林敬东
,
廖代伟
,
张鸿斌
,
万惠霖
,
蔡启瑞
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91210
氘反同位素效应是合理阐明过渡金属催化剂上氨合成催化反应机理的重要实验依据之一.在N_2/H_2(或D_2)体积比1/3,0.2MPa,633～733K和GHSV=24 000或12 000h~(-1)的条件下,检测到了Ru基(纯Ru,Ru/γ-Al_2O_3,K-Ru/γ-Al_2O_3,Ru/MgO,K-Ru/MgO和Ba-Ru/MgO)和Fe基(纯Fe和A110-3)催化剂上强的氘反同位素效应(r_D/r_H)≈2),其数值随催化剂和反应温度的变化而变化.这可能是动力学同位素效应与热力学同位素效应二者相互强竞争的结果.
关键词:
合成氨
,
氘反同位素效应
,
钌基催化剂
,
铁基催化剂
,
氢助解离
,
解离式机理
,
缔合式机理
解佳翰
,
聂俊芳
,
刘海超
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60136-4|
以活性炭负载金属钌(Ru/C)为催化剂,在碱性水溶液中研究了5-羟甲基糠醛(HMF)选择氧化反应。与MgO, Ca(OH)2和NaOH相比,加入具有合适碱强度的镁铝水滑石有利于生成5-甲酰基-2-呋喃甲酸(FFCA)或2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。 X射线光电子能谱实验表明金属态的钌是活性催化中心。同位素示踪结果则表明水而非氧气提供了5-甲酰基-2-呋喃甲酸及2,5-呋喃二甲酸等羧酸产物的氧源。根据这些结果,并结合HMF和2,5-呋喃二甲醛氧化的动力学研究,我们提出HMF选择性氧化制备FFCA遵循Langmuir-Hinshelwood反应机理。其中, HMF在金属Ru表面饱和解离吸附,在解离吸附的氧原子的协助下发生β-脱氢生成2,5-呋喃二甲醛(DFF)吸附物种。该DFF物种进一步发生水合与氧化形成FFCA产物。
关键词:
5-羟甲基糠醛
,
氧化反应
,
2,5-呋喃二甲醛
,
5-甲酰基-2-呋喃甲酸
,
镁铝水滑石
,
钌基催化剂
,
反应机理
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
孙海杰
,
郭伟
,
周小莉
,
陈志浩
,
刘仲毅
,
刘寿长
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60154-4
化学还原法制备的非晶态合金Ru基催化剂融合了纳米粒子和非晶态合金的结构特征,在苯选择加氢反应中表现出高活性和高环己烯选择性;尤其是负载型非晶态合金Ru基催化剂,具有贵金属利用率高和易于工业化等优点,有着明显的竞争优势,本文综述了苯选择加氢的热力学和动力学特征,非晶态合金催化剂结构和组成及其对催化性能的影响;总结了催化工艺条件、催化剂可调变性和中试成果,并展望了该技术的发展趋势.
关键词:
苯
,
选择加氢
,
环己烯
,
非晶态合金
,
钌基催化剂
罗来涛
,
李松军
,
黄冰峰
,
李凤仪
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2003.02.007
采用浸渍法制备了一系列的Ru-RE/sepiolite(海泡石)(RE=La,Ce,Tb或Y)催化剂,以二氧化碳甲烷化及苯加氢为探针反应, 以TPD、TPSR、CO化学吸附和CS2中毒为手段系统地研究了RE对Ru/sepiolite催化剂的改性机制.结果表明,RE的加入显著影响Ru/sepiolite催化剂的催化性能.从机理上看,RE对CO2甲烷化性能的影响是通过对反应物活化过程中的能量因素及几何因素的调节作用来实现的.RE的加入增加了Ru/sepiolite催化剂的活性表面积、活性中心数和催化剂抗毒物的能力.研究还表明,RE的添加顺序亦对Ru/sepiolite催化剂的活性构成一定的影响.
关键词:
稀土
,
钌基催化剂
,
甲烷化
,
加氢
,
改性
霍超
,
张学辉
,
夏庆华
,
杨霞珍
,
骆燕
,
刘化章
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91028
采用普通浸渍法(CI)、超声-包覆法(UC)和超声-静电吸附法(UEA)制备了Ru/Ba-MgO氨合成催化剂,并运用高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、X射线粉末衍射、N_2的物理吸附、H_2脉冲化学吸附及程序升温还原等手段对催化剂进行了表征.结果表明,在UEA样品中,Ba以静电吸附形式均匀地掺入MgO载体中,因而不仅极大地改善了载体表面形貌,而且有效地控制了Ru晶粒大小,其平均粒径在2～3nm.该样品中,BaCO_3起始分解温度较低,低温BaCO_3含量较高,因而还原性能较佳.在10MPa,10000h~(-1)和425℃条件下,UEA法制得的Ru基催化剂上氨合成反应速率达到60.42mmol/(g·h),分别是CI法和UC法的1.9和1.1倍.
关键词:
钡
,
纳米氧化镁
,
超声-包覆法
,
超声-静电吸附法
,
钌基催化剂
,
氨合成
霍超
,
夏庆华
,
杨霞珍
,
骆燕
,
刘化章
催化学报
利用超声-共沉淀技术制备了一系列稀土与钡共掺杂的纳米氧化镁载体(RE-Ba-MgO,RE=La,Sm和Ce)及其负载的钌基氨合成催化剂(Ru/RE-Ba-MgO).通过氮气物理吸附、X98射线衍射、场发射扫描电镜、热重分析仪及H2程序升温还原等方法对载体和催化荆进行了表征.结果表明,Ba在载体中的掺杂形式分为低温分解型BaCO3和高温分解型BaCO3.稀士的掺杂可明显改变载体的表面形态及表面结构,使载体化学与结构性能发生变化,从而导致低温分解型BaCO3的相对含量发生变化,进而改变催化剂的低温活性.在10 MPa,400℃,10 000 h-1的测试条件下,Ru/La-Ba-MgO催化剂的出口氨浓度达到65.49mmol/(g·h),比Ru/Ba-MgO催化剂活性提高了66.3%.
关键词:
稀上
,
掺钡纳米氧化镁
,
钌基催化剂
,
氨合成
,
超声制备
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
徐三魁
,
王晓栋
,
李利民
,
许群
,
李蕊
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00552
采用超临界甲醇处理活性炭,水浸渍制备负载钌炭催化剂,用N2物理吸附、Boehm滴定、X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等测试技术研究了超临界甲醇处理对活性炭表面结构及表面基团相对含量的影响,并以葡萄糖加氢生产山梨醇为模型反应对钌基催化剂的性能进行了评价.研究结果表明,超临界甲醇处理活性炭,活性炭的孔结构性能变化不大,但可有效降低活性炭表面含氧酸性基团的含量,使催化剂的还原温度升高,增强了载体和活性组分间的相互作用,有效的提高了钌的分散度,从而提高所负载催化剂的催化活性.在实验范围内,当超临界甲醇的温度为300℃,处理时间为12 h时,在4.0 MPa、120℃、葡萄糖的质量分数为50％的反应条件下,催化剂的反应速率(按Ru单位质量计)达到了118.65 mmol/(min·g),是未处理活性炭的1.96倍.
关键词:
超临界
,
活性炭
,
钌基催化剂
,
表面基团
,
葡葡糖加氢
