一、AMS加氢生成异丙苯催化剂的制备及评价(论文文献综述)
伍芷毅[1](2021)在《生物发酵ABE及己二酸定向催化转化》文中研究说明化石能源的长期大规模开采和使用导致大气中温室气体的浓度日趋升高,环境问题日益严重。在“双碳”目标的大背景下,将生物质中含量最多的木质纤维素转化制备生物燃料成为解决环境问题的潜在路径之一。然而由木质纤维素直接转化,反应体系复杂难以调控。级联生物化学和化学催化路径为木质纤维素转化制备生物燃料提供了一条可行的路线。目前将木质纤维素发酵平台化合物ABE发酵液(丙酮-乙醇-丁醇混合物)通过两步法高效定向转化为生物燃料(C8~C15的链状烷烃)成为ABE发酵液利用的研究重点。本论文首先系统性的研究ABE发酵液制备C8~C15的链状烷烃的路线,并探究催化剂的构效关系。为了提高ABE发酵液转化生物燃料的性能,设计制备了具有超强酸位点的介孔磷酸钽催化剂,实现了高选择性地将丙酮以及ABE发酵液单边烷基化产物(2-戊酮,2-庚酮)转化制备体积热值高、凝固点低的环烷烃类生物燃料。在木质纤维素转化为生物燃料途径中,醇类转化(ATJ)中醇类脱水步骤至关重要,本论文还制备了高活性高稳定性的铜修饰的SSZ-13沸石催化剂,实现了在低温下催化ABE发酵液组分生物乙醇的脱水反应。最后为了进一步的开发生物质转化制备高密度燃料的新路径,探索了由生物基己二酸制备十氢萘(JP-900燃料)路径。本论文第二章旨在开发高效催化剂实现将木质纤维素平台化合物ABE发酵液转化为生物航空燃料(C8~C15的链状烷烃)。其中包含两步:(1)ABE分子烷基化进行链增长反应生成C8~C15酮类化合物(2)酮类化合物加氢脱氧为生物航空燃料(C8~C15的链状烷烃)。烷基化反应是此路线的关键步骤,包含脱氢、羟醛缩合、脱水、加氢四步,需要金属镍以及酸碱位点协同作用。本章构筑了Ni/Mg O-Al2O3混合金属氧化物负载镍纳米颗粒的多功能催化剂催化这一关键步骤。本章通过大量实验系统性优化了催化剂的镍含量及价态和酸碱性,最优的催化剂中镍负载量为6%、Ni0/Ni2+为3.55、镁铝比值为3。该催化剂在240°C反应20小时后,可实现ABE发酵液转化率89.2%,C5~C15酮总收率79.9%,高于目前文献研究结果。得到的酮类化合物可通过Ni/Al-SBA-15催化剂进行加氢脱氧过程完全转化为相对应的链状烷烃。本论文第三章探究丙酮和ABE发酵液的单边烷基化产物(2-戊酮,2-庚酮)的三聚缩合并加氢制备环烷烃类燃料路径。合成具有丰富超强酸位点的介孔磷酸钽(Ta PO-1)催化剂。该催化剂可以高效的催化丙酮三聚反应:在200°C催化丙酮三聚时可以获得高达~80%的均三甲苯产率,而在催化转化2-戊酮及2-庚酮时,可以分别在180°C,230°C获得84.1%和68.5%的对应芳烃产率。通过结合动力学研究和理论计算结果发现,三聚缩合反应的决速步是丙酮自缩合,而催化剂中的强酸位点是催化这一步骤的活性中心。本章采用Pt/Al2O3实现上述芳烃的高效加氢,这些芳烃可以通过简单的加氢获得对应的环烷烃类燃料。本论文的第四章研究ABE发酵液组分生物乙醇的脱水反应。沸石分子筛在催化乙醇脱水时表现出了较高的活性,但是其反应温度往往需要400°C以上,低温条件下活性仍有待提升。本章用四乙烯五胺合铜为铜源直接合成了铜负载量高达12.9%的Cu-SSZ-13分子筛,在212°C下可以获得大于99%乙烯收率,远优于其它分子筛催化剂。结合动力学研究和催化剂表征发现:铜的引入大大增加了催化剂的酸密度使得在乙醇脱水制乙醚这一关键步骤中具有较高的活性。第五章探究己二酸转化制备高密度JP-900燃料的路径,该路径包含以下步骤:采用氧化钡催化剂在液相条件下通过己二酸脱羧环化合成环戊酮。环戊酮在氧化钡催化下进行羟醛缩合后合成2-环亚戊基环戊酮,而后通过异构得到1,2,3,4,5,6,7,8-八氢化萘-1-酮。1,2,3,4,5,6,7,8-八氢化萘-1-酮在Rh/C上加氢脱氧转化合成十氢萘,通过四步法实现对生物己二酸的转化。本论文探究了利用ABE发酵液转化制备生物燃料以及其中间产物途径。并且还探究了生物己二酸制备高性能燃料新路径。整个路径符合绿色可持续性发展的理念,为实现“双碳”目标贡献力量。
严盛宏,任杰,孙晓雪,王德举[2](2021)在《Pd/SiO2催化剂上DCP缩合顶液加氢制异丙苯》文中研究说明采用Pd/SiO2催化剂开展DCP缩合顶液加氢制备异丙苯的研究。考察催化剂类型、反应温度、空速以及反应压力对DCP缩合顶液加氢制备异丙苯反应中α,α-二甲基苄醇和α-甲基苯乙烯转化率的影响。研究结果表明,采用Pd/SiO2催化剂在入口温度(150~160)℃、反应压力(1.8~2.2) MPa、空速4.8 h-1条件下,α,α-二甲基苄醇接近完全转化,α-甲基苯乙烯残余≤0.03%。1200 h的稳定性实验结果表明,催化剂稳定性优良,具有良好的工业应用前景。
张维民[3](2021)在《多级孔Beta沸石 ——从小试到中试》文中研究指明Beta沸石是一种具有三维十二元环交叉孔道结构的大孔沸石,其具有优异的性能,如高的强Br?nsted酸浓度、高Si/Al比、良好的(水)热稳定性和高表面积,是石化工业应用中的潜在催化剂,在石油炼制和石油化工工艺中表现出优异的催化性能。然而,传统的Beta沸石作为催化剂时,存在强烈的空间位阻和扩散限制,阻碍大分子通过其内部孔道而形成积炭使催化剂失活,导致沸石催化剂的潜力未能被充分利用。解决该问题的主要策略之一是制备多级孔Beta沸石,以允许大分子转化并缩短扩散路径。目前虽然有多种制备多级孔Beta沸石的方法,但仍然仅限于实验室规模,工业化生产仍未能实现。限制其大规模生产的主要原因是工艺复杂或原料昂贵。因此,为了真正实现多级孔Beta沸石的未来应用,有必要开发一种经济可行的制备方法,该方法既需要保证制备的多级孔沸石性能优异,也需满足合成结构稳定、成本低廉和合成程序简单的要求。本论文在常规Beta沸石的合成凝胶中加入阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),水热条件下合成多级孔Beta沸石,并探索了预晶化时间和添加乙醇的影响,最终确立了以CTAB为模板制备多级孔Beta沸石的方法,此方法无需预晶化,无需乙醇,操作程序简单;改变合成凝胶中的H2O/(SiO2+Al2O3)、Na2O/(SiO2+Al2O3)及TEAOH/(SiO2+Al2O3)等参数及使用不同链长的烷基三甲基溴化铵,在一定范围内均可合成多级孔Beta沸石,得到的多级孔Beta沸石是由单晶纳米颗粒组成的椭球状聚集体,介孔由丰富的晶间孔构成;通过控制变量,在保持较高微孔比表面积的前提下,外比表面积在80-290 m2·g-1的范围内,介孔体积在0.23-0.54 cm3·g-1的范围内可调变,且单晶纳米粒子的大小和椭球状聚集体的尺寸也可调变,实现了多级孔Beta沸石孔结构和形貌的调控;该合成方法操作简便、成本低廉、产品性质可调,基本满足了工业化生产的前提条件。通过研究多级孔Beta沸石的晶化动力学,改变凝胶Si/Al比和CTAB浓度等,利用表面张力测试、XRD、N2吸附、SEM和TG等技术手段,追踪分析了多级孔Beta沸石晶化过程中CTAB的作用方式。在成核期,带正电的CTA+以球状胶束形式存在于固体中,被吸引在带负电荷的Al(OSi)4-和Si-O-附近,由于空间位阻作用,阻碍四面体间的相互连接,产生更多的晶核。随着晶化进行,Si-O-逐渐生成骨架中不带电的完整硅氧四面体,大量CTAB胶束与固体脱离,剩余的CTAB部分以CTA+形式与沸石外表面Si-O-作用,部分与Al(OSi)4-结合;与沸石外表面Si-O-和Al(OSi)4-结合的CTA+阻碍纳米晶粒的聚集,高温脱除后产生了晶间介孔,介孔来源于沸石纳米颗粒的堆积;另一部分CTA+以单体形式在Beta沸石的直通孔道与内部Al(OSi)4-结合,与TEA+相互竞争,并取代部分TEA+起到模板作用。外比表面积与凝胶Si/Al比和CTAB浓度有关,吸附的CTAB胶束越大,外比表面积越大。因此,可以在一定范围内改变CTAB浓度而实现不同凝胶Si/Al比的沸石孔结构和形貌调变。在凝胶Si/Al比为10-200的范围内,研究了CTAB的调变范围对多级孔Beta沸石性质的影响。