦军
,
余加祐
,
林励吾
催化学报
以溴化 N-烷基取代咪唑离子液体为反应介质,采用离子热法合成了AEL型硅磷酸铝分子筛,并考察了不同离子液体和反应物中正硅酸四乙酯的添加量对分子筛结构的影响. 结果表明,以1-乙基-3-甲基溴化咪唑为反应介质,并引入正硅酸四乙酯时,产物为含有未知结构晶体的AEL型硅磷酸铝分子筛,而且随着正硅酸四乙酯添加量的增大,未知结构晶体增多. 以 1-己基-3-甲基溴化咪唑为反应介质时,产物为高结晶度的上述未知结构晶体.
关键词:
离子热合成
,
离子液体
,
硅磷酸铝分子筛
,
AEL结构
徐金光
,
田志坚
,
索掌怀
,
徐秀峰
,
曲秀华
,
徐云鹏
,
徐竹生
,
林励吾
催化学报
在反相微乳液中以碳酸铵共沉淀法制备了LaMnAl11O19-α甲烷燃烧催化剂,比较了反相微乳液法与普通碳酸铵共沉淀法对催化剂相结构、比表面积、孔结构及其催化甲烷燃烧性能的影响.结果表明,反相微乳液法制备的催化剂前驱体平均粒径为2.3 nm,而普通碳酸铵共沉淀法得到的催化剂前驱体平均粒径为30.1 nm.在乙醇超临界干燥阶段,反相微乳液法制备的催化剂前驱体较容易发生铝羟基分子间脱水,形成较为丰富的孔,保持了各组分分布的均匀性,从而促进了六铝酸盐的形成,所得样品具有较大的比表面积和较高的催化甲烷燃烧的活性.
关键词:
甲烷
,
催化燃烧
,
六铝酸盐
,
反相微乳液
,
镧
,
锰
,
碳酸铵
,
共沉淀
汪哲明
,
田志坚
,
滕飞
,
徐云鹏
,
胡胜
,
谭明伟
,
徐竹生
,
林励吾
催化学报
利用X射线衍射、N2物理吸附与NH3-程序升温脱附等手段以及异辛烷加氢裂化探针反应研究了硅烷化处理对Pt/SAPO-11催化剂结构和酸性的影响, 并考察了催化剂对正十二烷临氢异构化反应的催化性能. 结果表明,硅烷化处理有效清除了样品外表面的酸性位,减少了发生在外表面的非选择性裂化反应. 硅烷化处理后,催化剂对单支链异构体的选择性明显提高,尤其对单支链端甲基异构体的选择性显著提高,但催化剂的总体异构化选择性有所降低. 硅烷化处理可能造成催化剂的孔口窄化,从而提高单支链异构体的选择性,但同时也导致其微孔孔道内裂化反应的增多.
关键词:
硅烷化
,
铂
,
SAPO-11分子筛
,
正十二烷
,
临氢异构化
,
选择性
裴仁彦
,
徐云鹏
,
魏莹
,
温国栋
,
李科达
,
王磊
,
马怀军
,
田志坚
,
林励吾
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.00701
在1-丁基-3-甲基溴化咪唑([bmim]Br)离于液体中引入有机胺合成了LTA型磷酸铝分子筛(AlPO4-42),采用热重分析、核磁共振光谱、红外光谱以及荧光光谱对所得晶化产物进行了表征,并考察了体系的晶化动力学.结果表明,有机胺以特定的聚集形态协同离子液体阳离子起到助模板剂的作用,并填充在AlPO4-42分子筛孔道中.晶化产物随晶化时间的演变表明,体系中有机胺浓度的变化改变了动力学路径.高浓度有机胺所形成的聚集体组装周围的无机物种,促进了sod或lta笼结构的形成,并导致立方相的LTA骨架晶化.
关键词:
离子热合成
,
磷酸铝分子筛
,
有机胺
,
助模板剂
,
LTA型结构
王从新
,
刘千河
,
刘雪斌
,
阎立军
,
罗琛
,
王磊
,
王炳春
,
田志坚
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60524-X
在固定床反应器中,以大豆油为模型原料,研究了反应温度、压力、氢油比和空速等条件对Pt/SAPO-11催化油脂一步加氢制异构烷烃反应的影响,并分析了反应中间产物、气体产物(CO,CO2)及烷烃终产物的变化趋势.结果表明,高温、低压或低氢油比可抑制酯、羧酸和醛的氢解以及醇的生成,促进油脂脱氧选择性地向脱羧和脱羰方向进行;异构烷烃收率随温度升高或空速减小而先增加后下降,但反应压力和氢油比的影响不大.另外,对油脂一步加氢过程可能的反应历程进行了讨论.
