氧化铼负载于介孔氧化铝催化剂丁烯歧化性能

氧化铼负载于介孔氧化铝催化剂丁烯歧化性能马蕊英;陈胜利;袁桂梅;桑磊;王治卿;蔡智【摘要】用溶胶-凝胶法合成介孔氧化铝(meso-Al2O3)载体,浸渍Re2O7后制备了一系列Re2O7/meso-Al2O3催化剂,研究了Re2O7负载量对催化剂物化性质的影响,考察了Re2O7/meso-Al2O3催化剂在1-丁烯与2-丁烯歧化反应中的性能,并与Re2O7/γ-Al2O3催化剂进行了对比.表征结果表明:随着Re2O7负载量的增加,Re2O7/meso-Al2O3催化剂的BET比表面积和孔体积逐渐减小,酸量逐渐增多;铼基催化剂几乎只存在L酸;与Re2O7/γ-Al2O3催化剂相比,Re2O7/meso-Al2O3催化剂的L酸量更多、酸性更强.Re2O7/meso-Al2O3催化剂在丁烯歧化制丙烯反应中表现出优异的催化性能,在反应温度60℃、质量空速1 h-1、常压的反应条件下,丁烯初始转化率约为54%,优于传统的Re2O7/γ-Al2O3催化剂.当m(Re2O7)∶m(Al2O3)为0.2时,Re2O7/meso-Al2O3催化剂歧化性能最佳,丙烯选择性维持在55%左右,稳定时间约为120 h.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2010(061)009【总页数】7页(P2358-2364)【关键词】介孔氧化铝;氧化铼;丁烯;歧化;丙烯【作者】马蕊英;陈胜利;袁桂梅;桑磊;王治卿;蔡智【作者单位】中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京,102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京,102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京,102249;中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京,102249;中国石油化工股份有限公司九江分公司,江西,九江332004;中国石油化工股份有限公司九江分公司,江西,九江332004【正文语种】中文【中图分类】TE624.9Abstract：Re2O7/meso-Al2O3catalystswith different Re2O7loadingswere prepared by wetness impregnation of Re2O7on mesoporous alumina.The catalytic performance of the catalysts was also investigated,and compared with Re2O7/γ-Al2O3catalyst.The results showed that with the increase of Re2O7loading,the BET surface area and pore volume of the catalysts decreased while the acid amount increased.The metathesis catalyst was prepared by impregnation under the conditions of 60℃,1 h-1and atmospheric pressure,and the initial conversion of butene was about 54%,by using Re2O7/meso-Al2O3as the catalyst.The Re2O7/meso-Al2O3withm(Re2O7) ∶m(Al2O3)=0.2 exhibited the best catalytic performance of olefin metathesis among the Re2O7/meso-Al2O3catalysts.The reaction selectivity of propylene was about 55%,andthe life-time of catalyst was 120 h.Key words：mesoporous alumina;rheniumoxide;butene;metathesis;propylene丙烯是重要的基本有机化工原料,是目前世界石化市场上需求增长最快的原料之一。

氧化铝负载的金属-金属氧化物杂化纳米催化剂的合
成原理如下：
氧化铝负载的金属-金属氧化物杂化纳米催化剂的合成原理涉及多个化学原理与技术。

通常，该催化剂是由金属（如Ni，Co，Fe等）和金属氧化物（如TiO2，CeO2，ZrO2等）的复合物组成的，因此它具有合金和氧化物的特点，从而可以通过调整两者的配比和组合方式来调节其催化活性和选择性。