在凝胶Si/Al比为10-100的范围内,CTAB/SiO2的调变范围随着凝胶中Si/Al比的增大而逐渐减小,且合成的多级孔Beta沸石可达到的最大外比表面积也减小,形貌由纳米晶粒堆积而成的椭球状聚集体形貌转变为具有清晰晶体边界的立方体结构。凝胶Si/Al比为150时,多级孔Beta沸石变得致密,且出现了片状无定形。凝胶Si/Al比的改变使多级孔Beta沸石的Si/Al比以及Al分布发生变化,进而影响其酸性。凝胶Si/Al比增大,产物体相Si/Al比增大,导致总酸量减少。凝胶Si/Al比为10-50时,骨架Si/Al比逐渐升高,导致总B酸量下降,强B酸占比提高;凝胶Si/Al比为100时,出现了大量提供酸量有限的四配位骨架铝Al(IVb),导致B酸量急剧减少。凝胶Si/Al比为10-100时,非骨架铝含量逐渐下降,尤其是五配位非骨架铝Al(V)的下降趋势明显,导致L酸量逐渐下降。利用三个不同大小的探针分子(均三甲苯、1,2,3,4-四氢萘和1,3,5-三异丙苯)研究多级孔Beta沸石的吸附与扩散性能。在吸附/脱附实验中,与常规Beta沸石相比,三种探针分子在多级孔Beta沸石中均表现出更高的吸附量及更快的扩散速率。利用三个不同大小的探针分子(甲基环己烷,均三甲苯,1,3,5-三异丙苯)反应研究多级孔Beta沸石的酸性。甲基环己烷催化转化是一种表征多级孔Beta沸石酸性的有效手段,均三甲苯催化转化可用来反映多级孔Beta沸石孔内和外表面的酸性分布,1,3,5-三异丙苯裂解可用来反映多级孔Beta沸石可接近酸的酸性质。沸石中介孔的引入,提高了甲基环己烷的转化率,裂解产物的产率以及异丁烷的产率,表明多级孔Beta沸石使可接近的总酸、B酸以及强B酸酸量均提高;提高了均三甲苯的转化率、降低了I/D值及1,2,4/1,2,3-TMB值,表明多级孔Beta沸石使可接近的总酸酸量提高、反应空间和孔内或孔口的酸量与酸密度增大、扩散性能提高;提高了1,3,5-三异丙苯的转化率以及深度裂解产物的选择性,表明多级孔Beta沸石的可接近酸以及可接近的强酸的酸量均提高。在中试规模的反应器中,动态水热体系下制备多级孔Beta沸石,探究多级孔Beta沸石的工业化可行性。所制备的多级孔Beta沸石具有高的外表面积和丰富的中孔体积,且保留了沸石固有的微孔性质,已证实在实验室和中试规模下制备的多级孔Beta沸石具有相似的性质。中试规模的成功制备,证明该制备方法操作简易且合成结构稳定,因此可实现工业化生产。通过扩散实验和9,10-二氢蒽的加氢裂化反应研究了中试规模制备的多级孔Beta沸石的性能。多级孔Beta沸石中介孔的引入,缩短了吸附质分子在沸石中的扩散路径,提高了其扩散速率,因此提高了吸附质分子的传质速率。9,10-二氢蒽在多级孔Beta沸石的加氢裂化反应表明介孔的引入提高了酸性位的可接近性,提高了产物分子传质速率。将中试规模制备的多级孔Beta沸石为载体的催化剂应用于工业模拟的VGO加氢裂化反应中,该催化剂因载体中的介孔提高了酸性位的可接近性,因此比参比剂具有更高的活性,具有较高的中间馏分收率。此外,该催化剂的开环能力提高,致使产品中航空煤油的烟点增加,柴油的凝固点升高和尾油的BMCI值降低。因此,在涉及大分子参与的酸催化反应中,多级孔Beta沸石具有非常大的应用潜力。
李春强[4](2021)在《固体酸诱导钒基催化剂的制备及催化性能研究》文中指出苯酚作为一种非常重要的精细化工产品,主要应用于树脂、医药中间体以及助剂等化工产品的生产。目前,异丙苯法作为苯酚的主要制备方法,其反应步骤繁多,并且产生丙酮副产物,不符合当今社会的环境友好型发展战略。21世纪以来,寻求绿色环保的苯酚生产方式将成为一大研究热点。从绿色化学和原子经济性的角度出发,开发苯一步羟化制备苯酚生产工艺具有重大意义。以过氧化氢为羟基化剂,通过苯羟基化制苯酚反应的副产物为水,而且具有原子利用率高、反应步骤少、环境友好、成本低等特点,因此该法被认为是最有可能替代异丙苯法制备苯酚的生产工艺,这也是催化工作者研究的热点和不懈的追求。本论文主要研究了以金属钒为活性位点,制备高度均匀分散的钒基催化剂,改进催化剂的催化性能,提高催化剂的稳定性,通过优化反应条件,获得高的苯转化率和苯酚选择性。具体研究工作如下:(1)采用离子交换法合成具有微孔结构且高度均匀分散的V2O5/HZSM-5催化剂,在苯羟基化反应中评价其催化性能。实验结果表明:当以H2O2为氧化剂、乙腈为溶剂、柠檬酸为添加剂时,具有微孔结构的5%V2O5/HZSM-5催化剂在苯羟化反应中表现出良好的催化性能。主要原因在于活性钒中心呈高度均匀分布状态且以混合价态存在,同时柠檬酸的添加为苯羟化反应提供了最佳酸催化环境,这将有利于提高催化剂的催化活性。通过优化反应条件,苯转化率达到43.4%,苯酚选择性高达98.8%。(2)采用水热法合成具有多级孔道结构的V2O5/HZSM-5催化剂,在苯羟化反应中表现出优异的催化性能。主要是因为该催化剂具有高度均匀分布的活性钒中心,而且HZSM-5分子筛的多级孔道结构也有利于大分子化合物的快速扩散,进而提高苯转化率和苯酚选择性,同时降低了催化剂的快速失活问题。最后,通过优化反应条件得到73.5%的苯转化率,苯酚选择性在99%以上,并且催化剂的稳定性也有所提高。(3)通过水热法合成具有纳米棒状结构的V2O5-WO3双金属复合氧化物催化剂。钨源的添加产生多功能作用,WO3的存在有利于稳定V物种的价态和含量。WO3的加入不仅提高了催化剂的B酸含量,而且改善了催化剂的电子转移和催化活性。由于V与W原子之间的强相互作用,表面上的单个V2O5物种转变成多个VOx物种,以混合价态存在的VOx物种对苯羟化反应更加有利。这些结果可能与高度均匀分布的活性钒中心、钒形式以及表面的酸性位有关。此外,该催化体系加速了苯酚在催化剂表面的快速脱附,进而降低苯酚的深度氧化。在最佳条件下,苯转化率达到90%以上,苯酚选择性达到98.0%以上,催化活性得到有效提高。
张洋洋[5](2020)在《俄矿次烟煤中有机质的组成分析及催化加氢转化》文中指出新疆地区煤炭资源储备丰富。了解新疆煤中有机质大分子组成结构特征和定向转化机理对于实现新疆煤的高效利用具有十分重要的意义。开发高活性和高稳定性的催化剂是实现煤的高附加值利用的核心问题。本文以新疆俄矿次烟煤(ESBC)为研究对象,采用多种直接表征手段对ESBC进行分析,了解ESBC中有机质的分子组成结构。以煤相关模型化合物(CRMCs)为探针分子,考察Ni2P和Ni Co P对其催化加氢转化(CHC)的性能以及CHC过程中活性氢的形成和转移机理。然后,对ESBC进行CHC反应,通过分析所得可溶物的组成信息反演煤中有机质大分子骨架的结构特征和转化机理,为新疆煤的高效综合利用提供理论支持。运用扫描电镜(SEM)、固体13C核磁共振、X射线光电子能谱(XRPES)、热失重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱和居里点热解仪–气相色谱/质谱联用仪(CPP-GC/MS)等分析手段对ESBC中有机质进行表征。ESBC中碳骨架主要以脂肪碳和芳碳的类型存在,分别占44.5%和52.2%。芳碳结构主要是不含取代基的和侧链含有含氧基团及烷基取代基的芳香核,且芳香核结构中平均芳环数量为2个,每个芳香环上有3–4个链长为C1–2的亚甲基结构。ESBC表面氧元素主要以-OH结构形式存在,少量的氮元素和硫元素分别以吡咯氮和硫酸盐的形式存在。ESBC总的失重率为35%,并在400–500 oC之间发生以Calk-C、Calk-H、Calk-O和Car-N等共价键的断裂为主的强烈断键行为。用CPP-GC/MS在三个不同热解温度下检测到直链烷烃、支链烷烃、直链-1-烯烃、其他烯烃、芳烃、铟烷类、茚类、酚类、呋喃类和其他含氧化合物10个挥发性组分,其中直链烷烃、直链-1-烯烃、芳烃和酚类化合物相对含量最为丰富。碳数分布在C9–C28的直链烷烃和直链-1-烯烃均成对出现。以烷基苯酚为主的酚类化合物主要来源于煤中芳基醚类化合物中C–O桥键的断裂。采用次磷酸盐热解法制备了6种非负载型和负载型金属磷化物催化剂,并对其活性进行筛选,最终选择活性最好的Ni2P和Ni Co P两种催化剂并用SEM、能量色散X射线光谱、透射电镜、X射线衍射、XRPES、H2程序升温还原和TGA等分析手段对其进行表征。