国家自然科学基金(21276169)
- 作品数：20 被引量：40H指数：4
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- 载体粒径对CuY催化剂催化甲醇氧化羰基化性能的影响
- 2017年
- 以不同粒径的Y分子筛为载体,过量浸渍Cu(NO_3)_2溶液制备CuY催化剂,并采用XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD和TEM等技术对催化剂表面微观结构进行表征,考察了其在甲醇气相氧化羰基化反应中的催化性能。结果表明,Y分子筛的粒径减小利于阳离子位点暴露,促进Cu^(2+)与载体间的离子交换,进而实现Cu物种的高度分散,且交换的Cu^(2+)更多的落位在载体表层笼结构中,经高温活化形成更多催化活性中心Cu^+;同时,随载体粒径减小,孔道更短,与外界相通的孔口数更多,利于反应分子与催化剂活性中心接触,使甲醇的转化率随着载体粒径的减小而显著提高。当Y分子筛粒径由3.0μm减小为0.3μm时,CuY催化剂的甲醇转化率由1.32%增加到5.60%。然而,Y分子筛粒径减小时,催化剂表面上可接触的酸性位点增加,导致甲醇氧化羰基化目标产物DMC的选择性明显降低,粒径为3.0μm的Y分子筛负载的铜催化剂DMC选择性最高,可达87.96%。总体来说,当Y分子筛粒径从3.0μm降为0.3μm时,DMC时空收率从65.83mg/(g·h)增加到165.38mg/(g·h)。
- 李梦云付廷俊李忠
- 关键词：氧化羰基化粒径Y分子筛扩散
- Cu/AC催化剂在气相氧化羰基化反应中铜状态变化分析被引量：2
- 2014年
- 采用活性炭(AC)载体浸渍醋酸铜后热分解制得Cu/AC催化剂,用于催化甲醇直接气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯,通过对反应不同时间的催化剂进行XRD、TEM、H2-TPR、AAS、XPS和O2-TPD等表征,探讨反应过程中铜物种状态的变化规律及其催化性能。结果表明,新鲜催化剂中铜物种以单质Cu形式存在;进行反应后,单质Cu吸附反应气氛中的O2并转化为晶格氧生成Cu2O物种,反应4 h时,催化剂表面主要为分散均匀、粒径较小的Cu2O,为反应的进行提供活性组分和晶格氧,表现出较好的催化活性;随着反应继续进行,催化剂中Cu2O晶粒长大,并被表面吸附氧进一步氧化为CuO,Cu2O含量减少,CuO含量增加,同时铜物种发生了较严重的团聚现象,导致催化剂活性下降。
- 郑华艳秦瑶李忠张国强孟凡会
- 关键词：铜基催化剂无氯氧化羰基化
- 有序介孔炭的制备、改性及其应用研究进展被引量：5
- 2015年
- 介绍了硬模板和软模板法制备有序介孔炭的过程和结构性质,综述了有序介孔炭杂原子掺杂改性,表面氧化改性和金属负载改性等方面的研究进展,总结了有序介孔炭在催化领域、吸附领域及电化学领域的应用研究和发展趋势。
- 杨丽王佳君王霞郑华艳李忠
- 关键词：有序介孔炭改性
- 氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展被引量：2
- 2013年
- 甲醇氧化羰基化是合成碳酸二甲酯的重要方法,也是重要的煤炭清洁利用途径之一,近年来获得较大发展。本文详细阐述了该工艺过程中有关催化剂的国内外研究现状及发展趋势,并根据载体的结构特征,按照分子筛载体、活性炭载体和其它载体,将铜基催化剂分为三类,综合论述了合成催化剂的制备技术,表面微观结构和特征、催化性能以及催化机理等方面的最新研究进展。通过深入分析和比较,认为分子筛和活性炭为载体制备的负载无氯铜基催化剂,不仅具有较好的催化活性和稳定性,而且避免了以前CuCl/CuCl2为活性组分催化剂中Cl离子对催化剂活性和稳定性的影响,以及对设备造成的腐蚀,具有较好的发展前景。
- 王坤李忠李安民
- 关键词：铜基催化剂甲醇碳酸二甲酯氧化羰基化
- 甲醇氧化羰基化合成DMC催化剂及其失活研究进展被引量：3
- 2014年
- 针对甲醇液相和气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)两种生产工艺,分别综述了两种工艺所采用的多相铜系催化剂,包括CuCl/CuCl2负载型催化剂、固体离子交换型低氯和完全无氯铜基负载型催化剂,并分析总结了催化剂分别在液相和气相反应中的失活原因,得出副产物水不能及时移出是液相合成DMC催化剂失活的主要原因,而氯离子的流失和催化剂的热烧结及积炭则会造成气相合成DMC催化剂的失活。
- 杨凯郑华艳李忠
- 关键词：碳酸二甲酯甲醇氧化羰基化催化剂失活
- NaY介孔构建和反应过程中Cu物种演变对CuY催化氧化羰基化性能的影响
- 在甲醇氧化羰基化反应中，Y分子筛独特的超笼结构使得CuY相比于其他催化剂显示出更好的催化活性。然而，原始Y分子筛的微孔结构并不利于铜离子与B酸位发生离子交换;其次，由于分子筛笼窗口大小的限制，反应物分子只能与落位在超笼中...