该催化剂的合成通常按以下步骤进行：
步骤1：选择合适的金属（如Ni，Co，Fe等）和金属氧化物（如TiO2，CeO2，ZrO2等），并将它们分别制备成纳米颗粒。

这一步骤可以通过沉淀法、气相沉积法、溶胶-凝胶法等方法实现。

步骤2：将金属与金属氧化物纳米颗粒分散在稳定的溶液中。

其中，分散提高了颗粒的比表面积，从而增强了其催化活性。

溶液中还可以添加催化剂（如纳米碳）和稳定剂（如聚合物）等，以调节催化剂的性能和稳定性。

步骤3：将溶液滴到氧化铝负载的表面，形成典型的四方向排列，形成子结构（指在催化剂表面形成新的晶体结构，有利于提高催化剂的活性和稳定性）。

金属和金属氧化物在氧化铝表面的分布和排列方式影响催化剂的催化性能。

步骤4：通过热处理，使金属和金属氧化物纳米颗粒在氧化铝表面上聚集形成杂
化纳米催化剂。

热处理的温度、时间和气氛以及催化剂的含量和形态等参数，都会影响催化剂的结构和性能。

以上是氧化铝负载的金属-金属氧化物杂化纳米催化剂的基本合成原理。

通过合适的化学方法和技术，可以调节该催化剂的结构、成分和性能，从而实现高效催化反应。

[Article]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.⁃Chim.Sin .,2007,23(2)：157-161February Received:July 25,2006;Revised:October 8,2006.∗Corresponding author.Email:licuiping522@;Tel:+8610⁃64413169.国家自然科学基金(20676010)资助项目ⒸEditorial office of Acta Physico ⁃Chimica Sinica负载Ni 金属有序介孔氧化铝催化剂的制备及表征李翠平1赵瑞红1,2郭奋1,∗陈建峰1(1北京化工大学教育部超重力工程研究中心,北京100029;2河北科技大学化学与制药工程学院,石家庄050018)摘要：采用原位合成法和传统浸渍法以价格低廉的硝酸铝作为铝源,聚乙二醇1540为模板剂,硝酸镍为镍源,制备出负载Ni 金属有序介孔氧化铝催化剂,并采用BET 、TEM 、XRD 、TG 多种测试技术对合成催化剂的物理化学性质和结构特征进行了表征.实验结果表明,两种方法均能制备出比表面积大(>210m 2·g -1)、孔径分布窄(4nm 左右)的负载Ni 金属介孔氧化铝催化剂.与浸渍法相比,原位合成法所制备的负载Ni 金属有序介孔氧化铝镍离子与载体具有更强的相互作用力,且孔结构具有一定的有序性.关键词：有序介孔氧化铝;负载;原位法;浸渍法;镍中图分类号：O643Preparation and Characterization of Ni Catalysts Supported on Organized Mesoporous AluminaLI Cui ⁃Ping 1ZHAO Rui ⁃Hong 1,2GUO Fen 1,∗CHEN Jian ⁃Feng(1Research Center of the Ministry of Education for High Gravity Engineering and Technology,Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,P.R.China ;2School of Chemistry and Pharmaceutical Engineering,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018,P.R.China )Abstract ：Ni catalysts supported on mesoporous alumina (Ni ⁃Al 2O 3)were prepared by in ⁃situ synthesis method and traditional impregnation method.The physical,chemical,and structure properties of synthesized catalysts were investigated by several measuring technologies (BET,TEM,XRD,TG).The experimental results showed that Ni ⁃Al 2O 3with high surface area (>210m 2·g -1)and narrow pore size distribution (4nm)could be synthesized by both in ⁃situ synthesis method and impregnation method.In contrast to the impregnation method,the interaction between nickel ion and the carrier was stronger in Ni ⁃Al 2O 3synthesized by in ⁃situ synthesis method,and the structure of pore showed to be organized in some degree.Key Words ：Organized mesoporous alumina;Supported;In ⁃situ synthesis;Impregnation;Nickel氧化铝作为催化剂或吸附剂被广泛应用于各个领域[1],由于其潜在的应用价值,长期以来人们一直致力于合成稳定性好、性能强的氧化铝的研究工作[2].随着石油化工和生物化工行业的发展,出现了许多大分子参与的反应,传统的氧化铝作为催化剂载体已经满足不了此类反应的需要.自从20世纪90年代美国Mobil 公司科学家研制出MCM ⁃41介孔材料以来[3],有序介孔氧化铝由于在催化领域具有重要的应用价值而逐渐成为研究的热点[4-10].以有序介孔氧化铝为载体,将不同金属作为活性中心制备的负载型催化剂应用于化学反应过程中,已取得了一定的研究成果[11-13].