结果表明制备的单一纯相金属磷化物Ni2P和Ni Co P催化剂的颗粒均为粒径在30-70 nm之间的纳米级球形颗粒。两种催化剂在350 oC以下的H2气氛不具备还原性,且在N2气氛下具有良好的热稳定性。通过对苯基苄基醚(BOB)和二苄醚(OBMDB)两个典型的CRMCs催化反应条件的探索和产物分布规律的分析,发现Ni2P催化剂对于BOB和OBMDB具有较高的催化活性和产物选择性,且温度越高、压力越大和反应时间越长越有利于产物的芳环加氢和脱羟基反应。Ni Co P催化剂在较低的温度下能够快速有效的催化裂解BOB和OBMDB中的C–O桥键,且产物选择性高,不发生芳环加氢反应。根据金属磷化物的类贵金属性质和催化产物分布情况,推测Ni2P和Ni Co P可以活化H2生成H·,由H·进攻与氧原子相连的碳原子,继而引发后续的自由基反应生成催化反应产物。以Ni2P和Ni Co P为催化剂分别对ESBC进行CHC实验,并用非催化转化(NCHC)实验作为对比。通过GC/MS和四级杆轨道肼高分辨质谱仪(QEOBMS)分析上述实验所得可溶组分(SPs)。两种催化剂的CHC反应所得SPs的收率均远大于NCHC所得SPs的收率,说明两种催化剂对ESBC均具有良好的CHC效果。Ni2P催化剂CHC反应所得SP2中芳烃、氢化芳烃和酚类化合物的产率均高于的NCHC反应所得SP1中芳烃、氢化芳烃和酚类化合物的产率,说明Ni2P可有效促进ESBC中C–O桥键的断裂和实现产物芳环的部分加氢。SP1和SP2中芳香族化合物主要以烃类(HC)、NxOy和O1–O3类化合物为主,其氮原子主要以吡啶类、氨基和酰胺的形式存在,氧原子以羟基、醚键、羰基、羧基和呋喃环的形式存在。Ni Co P催化剂CHC反应所得SP4中芳烃和酚类化合物的产率均高于的NCHC反应所得SP3中芳烃和酚类化合物的产率。SP3和SP4中芳香族化合物主要以HC、N2Oy和O1类化合物为主。QEOTMS分析结果说明两种催化剂CHC ESBC均可获得分子量较大、含杂原子数量较多和缩合程度较高的芳香族化合物,且两种催化剂都具有一定的加氢脱除杂原子的性能。该论文有75幅图、44个表和223篇参考文献。
代雄[6](2020)在《基于低钛负载量钛硅材料的氧化-吸附耦合柴油深度脱硫研究》文中研究说明含硫油品在燃烧过程中会产生硫氧化物,由此引发的酸雨、雾霾等环境污染问题严重威胁着人类健康。伴随着燃油硫含量质量标准的不断提高,如何实现温和条件下的高选择性硫脱除成为目前该领域的研究热点。氧化-吸附耦合脱硫技术将氧化脱硫和吸附脱硫有机结合,能够在温和的条件下实现高选择性硫脱除。本文设计合成了低钛负载量的钛硅材料,室温条件下,在柴油体系中展现了优异的脱硫性能。本文还进一步研究了硫化物催化氧化过程的反应动力学,揭示了该过程的机理。本文通过过量溶液浸渍法合成了低钛负载量的的钛硅材料,并将其应用于氧化-吸附耦合柴油脱硫。相较于文献报道的同类型的过渡金属催化剂,本文的材料催化氧化DBT的TOF具有比较优势。在真实油中对DBTO2的吸附符合Langmuir吸附等温模型,常温下吸附饱和硫容为7.08 mg/g。材料对DBT的氧化-吸附耦合过程选择性远远高于(100倍)柴油中的芳烃组分;材料在真实油条件下经过5次脱硫/再生循环,其脱硫性能能得到97%的保持;在真实油条件下的固定床动态脱硫能将柴油中10 ppm的硫含量降至0.8 ppm。证明了该材料具有较好的脱硫性能。本文采用基于过氧化氢化学吸附的化学滴定和其他表征方法,表征了低钛负载量钛硅材料表面催化活性位的数量和分布特征。结果显示,钛负载量较低时能够形成分散度更高的Ti O2催化活性位,此时,催化活性位(未配位饱和的钛)占总负载量的22%左右。负载量的提升虽然整体上提高了催化活性位的数量,但由于催化活性位占比下降(降至6%),使其单位Ti负载量的催化效率下降。通过调控温度,氧化剂浓度、硫化物浓度和种类、催化剂使用量等参数,探究了催化氧化脱硫过程的反应动力学。结果表明:该体系中DBT的氧化速率符合准一级动力学规律,且氧化速率随着温度升高而增大,随催化剂用量增加而呈指数增长,但受硫化物浓度和氧化剂浓度变化影响较小。不同的硫化物在该催化氧化过程的动力学常数大小表现为:DBT>4,6-DMDBT>BT>Thiophene。通过对催化氧化脱硫过程动力学的研究,本文创新性地提出了钛-过氧化物中间体历程:催化剂中低配位数的钛首先与氧化剂经历一步快反应,生成活性钛-过氧化物配位中间体,之后再与硫化物发生氧化反应,催化活性中心经吸附的还原产物脱附后进入下一催化氧化过程。基于配位中间体假设的动力学模型计算拟合得该配位中间体的表观反应级数为1.7,因此总反应的速率方程式为:r=k[A*]1.7[DBT]。
关伟翔[7](2020)在《铌基固体酸负载贵金属催化芳醚脱氧性能》文中研究指明木质素是自然界中第二丰富的有机物,也是自然界中唯一能够提供芳烃结构的可再生资源,可有效替代化石能源生产环烷烃和芳烃液体燃料及精细化学品。然而,木质素中较高的氧含量和复杂的结构导致其存在热值低、不稳定等缺陷,因此很难被直接利用。对木质素进行催化脱氧处理可以显着降低氧含量并生产液体燃料和精细化学品。铌酸(Nb2O5·nH2O)具有丰富的酸性位点和优良的耐水性,是一种潜在的脱氧固体酸。基于以上考虑,本论文以铌酸为铌源制备出一系列铌基固体酸载体负载贵金属催化剂,研究其催化木质素4-O-5、α-O-4、β-O-4及单体酚类芳醚脱氧性能。主要研究内容和结果如下:1)采用沉淀法制备了 Nb2O5/Al2O3负载Pt催化剂并研究其催化木质素4-O-5型芳醚二苯醚加氢脱氧性能。研究发现铌酸的引入丰富了载体酸性位点并形成Nb-OH-Al键,改善了二苯醚中C-O键的断裂能力,200℃,3.0 MPa氢气压力下,Pt/Nb2O5/Al2O3催化二苯醚加氢脱氧反应中环己烷选择性是Pt/Al2O3催化剂的1.7倍。为进一步提高环己烷选择性,制备了一系列铌基固体酸纳米片与碳纳米管复合载体并负载Pt催化剂。200℃,3.0 MPa氢气压力下,Pt/HNbWO6/CNTs催化二苯醚转化率高达99.7%,环己烷选择性达到96.4%,这主要归因于金属与酸性载体之间的协同催化作用。其中金属促进芳环加氢,而固体酸纳米片丰富的酸性位点和中强酸位点的存在显着促进了 C-O键的断裂。此外,在催化其它木质素模型化合物加氢脱氧性能研究中发现,较高的C-O键解离能和含氧官能团空间位阻的存在不利于底物的转化。2)以醇类作为供氢溶剂,研究了 Pt/HNbWO6/CNTs催化木质素α-O-4型芳醚4-苄氧基苯酚氢解性能。在异丙醇溶剂中,4-苄氧基苯酚转化率最高,240℃时转化率高达98.1%。与其它醇溶剂相比,异丙醇和4-苄氧基苯酚之间的相互作用最弱,底物溶剂化效应最小,因而底物可以与催化剂充分接触,同时异丙醇可以释放更多的氢原子,从而有效促进催化转移氢解反应。在Pt/HNbWO6/CNTs催化转移氢解木质素反应中,反应后液体产物中相对氧含量从41.2%下降至24.6%,且产物主要是酚类化合物,尤其以单酚类为主。3)采用浸渍法制备了 Nb2O5负载贵金属(Pt、Pd、Rh和Ru)催化剂并研究其催化木质素β-O-4型芳醚2-苯乙基苯醚加氢脱氧性能。260℃,0.1 MPa氢气压力下,Rh/Nb2O5催化2-苯乙基苯醚转化率达到99.3%,芳烃产物选择性达到98.9%,这种优异的脱氧性能主要是由于金属Rh和NbOx物种之间存在协同催化作用,其中Rh负责解离氢气,而NbOx活化C-O键,降低了 C-O键能垒。在Rh/Nb2O5催化木质素降解反应中,研究发现0.1 MPa氢气压力下木质素降解液体产物总质量收率达到39.5 wt.%,芳烃选择性达到84.1%。4)采用浸渍法制备了不同焙烧温度的Nb2O5负载Rh催化剂,并研究其催化木质素单酚类芳醚2-甲氧基-4-丙基苯酚加氢脱氧性能。研究发现400℃焙烧的Nb2O5负载Rh催化剂Rh/Nb2O5-400实现了 2-甲氧基-4-丙基苯酚的高效催化脱氧,260℃,0.5 MPa氢气压力下,丙苯收率高达98.0%。两步法催化降解松木木质纤维素过程中,首先在甲醇溶液中还原性降解木质纤维素并获得质量收率为9.1 wt.%的木质素油(基于松木质量);随后进一步在Rh/Nb2O5-400催化木质素油加氢脱氧研究中发现,木质素油完全脱氧并生成选择性为100%的C6-C10碳氢化合物,其中芳烃摩尔收率高达80.1 mol%。
