长江学者和创新团队发展计划(IRT1036)
- 作品数：18 被引量：52H指数：4
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- 相关领域：理学化学工程石油与天然气工程更多>>
- 磷酸盐的添加对甲烷氧化偶联反应镧基催化剂的影响被引量：1
- 2018年
- 采用柠檬酸法制备了不同含量磷酸盐修饰的镧基催化剂,考察了磷酸盐的添加对镧基催化剂甲烷氧化偶联反应(OCM)活性的影响,并借助X射线衍射(XRD)、O_2-程序升温脱附(O_2-TPD)及X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的理化性质进行了表征.结果表明,随着磷酸盐加入量的增大,催化剂样品的粒径逐渐减少,催化剂的物相由La_2O_3向La_3PO_7和LaPO_4逐步转变.当催化剂的物相由La_2O_3和适量的La_3PO_7构成时,催化剂具有较多的表面缺陷位点数和较大的亲电氧物种/晶格氧物种比值,并呈现出良好的OCM反应性能.
- 白燕夏文生翁维正连孟水赵明全万惠霖
- 关键词：磷酸盐甲烷氧化偶联氧化镧
- 一种煤基合成气制合成天然气用Sc_2O_3促进Ni-ZrO_2高效新型甲烷化催化剂被引量：6
- 2013年
- 用Sc2O3作为促进剂，研发出一种Sc2O3掺杂的高效新型Ni—ZrO2基催化剂，该催化剂对CO和CO2共甲烷化制合成天然气（SNG）显示出高的活性和优异的热稳定性．在组成经优化的Ni5Zr3Sc1催化剂上，0．1MPa，573K，V（H2）：V（CO）：V（CO2）：V（N2）=75：15：5：5，出口空速GHSV-40000mL／（h·g）的反应条件下，在反应开始之后的20～332h的反应过程中，CO和CO2的转化率一直分别保持在100％和85％的高水平，产物甲烷的选择性一直保持在100％，耐热试验结果显示，在973K下经历24h甲烷化反应、而后降至573K的Niszr3sc。催化剂试样上，（CO＋CO2）的总转化率仍能稳定地保持在80．2％的水平；而不含Sc2O3。的原基质催化剂（NisZra）在经历相同耐热试验过程之后的（CO＋CO2）总转化率骤降至2．7％，暗示其因烧结而失活．催化剂的表征结果证实，可观量的Sc^3＋溶解入ZrO2晶格导致具有c—ZrO2结构的单一C-（Zr-Sc）Oy相的生成并使其稳定化，这类c-（Zr—Sc）O3相与Ni6Zr3Sc1催化剂的高活性，尤其与优良的热稳定性，密切相关．
- 代陈刘志铭谢建榕林国栋张鸿斌
- 关键词：合成天然气
- SiO_2气凝胶负载的Ni催化剂在甲烷部分氧化制合成气反应中的催化性能及稳定性被引量：10
- 2013年
- 以常压有机溶剂置换(A)和溶剂置换-表面改性(B)方式制备的两种SiO2气凝胶(SiO2-A(或B)型气凝胶,记为SiO2-A(or B)G)为载体,采用常规浸渍法和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加浸渍法合成不同SiO2气凝胶负载的Ni/SiO2催化剂,并考察其催化的甲烷部分氧化(POM)制合成气的反应性能.结果表明,各催化剂的初始反应性能相近,但Ni/SiO2-BG的POM稳定性明显较Ni/SiO2-AG的差,而PVP添加制备的催化剂稳定性则获明显改善,Ni/SiO2-AG-PVP、Ni/SiO2-BG-PVP上POM稳定性相近.结合X射线衍射(XRD)、程序升温还原反应(H2-TPR)、高分辨透射电镜(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)等表征结果的分析发现:(1)SiO2-AG表面上存在一定量的羟基,可促进亲水性金属物种与其的相互作用,而SiO2-BG表面上基本为有机基团,与亲水性金属物种几乎无作用;(2)PVP的存在可使金属物种进入亲/疏水载体孔道深处,抑制焙烧中载体骨架的收缩和金属颗粒的生长,进而促进金属载体的相互作用.这二者均能有效地提高催化剂的POM反应稳定性.
