陈绪川
,
董梅
,
牛宪军
,
王凯
,
陈刚
,
樊卫斌
,
王建国
,
秦张峰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60289-8
分别采用离子交换法和物理混合法制备了不同Zn含量的ZSM-5分子筛催化剂，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、N2物理吸附、氨程序升温脱附、吡啶红外吸附光谱、紫外-可见光谱和X射线光电子能谱等技术研究了催化剂的结构、表面性质及Zn物种种类，探讨了Zn物种存在状态对乙烯芳构化反应的影响。结果表明，引入到HZSM-5中的Zn物种包括三种状态，即ZnO晶体、存在于分子筛孔道中的ZnO团簇以及Zn和分子筛质子酸中心通过固相反应生成的Zn(OH)+物种；不同的制备方法显著影响Zn物种的分布。比较了制备方法和Zn含量对ZSM-5分子筛催化剂在乙烯芳构化反应中性能的影响，发现Zn(OH)+物种是芳构化的主要活性中心，同时ZnO物种的存在有助于乙烯制芳烃反应的发生。
关键词:
乙烯
,
芳构化
,
锌物种
,
HZSM-5
,
脱氢作用
郭星翠
,
王喜成
,
关静
,
陈秀芳
,
秦张峰
,
牟新东
,
咸漠
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60077-2
采用无有机模板剂一步法制备了Ru/ZSM-5催化剂，利用X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3-程序升温脱附和CO2-程序升温脱附、扫描电镜和透射电镜等方法对催化剂进行了表征.考察了反应温度、钌负载量和催化剂重复利用等因素对Ru/ZSM-5上葡萄糖加氢反应性能的影响，并与浸渍法制备的Ru/ZSM-5催化剂进行了对比.结果表明，与传统浸渍法相比，一步法制备的Ru/ZSM-5催化剂钌粒子具有更高的分散性和稳定性.在120 oC和4 MPa的温和反应条件下，葡萄糖接近完全转化，山梨醇选择性高达99.2%，催化剂可重复利用5次，仍保持较高活性.
关键词:
加氢
,
葡萄糖
,
山梨醇
,
钌
,
ZSM-5
王建国
,
李永旺
,
韩怡卓
,
孙予罕
,
房倚天
,
赵建涛
,
秦张峰
催化学报
煤炭是中国最重要的能源.煤炭的有效利用不仅要提高效率,而且要降低污染物和温室气体二氧化碳的排放.相对于传统的煤燃烧利用技术,煤经气化生产各种化学产品被认为是先进的煤洁净利用的重要途径.几乎所有的目前由日趋枯竭的石油资源生产的化学产品,都可经煤气化从合成气转化获得.本文介绍了中国科学院山西煤炭化学研究所近年来在煤经气化制液体燃料及其高温煤气净化方面的研究进展,主要包括煤的灰熔聚流化床气化、高温气体净化、浆态床反应器铁基催化剂费托合成、低碳醇合成以及一步法二甲醚合成等技术.
关键词:
煤制液体燃料
,
煤气化
,
高温气体净化
,
费托合成
,
低碳醇
,
二甲醚
李焱
,
郭文平
,
樊卫斌
,
秦张峰
,
王建国
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60126-X
采用ONIOM法研究了分子筛上噻吩的裂解反应,考察了分子筛骨架环境对反应巾各物种的几何构型、电荷分布以及整个反应的影响.比较了B3LYP和M05-2X泛函的计算结果.结果表明,分子筛骨架可很好地稳定反应带电中间体.促进了吸附分子的电荷分离,从而使反应活化能降低.与现在应用广泛的B3LYP泛函相比,最近开发的M05-2X泛函能够更准确地描述反应物分子和分子筛骨架的相互作用,计算得到的电荷分布和活化能也更为合理.整个反应的决速步是亲电取代反应,其活化能为122.4kJ/mol,随后的C-S键解离活化能较低,为75.5kJ/mol.
关键词:
ONIOM
,
M05-2X
,
分子筛骨架
,
噻吩裂解
,
密度泛函
陈树伟
,
秦张峰
,
孙爱灵
,
王建国
催化学报
对 CO2 气氛下 Fe-Li/AC 催化剂上的乙苯脱氢反应性能进行了详细研究. N2 吸附-脱附、CO2 程序升温脱附和 X 射线衍射表征结果表明, 助剂 Li 不仅增加了催化剂比表面积和活性组分分散性, 而且增强了催化剂碱性和 CO2 吸附能力, 从而提高了 Fe/AC 对乙苯脱氢的催化性能. 助剂 Li 能显著提高 Fe/AC 催化剂的乙苯脱氢活性和 CO2 的促进作用, 抑制催化剂的失活. 在 Fe(3.0)-Li(0.6)/AC 催化剂(Fe 和 Li 的负载量分别为 3.0 和 0.6 mmol/g)上, 550 ℃、接触时间为 3.57 (g·h)/mol 和 CO2/乙苯摩尔比为 20 的条件下, 苯乙烯收率可达 62.9%, 选择性为 96.2%. CO2 气氛下的苯乙烯收率显著高于 N2 气氛下的, 归因于 CO2 能保持催化剂表面铁物种的高价态, 并通过逆水煤气变换反应在线除去脱氢反应生成的氢.