葛晓甜[8](2020)在《异丁烷丙烯共氧化副产物加氢精制催化剂及工艺探索》文中提出异丁烷-丙烯共氧化是生产环氧丙烷的绿色主流工艺之一。异丁烷-丙烯共氧化工艺副产大量含有叔丁基过氧化氢、异丁酸、异丁酸酯、丙酮等过氧化杂质的叔丁醇。这些杂质的存在不仅影响叔丁醇的质量,而且对叔丁醇的储存、运输和使用带来隐患。为此,本论文制备了一系列Pd基催化剂并详细考察了叔丁基过氧化氢、异丁酸及其酯催化加氢的反应性能,以期建立叔丁醇加氢精制的反应工艺。主要的结果和结论如下:(1)优化了Pd/δ-Al2O3催化剂的制备条件及催化叔丁醇加氢精制的工艺条件。制备载体δ-Al2O3的适宜焙烧温度和时间分别为900℃和6 h;此外,采用超声浸渍法负载Pd活性组分能够比普通浸渍法获得更高的Pd金属分散度。在反应压力为2 MPa、氢油比为0.1、空速为0.5 h-1的反应条件下,叔丁基过氧化氢、异丁酸甲酯和异丁酸催化加氢的适宜温度分别为65℃、220℃和210℃。(2)在Pd/Al2O3催化剂表面引入Na进行改性,一方面增强了Pd物种和载体间的相互作用,促进Pd物种的分散并提高其催化叔丁基过氧化氢加氢反应的活性,另一方面也减少了催化剂表面的酸性并显着增加了其碱性,进而提高叔丁基过氧化氢加氢反应的选择性。在反应温度为60℃、压力为2 MPa、氢油比为0.1、空速为0.5 h-1时,0.3%Na/0.3%Pd/Al2O3催化叔丁基过氧化氢加氢反应的转化率和选择性均可达100%。(3)制备了Mo2C改性的活性炭(AC)负载的Pd/Mo2C/AC催化材料,该材料具有高度分散的金属Pd物种和大的比表面积,有望用作叔丁醇加氢精制的催化剂。在活性炭表面引入Mo2C物种对其比表面积和孔结构未产生明显影响,但Pd和Mo2C之间的强电子相互作用显着提高了Pd物种在催化剂表面的分散并有效减缓了Pd粒子的聚集。
邓洁[9](2020)在《铜助催化剂促进碳纳米管催化异丙苯氧化反应研究》文中研究表明烃类氧化为高附加值中间体是工业生产中的重要反应,开发低成本、高活性的催化体系具有重要的意义。本研究针对异丙苯氧化反应,以碳纳米管为催化剂,通过添加铜助催化剂加快异丙苯催化氧化反应,提升高附加值产物2-苯基-2-丙醇(PP)的选择性,探究碳材料表面化学结构与铜助催化剂之间的相互作用及其影响碳纳米管催化异丙苯氧化反应活性的机制。本论文主要研究内容与结果如下:(1)采用Cu(OAc)2作为铜源制备的CuO/CNTs和Cu(OAc)2机械混合CNTs(质量比1:10000)作为催化剂进行异丙苯与氧气催化氧化,在80℃下反应8 h,异丙苯的转化率分别为49.5%和54.2%,目标产物PP选择性分别为32.5%和44.7%,相比CNTs催化条件下38.5%的转化率和25.1%的PP选择性都有明显的提升,其中Cu(OAc)2机械混合CNTs的效果最好,增加铜促进剂的量催化活性没有明显提升,说明痕量Cu(OAc)2(相对反应物约为1 ppm)能够有效促进该反应。通过不同催化体系下的过氧化物分解实验发现,Cu(OAc)2-CNTs体系有利于CHP分解,从而促进异丙苯的氧化。该研究提出了一种痕量Cu(OAc)2促进碳纳米管催化异丙苯氧化高转化率生成PP的新方法,该方法中痕量的促进剂不会对后处理分离工艺产生附加影响,具有应用前景。(2)采用原始碳纳米管、酸洗碳纳米管以及不同方法处理的反应回收碳纳米管为催化剂,对异丙苯氧化反应进行了性能评价,探究了碳纳米管表面性质与痕量铜助催化剂之间的相互作用及其影响。研究发现,只有在HCl洗涤处理过的碳材料催化剂体系中加入痕量Cu(OAc)2才有促进作用。进一步表征发现,HCl洗涤碳纳米管的预处理过程对碳材料表面形态结构和缺陷度不会产生影响,但是会促进Cl在表面的吸附或掺杂,这部分Cl的存在可以促进Cu+和Cu2+离子之间的转化,该过程有利于促进烃类氧化的自由基链式反应,使得氧化活性升高,由此推测碳材料表面的Cl与Cu形成C-Cu-Cl组分。DFT计算证明,C-Cl-Cu之间存在相互作用,使得Cu的正电荷处于较低的状态,有利于过氧自由基的生成,从而促进反应的进行。进一步采用Cu Cl2作为模型添加剂与未经HCl洗涤的p CNTs共同催化异丙苯氧化反应,发现可以提高反应活性,这充分说明Cu(OAc)2促进作用的关键是与碳材料表面Cl形成Cu-Cl组分,有利于异丙苯氧化反应的进行。该研究认为,碳材料的酸洗处理过程可能会引入意想不到的杂原子吸附或掺杂,对催化性能产生意想不到的影响,这对碳催化研究具有指导意义。
李智姗[10](2020)在《钛硅分子筛负载纳米金和金钯催化丙烯气相环氧化的性能研究》文中研究指明环氧丙烷(PO)是化工生产中极重要的一种有机原料。与传统的氯醇法、共氧化法,以及新兴的过氧化氢直接氧化法相比,氧气直接氧化法生产PO具有环境友好、原子经济、工艺简单等优点,被认为是最有工业应用前景的方法。本论文针对当前氧气直接氧化法中,纳米金催化剂活性低、稳定性差等问题,研究了钛硅分子筛(TS-1)分别负载纳米金(记为Au/TS-1)和纳米金钯(记为Au-Pd/TS-1)催化剂在丙烯气相环氧化反应中的催化性能。采用沉积沉淀法制得Au/TS-1,并开展了以下三方面的研究工作。首先,根据前期的研究成果,粒径小于1.0 nm的Au簇是主要的Au活性位点,设计并制备了“核小、壳薄”的核壳催化剂Au/S-1/TS-1(0.26),以达到将Au簇限域在载体的纳米孔道内,尽可能多地获得粒径小于1.0 nm的Au簇;同时,尽量减小了反应过程中的传质阻力。该催化剂在常压、200°C下,反应0~2 h内的PO生成速率平均值高达410g PO·h-1·kg-1TS-1,远高于Au/TS-1(0.26)的300 gPO·h-1·kg-1TS-1。可见,Au/S-1/TS-1(0.26)的催化活性被显着提高了。其次,通过比较Au/S-1/TS-1与Au/TS-1的稳定性,分析了纳米金催化剂快速失活的原因。在常压、200°C下反应,Au/TS-1的催化活性在反应50 h后下降35%,Au/S-1/TS-1的催化活性只下降了25%,反应100 h后下降35%。结果表明,Au/TS-1的快速失活主要是由于Au簇的迁移和团聚引起,所形成的大颗粒Au超过了丙烯环氧化反应的最佳Au簇尺寸,从而催化活性下降;积碳则是导致纳米金催化剂失活的次要原因。此外,较高的反应温度和较长的反应时间,都会加剧Au簇的迁移和团聚,造成催化剂的逐渐失活。再者,探讨了TS-1晶面对Au/TS-1催化性能的影响。实验发现,随着载体中有机模板剂的移除,TS-1的(101)晶面和(501)晶面相对衍射峰强度I(101)/I(501)比值逐渐增大。相应地,纳米金催化剂在常压、200°C下的丙烯环氧化活性随模板剂移除而增加。为排除因模板剂移除而导致活性位点数量增多的影响,设计了两种Ti含量和Au负载量相似的催化剂。结果表明,催化活性与I(101)/I(501)比值呈正相关关系。较大的I(101)/I(501)比值有利于丙烯在催化剂上的吸附,从而提高了PO生成速率。纳米金催化剂载体的优化可以提高反应活性。通过引入第二种金属组分Pd,采用醇还原辅助负载法制得了双金属催化剂Au-Pd/TS-1,拟进一步提高催化剂的丙烯环氧化活性。根据Au-Pd/TS-1在常压、200°C下的丙烯气相环氧化性能,揭示了Au和Pd之间的协同作用。结果表明,随着Pd/Au摩尔比增大,催化剂上的氢溢流愈发显着,测得的表观活化能也越低。Au-Pd/TS-1上的氢溢流现象,解释了Au和Pd之间的协同增强效应,即氢气(H2)在Pd上解离成高活性的氢原子,溢流到Au上与吸附的氧气(O2)发生反应,生成过氧化氢(H2O2);随后传递到邻位Ti上环氧化丙烯生成PO。原位DRIFTS验证了Au和Pd之间的协同作用,显着增强了H2和O2反应生成H2O2的过程,从而提高了Au-Pd/TS-1上的丙烯环氧化活性。结合实验结果和DFT理论计算,阐明了Au-Pd/TS-1在常压、200°C下反应,表现出单位Au上高效PO生成速率的原因。实验结果表明,Au-Pd/TS-1单位Au上的PO生成速率与Pd/Au摩尔比之间呈“火山形”关系,在Au0.68Pd0.32/TS-1上达到最高值1000 gPO·h-1·g Au-1。DFT理论计算结果表明,在十四面体合金结构的Au-Pd纳米颗粒上,发生了从Pd原子向Au原子的电荷转移,电负性的Au进一步将电荷转移给了分子氧,促进了氢、氧反应生成H2O2,从而显着提高了Au-Pd/TS-1单位Au上的PO生成速率。基于Au-Pd/TS-1在常压、100°C下的催化性能,提出了四阶段反应模型,揭示了Au-Pd/TS-1上的丙烯加氢反应与丙烯环氧化反应之间的竞争关系。在第一阶段,双金属催化剂上是丙烯加氢反应占主导地位;在第二阶段,则以丙烯环氧化反应为主;在第三阶段,丙烯加氢和丙烯环氧化反应达到平衡;在第四阶段,催化剂因失活而性能下降。该四阶段反应模型有助于深入理解Au-Pd/TS-1上的丙烯气相环氧化反应机理,对进一步优化负载型Au基双金属催化剂提供了普适性参考。