但上述这些方法均采用醇铝水解制备介孔氧化铝,所使用的原材料价格昂贵,制备时间长,难以实现批量生产.针对上157Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23述情况,我们进行了相应的研究[14],研究结果表明以低廉的硝酸铝作为铝源,碳酸铵作为沉淀剂,采用传统的沉淀法制备的有序介孔氧化铝比表面积大(>250m2·g-1),孔径分布窄(集中在6nm左右)且孔道大小均匀、形状规整,该方法工艺简单、成本低,适于批量生产.在此研究基础上,本文采用原位和浸渍两种方法制备负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂(以下简称介孔Ni⁃Al2O3),考察各种合成工艺条件对其结构和物理化学性能的影响,探讨其在催化领域潜在的应用价值.1实验部分1.1原位合成负载Ni金属介孔氧化铝原位合成法是指在制备催化剂载体的过程中,将活性成分添加进去,使得在形成介孔材料的同时活性成分负载在载体上.合成方法如下:取200mL 0.6mol·L-1硝酸铝溶液加入到500mL烧瓶中,然后按比例加入模板剂聚乙二醇1540,在高速搅拌下加入沉淀剂碳酸铵,在70℃的水浴锅中进行反应.待烧瓶中产生微沉淀后,将硝酸镍水溶液与碳酸铵一起加入到反应装置中,直至到达反应终点.将得到的溶胶老化6h,经过抽滤、干燥后,进行程序升温焙烧.在330℃恒温3h,于550℃恒温2.5h.得到的样品记为NA1.1.2浸渍合成负载Ni金属介孔氧化铝有序介孔氧化铝载体采用由本实验室已开发的合成方法制备[14],样品记为AL(mesoporous alumina).称取2.6g制备的有序介孔氧化铝载体,按1∶10(摩尔比)称取硝酸镍作为活性金属进行负载.首先将有序介孔氧化铝载体平铺在砂滤漏斗的底部,且将砂滤漏斗与抽滤瓶连接.把硝酸镍溶于蒸馏水后,倒入砂滤漏斗,同时打开抽滤泵进行抽滤,保持负压0.8Pa 左右,循环抽滤6次.然后等体积浸渍直至自然风干.最后在550℃下焙烧2h.得到的样品记为NA2.1.3催化剂的表征载体和催化剂的孔结构采用N2吸附法在Micromeritics NOVA2000型物理吸附仪上测定,比表面积采用BET法计算,孔容和孔分布采用BJH 方程计算.催化剂的孔结构、Ni粒子大小及分布用JEOL4000型透射电镜观察.孔结构的有序性采用小角度XRD验证,铝和镍的晶相采用大角度XRD 来验证.采用德国STA449C型综合热分析仪分析镍与载体的相互作用关系,温度范围为0-800℃.2结果与讨论2.1介孔Ni⁃Al2O3催化剂的比表面积、孔容、孔径分析图1、2、3分别是AL、NA1、NA2的氮吸附⁃脱附等温线和孔径分布曲线,AL的吸附⁃脱附等温线为很明显的IV型等温线,在p/p0=0.3-0.9的范围内,有一个典型的H1滞后环,表明该载体具有有序的介孔孔道.AL的孔径分布比较窄,介于2-9nm之间,平均孔径6.569nm.比较AL、NA1、NA2三者的吸附⁃脱附等温线可以发现,首先,AL的吸附和脱附等温线斜率远大于NA1和NA2的吸附和脱附等温线斜率,表明介孔氧化铝载体比负载Ni金属的介孔氧化铝孔径大小更均匀结构更规整.其次,原位负载Ni金属制备的样品NA1的吸附⁃脱附等温线仍为IV型,但是其p/p0值向低压移动,呈现出H2滞后环,表明存在一个瓶颈结构,限制了N2的吸附和脱附.该瓶颈结构的形成,可能是由于Ni金属进入介孔当中,形成了墨水瓶状的孔道[15].浸渍法合成的样图1AL的氮吸附⁃脱附等温线(a)和孔径分布曲线(b)Fig.1N2adsorption⁃desorption isotherms(a)and pore size distribution(b)of ALAL:mesoporous alumina158No.2李翠平等：负载Ni 金属有序介孔氧化铝催化剂的制备及表征品NA2,其等温吸附⁃脱附曲线H2滞后环比较小且不明显.NA1和NA2的孔径分布总体上有降低的趋势,进一步证实了在介孔孔道内部负载了Ni 金属.产生这种现象的原因在于:对于原位合成的NA1,由于Ni 金属与铝原子有很强的结合力,使得Ni 离子象化学胶粘剂一样,因此小的粒子紧紧地和载体粘在一起,最终使孔径稍微降低[2].而对于浸渍法合成的NA2,Ni 金属进入介孔载体原有的蠕虫状孔道里造成孔径变小并出现了微孔.表1所示为AL 、NA1和NA2的比表面积、孔容和平均孔径,当Ni 金属负载在介孔氧化铝后孔容和平均孔径都减小,这与Ni 粒子分散于介孔孔道内部有关.当以有序介孔氧化铝为载体负载Ni 金属后,比表面积反而会增加,可能是由于Ni 以小的粒子沉积于有序介孔氧化铝表面,使得比表面积有所增加[15].2.2负载Ni 金属介孔氧化铝的TEM 分析图4(a,b,c)分别是AL 、NA1和NA2经过550℃焙烧后的TEM 图像,三个样品孔道结构相似,均呈现蠕虫状.在NA1中并未观察到氧化镍粒子的存在,这是由于在原位合成过程中,在形成介孔孔道同时,采用的高速搅拌使得镍均匀地分散于载体中,未能形成大颗粒的结晶.在采用浸渍法负载的NA2样品图像中除了可以看到蠕虫状的孔结构以外,还有大颗粒的镍存在,表明镍的分布不均匀.2.3介孔Ni ⁃Al 2O 3催化剂的XRD 分析图5(a,b)分别是AL 、NA1和NA2的小角度XRD 图像.由图5(a)可以看到在2兹为0.5-3.0之间,AL 和NA1均有一个很强的衍射峰,表明合成的样品介孔具有有序性.而图5(b)中未出现强的衍射峰,表明合成样品的介孔孔道无序.这是由于原位合成法只是改变了孔壁物质的组成,并未影响到介孔结构的形成,而浸渍法由于在介孔孔道内填塞了镍,使得原有的一维有序孔道消失,孔结构变得不规整.