- 李琪侯玉慧董玲玉黄铭湘翁维正夏文生万惠霖
- 关键词：SIO2气凝胶甲烷部分氧化PVP稳定性
- 甲醇或乙醇水蒸气重整制氢高效新型催化剂的研发被引量：3
- 2015年
- 新型替代清洁能源的开发是大势所趋.氢能作为理想的清洁能源之一,已引起人们广泛重视.但氢能广泛地应用,尤其是用作电动车燃料电池的燃料,必须解决其储存和输运的技术问题.采用液体作为氢的载体,通过其重整即时产生燃料H2在商业上具有重要实用价值.在诸多可重整制H2的液体燃料中,甲醇、乙醇以其反应温度和压力低,H/C比高,无NOx、SOx排放,并可利用现行动力燃料输配系统等优点而占据优势.本文介绍甲醇、乙醇制氢技术的研发动态,重点报道本实验室在甲醇、乙醇经水蒸气重整制氢用高效高稳定性催化剂的研发进展.
- 梁雪莲刘志铭谢建榕陈秉辉林国栋张鸿斌
- 关键词：氢能甲醇水蒸气重整制氢
- 稀土倍半氧化物上过氧物种的紫外(325nm)激光诱导生成
- 有关分子氧在非变价的碱土和稀土氧化物上活化生成O、O和O等活性氧物种的研究对甲烷氧化偶联(OCM)、乙烷氧化脱氢(ODE)和NO的存储(NSR)等反应具有重要的意义。系统探明分子氧在催化剂表面的活化、转化机理以及活性氧物...
- 景孝廉陈晴川何冲翁维正夏文生万惠霖
- 关键词：分子氧晶格氧激光诱导
- 文献传递
- Rh/SiO_2催化剂上甲烷部分氧化制合成气的反应机理被引量：2
- 2012年
- 采用原位Raman光谱技术,在原料气中的O2未完全耗尽的条件下,对CH4部分氧化制合成气反应的Rh/SiO2催化剂床层前部贵金属物种的化学态以及由CH4解离所生成的碳物种进行了表征.在此基础上采用脉冲反应和同位素示踪技术,比较了CH4的部分氧化及其与H2O和CO2的重整等反应对催化剂床层氧化区内CO和H2生成的相对贡献,并将实验结果与Ra-man光谱表征结果进行了关联.结果表明,在600°C下将还原后的4%Rh/SiO2催化剂切入CH4:O2:Ar=2:1:45原料气,催化剂床层前部未检测到铑氧化物的Raman谱峰,但可清晰检测到源于CH4解离的碳物种;在700°C和接触时间小于1ms的条件下,催化剂床层的氧化区内已有大量CO和H2生成,在相同的实验条件下,CH4与H2O或CO2重整反应对氧化区内合成气生成的贡献则很小;以CH4:16O2:H218O:He=2:1:2:95为原料气的同位素示踪实验结果表明,在原料气中16O2未完全耗尽的情况下,反应产物中C16O的含量占CO生成总量的92.3%,表明CO主要来自CH4的部分氧化反应.上述结果均表明,在O2存在下Rh/SiO2催化剂上CO和H2可以通过CH4直接解离和部分氧化机理生成.
- 温在恭李虎翁维正夏文生黄传敬万惠霖
- 关键词：铑甲烷部分氧化脉冲反应同位素示踪
- 高分散负载型贵金属催化剂的浸渍法制备
- <正>负载型金属催化剂在化工生产过程中的应用十分广泛。研究表明负载型金属催化剂的性能与金属在载体上的分散度密切相关,金属的分散度越高,可以提供的活性中心就越多,有利于提高催化剂的反应活性和金属利用率,降低催化剂的成本[1...
