牛怀成
,
李利春
,
李瑛
,
郭荔
,
唐浩东
,
韩文锋
,
刘化章
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2013.20854
采用共沉淀法制备了MgF2,CrF3与不同Cr含量的Cr(x)-MgF2样品,采用X射线粉末衍射、N2物理吸附-脱附、透射电镜、吡啶吸附的傅里叶变换红外光谱和NH3程序升温脱附等手段对样品的晶相结构、孔结构及表面性质进行了表征,并运用CHClF2的歧化反应评价了它们的催化活性.结果发现,Cr物种以无定形的形式掺杂在MgF2中,抑制了其晶粒的长大,使得MgF2的比表面积增加,孔径减小,并增强了其表面酸性.Cr掺杂的MgF2在CHClF2的歧化反应中具有优异的催化性能.
关键词:
中孔氟化镁
,
氟化铬
,
二氟一氯甲烷
,
歧化反应
,
共沉淀法
周亚萍
,
蓝国钧
,
周斌
,
姜维
,
韩文锋
,
刘化章
,
李瑛
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60596-8
采用模板法合成了介孔炭(MC),研究了其孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂Ba-Ru-K/MC性能的影响,采用N2吸附脱附、扫描电镜和透射电镜等手段对介孔炭的孔结构进行了表征.研究发现,介孔炭载体的孔结构取决于模板剂的用量,当SiO2/C质量比为1.0时,所制介孔炭比表面积最大.介孔炭负载的Ba-Ru-K催化剂活性与其介孔比表面积相关.在425℃,10 MPa和10000h-1条件下,合成氨的反应速率为139 mmol/(gat·h).
关键词:
介孔炭
,
钌基催化剂
,
高比表面积
,
孔结构
,
氨合成
唐浩东
,
刘化章
,
杨霞珍
,
李瑛
催化学报
在固定床反应器中超临界相条件下研究了熔铁催化剂上的费托合成反应,发现在超临界介质中反应物和产物更容易扩散,较好地抑制了催化剂表面非活性碳的沉积,从而提高了费托合成反应中的CO转化率和烯烃选择性,增加了链增长因子,降低了甲烷选择性. 同时,考察了超临界介质、反应温度、压力、H2/CO比和空速等条件对费托合成反应的影响. 结果表明, C 5-8 正构烷烃在催化剂活性温度下都是适宜的超临界介质. 当温度和压力都在介质的临界点以上时,介质表现出较好的传质与传热性能,可改善费托合成反应性能.
关键词:
熔铁催化剂
,
超临界流体
,
正构烷烃
,
费托合成
,
合成气
刘化章
催化学报
近20多年来,随着英国BP公司钌基催化剂的发明和我国亚铁基熔铁催化剂体系的创立,标志着合成氨催化剂进入了一个新的发展时期,由唯一的传统FeO4路线发展为三条技术路线,并各自取得了重大进展.本文扼要介绍了Fe3O4基传统催化剂和钌基催化剂的主要研究成果和发展趋势,着重综述了我国独创的Fe1-xO基熔铁催化剂的发现及其高活性机理探讨方面的研究成果.回顾了20世纪合成氨工业及其催化剂从创立、发展,到取得辉煌成就的历程,展望了21世纪的发展趋势.
关键词:
合成氨
,
传统熔铁催化剂
,
Fe1-xO基催化剂
,
钌基催化剂
朱虹
,
韩文锋
,
柴海芳
,
刘化章
催化学报
采用X射线衍射、N2物理吸附和程序升温脱附-质谱等表征手段考察了活性炭经Ar气保护下高温石墨化、O2-N2混合气氧化和HNO3处理后孔结构及表面基团的变化. 结果表明,活性炭在惰性气氛中高温处理能够部分石墨化,且温度越高,石墨化程度越高. 高温处理后的活性炭纯度和稳定性提高,但其比表面积大幅度减小. 进一步的氧化扩孔处理能在一定程度上恢复石墨化活性炭的比表面积和孔结构. 随后的HNO3处理可以使石墨化活性炭表面的含氧基团增加,改变载体的浸润性能,有利于催化剂活性组分的分散及催化活性的提高.