图2NA1的氮吸附⁃脱附等温线(a)和孔径分布曲线(b)Fig.2N 2adsorption ⁃desorption isotherms (a)andpore size distribution (b)of NA1NA1:Ni ⁃Al 2O 3prepared by in 鄄situ synthsismethod图3NA2的氮吸附⁃脱附等温线(a)和孔径分布曲线(b)Fig.3N 2adsorption ⁃desorption isotherms (a)andpore size distribution (b)of NA2NA2:Ni ⁃Al 2O 3prepared by traditional impregnation methodSample Pore diameter(nm)Pore volume (mL ·g -1)Surface area (m 2·g -1)AL 6.5690.2828202.9NA1 4.1510.2306289.7NA24.0400.2192217.0表1AL 、NA1和NA2的比表面积、孔容和平均孔径Table 1Textural properties of AL,NA1,and NA2159Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23图6是AL 、NA1和NA2的大角度XRD 图像,很显然,无论是介孔氧化铝还是负载Ni 之后的介孔氧化铝均为无定型的物质.从图6可以看出,NA1、NA2均出现了NiO 晶相的衍射峰(2兹=43.7°,63.3°)[16],且NA1的NiO 晶相的衍射峰比NA2的峰更加陡峭,说明原位合成的样品中NiO 的结晶性好.2.4Ni 金属与载体的相互作用为了研究介孔氧化铝载体与镍源(Ni(NO 3)2)的相互作用,对样品AL 、NA1和NA2分别进行热重分析,如图7所示.样品AL 和NA1的失重曲线大致可分为三个区域:区域I 重量的损失可归结为凝胶中残余的溶剂水和物理吸附水的丢失;区域II 重量损失是由于表面活性剂的脱除;区域III 重量几乎维持恒定.由图7可知,虽然AL 和NA1表面活性剂的分解温度几乎相同,但是两曲线明显不同.首先,NA1表面活性剂脱除阶段曲线变化比较平缓,而AL 表面活性剂脱除阶段曲线变化非常陡峭;其次,NA1的表面活性剂脱除阶段的起始温度明显高于AL.由此可见,载体与Ni 离子具有更强的相互作用力,主要是由于在镍离子负载的过程中,铝离子不断溶解,从而导致了一部分偏铝酸镍的产生[10].样图4AL(a),NA1(b)和NA2(c)的TEM 图像Fig.4TEM images of AL(a),NA1(b),andNA2(c)图5AL(a),NA1(a)和NA2(b)的小角度XRD 图Fig.5Low angle XRD patterns of AL(a),NA1(a),andNA2(b)图6AL,NA1和NA2的大角度XRD 图Fig.6Wide angle XRD patterns of AL,NA1,andNA2图7AL 、NA1和NA2的热重分析Fig.7TG curves of AL,NA1,and NA2160No.2李翠平等：负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂的制备及表征品NA2的失重曲线比较平滑,这是由于浸渍用的介孔氧化铝载体在制备过程中已经焙烧,水分和表面活性剂均已脱除.该曲线表现的重量损失主要是浸渍液中水分的丢失.3结论(1)采用原位合成法和浸渍法,以低廉的硝酸铝作为铝源,聚乙二醇1540为模板剂,硝酸镍为镍源,合成出了比表面积大(>210m2·g-1),孔径分布窄(4nm 左右)的负载Ni金属介孔氧化铝.(2)与浸渍法相比,原位合成法所制备的负载Ni 金属有序介孔氧化铝镍离子与载体具有更强的相互作用力,而孔结构仍保持一定的有序性,在一氧化碳甲烷化、卤代芳烃加氢以及甲烷部分氧化等反应中将具有重要的催化应用价值.References1Bell,T.N.;Kirszensztejn,P.;Czajka,B.Catal.Lett.,1995,30:3052Kim,P.;Kim,Y.G.;Kim,H.J.Mol.Catal.A,2004,219:873Kresge,C.T.;Leonowicz,M.E.;Roth,W.J.;Vartuli,J.C.;Beck,J.S.Nature,1992,359:7104Kim,Y.;Lee,B.;Yi,J.J.Chem.Eng.,2002,19:9085Kaluza,L.;Zdrazil,N.;Zilkova.;Cejka,mun.,2002,3:1516Valange,S.;Derouault,A.;Barrault,J.;Gabelica,Z.J.Mol.Catal.A,2005,228:2557Yao,N.;Xiong,G.X.;Zhang,Y.H.;He,M.Y.;Yang,W.S.Catal.Today,2001,68:978Vargas,A.;Maldonado,C.;Montoya,J.A.;Noren,L.;Morales,J.Appl.Catal.A,2004,273:2699Park,Y.;Kang,T.;Cho,Y.S.;Park,J.C.;Kim,P.;Yi,J.Stud.Surf.Sci.Catal.,2003,146:63710Kim,P;Kim,Y.G.;Kim,H.Appl.Catal.A,2004,272:15711Neyestanaki,A.K.;Maki⁃Arvela,P.;Backman,H.;Karhu,H.;Salmi,T.J.Mol.Catal.A,2003,193:23712Shekar,S.C.;Murthy,J.K.;Rao,P.K.;Rao,K.S.R.;Kemnitz,E.Appl.Catal.A,2003,244:3913Ayabe,S.;Omoto,H.;Utaka,T.;Kikuchi,R.;Sasaki,K.;Teraoka, Y.;Eguchi,K.Appl.Catal.A,2003,241:26114Zhao,R.H.;Guo,F.;Hu,Y.Q.;Zhao,H.Q.Micropor.Mesopor.Mat.,2006,93:21215Qin,L.S.;Yin,D.H.;Liu,J.F.Chin.J.Catal.,2005,26(8):714 [秦亮生,银董红,刘建福.催化学报,2005,26(8):714]16Huang,H.;Yin,D.L.;Wen,J.J.Industrial Catalysis,2005,13(1): 13[黄华,尹笃林,文建军.工业催化,2005,13(1):13]161。

