氧化铁载体晶型对金催化剂活性的影响
氧化铁载体晶型对金催化剂活性的影响
2016-04-06 11:13来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
氧化铁载体晶型对金催化剂活性的影响
迄今为止,许多研究结果都表明,将金负载于某些金属氧化物表面形成纳米颗粒时,对诸多重要化学反应都具有良好催化性能,如CO低温氧化、丙烯环氧化、NO x催化还原、CH4完全氧化、VOC催化燃烧和水煤气变换反应等.负载型金催化剂性能与其载体种类、制备方法、制备条件和预处理条件等密切有关,氧化铁是较适宜的载体之一.
紫金矿业集团股份有限公司华金铭等人采用共沉淀法在多种条件下分别制备氧化铁及其负载金催化剂,测定其水煤气变换反应活性.通过BET-PS,XRD,H2-TPR和CO-TPD等表征手段,研究负载纳米金对氧化铁载体结构、结晶行为、还原性能以及CO吸脱附性质的影响,探讨氧化铁负载金催化剂的活性相.结果表明:(1)负载纳米金能抑制氧化铁载体在焙烧时的结晶过程,提高其还原性能以及增加表面CO吸附中心.但这种抑制作用与催化剂的制备条件(如沉淀剂种类、沉淀方式和焙烧温度等)密切相关.(2)氧化铁负载金催化剂的低温高活性(<300℃)可能是纳米金粒子与Fe3O4相协同作用的结果,在高温区(>300℃)仍是Fe3O4相起主要催化作用.
化合物晶型的差异直接影响其稳定性
化合物晶型的差异直接影响其稳定性/吸收的快慢/吸湿性/纯度等,不知大家这方面有什么心得? 结晶溶剂选择的一般原则及判定结晶纯度的方法。 结晶溶剂选择的一般原则：对欲分离的成分热时溶解度大，冷时溶解度小；对杂质冷热都不溶或冷热都易溶。沸点要适当，不宜过高或过低，如乙醚就不宜用。或者利用物质与杂质在不同的溶剂中的溶解度差异选择溶剂 判定结晶纯度的方法：理化性质均一；固体化合物熔距 ≤ 2℃；TLC或PC展开呈单一斑点；HPLC或GC分析呈单峰 现代结晶学主要包括以下几个分支： （1）晶体生成学（crystallogeny）：研究天然及人工晶体的发生、成长和变化的过程与机理，以及控制和影响它们的因素。 （2）几何结晶学（gometrical crystallography）：研究晶体外表几何多面体的形状及其间的规律性。 （3）晶体结构学（crystallology）：研究晶体内部结构中质点排而的规律性，以及晶体结构的不完善性。 （4）晶体化学（crystallochemistry, 亦称结晶化学）：研究晶体的化学组成与晶体结构以及晶体的物理、化学性质间关系的规律性。 （5）晶体物理学（crystallophysics）：研究晶体的各项物理性质及其产生的机理。 溶剂方面：是制备结晶的关键所在。除yangdongyu提到的外，选择时可用少量各种不同溶剂试验其溶解度，包裹冷时和热时。一般首选乙醇。另外，尽可能选择单一溶剂，这样在大生产时也可较好的解决母液回收套用问题，降低成本。研究时，混合溶剂一般会有更好效果。还有安全，价廉也是考虑因素。 结晶条件：主要指温度，压力，是否搅拌等。温度很重要，一般我们都是低温冷藏，其实有时还需要高温保温！这主要需摸清其溶解度的关系在确定结晶温度。搅拌也是一个影响因素，他对结晶的晶型，结晶的快慢都有影响。 结晶纯度判定：都是一般的常规方法。不过都某些产品作的多了，可以凭经验的，如该样品经过多次重结晶后，看到应该出现的那种晶型，根据以往检测结果，其含量应该***不离十了，不信HPLC测去 另外选择梯度降温的条件对晶型和收率影响也较大 还有就是加晶种的时机：晶种加得过早，晶种溶解或产生的晶型一般较细；加的晚，则溶液里可能已经产生了晶核，造成结晶可能包裹杂质 重结晶方法是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同而使其相互分离。 