- 尹娇
- 关键词：碳酸二甲酯孔结构
- 金属负载型有序介孔碳催化剂的制备及应用研究进展
- 2014年
- 在金属负载型有序介孔碳催化剂的制备工艺过程中,合成比表面积高、孔道结构规整、活性组分高度分散以及粒径尺寸小的催化剂是当前研究的热点,常用的制备方法有浸渍法、化学还原法、一步合成法及共组装合成法等。通过对介孔碳载体改性并采用不同的制备方法调控活性金属在有序介孔碳载体中的粒径及分散度,可提高其在工业废水处理、电化学、催化、储氢等领域的性能。
- 徐腈蔓郑华艳杨丽李忠
- 关键词：有序介孔碳
- 反应过程中Cu物种演变对其催化甲醇氧化羰基化反应活性的影响被引量：3
- 2019年
- 以NH4Y分子筛为载体、乙酰丙酮铜为铜源,采用固相反应法制备了无氯CuY催化剂,并用于催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC).结合不同反应时间催化剂的X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、热重(TG)、程序升温脱附/还原(NH3-TPD/H2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征结果,分析了反应过程中Cu物种演变对其催化活性的影响.结果表明,新鲜催化剂中铜物种主要以Cu^+形式存在,占铜物种的48%;随着反应的进行,活性中心Cu^+逐渐被氧化为Cu^2+,进而生成CuO物种,部分CuO逐渐迁移至催化剂外表面.在反应100 h内,Cu^+含量逐渐减小至36.7%,CuO含量增加,导致DMC的时空收率及选择性不断下降,副产物二甲氧基甲烷(DMM)和甲酸甲酯(MF)的选择性逐渐提高.当反应时间延长至190h时,Cu^+含量为33.6%,略有下降,DMC的时空收率和选择性趋于平稳.继续延长反应时间至300h,催化剂中铜物种状态基本不变,催化剂催化性能保持稳定.
- 尹娇张国强阎立飞贾东森郑华艳李忠
- 关键词：碳酸二甲酯
- 还原处理对CuY催化剂微观结构及甲醇氧化羰基化活性的影响被引量：1
- 2013年
- 通过还原气氛下不同温度处理CuY催化剂,改变催化剂内不同价态Cu的含量,确定甲醇氧化羰基化合成DMC的主要活性组分。以pH为9.5的Cu(NO3)2氨水溶液与NaY进行离子交换,然后在体积比为10/1的N2/H2混合气还原气氛中分别在200℃、300℃、400℃和500℃进行还原处理,制得CuY催化剂,并通过XRD、TPR和TPD对催化剂微观结构进行表征。结果表明,Cu2+的还原性能与其在Y分子筛中的落位有关,落位于分子筛超笼内的Cu2+容易被还原为Cu+,落位于小笼内的Cu2+较难还原;随还原温度的升高,Cu+和Cu0的含量都明显增加,但即使500℃还原后也存在部分未还原的Cu2+;Cu物种价态及微观结构的变化导致随还原温度升高CO吸附量降低、吸附增强和Cu0颗粒长大,这是催化剂在甲醇氧化羰基化合成DMC中催化活性随还原温度升高而下降的直接原因。
- 王佳臻郑华艳秦瑶阎立飞李忠
- 关键词：氧化羰基化碳酸二甲酯价态
- Cu/AC催化剂制备方法对气相甲醇氧化羰基化的影响被引量：1
- 2013年
- 以醋酸铜和硝酸铜为铜源,分别采用浸渍法和沉积沉淀法制备了活性炭(AC)负载型无氯Cu/AC催化剂,并考察了制备方法对催化剂微观结构及气相甲醇氧化羰基化反应的影响。结果表明,以硝酸铜为铜源,采用沉积沉淀法制备的Cu/AC-D催化剂中Cu物种以CuO和Cu2O为主,活性低;采用醋酸铜溶液浸渍活性炭制备的Cu/AC-A催化剂中Cu物种以单质Cu0的形式存在,活性大幅提升;以硝酸铜溶液浸渍活性炭制备的Cu/AC-N催化剂中Cu物种以单质Cu0为主,并存在一定量的Cu2O和CuO物种,该方法制备的催化剂中CuO和Cu2O还原温度低,Cu晶粒尺寸小,CO的低温吸附能力强,催化活性高,碳酸二甲酯的选择性和时空收率分别达到83.3%和177.0mg/(g·h),200h内平均失活率仅为0.25%/h。
- 孟凡会秦瑶郑华艳王佳臻徐腈蔓李忠
- 关键词：CU氧化羰基化碳酸二甲酯