第34卷第4期2007年北京化工大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GYVol.34,No.42007不同负载方法制备镍金属有序介孔氧化铝催化剂的结构及性能李翠平1　赵瑞红1,2　郭　奋13　陈建峰1(1.北京化工大学纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室,北京　100029;2.河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄　050018)摘　要:采用原位合成技术制备出负载镍金属介孔氧化铝催化剂,同时采用过量浸渍法在已合成的有序介孔氧化铝和普通氧化铝上负载镍金属。

采用BET 、TEM 、XRD 、XPS 、TPR 、ICP 2OES 多种测试技术对3种催化剂结构特征、镍金属与载体的相互作用进行了表征,同时采用甲烷化反应验证3种催化剂的催化性能。

实验结果表明,两种方法制备的负载镍金属介孔氧化铝催化剂相对于普通氧化铝结构稳定、孔径分布窄。

原位合成的负载镍金属催化剂负载量大,镍金属与载体的相互作用力强。

但金属的价态为难还原的偏铝酸镍,对甲烷化反应催化性能不高。

过量浸渍法制备有序介孔氧化铝催化剂孔结构稳定,镍分散性好,价态以易还原的氧化镍为主,其催化性能要高于普通氧化铝,表明合成的有序介孔氧化铝在催化领域将具有重要的应用价值。

关键词:有序介孔氧化铝;原位负载;镍;催化性能中图分类号:TQ032141收稿日期:2007202201基金项目:国家自然科学基金(20676010)第一作者:女,1981年生,硕士生3通讯联系人E 2mail :guof @ 氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体物料,具有良好的吸附性、表面酸性及热稳定性。