进行重结晶的简单程序是先将不纯固体物质溶解于适当的热的溶剂中制成接近饱和的溶液，趁热过滤除去不溶性杂质，冷却滤液，使晶体自过饱和溶液中析出，而易溶性杂质仍 留于母液小，抽气过滤，将晶体从母液中分出，干燥后测定熔点，如纯度仍不符合要求，可再次进行重结晶，直至符合要求为止。 关于溶剂的选择
活性炭的功能化处理极大的影响钯碳催化剂活性
活性炭的功能化处理极大的影响钯碳催化剂活性 2016-07-26 14:01来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部 钯碳催化剂TEM和粒径分布图 活性炭由于具有较大的比表面积、丰富的孔道结构和良好的导电性能, 是一类燃料电池催化剂的理想载体. 常用的活性炭有乙炔黑、VulcanXC72、Vulcan XC72R、Black Pearls 2000 和Ketjen Black等. 大量研究表明, 活性炭表面的官能团一方面能够增强表面亲水性, 作为活性沉积中心促进金属前驱体在表面的吸附和沉积, 从而有效提高金属粒子的分散度和抑制粒子的团聚长大, 另一方面, 表面官能团与负载金属之间的相互作用能够改变金属粒子的表面电子状态, 从而影响金属催化剂的活性和稳定性. 因此, 对炭载体的功能化处理具有重要的实际应用价值. 目前, 对炭载体的功能化处理通常采用强氧化剂, 如HNO3、HNO3/H2SO4、H2O2, 或强碱如KOH等进行表面氧化和修饰以形成大量的羧基、羰基、酯基和羟基等含氧官能团. 然而, 此类强氧化处理一方面容易破坏活性炭的石墨结构, 造成电导率的降低; 另一方面也会导致活性炭的比表面积急剧减小, 金属粒子在载体表面分布不均, 出现团聚. 最近亦有研究者采用弱氧化性物质如柠檬酸、乙酸等修饰炭载体, 引入适量含氧官能团, 同时改善负载金属粒子的分散度, 从而提
高催化剂的催化活性. 此外, 在炭载体表面引入含氮官能团, 一方面能够产生可参与催化反应的活性位; 另一方面, 由于表面氮原子强的供电子行为和π-π共轭作用提供高的电子迁移率并显著影响载体的表面化学活性, 从而可以提高载体的电导率, 增强催化剂的长程稳定性. 近年来, 不少研究者尝试采用多种方法, 如用化学气相沉积(CVD)、NH3高温活化、固相反应、溶剂热反应和等离子体处理等在炭载体表面引入含氮官能团.Jiang等通过依次在HNO3/H2SO4和氨水中超声处理, 在纳米碳纤维表面引入含氮和含氧基团, 作为Pt纳米催化剂载体. 唐亚文等用氨水处理活性炭, 引入含氮基团, 用作Pd催化剂的载体. 常州大学石油化工学院曹剑瑜等人采用乙二胺四乙酸(EDTA)对活性炭进行功能化处理, 研究了其对表面基团、炭载Pd纳米粒子结构及Pd催化剂电催化性能的影响. 傅里叶变换红外(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)表征表明, EDTA处理在炭表面引入了含氮基团. X射线粉末衍射(XRD)光谱、透射电镜(TEM)和电化学测试结果显示, 活性炭经EDTA处理后, 负载的Pd 粒子粒径虽有所增大, 但由于炭载体与Pd粒子相互作用的增强, Pd利用率增加, 催化剂对甲酸氧化的活性和稳定性均显著提高. 电化学阻抗谱(EIS)分析进一步揭示, 甲酸在该催化剂电极上的电氧化反应具有较低的电荷传递电阻.