二、AMS加氢生成异丙苯催化剂的制备及评价(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、AMS加氢生成异丙苯催化剂的制备及评价(论文提纲范文)
(1)生物发酵ABE及己二酸定向催化转化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生物质简介 |
1.2.1 ABE发酵液 |
1.2.2 生物基己二酸 |
1.3 生物航空燃料简介及相关研究进展 |
1.3.1 油脂加氢途径 |
1.3.2 木质纤维素转化途径 |
1.3.2.1 热化学途径(热解途径和费托合成途径) |
1.3.2.2 水解途径 |
1.3.2.2.1 醇类转化途径(ATJ) |
1.3.2.2.1.1 醇类脱水 |
1.3.2.2.2 ABE发酵液催化转化 |
1.3.2.2.3 生物质转化制备JP-900(十氢萘)路径 |
1.4 本论文的研究内容和研究意义 |
1.4.1 本论文的研究内容 |
1.4.2 本论文的研究意义 |
第二章 ABE发酵液制备生物航空燃料 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂及仪器 |
2.2.2 催化剂的制备 |
2.2.3 催化剂的表征方法 |
2.2.4 催化剂性能评价 |
2.2.5 产物计算 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 烷基化反应 |
2.3.1.1 金属位点性质对烷基化性能的影响 |
2.3.1.2 酸碱位点性质对烷基化性能的影响 |
2.3.2 加氢脱氧反应 |
2.3.2.1 不同催化剂对加氢脱氧性能的影响 |
2.3.2.2 加氢脱氧反应动力学研究 |
2.3.2.3 金属位点与酸性位点的协同作用 |
2.3.3 烷基化反应和加氢脱氧反应级联 |
2.3.4 循环使用性能测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 丙酮催化转化制备生物燃料 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品及仪器 |
3.2.2 催化剂制备 |
3.2.3 催化剂表征 |
3.2.4 催化剂性能测试 |
3.2.5 理论模拟 |
3.2.6 催化剂的动力学研究 |
3.2.7 循环稳定性实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同催化剂活性测试 |
3.3.2 TaPO催化剂表征 |
3.3.3 TaPO-1动力学研究 |
3.3.4 TaPO催化剂酸性与性能之间的构效关系 |
3.3.5 DFT模拟 |
3.3.6 循环使用性能测试 |
3.3.7 底物扩展 |
3.3.8 均三甲苯加氢 |
3.4 本章小结 |
第四章 生物乙醇脱水制备生物乙烯 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 催化剂制备 |
4.2.3 催化剂评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂表征 |
4.3.2 不同沸石分子筛脱水性能研究 |
4.3.3 动力学研究 |
4.3.4 稳定性研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 生物己二酸制备JP-900燃料主要组分 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 催化剂制备 |
5.2.3 催化剂反应 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 己二酸制备环戊酮 |
5.3.2 2-环亚戊基环戊酮的合成 |
5.3.3 2-环亚戊基环戊酮的异构 |
5.3.4 1,2,3,4,5,6,7,8-八氢化萘-1-酮的加氢 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及已发表的文章 |
作者和导师简介 |
答辩委员会决议书 |
(2)Pd/SiO2催化剂上DCP缩合顶液加氢制异丙苯(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 实验原料 |
1.2 催化剂制备 |
1.3 催化加氢反应性能评价 |
2 结果与讨论 |
2.1 不同催化剂加氢性能比较 |
2.2 加氢反应条件影响 |
2.2.1 反应温度 |
2.2.2 空速 |
2.2.3 反应压力 |
2.2.4 原料 |
2.3 稳定性实验 |
3 结 论 |
(3)多级孔Beta沸石 ——从小试到中试(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 沸石 |
1.1.1 沸石的定义 |
1.1.2 沸石的结构及特性 |
1.1.3 沸石催化剂的特性及应用 |
1.2 多级孔沸石 |
1.2.1 多级孔沸石的类型 |
1.2.2 多级孔沸石较常规沸石的优势 |
1.2.3 多级孔沸石的制备方法 |
1.2.4 CTAB在沸石合成中的作用 |
1.2.5 多级孔沸石的规模化制备现状 |
1.3 Beta沸石 |
1.3.1 Beta沸石的结构及特性 |
1.3.2 Beta沸石的合成及应用 |
1.3.3 Beta沸石在催化反应中的应用 |
1.4 多级孔Beta沸石 |
1.4.1 多级孔Beta沸石的合成 |
1.4.2 多级孔Beta沸石的性能及应用 |
1.4.3 多级孔Beta沸石催化剂的特性 |
1.5 沸石酸性的表征方法 |
1.5.1 程序温度脱附法(TPD) |
1.5.2 红外法(IR) |
1.5.3 固体核磁 |
1.5.4 模型分子反应法 |
1.6 沸石规模化制备的条件 |
1.7 重油加氢裂化沸石催化剂的发展 |
1.8 选题目的与意义 |
1.9 研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验原料与仪器设备 |
2.1.1 原料与试剂 |
2.1.2 实验仪器及设备 |
2.2 沸石的合成 |
2.2.1 Beta沸石的合成 |
2.2.2 多级孔Beta沸石的合成 |
2.2.3 多级孔Beta沸石的规模化合成 |
2.2.4 催化剂的制备 |
2.3 材料表征方法 |
2.3.1 X-射线粉末衍射 |
2.3.2 低温气体吸附/脱附 |
2.3.3 傅里叶变换红外光谱 |
2.3.4 扫描电子显微镜 |
2.3.5 透射电子显微镜 |
2.3.6 热重 |
2.3.7 X射线荧光光谱 |
2.3.8 表面张力 |
2.4 酸性表征 |
2.4.1 氨程序升温脱附 |
2.4.2 吡啶吸附/脱附红外光谱 |
2.4.3 固体核磁共振 |
2.4.4 甲基环己烷转化 |
2.4.5 均三甲苯催化转化 |
2.4.6 三异丙苯裂解反应 |
2.5 吸附/脱附实验 |
2.5.1 吸附实验 |
2.5.2 ZLC脱附 |
2.6 催化反应 |
2.6.1 9,10-二氢蒽加氢裂化反应 |
2.6.2 VGO加氢裂化 |
第3章 以表面活性剂为模板合成多级孔Beta沸石 |