可作为吸附剂、催化剂及载体应用于许多化工过程中。

有序介孔氧化铝是一种比表面大、孔径在2～50nm 之间、孔径分布窄并且孔道大小、形状具用一定有序性的新型纳米结构材料。

随着石油化工和材料科学的飞速发展,尤其是在介孔分子筛MCM 241研究成果的推动下,有序介孔氧化铝的制备技术已开始为人们所重视[124],具有有序介孔结构的氧化铝比传统的氧化铝具有多种优良的物理化学性质,其比表面大、结构严整、孔径大、表面具有酸性中心的突出特点在重油大分子的催化裂化、多相催化、石化过程中的吸附分离以及固载酶转化等方面具有重要的应用价值,研究这种负载金属有序介孔氧化铝催化剂的结构和催化性能具有重要的意义。

《碳修饰的氧化铝负载钴催化剂费—托合成反应性能研究》碳修饰的氧化铝负载钴催化剂在费-托合成反应性能研究一、引言费-托合成反应是一种将合成气（CO和H2的混合物）转化为液态烃的重要工业过程。

在过去的几十年里，许多研究者都致力于提高费-托合成反应的效率与选择性。

其中，催化剂的选择对于反应性能的提升具有至关重要的作用。

近年来，碳修饰的氧化铝负载钴催化剂因其独特的物理化学性质和良好的催化性能，受到了广泛关注。

本文旨在研究此类催化剂在费-托合成反应中的性能，并探讨其潜在的应用价值。

二、催化剂制备与表征2.1 催化剂制备本研究所用的碳修饰的氧化铝负载钴催化剂采用共沉淀法进行制备。

首先，将钴盐和铝盐溶液混合，然后加入碳源（如碳纳米管或活性炭），经过沉淀、洗涤、干燥和煅烧等步骤，最终得到所需催化剂。

2.2 催化剂表征利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和氮气吸附-脱附等手段对催化剂进行表征。