关键词:
油脂
,
烷烃
,
加氢脱羧
,
SAPO-11分子筛
,
加氢异构化
李敏
,
王冬娥
,
李佳鹤
,
潘振栋
,
马怀军
,
姜玉霞
,
田志坚
,
陆安慧
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62779-7
随着原油资源重质化和劣质化的加剧以及对清洁燃料油品需求的不断增加,将重质油加工成清洁燃料成为现代炼厂面临的挑战.悬浮床加氢是重质油转化为清洁液体燃料的先进技术,其核心难题是高效加氢催化剂的开发.MoS2在石油化工领域油品加氢提质研究中表现出非常好的催化加氢性能.MoS2晶体结构中有两种面:沿S-Mo-S层间的剥离面,又称基面,化学性质稳定;沿Mo-S的断裂面,又称棱面,具有大量的不饱和键,化学性质不稳定,可做催化活性中心.由于MoS2结构和形貌对其物理化学性能有重要影响,所以通过合理设计和调控MoS2的结构和形貌可增加暴露的催化活性位,进而改善其催化性能.本文以七钼酸铵和硫代乙酰胺为原料,水合肼做还原剂,采用不同表面活性剂(包括PEG,PVP,P123,SDS,AOT和CTAB)辅助的水热合成法制备了结构及形貌可控的MoS2,并提出不同表面活性剂条件下MoS2催化剂的生长机理,进一步研究了重油模型化合物稠环芳烃蒽的催化加氢性能.结果表明,在不同表面活性剂辅助的条件下分别制得了由MoS2纳米片组装而成的球形、块状和花状的MoS2产物;通过改变表面活性剂种类可调变MoS2纳米片的长度、堆积层数、层间距以及最终产物的形貌.在PEG或PVP辅助下得到了球形MoS2产物,其中MoS2纳米片长<15 nm,堆积层数<6.在PEG辅助下制备的球形MoS2粒径约为250 nm,尺寸均一且分散性好.在PVP辅助下MoS2粒径在200–450 nm,粒径分布范围宽且有明显团聚.在P123或SDS辅助下得到了团聚较明显的块状微米级MoS2产物.在P123辅助下得到的MoS2纳米片长<15 nm,层数<6.在SDS辅助下制备的MoS2纳米片长>20 nm,堆积层数>8.在AOT或CTAB辅助下得到团聚比较严重的花状微米级MoS2产物,其中MoS2纳米片长>20 nm,堆积层数>8.另外,水热反应过程中,高温高压的环境促进了反应体系中游离的NH4+插入到MoS2层状结构中,导致MoS2纳米片层间距增大.基于此,本文提出了不同表面活性剂辅助的水热过程中不同结构和形貌MoS2产物的形成机理.对不同结构和形貌的MoS2样品进行了悬浮床蒽加氢催化性能评价.结果表明,PEG辅助制备的MoS2催化剂具有最高催化加氢活性.该MoS2催化剂中纳米片层短,堆积层数少,暴露了更多的加氢活性位.单分散的球形MoS2颗粒粒径小,分散性好,有利于加氢活性位的充分暴露,进而表现出较好的催化性能.本文所采用的表面活性剂辅助的水热法为可控合成不同结构和形貌的过渡金属硫化物提供了有效指导和借鉴.
关键词:
二硫化钼
,
表面活性剂辅助
,
形貌可控
,
单分散
,
活性位
,
蒽加氢
章冠群
,
王冬娥
,
冯培
,
石松
,
王从新
,
郑安达
,
吕广
,
田志坚
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62853-5
杂原子分子筛是指在硅铝分子筛或磷铝酸盐分子筛中含有骨架内或骨架外某种原子或其化合物的分子筛.这些杂原子可以是某些主族元素(如硼、锗、镓)或有变价特性的过渡金属元素(如钛、铁、钴、镍)等.将杂原子或其化合物通过浸渍、离子交换、水热晶化等方式引入沸石分子筛骨架中形成杂原子分子筛,往往可以改变沸石分子筛的骨架结构和理化性能,并赋予沸石分子筛新的催化反应性能.自1983年钛硅分子筛TS-1被发现能够高效催化烯烃环氧化以来,许多杂原子分子筛因其在催化烷烃类及芳烃类氧化、醛酮选择氧化及烯烃类环氧化等领域表现出的优良性能得到了广泛关注.目前,合成含不同杂原子的分子筛已成为分子筛材料开发的一个重要内容.分子筛的微孔孔道结构赋予了被引入其中作为催化中心的杂原子对反应物/产物分子独特的择形选择性;同时,分子筛骨架与杂原子之间往往存在化学键或空间限域作用,使得杂原子在高温高压等反应条件下依然保持高度的分散性,避免由于团聚导致活性降低.