3.1 以非离子型表面活性剂为模板合成Beta沸石 |
3.2 以CTAB为模板合成Beta沸石的方法及影响因素 |
3.2.1 合成方法建立 |
3.2.2 影响因素考察 |
3.3 不同链长的烷基三甲基溴化铵合成Beta沸石 |
3.4 小结 |
第4章 CTAB在多级孔Beta沸石晶化过程中的作用 |
4.1 CTAB在溶液中的存在形式探究 |
4.2 晶化过程跟踪 |
4.2.1 晶化动力学 |
4.2.2 CTAB在晶化过程中的存在形式 |
4.3 CTAB在多级孔Beta沸石合成中的作用 |
4.3.1 XRD分析 |
4.3.2 N_2吸附/脱附分析 |
4.3.3 SEM分析 |
4.3.4 TG分析 |
4.4 多级孔Beta沸石晶化机理 |
4.5 小结 |
第5章 CTAB调变不同Si/Al比多级孔Beta沸石的性质 |
5.1 低Si/Al比合成多级孔Beta沸石 |
5.1.1 CTAB调变对沸石结构和形貌的影响 |
5.1.2 CTAB调变对沸石酸性的影响 |
5.2 高Si/Al比合成介孔Beta沸石 |
5.2.1 CTAB调变对沸石结构和形貌的影响 |
5.2.2 CTAB调变对沸石酸性的改变 |
5.3 小结 |
第6章 多级孔Beta沸石的性能研究 |
6.1 样品的物化性质 |
6.2 Beta沸石的吸附性能 |
6.3 Beta沸石的扩散性能 |
6.4 探针分子反应表征Beta沸石的酸性 |
6.4.1 甲基环己烷催化转化 |
6.4.2 均三甲苯催化转化 |
6.4.3 三异丙苯裂解 |
6.5 小结 |
第7章 多级孔Beta沸石的规模化制备及催化性能研究 |
7.1 多级孔Beta沸石的中试规模制备 |
7.2 Beta沸石的扩散性能 |
7.3 9,10-二氢蒽加氢裂化 |
7.4 VGO加氢裂化反应 |
7.5 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 研究创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)固体酸诱导钒基催化剂的制备及催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 苯酚性质 |
1.2 苯酚用途 |
1.3 苯酚的合成方法简介 |
1.3.1 磺化法 |
1.3.2 甲苯-苯甲酸法 |
1.3.3 氯苯水解法 |
1.3.4 环己酮-环己醇法 |
1.3.5 异丙苯法 |
1.4 苯直接羟基化制苯酚的研究进展 |
1.4.1 氧化剂 |
1.4.2 催化剂 |
1.5 本论文研究的目的和意义 |
1.6 本论文研究的主要内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验试剂与设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 催化剂的制备 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 X射线衍射(XRD) |
2.3.2 傅里叶变换红外(FT-IR) |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.5 N_2物理吸/脱附 |
2.3.6 电感耦合等离子体光谱仪(ICP) |
2.3.7 吡啶红外(Py-IR) |
2.3.8 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4 催化剂性能评价 |
2.4.1 实验装置简介 |
2.4.2 反应结果的分析评价 |
第3章 离子交换钒基催化剂的制备及苯羟化性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 微孔V_2O_5/HZSM-5 催化剂制备 |
3.1.2 催化剂表征方法 |
3.1.3 催化剂性能评价 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 催化剂表征 |
3.2.2 催化剂性能评价 |
3.2.3 催化剂寿命 |
3.3 本章小结 |
第4章 水热合成钒基催化剂的制备及苯羟化性能研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 多级孔V_2O_5/HZSM-5 催化剂的制备 |
4.1.2 催化剂表征方法 |
4.1.3 催化剂性能评价 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 催化剂表征 |
4.2.2 催化剂性能评价 |
4.2.3 催化剂寿命 |
4.3 本章小结 |
第5章 V_2O_5-WO_3催化剂的制备及苯羟化性能研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 催化剂的制备 |
5.1.2 催化剂表征方法 |
5.1.3 催化剂性能评价 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 催化剂表征 |
5.2.2 催化剂性能评价 |
5.2.3 催化剂寿命 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(5)俄矿次烟煤中有机质的组成分析及催化加氢转化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 煤结构的研究进展 |
1.4 煤直接液化的研究进展 |
1.5 煤直接液化催化剂研究进展 |
1.6 研究意义与内容 |
2 实验部分 |
2.1 仪器与试剂 |
2.2 煤样的预处理 |
2.3 实验方法与步骤 |
2.4 样品的分析与表征 |
3 ESBC中有机质组成结构分析 |
3.1 SEM表征 |
3.2 固体~(13)C NMR表征 |
3.3 XRPES表征 |
3.4 TGA表征 |
3.5 FTIRS表征 |
3.6 CPP–GC/MS分析 |
3.7 本章小结 |
4 催化剂的表征 |
4.1 催化剂的活性检测 |
4.2 Ni_2P催化剂的表征 |
4.3 Ni Co P催化剂的表征 |
4.4 本章小结 |
5 催化剂的评价 |
5.1 Ni_2P的评价 |
5.2 NiC oP的评价 |
5.3 本章小结 |
6 ESBC的催化加氢转化 |
6.1 产物收率 |
6.2 SP_1和SP_2的组成结构特征 |
6.3 SP_3和SP_4的组成结构特征 |
6.4 ESBC的 CHC机理 |
6.5 本章小结 |
7 结论与创新点 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)基于低钛负载量钛硅材料的氧化-吸附耦合柴油深度脱硫研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 油品中硫化物造成的空气污染及其脱硫的意义 |
1.2 柴油中的主要硫化物 |
1.3 柴油深度脱硫技术研究进展 |
1.3.1 加氢脱硫技术 |
1.3.2 生物脱硫技术 |
1.3.3 萃取脱硫技术 |
1.3.4 氧化脱硫技术 |
1.3.5 吸附脱硫技术 |
1.4 本文研究思路和研究内容 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 创新点 |
第二章 低钛负载量的钛硅材料的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 低钛负载量的钛硅材料的制备 |
2.2.3 材料表征方法 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 钛硅材料的脱硫性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料和仪器 |
3.2.2 油品的配制 |
3.2.3 低钛含量的钛硅材料的脱硫测试 |
3.2.4 油品的分析检测 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 低钛含量钛硅材料的氧化吸附脱硫性能 |