结果表明，碳的引入使得催化剂的孔隙结构更加发达，比表面积增大，同时钴物种在催化剂表面的分散度也得到了提高。

三、费-托合成反应性能研究3.1 反应条件与实验方法在固定床反应器中，以合成气为原料，在一定的温度、压力和空速条件下进行费-托合成反应。

通过调整反应条件，研究催化剂在反应过程中的性能变化。

3.2 催化剂活性与选择性实验结果表明，碳修饰的氧化铝负载钴催化剂在费-托合成反应中表现出较高的活性和选择性。

与未修饰的催化剂相比，碳的引入显著提高了催化剂的催化性能。

此外，不同碳源对催化剂性能的影响也存在差异。

3.3 产物分布与性质在反应过程中，产物主要包括甲烷、乙烯、丙烯等轻质烃类以及重质烃类。

碳修饰的催化剂有利于提高轻质烃的选择性和产率，同时降低了重质烃的生成。

此外，催化剂的稳定性也得到了提高。

四、反应机理探讨根据实验结果和文献报道，推测碳修饰的氧化铝负载钴催化剂在费-托合成反应中的可能机理。

碳的引入改善了催化剂的电子性质和表面性质，从而提高了催化剂的活性。

铼元素催化剂与电子器件的秘密铼元素在催化剂和电子器件中扮演着重要的角色。

它具有独特的特性和应用，被广泛用于各种化学反应和电子设备中。

本文将揭示铼元素在催化剂和电子器件领域的秘密。

一、铼元素催化剂的特性与应用铼元素被广泛用作催化剂，其特性与应用可追溯至二十世纪初。

作为一种过渡金属，铼具有出色的催化活性和化学稳定性，可用于加氢、加氧、加氨等催化反应。

此外，铼催化剂还具有较高的选择性和催化剂回收利用率。

铼催化剂在有机合成、石油加工和环境保护等领域发挥重要作用。

例如，铼催化剂可以用于有机合成中的卡宾化反应、氧化反应和烯烃环化反应等。

此外，铼催化剂还可以在石油加工过程中去除硫和氮杂质，减少环境污染。

二、铼元素在电子器件中的应用除了催化剂，铼元素还被广泛应用于电子器件中。

其具有良好的导电性、耐高温性和抗氧化性，使其成为电子器件制造的理想材料。

以下是铼元素在电子器件中的一些应用：1. 金属铼薄膜：金属铼薄膜可作为电阻器、电容器和电感器的材料。

由于铼的低电阻率和较高的熔点，金属铼薄膜能够承受高温和高频电压的应力，同时保持较低的电阻。

2. 铼化合物：铼化合物广泛用于电子器件的电极和封装材料中。

例如，铼二氧化物被用作电阻器的材料，铼酸盐在电池和电容器中用作电解质。

3. 光学涂层：由于铼具有较高的折射率和反射率，铼元素被用于光学器件的反射镜和透镜涂层。

这些涂层可提高光学元件的效率和性能。

三、铼元素应用的新挑战与发展随着科技的进步和需求的不断增长，铼元素在催化剂和电子器件领域面临着新的挑战和发展机遇。

以下是一些新的研究方向和前景：1. 催化剂设计与优化：研究人员正在致力于开发新型的铼催化剂，以提高催化反应的效率和选择性。

同时，结合计算化学和材料科学的方法，对催化剂进行预测和优化。

2. 高效电子器件：在电子器件领域，人们正在研究如何进一步提高铼元素的导电性和稳定性，以实现高效、耐用的电子器件。

同时，也在探索铼与其他材料的复合应用，以满足新一代电子器件的需求。

丁烯异构催化剂丁烯是一种含有四个碳原子的烯烃，具有多种结构异构体。

丁烯的异构体主要有反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯和1,3-丁二烯。

而在化学工业中，常需要将其中某一种丁烯异构化为其他异构体，以满足不同的需求。

为了实现丁烯的催化异构化，通常使用丁烯异构催化剂。

丁烯异构催化剂是指能够促进丁烯异构化反应的物质，通常以固体、液体或气体的形式存在。

丁烯异构催化剂的种类繁多，常见的有铂、钯、铑等贵金属以及氯化铝等无机物催化剂。

下面将分别介绍这些催化剂的作用和应用。

1.贵金属催化剂：贵金属如铂、钯和铑等具有较高的催化活性，能够促进丁烯的异构反应。

它们通常以负载的形式存在于载体上，如二氧化硅、氧化铝等。

这种催化剂在常温下活性较高，并且具有较好的选择性，能够将丁烯富集于选择异构产物。

贵金属催化剂可用于合成大量用途广泛的化学品，如丙烯、丁二烯等。

2.氯化铝催化剂：氯化铝是一种颜色无色的固体物质，是一种强酸，具有很强的催化活性。

在催化丁烯的异构化反应中，氯化铝常常用作催化剂。

氯化铝能够在高温下与丁烯发生化学反应，产生中间体并促进异构化反应的进行。

氯化铝催化剂适用于炼油和化学工业中，可以实现丁烯到丙烯、丁二烯等的转化。

丁烯异构催化剂的应用广泛且重要。

丁烯是一种重要的烯烃原料，其异构化反应可以制备多种化学品。

以丙烯为例，丙烯是一种广泛用于合成塑料、合成纤维等重要化工原料。

通过丁烯的异构化反应，可以将丁烯转化为丙烯，进而实现对这些化工原料的生产。

此外，丁烯也可以通过异构化反应制备其他烯烃化合物，如乙二烯、丁二烯等，这些化合物在化学工业中具有广泛的应用。

总之，丁烯异构催化剂是促使丁烯异构化反应进行的重要物质。

贵金属催化剂和氯化铝催化剂是其中常见的两种类型。

这些催化剂具有较高的催化活性和较好的选择性，可以实现丁烯到丙烯、丁二烯等的转化，从而广泛应用于化学工业中。

通过合理选择和设计催化剂，可以实现丁烯的有效利用和高效转化，为化工原料的生产提供重要支持。

负载型铼催化剂体系与甲醇选择氧化性能的关系
负载型铼催化剂体系与甲醇选择氧化性能的关系
以铼酸铵为前驱体, 制备了氧化物负载型铼催化剂并研究其甲醇选择氧化反应的催化性能. 结果表明, Fe2O3和V2O5等氧化物负载型铼催化剂表现出很高的甲醇选择氧化制备二甲氧基甲烷的催化性能,选择性可达90%～94%(摩尔分数). 选择氧化反应活性与铼担载量有关. 在α-Fe2O3担载的铼催化剂中, 以担载质量分数为1%～3%铼的催化剂活性最高[450 mmol/(h*g Re)], 而高于3% 的铼担载量, 单位铼催化活性逐渐下降. XRD, XPS和脉冲反应等结果表明, 铼酸铵负载于α-Fe2O3载体上,并于He气氛中焙烧后, 所得表面铼物种与担载量有关, 当低于单层担载量时以Re6+占主导, 而高于单层担载量时则Re6+与Re4+物种共存.
作者：袁友珠曹为蔡启瑞岩泽康裕作者单位：袁友珠,曹为,蔡启瑞(厦门大学化学系,物理化学研究所,固体表面物理化学国家重点实验室,厦门,361005)
岩泽康裕(东京大学化学系,东京,113-0033)
刊名：高等学校化学学报ISTIC SCI PKU 英文刊名：CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 年，卷(期)：2002 23(5) 分类号： O643.3 关键词：负载型铼催化剂甲醇选择氧化二甲氧基甲烷。