关键词:
助剂
,
锂
,
二氧化碳
,
铁
,
活性炭
,
乙苯脱氢
,
苯乙烯
,
耦合反应
王鹏飞
,
李俊汾
,
董梅
,
秦张峰
,
王建国
,
樊卫斌
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60510-X
主要研究了以哌啶为模板剂,深度脱铁的Fe-YNU-1分子筛为硅源,采用后合成法制备Al-YNU-1分子筛及其形成机理.通过考察铝含量、水含量、晶化时间和酸处理条件对形成Al-YNU-1分子筛结构的影响规律,发现Al-YNU-1分子筛骨架中的Al含量较以深度脱硼的B-MWW为硅源得到的样品提高了近一倍.结果表明,Si源中存在大量晶格缺陷位、酸处理脱除Al-MWW层状前驱中大部分模板剂分子与大量骨架Al是形成Al-YNU-1分子筛的必要条件.
关键词:
Al-YNU-1
,
水热合成
,
酸处理
,
机理
,
Fe-YNU-1
葛晖
,
李学宽
,
樊卫斌
,
秦张峰
,
吕占军
,
王建国
催化学报
考察了氮气预处理温度对硫代硫酸铵预硫化的Mo/Al2O3催化剂噻吩加氢脱硫(HDS)活性的影响. 采用X射线衍射、高分辨电镜、光电子能谱、热重质谱和硫分析等方法对催化剂进行了表征. 结果表明,预硫化催化剂经80 ℃低温处理并于200 ℃氢气原位活化后噻吩转化率达到最高. 对于氮气低温预处理或常温干燥的预硫化催化剂,载体氧化铝被硫酸根修饰,减少了Mo与载体的相互作用,使得催化剂活化后硫化程度高, MoS2活性相呈多层的Ⅱ型结构,因而HDS活性高. 高于200 ℃的氮气热处理造成硫代硫酸铵的分解,并有少量的多层MoS2活性相生成,但高温热处理造成硫的流失使得活性金属活化后硫化程度偏低,而且MoS2活性相呈现单层的Ⅰ型结构,因而HDS活性较低.
关键词:
氮气热处理
,
硫代硫酸铵
,
预硫化
,
二硫化钼
,
氧化铝
,
加氢脱硫
蒋南
,
袁淑萍
,
秦张峰
,
王建国
,
焦海军
,
李永旺
催化学报
采用量子化学方法(ONIOM,B3LYP/6-31G(d,p):HF/3-21G)研究了锂型丝光沸石(LiMOR)的结构及其对胺类分子的吸附性能.在校正基组迭加误差的基础上计算得到氨、甲胺、二甲胺和三甲胺分子的吸附热分别为117.6,132.7,122.2和106.0kJ/mol,表明胺分子在LiMOR分子筛上吸附强度的次序为三甲胺＜氨＜二甲胺＜甲胺.通过结构优化得到了吸附复合物的平衡几何参数、电子结构数据以及N-H键伸缩振动频率,胺分子与分子筛之间的主要作用力为氮上的孤对电子和锂离子之间的静电作用力,胺分子与分子筛骨架氧之间的弱氢键作用对其吸附有一定的稳定作用.
关键词:
胺
,
吸附
,
锂
,
丝光沸石
,
ONIOM
,
量子化学
葛晖
,
李学宽
,
王建国
,
秦张峰
,
吕占军
,
杨英
催化学报
以硫代硫酸铵为硫化剂对MoO3/Al2O3催化剂进行预硫化,考察了制备方法和活化条件对预硫化催化剂噻吩加氢脱硫活性的影响. 结果表明,硫代硫酸铵预硫化的催化剂活化后,加氢脱硫活性好,噻吩的转化率达到99%以上,而二甲基二硫硫化的MoO3/Al2O3催化剂在相同条件下,噻吩转化率只有92%. 合适的活化温度为200～300 ℃, 活化压力增加有利于预硫化催化剂的还原硫化和加氢脱硫活性的提高. 硫代硫酸铵预硫化催化剂的高脱硫活性主要归因于多层的Ⅱ型MoS2活性相的形成,其次是硫化程度的提高. 硫代硫酸铵预硫化催化剂经过氢气活化和补充硫化两个阶段,其硫化程度高于传统方法硫化的催化剂.
关键词:
氧化钼
,
硫代硫酸铵
,
预硫化
,
活化
,
噻吩
,
加氢脱硫
葛晖
,
李学宽
,
王国富
,
秦张峰
,
吕占军
,
王建国
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90915
采用硫代硫酸铵预硫化CoMo和NiMoP催化剂,考察了预硫化剂的负载量对催化剂加氢脱硫活性的影响.对于CoMo催化剂,预硫化剂含量适中,氢气活化后脱硫活性优于硫化氢硫化的对照催化剂.预硫化过程中产生的SO_4~(2-)可修饰Al_2O_3载体,减弱了活性相与金属的相互作用,这可能是催化剂活性增加的原因.硫代硫酸铵含量过低,导致催化剂硫化不完全,脱硫活性下降,而硫化剂含量过高,使活性颗粒长大,因而活性中心数量减少,脱硫活性降低.NiMoP催化剂的活性金属含量高,不易被硫代硫酸铵充分硫化,导致预硫化催化剂活性低于对照的NiMoP催化剂.
关键词:
加氢脱硫
,
预硫化:硫代硫酸铵
,
噻吩