- 李兵谢贻华翁维正万惠霖
- 关键词：高分散贵金属催化剂浸渍法前驱体
- 文献传递
- Mn对异丁烯选择氧化制甲基丙烯醛Mo-Bi-Fe-Co-Cs-K复合氧化物催化剂的促进作用及其机理被引量：5
- 2012年
- 采用共沉淀法制备了系列异丁烯选择氧化制甲基丙烯醛(MAL)Mo-Bi基复合氧化物催化剂,在常压固定床流动反应体系上考察了Mn助剂及其添加方式对催化剂性能的影响,并结合对相关催化剂物相结构的表征,探讨了Mn的作用机理.研究表明,以Mn(NO3)2为前驱体将Mn引入Mo-Bi-Fe-Co-Cs-K复合氧化物可显著提高催化剂的异丁烯转化率,催化剂活性的改善源于Mn加入后有助于生成更多Bi3FeMo2O12物相,但该物相的增多对催化剂MAL选择性的影响不大.以MnMoO4为前驱体引入Mn可以进一步改善催化剂的性能,在400℃,空气∶异丁烯=10∶1(体积比)和GHSV=2 000 mL.g-1.h-1的反应条件下,异丁烯的转化率可达92.8%,甲基丙烯醛的选择性最高可达93.5%,催化剂经72 h反应后性能稳定.XRD测试结果表明,以MnMoO4为前驱体引入Mn有助于促进催化剂上生成衍射峰位于25.6°和28.5°新物相,该物相的生成可大幅改善催化剂的选择性,进而显著提高催化剂在较高异丁烯转化率下的MAL得率.
- 赖群萍伊晓东华卫琦翁维正万惠霖
- 关键词：异丁烯甲基丙烯醛
- 由(CO2＋H2)直接合成二甲醚用的CNT促进Cu-ZrO2-HZSM-5混合型催化剂
- 2012年
- CO2加氢被认为是目前固定大量排放CO2的最好方法之一.研发出一种碳纳米管(CNT)促进的Cu-ZrO2-HZSM-5沸石分子筛双功能混合型催化剂,将其用于CO2加氢合成甲醇和甲醇脱水生成二甲醚(DME)二步串联催化一器化,实现由(CO2+H2)直接合成DME.在5.0 MPa,523 K,V(H2)∶V(CO2)∶V(N2)=69∶23∶8,空速(GHSV)=25 000mL/(h.g)的反应条件下,在所研发(Cu2Zr3-10%CNT)-30%HZSM-5催化剂上,CO2加氢的转化率达9.44%,比相应单功能加氢催化剂(Cu2Zr3-10%CNT)的相应值(7.00%)提高35%.CNT能作为Cu-ZrO2-HZSM-5双功能混合型催化剂的促进剂.在上述反应条件下,含CNT的催化剂的DME时空产率达438mg/(h.g),比不含CNT的原双功能混合型基质催化剂的相应值(395mg/(h.g))提高11%.结果证实,利用双功能混合型催化剂,将CO2加氢合成甲醇和甲醇脱水生成DME两个过程串联催化一器化,能大幅度提高CO2加氢转化的效率.
- 陈秋虹张梦辉林国栋张鸿斌
- 关键词：多壁碳纳米管CO2加氢二甲醚合成
- 羟基氧化铟团簇与二氧化碳和甲烷作用的密度泛函理论研究被引量：1
- 2022年
- 二氧化碳(CO_(2))和化石能源气体燃料甲烷(CH_(4))均是化学稳定、温室效应较大的分子,因而对其活化、转化和利用的研究具有显著的理论和实际意义.本文采用密度泛函理论方法,计算研究了羟基氧化铟团簇与CO_(2),CH_(4)和(CO_(2)+CH_(4))的作用.结果表明,氧化铟团簇通过其活性位点—In—O(桥氧)—对CO_(2)和CH_(4)分子进行[2+2]加成活化,而羟基的引入调变了氧化铟团簇活性位点上的局部电荷,显著降低了其与CO_(2)和CH_(4)分子作用的活化自由能垒,使得CO_(2)和CH_(4)分子的活化变得容易进行.活性位点—In—O(桥氧)—中的In,O上的局部电荷差值(q_(In)-q_(O))越大,其对CO_(2)和CH_(4)分子作用的活化自由能垒越低.羟基氧化铟与CO_(2)和CH_(4)分子作用时,电子由羟基氧化铟流向CO_(2)和CH_(4)分子(亲核活化);而羟基引入前的氧化铟与CO_(2)和CH_(4)分子作用时,电子则由CO_(2)和CH_(4)分子流向氧化铟(亲电活化).
- 何鸿锐夏文生张庆红万惠霖
- 关键词：二氧化碳甲烷密度泛函理论