钴离子及含钴化合物在烷烃及芳烃类催化氧化反应中表现出很好的活性,能够利用分子氧实现对高碳烷烃及烷基苯的催化氧化.将钴离子及其化合物引入具有合适孔道结构的分子筛,可以提高催化反应的选择性.目前将对含钴分子筛的合成研究主要有后处理法及直接水热法.后处理法包括负载法及离子交换法,用于制备含有钴物种的硅铝分子筛;而直接水热法主要用于制备含有骨架钴的磷酸铝分子筛.目前为止,使用水热法合成含钴的分子筛材料的合成及其催化应用至今鲜有研究报导.这主要是由于传统的分子筛合成体系的高碱性环境会导致钴盐的沉淀,导致其无法被引入分子筛.我们通过优化合成条件,利用含氟体系直接水热法将钴引入Beta分子筛,得到含超微氧化亚钴团簇的Beta沸石分子筛.通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜及H2程序升温还原等表征手段对合成样品的物理化学性质进行了研究,并与使用浸渍、离子交换得到的含钴Beta沸石及水热合成得到的含钴AlPO-5分子筛的相关性质进行了对比.合成得到的含钴分子筛材料中,钴物种以亚纳米尺度的氧化亚钴颗粒形式存在.我们使用分子氧作为氧源,考察了该含超微氧化亚钴的Beta沸石作为催化剂催化乙苯氧化反应的活性.与浸渍、离子交换制得钴硅分子筛及含有骨架钴的磷酸铝分子筛材料相比,含超微氧化亚钴的Beta分子筛表现出更高的催化活性及对苯乙酮/醛的选择性.
关键词:
Beta分子筛
,
氧化亚钴
,
超微氧化亚钴颗粒
,
乙苯氧化
吕元
,
徐竹生
,
林励吾
,
臧连发
,
田志坚
,
刘伟成
,
张涛
催化学报
与新鲜Mo/HZSM-5(F)催化剂相比,于973 K以甲烷活化后的Mo/HZSM-5(A)对丙烷芳构化的活性和芳烃选择性都得到显著提高,芳烃的收率从3.35%提高到13.82%.根据催化剂(F)用于甲烷芳构化时存在活性诱导期,结合本实验的丙烷芳构化结果及XRD结果,提出担载于分子筛表面的MoO3经甲烷活化后转化为α-Mo2C后才对烷烃芳构化有较高活性.碳化钼是活性相,它的作用不在于活化烷烃,而是为H聚合为H2并脱附至气相提供"窗口"(氢反溢流机理).
关键词:
丙烷
,
芳构化
,
活化
,
氧化钼
,
HZsM-5沸石
,
活化
,
碳化钼
,
甲烷
徐平
,
徐云鹏
,
滕飞
,
胡胜
,
谭明伟
,
徐竹生
,
田志坚
催化学报
采用共沉淀方法制备了固体酸载体WO3-ZrO2,考察了W含量和焙烧温度等对WO3-ZrO2酸性和物相结构的影响,并且考察了Pd/WO3-ZrO2催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能. 结果表明,Pd/WO3-ZrO2催化剂的催化性能与固体强酸的W含量及晶相结构密切相关. 在w(W)=13.2%～15.8%时,经700～800 ℃焙烧,WO3在ZrO2表面达到单层分散,且大部分ZrO2以四方晶相存在,所制备的0.5%Pd/WO3-ZrO2对正庚烷异构化反应的催化活性可达到70.4%,选择性可达到81.0%.
关键词:
钯
,
氧化钨
,
氧化锆
,
负载型催化剂
,
庚烷
,
加氢异构化
王亚松
,
徐云鹏
,
李大伟
,
刘浩
,
厉晓蕾
,
陶硕
,
田志坚
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60278-3
基于沸石咪唑骨架材料在离子液体和低共熔溶剂中冷却结晶的析出方式，开发了一种离子热法合成沸石咪唑骨架材料的新途径，采用X射线衍射、扫描电镜、核磁共振光谱、红外光谱以及热重分析等方法对制备的产物进行了表征，研究了合成条件对产物结晶度、尺寸和形貌的影响，探讨了沸石咪唑骨架材料在离子热合成体系中的溶解-结晶析出机理。研究发现，冷却速率能够影响产物形貌，急速冷却时， sod (RCSR代码)型产物的形貌为球形， zni (RCSR代码)型产物为棒状或平板状；程序控制冷却时， sod型产物的形貌为多面体， zni型产物呈团簇状。
关键词:
离子热合成
,
沸石咪唑骨架材料
,
溶解-结晶机理
,
溶解度
,
冷却析出