介孔氧化铝负载Ni-Co氧化物催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯孙毅飞;李广超;潘心頔;黄传敬;翁维正;万惠霖【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2012(28)9【摘要】以非离子型三嵌段共聚物作为模板剂,异丙醇铝为氧化铝的前驱物,采用一锅法合成了一系列介孔氧化铝负载镍氧化物、钴氧化物以及镍-钴双金属氧化物催化剂,并以介孔氧化铝为载体,采用浸渍法制备了负载Ni-Co氧化物催化剂.采用N2吸附-脱附、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线粉末衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)以及激光拉曼光谱(LRS)等技术对催化剂的结构与性质进行表征,并考察了催化剂的丙烷氧化脱氢反应性能.结果表明:一锅法制备的各催化剂均有大的比表面积和规整的孔道结构,且负载的金属氧化物高度分散;而浸渍法制备的催化剂,其载体的介孔结构被破坏并有Co3O4晶相生成.在考察的催化剂中,一锅法合成的介孔氧化铝负载Ni-Co氧化物催化剂表现出最佳的丙烷氧化脱氢性能.在450℃、C3H8∶O2∶N2的摩尔比为1∶1∶4和空速(GHSV)为10000 mL·g-1·h-1条件下,该催化剂上丙烯产率为10.3％,远高于浸渍法制备的催化剂上所获得的丙烯产率(2.4％).关联催化剂表征和反应结果,讨论了催化剂结构与性能之间的关系.%A series of mesoporous alumina supported nickel oxide,cobalt oxide,and bimetallic nickelcobalt oxide catalysts were synthesized by a one-pot method,using nonionic triblock copolymer as a template and aluminum isopropoxide as the source of aluminum.For comparison,an additional supported Ni-Co oxide catalyst was prepared by impregnation,using mesoporous alumina as the support.The catalysts were tested for theoxidative dehydrogenation of propane,and their structure and properties were characterized by N2 adsorption-desorption,high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM),powderX-ray diffraction (XRD),temperature-programmed H2 reduction (H2-TPR),and laser Raman spectroscopy (LRS).All samples synthesized by the one-pot method had large surface area,highly ordered mesoporous structure,and highly dispersed supported oxide species.However,in the sample prepared by impregnation,the mesostructure of the carrier was destroyed with the formation of Co3O4 phase.Among the catalysts studied,the mesoporous alumina supported Ni-Co oxide catalyst from one-pot synthesis showed the best catalytic performance for propane oxidation to propylene.On this catalyst a 10.3％propylene yield was obtained at 450 ℃,C3H8∶O2∶N2 molar ratio of 1∶1∶4,and gas hourly space velocity (GHSV) of 10000 mL· h-1.g-1.This result was much higher than the yield of 2.4％ obtained from the catalyst prepared by bining the results of characterization and catalytic reaction,the relationship between structure and performance of the catalysts was discussed.The large difference observed in catalytic performance between catalysts prepared by one-pot and impregnation methods was attributed to their different structures,including textural structure,and dispersion of the supported metal oxide species.【总页数】6页(P2135-2140)【作者】孙毅飞;李广超;潘心頔;黄传敬;翁维正;万惠霖【作者单位】固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯清洁生产国家工程实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门361005;固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯清洁生产国家工程实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门361005;固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯清洁生产国家工程实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门361005;固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯清洁生产国家工程实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门361005;固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯清洁生产国家工程实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门361005;固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯清洁生产国家工程实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门361005【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.介孔氧化铝负载钒催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯 [J], 汪玉;谢颂海;岳斌;冯素姣;贺鹤勇2.丙烷在负载型催化剂上脱氢反应的研究Ⅲ.丙烷在氧化铝负载的铂-金属氧化物催化剂上的脱氢 [J], 杨维慎;吴荣安;林励吾3.丙烷在负载型催化剂上脱氢反应的研究Ⅳ.丙烷在氧化铝负载的金属-氧化态锡催化剂上脱氢 [J], 杨维慎;吴荣安;林励吾4.纳米复合氧化物NaMoNiO催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯 [J], 李广超;林晓张;孙毅飞;黄传敬;翁维正;万惠霖5.新型介孔钒氧化物催化剂上丙烷高选择性氧化脱氢制丙烯研究 [J], 伊楠;刘咏梅;冯伟;曹勇;戴维林;范康年因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。