关键词:
钌
,
负载型催化剂
,
载体
,
活性炭
,
石墨化
,
氨合成
张新波
,
李小年
,
霍超
,
岑亚青
,
祝一锋
,
刘化章
催化学报
利用等体积浸渍法制备了氧化铝负载钌基氨合成催化剂. 考察了氢氧化铝的焙烧温度,催化剂的还原温度,助剂K、Ba和Sm的添加,以及用MgO和BaO改性氧化铝载体等对催化剂活性的影响. 通过XRD,N2物理吸附和CO2化学吸附等方法表征了载体的物相结构、比表面积和表面碱性. 研究结果表明,氧化铝表面碱性随着氢氧化铝焙烧温度的升高而增大是催化剂活性升高的主要原因,载体比表面积的降低对催化剂活性的影响相对较小. 助剂K、Ba和Sm的加入显著地提高了催化剂的活性,同时助剂Ba和Sm还减弱了强吸附氢对氮吸附的抑制作用,明显提高了催化剂的高压活性. 用MgO改性氧化铝载体降低了其比表面积,但是显著地提高了载体的表面碱性和催化剂的活性. BaO改性的氧化铝载体的比表面积、表面碱性及其负载的钌基催化剂的活性随着BaO含量的增加先升高后降低,当BaO摩尔含量为7.7%时,催化剂活性最高.
关键词:
钌
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
氨合成
,
表面碱性
徐春凤
,
欧阳亮
,
张佳
,
周斌
,
李瑛
,
刘化章
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91143
研究了不同方法合成的氮化硼(BN)的性质及其负载的Ru-Ba催化剂对氨合成的催化性能,采用X射线粉末衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱等手段对所合成的BN样品进行了表征.结果表明,采用程序升温氮化和程序升温还原法均能在低于900℃的条件下合成出较纯的六方相BN,其比表面积分别达到103和138m2/g.其中前者负载Ru-Ba的催化剂活性更高,在475℃,10MPa和10000 h-1 的条件下出口氨浓度达7.3%,且在550℃热处理30h后,活性基本保持不变.
关键词:
程序升温氮化
,
程序升温还原
,
钌
,
钡
,
氮化硼
,
负载型催化剂
,
氨合成
卢晗锋
,
袁泉东
,
黄海凤
,
陈银飞
,
刘化章
材料科学与工程学报
以TiOSO4和硅溶胶为原料,采用氨水滴定共沉淀方法制备了不同SiO2掺杂量的TiO2-SiO2复合氧化物,并对样品进行了BET、孔结构、XRD、SEM、FT-IR表征.结果表明,复合氧化物具有明显的多孔性质,比表面积和孔体积随着Si含量增加而增大.孔结构表现为由近似球形颗粒经均匀排列而成的无序"隧道"孔,当Ti/Si为4时平均孔径最小(5.1nm),分布最为集中.IR和表面元素分析发现,复合氧化物存在Ti-O-Si键,Ti元素更易在材料表面富集.
关键词:
TiO2-SiO2复合氧化物
,
结构
,
共沉淀
于凤文
,
计建炳
,
霍超
,
韩文锋
,
李小年
,
刘化章
催化学报
利用超声波处理活性炭,并采用场发射扫描电镜、X射线能谱、N2物理吸附和CO化学吸附等表征手段,考察了超声波处理对活性炭表面形貌、化学组成、表面织构和催化剂钌分散度的影响. 以超声波处理的活性炭为载体,以钡和钾为助剂制备了一系列钌基氨合成催化剂,在10.0 Mpa, 10 000 h-1和400 ℃的条件下进行了氨合成活性评价. 结果表明,超声波处理可有效除去活性炭表面的杂质,提高中孔比表面积占BET比表面积的比例. 超声波处理50 min的活性炭表面的杂质含量较低,中孔比表面积适中,以其为载体制备的钌基催化剂的活性较高,催化氨合成反应速率可达94.8 mmol/(g·h).
关键词:
超声波处理
,
钌
,
活性炭
,
负载型催化剂
,
氨合成
季德春
,
李小年
,
傅冠平
,
刘化章
催化学报
系统考察了稀土氧化物La2O3,Nd2O3,Sm2O3,Dy2O3,Sc2O3和CeO2作为助催化剂对Fe1-xO基催化剂性能的影响.结果表明,稀土氧化物与Fe1-xO作用生成了一种作为隔离体的复合氧化物REFeO3,从而促进了催化剂的还原,这种促进作用随稀土离子半径不同呈规律性变化.添加不同稀土氧化物的Fe1-xO催化剂的还原都存在补偿效应,各系列催化剂还原反应的转效温度与所添加稀土元素的离子半径呈正比关系(CeO2除外).稀土氧化物可以有效地提高催化剂的低温活性,其添加量的变化对催化剂活性的促进作用规律与对催化剂还原性能的促进作用规律一致.
关键词:
氧化铁
,
氨合成催化剂
,
稀土氧化物
,
助催化剂