3.3.2 材料催化氧化硫化物的动力学过程 |
3.3.3 材料脱硫选择性 |
3.3.4 真实油体系中材料对 DBTO_2的吸附 |
3.3.5 钛硅材料动态脱硫测试和再生性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 低钛含量的钛硅材料催化氧化机理 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料和仪器 |
4.2.2 催化氧化过程表征方法 |
4.3 催化氧化过程机理讨论 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
一、结论 |
二、展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)铌基固体酸负载贵金属催化芳醚脱氧性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 木质素及其模型化合物简介 |
1.1.1 木质素简介 |
1.1.2 木质素的来源 |
1.1.3 木质素模型化合物简介 |
1.2 木质素及其模型化合物的转化利用 |
1.2.1 木质素的转化利用 |
1.2.2 木质素模型化合物转化利用 |
1.3 铌基固体酸的催化应用 |
1.3.1 氧化铌 |
1.3.2 含铌复合氧化物 |
1.3.3 二维铌基固体酸 |
1.3.4 其它铌基固体酸 |
1.4 本文主要研究思路 |
2 实验总述 |
2.1 实验试剂及设备 |
2.2 催化剂表征 |
2.3 木质素表征 |
2.4 催化剂性能评价 |
3 Pt/Nb_2O_5/Al_2O_3及Pt/HNbWO_6/CNTs的制备及其催化二苯醚加氢脱氧性能 |
3.1 引言 |
3.2 Pt/Nb_2O_5/Al_2O_3的制备及其催化二苯醚加氢脱氧性能 |
3.2.1 催化剂的制备及性能评价 |
3.2.2 催化剂的结构与性质 |
3.2.3 Pt/Nb_2O_5/Al_2O_3催化二苯醚加氢脱氧性能 |
3.3 Pt/HNbWO_6/CNTs的制备及其催化二苯醚加氢脱氧性能 |
3.3.1 催化剂的制备及性能评价 |
3.3.2 催化剂的结构与性质 |
3.3.3 Pt/HNbWO_6/CNTs催化二苯醚加氢脱氧性能 |
3.4 本章小结 |
4 Pt/HNbWO_6/CNTs催化转移氢解4-苄氧基苯酚及木质素性能 |
4.1 引言 |
4.2 木质素的提取及其催化性能评价 |
4.3 Pt/HNbWO_6/CNTs催化转移氢解4-苄氧基苯酚性能 |
4.4 Pt/HNbWO_6/CNTs催化转移氢解木质素性能 |
4.5 本章小结 |
5 Rh/Nb_2O_5催化2-苯乙基苯醚及木质素加氢脱氧性能 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂的制备及其结构特性 |
5.2.1 催化剂制备及性能评价 |
5.2.2 催化剂的结构与性质 |
5.3 Rh/Nb_2O_5催化2-苯乙基苯醚加氢脱氧性能 |
5.4 Rh/Nb_2O_5催化木质素加氢脱氧性能 |
5.5 本章小结 |
6 Rh/Nb_2O_5催化2-甲氧基-4-丙基苯酚及木质纤维素加氢脱氧性能 |
6.1 引言 |
6.2 催化剂的制备及其结构特性 |
6.2.1 催化剂制备及性能评价 |
6.2.2 催化剂的结构与性质 |
6.3 Rh/Nb_2O_5催化2-甲氧基-4-丙基苯酚加氢脱氧性能 |
6.4 Rh/Nb_2O_5催化木质纤维素加氢脱氧性能 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)异丁烷丙烯共氧化副产物加氢精制催化剂及工艺探索(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 原料及产品简介 |
1.1.1 叔丁基过氧化氢 |
1.1.2 叔丁醇 |
1.1.3 异丁酸 |
1.1.4 异丁酸甲酯 |
1.2 叔丁基过氧化氢的生产工艺 |
1.2.1 过氧化氢反应法 |
1.2.2 氧气自氧化法 |
1.2.3 臭氧反应法 |
1.3 环氧丙烷的生产工艺 |
1.3.1 氯醇法 |
1.3.2 共氧化法 |
1.3.3 直接氧化法 |
1.3.4 其他方法 |
1.4 单原子催化剂简介 |
1.4.1 单原子催化剂特性 |
1.4.2 单原子催化剂的合成 |
1.4.3 单原子催化剂的加氢性能 |
1.5 叔丁醇的研究利用现状 |
1.5.1 叔丁醇的综合利用途径 |
1.5.2 国内外叔丁醇的市场应用前景 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验过程中使用的仪器设备 |
2.3 催化剂制备 |
2.3.1 Pd/Al_2O_3加氢催化剂制备 |
2.3.2 Na/Pd/Al_2O_3 加氢催化剂制备 |
2.4 催化剂表征 |
2.4.1 X射线粉末衍射(XRD) |
2.4.2 X射线荧光光谱(XRF) |
2.4.3 N_2物理吸附 |
2.4.4 程序升温脱附(TPD) |
2.4.5 程序升温还原(TPR) |
2.4.6 热重-差热分析(TG-DTA) |
2.4.7 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4.8 扫描电子显微镜(SEM) |
2.5 催化剂催化加氢的性能评价 |
2.5.1 评价装置 |
2.5.2 评价方法 |
2.5.3 反应产物分析 |
2.5.4 相关计算公式 |
第三章 Pd/δ-Al_2O_3 催化剂制备条件与加氢性能 |
3.1 不同焙烧温度对Al_2O_3载体性能的影响 |
3.1.1 不同焙烧温度的载体比表面积和孔结构 |
3.1.2 不同焙烧温度的载体晶型结构 |
3.2 不同焙烧时间对Al_2O_3载体性能的影响 |
3.2.1 不同焙烧时间的载体比表面积和孔结构 |
3.2.2 不同焙烧时间的载体晶型结构 |
3.3 超声浸渍对金属Pd的分散度的影响 |
3.4 催化剂催化加氢的工艺条件探索 |
3.4.1 反应温度对叔丁基过氧化氢加氢过程的影响 |
3.4.2 反应温度对异丁酸甲酯加氢过程的影响 |
3.4.3 反应温度对异丁酸加氢过程的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 Na/Pd/δ-Al_2O_3 的催化叔丁醇加氢精制 |
4.1 助剂Na对催化性能的影响 |
4.1.1 助剂Na对催化剂晶型结构的影响 |
4.1.2 助剂Na对催化剂还原性的影响 |
4.1.3 助剂Na对催化剂孔结构的影响 |
4.1.4 助剂Na对催化剂酸碱性的影响 |
4.2 Na含量对叔丁基过氧化氢加氢活性的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 碳基材料催化剂的结构与性能研究 |
5.1 关于Pd-Mo_2C-AC催化剂的钯源讨论 |
5.2 不同钯源的Pd-Mo_2C-AC催化剂的性能表征 |
5.2.1 晶相结构 |
5.2.2 XPS分析 |
5.2.3 TEM分析 |
5.3 不同Pd含量的Pd-Mo_2C-AC催化剂性能表征 |
5.3.1 晶相结构 |
5.3.2 孔结构性质 |
5.3.3 Pd含量测定 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
(9)铜助催化剂促进碳纳米管催化异丙苯氧化反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 碳材料催化剂种类及改性 |
1.2.1 典型的碳材料催化剂 |
1.2.2 碳材料改性 |
1.3 碳材料作为催化剂催化反应 |
1.3.1 碳材料催化液相氧化反应 |
1.3.2 碳材料催化液相还原反应 |
1.3.3 其他反应 |
1.4 碳材料作为催化剂载体的研究与应用 |
1.4.1 石墨烯基材料载体 |