β-内酰胺抗生素的晶型和药效稳定性关系
药物的稳定性是药品质量评价中的重要方面固体制剂，特别是β－内酰胺类抗生素制剂，由于其生产工艺的不同，可形成不同结晶型及无定型晶体，并在贮存过程中表现出不同的稳定性。因此了解β－内酰胺抗生素的晶型与其稳定性间的关系具有重要的意义。 β－内酰胺抗生素晶体通常可分结晶型样品和无定型样品两类，其结晶型样品又可按晶体中结晶水的少分为不同的结晶型。结晶型样品脱水通常形成脱水结晶型晶体；虽然脱水结晶型晶体和无定型晶体都具有较低的水分含量，但两者的物理化学特性并不完全相同。如脱水结晶型晶体在偏光显微镜下可见双折射现象，而无定型晶体则呈负反应。此外，β－内酰胺抗生素晶体中广泛存在的多晶现象是其晶型多样性的另一表现。 虽然有多方法如测定样品的ＩＲ光谱、ＤＳＣ曲线、引湿性、溶解热等来测量β－内酰胺抗生素的晶型，但最直接准确的方法是利用粉末Ｘ射线衍射技术。通常结晶型样品在衍射谱图中出现尖锐的衍射峰，且不同结晶型样品的衍射谱图不同；而无定型样品在衍射谱图中通常只出现钝的衍射峰。依据Ｘ射线衍射结果发现，无定型样品在大于４３％的相对湿度条件下，可逐渐吸湿形成α型样品，α型样品在小于１１％的相对湿度条件下，可逐渐脱水形成无定型晶体。 药品的晶型和其化学稳定性的关系密切，通常结晶型样品较其无定型样品具有好的化学稳定性。通过高灵敏度的量热计比较结晶型及无定型β－内酰胺抗生素，包括头孢噻吩钠、头孢孟多钠、头孢克洛和头孢他啶在降解过程中形成的热活性速率，据此评价样品的化学稳定性，发现所有结晶型样品在２５℃及４０℃的热活性速率均较其无定型样品低，说明结晶型样品更稳定。利用常规方法比较头孢唑啉钠α型、β型和无定型样品的化学稳定性，发现α型样品的稳定性＞β型＞无定型样品。 但结晶型样品较无定型样品更稳定是有条件的，只有在结晶型样品保持其晶格完整的情况下才成立。在极端条件下，当结晶型样品的晶格遭到破坏时，由于结晶型样品通常较无定型样品含有更多的水分，故结晶型样品比无定型样品更不稳定。如头孢唑啉钠，在８０℃环境中，由于其结晶型样品的晶格遭到破坏，结晶水溢出，导致α型样品的稳定性＜β型＜无定型样品。稳定性研究结果表明，水分的含量直接影响药物的稳定性。 进一步研究无定型样品的稳定性和水分含量的关系，发现β－内酰胺抗生素在高水分条件下稳定性迅速降低，但其水分含量和稳定性间并非是线性关系。β－内酰胺抗生素的脱水结晶型产品，其稳定性往往介于结晶型样品和无定型样品之间，当β－内酰胺抗生素的结晶型产品失水时，通常结晶型样品的晶体结构并未完全丧失，在扫描电镜下可见其粉末结构于失水结构相同，而不同于冷冻干燥产品。
催化剂载体活性炭相关资料
贵金属催化剂用载体活性炭 A、粉状活性炭：鑫森化工新开发的载体炭可达国际同类产品性能，活性高，具有大比表积面积(1500-2000 m2)和丰富的中孔容积，20-50 A。中孔容占总孔容的50%以上)和超纯特点，碳含量90-99%，灰份1-2%，适用于催化剂及催化剂载体（钯催化剂、钌催化剂、铑催化剂、铂催化剂），贵重金属回收及金刚石行业。已在国内数十家科研单位及使用厂家得已应用。100目，200目，325目过90%，40-100目可选 B、柱状活性炭：适用于附载钯Pd、铂pt、钌Ru、镍Ni等贵金属催化剂应用于石油化工加氢催化裂化反应、林产化工加氢催化反应、医药化工加氢催化反应及制冷剂/食品等行业，直径3mm、4mm可选，强度大于99.9%，高比例的中孔率20-100 A。中大孔容占总孔容的70%以上。 C、球形颗粒活性炭：适用于铂、钌等贵金属催化剂载体及制冷剂/食品等行业6-8目，颗粒状, 堆积密度=0.３０克/毫升，比表面积: 1750 平米/克，孔容积: 1.4 立方厘米/克，中孔率: >70%，吸附性能: 良好 D.椰壳颗粒载体炭:4-8目50-80目50-100目比表面积:1300cm2,2000cm2可选,中孔,大孔,微孔可调控. 贵重金属催化剂 适用于医药和化学工业中，石化行业催化剂载体（钯、铂、铑）对苯二甲酸加轻工艺，例如在合成噻吗心安、氟呱啶、合成甲苯二异氰酸酯，在己内酰胺精制松香加氢与歧化等反应均以活性炭载钯（钯炭）为催化剂。在精对苯二甲酸生产中，对苯二甲酸加氢精制除去其中的对羧基苯甲酸时也用活性炭载钯催化剂。 活性炭作为催化剂和催化剂载体活性炭重要用途之一是作催化剂载体和助催化剂，也可直接用作催化剂。 鑫森活性炭在催化剂载体上的应用如下： （1）异构化作用用镍—炭催化剂使植物油（如棉籽油、亚麻油、菜籽油等）异构化，从非共轭的油变成共轭的形式。 （2）氢化、脱氢和脱氢芳构化，环化及异构化作用：用载钯或铂的活性炭作催化剂可起到这种催化作用。 （3）烯烃的低压聚合作用用含镍、钴或它们的氧化物的活性炭作催化剂能使烯烃聚合。（4）合成纤维在维尼纶生产上用含醋酸锌的活性炭作催化剂，使乙炔和醋酸合成醋酸乙烯酯。 （5）松香再加工用含钯的活性炭作催化剂生产岐化松香和氢化松香等。 （6）合成氯乙烯用含二氯化汞的活性炭作催化剂，使乙炔和氯化氢合成氯乙烯。 鑫森活性炭作催化剂方面如： （1）制造过氧化氢用活性炭覆盖的多孔管作阴极，使从阴极上放出的氢同压入的氧作用生成过氧化氢。 （2）使硫化氢转化为元素硫活性炭能吸附硫化氢并使氧化成元素硫，以除去气体中的硫化
竹质活性炭作为催化剂载体的研究
竹质活性炭作为催化剂载体的研究1 章健，马磊，张群峰，祝一锋 浙江工业大学工业催化专业，浙江杭州 (310014) E-mail：xnli@https://www.360docs.net/doc/fc6216016.html, 摘要：利用SEM、N2－物理吸附、联碱滴定法等表征手段系统比较了竹质活性炭和普通竹炭与其它材质活性炭在物理－化学等性质方面的异同，同时利用CO－化学吸附考察了这些材料作为催化剂载体对负载钯催化剂金属钯分散的影响。实验结果表明，竹质活性炭在比表面积、孔结构、灰份含量、表面基团等物理－化学性质方面都已具备作为催化剂载体的条件，显示出成为新的催化剂载体的潜力。 关键词：竹质活性炭；催化剂载体；物理－化学性质 中图分类号：O643 竹子在我国南方诸省有着广泛分布，其无性繁殖能力强、生长周期短、成林快、成材早、可持续发展等特点，使其具有重要的经济价值[1]。但目前对竹子利用还多停留在制作日用品和工艺品等初级阶段，近年来竹炭在家用吸附剂开辟了一个新的领域[2-3]，启迪我们将竹子的功能进一步延伸到催化剂载体领域[4]。 本研究系统比较了竹质活性炭和普通竹炭与其它材质活性炭在物理－化学性质方面的区别以及它们作为催化剂载体对负载钯催化剂金属钯分散的影响，从而为竹质活性炭拓展在催化剂载体领域的应用提供实验依据。 1.实验部分 1.1 活性炭载体物理－化学性质表征 竹质活性炭由杭州市竹子研究所提供，竹炭由宁波市冠峰竹炭有限公司提供（700℃下焙烧而成），木质活性炭由巩义市奥林滤材有限公司提供，煤质活性炭由唐山联合炭业科技有限公司提供，椰壳活性炭由山西祁县洪凯有限公司提供。 SEM采用Hitachi S-4700Ⅱ型扫描电子显微镜对样品进行扫描，工作电压15 kv。 样品的Brunauer-Emmett-Teller(BET) 比表面积及孔结构由NOV A 1000e型孔结构比表面积测试仪测定。样品经250℃脱气处理，在液氮温度下进行N2吸附测定。 灼烧残渣的测定按照GB/T 12496.11-90中规定的方法，在SX2箱式电炉中测定，即试样于800下灼烧至恒重，用所得残留物占试样质量的百分数表示灼烧残渣。 pH值的测定按照GB/T 12496.20-90中规定的方法，称取未干燥的试样2.5g，置于100mL 的锥形瓶中，加入不含二氧化碳的水50mL，加热缓和煮沸5min，补添蒸发的水，过滤，弃去初滤液5mL。余液冷却到室温后用PB-20酸度计测定pH值。 活性炭的表面基团测定采用联碱滴定法[4-5]。准确称取一定量干燥好的活性炭样品三份，分别用0.1N碳酸氢钠、0.1N碳酸钠、0.1N的氢氧化钠溶液浸泡样品，过滤后用0.1N盐酸标准溶液滴定碱液，计算每克样品消耗的碱量，即为活性炭的表面羟基、内酯基和表面羧基的含量。 1.2 负载钯催化剂的制备 称取一定量的活性炭和适量的水，在80℃下搅拌形成浆液，滴加化学计量比的H2PdCl4 1本课题得到浙江省科技厅项目（2004C21029）的资助。