1.4.2 氧化石墨烯基载体 |
1.4.3 还原氧化石墨烯基载体 |
1.4.4 石墨化氮化碳基载体 |
1.4.5 碳纳米管基载体 |
1.4.6 活性炭基载体 |
1.5 异丙苯液相催化氧化的研究现状 |
1.5.1 碱金属和碱土金属盐催化剂 |
1.5.2 过渡金属催化剂 |
1.5.3 非金属催化剂 |
1.6 本论文的研究思路和主要内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 化学试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验气体 |
2.1.3 实验仪器 |
2.2 催化剂处理 |
2.3 材料表征 |
2.3.1 拉曼光谱(Raman) |
2.3.2 红外光谱表征(IR) |
2.3.3 X射线粉末衍射(XRD) |
2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.6 X射线荧光光谱(XRF) |
2.4 异丙苯液相催化氧化反应过程和产物分析 |
2.4.1 异丙苯氧化实验过程 |
2.4.2 异丙苯氧化反应产物的定性与定量分析 |
第三章 碳纳米管与铜助催化剂催化异丙苯氧化 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备 |
3.2.1 碳纳米管负载氧化铜催化剂的制备 |
3.2.2 催化反应操作 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化剂表征 |
3.3.2 催化性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 盐酸酸洗碳纳米管与醋酸铜相互作用促进异丙苯催化氧化机理探究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 催化剂的制备 |
4.2.2 异丙苯氧化 |
4.2.3 DFT计算 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化性能与碳纳米管表面性质之间的关系 |
4.3.2 催化机理讨论 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)钛硅分子筛负载纳米金和金钯催化丙烯气相环氧化的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 环氧丙烷生产方法 |
1.2.1 氯醇法 |
1.2.2 共氧化法 |
1.2.3 过氧化氢直接氧化法 |
1.2.4 氧气直接氧化法 |
1.3 丙烯气相环氧化的催化机理 |
1.3.1 银催化剂 |
1.3.2 金催化剂 |
1.3.3 铜催化剂 |
1.4 纳米金催化剂的研究进展 |
1.4.1 Au/TS-1 的研究进展 |
1.4.2 Au-M/TS-1 的研究进展 |
1.5 本论文主要研究内容 |
2 Au/S-1/TS-1 的丙烯环氧化性能研究 |
2.1 实验 |
2.1.1 主要原料及相关仪器设备 |
2.1.2 Au-Ti催化剂的制备 |
2.1.3 催化剂的表征 |
2.1.4 催化剂的性能测试 |
2.2 TS-1 粒径与S-1 包覆厚度的影响 |
2.2.1 TS-1 粒径的影响 |
2.2.2 S-1 包覆层厚度的影响 |
2.3 Au/S-1/TS-1 的设计 |
2.3.1 Au/S-1/TS-1(0.26)的表征 |
2.3.2 测试结果 |
2.4 本章小结 |
3 纳米金催化剂的失活原因探究 |
3.1 实验 |
3.1.1 主要原料及相关仪器设备 |
3.1.2 Au-Ti催化剂的制备 |
3.1.3 催化剂的表征 |
3.1.4 催化剂的性能测试 |
3.2 催化剂的稳定性比较 |
3.2.1 Au/TS-1和Au/S-1/TS-1 的表征 |
3.2.2 Au/TS-1和Au/S-1/TS-1 的稳定性 |
3.3 催化剂的失活原因探究 |
3.3.1 积碳失活 |
3.3.2 Au簇团聚失活 |
3.4 本章小结 |
4 TS-1 晶面对Au/TS-1 催化活性的影响 |
4.1 实验 |
4.1.1 主要原料及相关仪器设备 |
4.1.2 载体和催化剂的制备 |
4.1.3 催化剂的表征 |
4.1.4 Au-Ti催化剂的性能测试 |
4.2 TS-1 的晶面分析 |
4.2.1 载体的表征 |
4.2.2 载体的XRD分析 |
4.3 催化剂的丙烯气相环氧化性能 |
4.3.1 Au/U-TS-1 的催化活性 |
4.3.2 Au/U-TS-1-20 的催化活性 |
4.4 本章小结 |
5 Au-Pd/TS-1 在丙烯环氧化反应中的协同作用 |
5.1 实验 |
5.1.1 主要原料及相关仪器设备 |
5.1.2 Au-Pd/TS-1 催化剂的制备 |
5.1.3 催化剂的表征 |
5.1.4 Au-Pd/TS-1 的性能测试 |
5.2 Au-Pd/TS-1 的表征 |
5.3 Au-Pd/TS-1 的催化性能 |
5.3.1 Au和Pd之间的协同作用 |
5.3.2 协同效应的起因 |
5.4 本章小结 |
6 Au-Pd/TS-1 单位Au上的高效PO生成速率 |
6.1 实验 |
6.1.1 主要原料及相关仪器设备 |
6.1.2 催化剂的制备 |
6.1.3 催化剂的表征 |
6.1.4 DFT计算 |
6.1.5 催化剂的性能测试 |
6.2 催化剂的性能及表征 |
6.2.1 Au-Pd/TS-1 的性能 |
6.2.2 Au-Pd/TS-1 的表征 |
6.3 Au-Pd/TS-1的DFT计算 |
6.3.1 Au簇和Au-Pd簇的优化 |
6.3.2 电荷转移的影响 |
6.3.3 Pd/Au摩尔比的影响 |
6.4 本章小结 |
7 Au-Pd/TS-1 上的丙烯加氢和环氧化反应研究 |
7.1 实验 |
7.1.1 主要原料及相关仪器设备 |
7.1.2 Au-Pd/TS-1 催化剂的制备 |
7.1.3 催化剂的表征 |
7.1.4 Au-Pd/TS-1 的性能测试 |
7.2 四阶段模型 |
7.2.1 Au-Pd/TS-1 的催化性能 |
7.2.2 Au-Pd/TS-1 上的竞争反应 |
7.3 丙烯加氢和丙烯环氧化反应 |
7.3.1 O_2对丙烯加氢反应的影响 |
7.3.2 O_2促进丙烯加氢反应的原因 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、AMS加氢生成异丙苯催化剂的制备及评价(论文参考文献)
- [1]生物发酵ABE及己二酸定向催化转化[D]. 伍芷毅. 北京化工大学, 2021
- [2]Pd/SiO2催化剂上DCP缩合顶液加氢制异丙苯[J]. 严盛宏,任杰,孙晓雪,王德举. 工业催化, 2021(11)
- [3]多级孔Beta沸石 ——从小试到中试[D]. 张维民. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]固体酸诱导钒基催化剂的制备及催化性能研究[D]. 李春强. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]俄矿次烟煤中有机质的组成分析及催化加氢转化[D]. 张洋洋. 中国矿业大学, 2020
- [6]基于低钛负载量钛硅材料的氧化-吸附耦合柴油深度脱硫研究[D]. 代雄. 华南理工大学, 2020(06)
- [7]铌基固体酸负载贵金属催化芳醚脱氧性能[D]. 关伟翔. 大连理工大学, 2020(01)
- [8]异丁烷丙烯共氧化副产物加氢精制催化剂及工艺探索[D]. 葛晓甜. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [9]铜助催化剂促进碳纳米管催化异丙苯氧化反应研究[D]. 邓洁. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]钛硅分子筛负载纳米金和金钯催化丙烯气相环氧化的性能研究[D]. 李智姗. 南京理工大学, 2020(09)