催化剂试卷答案
一选择题 1.催化活性与吸附的关系是（ C ）。 Ａ吸附越强活性越强Ｂ吸附越弱活性越强 Ｃ吸附适中时活性最强Ｄ吸附很弱或很强活性最强２.氧化反应常用具有（ B ）型半导体的氧化物为催化剂。Ａｎ型半导体Ｂｐ型半导体 Ｃ本征半导体Ｄｐ和ｎ半导体都可以 3.对催化剂描述正确的是（ A ） Ａ催化剂能同时加快正逆反应的速度 Ｂ催化剂改变化学反应的平衡常数 Ｃ催化剂不能改变化学反应的途径 Ｄ催化剂能降低控诉步骤的活化能 ４.催化剂的活化方式不包括（ D ） Ａ氧化活化Ｂ还原活化Ｃ硫化活化Ｄ煅烧活化５．对于金属氧化物，下列条件中（ C ）不能形成ｎ型半导体。 Ａ掺杂低价金属离子Ｂ氧缺位 Ｃ引入电负性大的原子Ｄ高价离子同晶取代 6.催化剂的转化率越大，其选择性（ D ） A 越好 B 越差 C 不变 D 无一定的规律 7.铂碳催化剂中（ B ） A铂和碳都是活性组分B铂是活性组分碳是载
体 C铂是活性组分碳是助催化剂 D 碳是活性组分铂是助催化剂 8.在O2，CO,H2，N2中，金属最易吸附（ A ） A O2 B CO C H2 D N2 9.下列影响催化剂活性衰退的原因中，可逆的是（ D ） A 活性组分的烧结 B 活性组分剥落 C 催化剂的化学组成发生变化 D 吸附了其他物质 10.SO2被氧化成SO3的机理为： NO+O2→NO2SO2+NO2→SO3+NO 其中NO是（ C ） A总反应的反应物B中间产物 C催化剂D最终产物 11.以下符合兰格缪尔吸附理论基本假定的是（ A ） A.固体表面是均匀的，各处的吸附能力相同 B.吸附分子层可以是单分子层或者多分子层 C.被吸附分子间有作用，相互影响 D.吸附热和吸附的位置和覆盖度有关 二填空题 １.催化剂的一般组成包括主催化剂，助催化剂，共催化剂和载体。 ２.Ｅａ，Ｅｄ，Ｑｃ之间的关系为Ed=Ea+Qc 。
催化剂活性的测定实验思考题
催化剂活性的测定实验思考题 1.为什么氮气的流速要始终控制不变? 答：（1）当氮气的流速为0.1L/min左右时，催化剂的活性较高；（2）V（CO+H2）是通过测有无催化剂时气体的流量差来测定的，因此氮气的流速应始终保持不变。 2.冰盐冷却器的作用是什么？是否盐加得越多越好? 答：（1）冰盐冷却器的作用是将未反应的甲醇蒸气冷凝从而将其截留在捕集器内，使之不影响V（CO+H2）的测量。（2）盐并非加得越多越好。如果盐加的过多，会使冷却器内温度过低，从而使经过的N2、CO及H2温度太低，从而低于湿式流量计上温度计测得的温度，在用理想气体状态方程是会存在一定误差。 3.试评论本实验评价催化剂的方法有什么优缺点。 答：优点： （1）原理巧妙，运用理想气体状态方程及道尔顿分压定律，仅通过测量有无催化剂气体流量的变化便可间接求得甲醇的进入量及反应量；（2）操作简单，只涉及一些基础的操作，如钢瓶、毛细管流量计及湿式流量计的使用等；（3）可以比较不同温度下催化剂的活性；ZnO 可重复利用。 缺点： （1）实验设备较复杂；（2）反应温度较高，存在一定危险性；（3）350℃与420℃催化剂活性差别不大，比较效果不明显；（3）将体系压强近似为大气压，存在一定误差。 4. 毛细管流速计与湿式流量计两者有何异同。 答：相同点：都能通过测量以表征待测气体的流速。 不同点：（1）毛细管流速计与待测气体“并联”，它根据气体在U型管进出口的压力不同而设计，通过U型管两端液面差来显示气体流速大小；湿式流量计待测气体“串联，它是通过直接测量一定时间内通过流量计的气体体积来表征气体流速大小，通过表盘上指针表征转速大小；（2）毛细管流速计只能表示气体瞬时流速大小，而湿式流量计可以准确测量气体在一段时间内的总流量。
活性炭负载型催化剂的制备及其在渣油加氢中的应用
2011年第30卷第10期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2209· 化工进 展 活性炭负载型催化剂的制备及其在渣油加氢中的应用 刘元东1，宗保宁2，赵愉生1，赵元生1，范建光1，郜亮2，温朗友2 （1中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院，北京100195； 2中国石化石油化工科学研究院，北京 100083） 摘 要：渣油加氢工艺是一项重要的渣油深度转化技术，高性能渣油加氢催化剂的研发是其核心。本文介绍了一种新型渣油加氢催化剂——金属/活性炭负载型催化剂，从催化剂制备方法、反应活性、活性相等多个方面，阐述了其在渣油加氢中的应用研究情况。提出应该从增强催化剂机械强度、改进催化剂成型工艺、提高催化剂稳定性等方面改进催化剂的性能。 关键词：渣油加氢；活性炭；催化剂 中图分类号：TE 626.25 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2011）10–2209–06 Preparation of activated carbon supported catalysts and their application in residue hydroprocessing LIU Yuandong1，ZONG Baoning2，ZHAO Yusheng1，ZHAO Yuansheng1，FAN Jianguang1， GAO Liang2，WEN Langyou2 （1PetroChina Petrochemical Research Institute，Beijing 100195，China； 2Research Institute of Petroleum Processing，SINOPEC，Beijing 100083，China）Abstract：Residue hydroprocessing is a significant residue upgrading technology，and the development of catalysts with high performance is the core content. The latest research progress of activated carbon supported catalysts is introduced，including preparation method，activity and active phase. More attention should be paid to increasing mechanical strength，improving extrusion molding and keeping stability of catalyst in future research and development. Key words：residue hydroprocessing；activated carbon；catalyst 近年来，原油质量日益变差，轻质油品需求却逐年增加，因此，提高渣油的有效转化和利用，增加产品的附加值，具有重要的现实意义。渣油加氢技术，作为生产清洁油品的有效手段之一，开发与之配套的高性能加氢催化剂越发显得重要。渣油加氢催化剂的反应性能既取决于活性组分的固有催化特性，又与催化剂载体的性质密切相关。载体的比表面积、孔结构、表面酸性等对活性组分的分散度、活性组分与载体间的相互作用、反应物分子的扩散以及催化剂抗中毒能力有着重要的影响。目前，在渣油加氢领域中使用最广泛的载体是γ-Al2O3，γ-Al2O3力学性能好、价格低，但是其与活性组分间有较强的相互作用，导致活性金属硫化不完全，同时，γ-Al2O3表面积较低，不利于提高活性组分分散度，这些因素都限制了其在渣油加氢中催化反应性能的进一步提高。 目前，一种以活性炭为载体的新型渣油加氢催化剂以其独特的优势引起人们的广泛关注。活性炭是一种由不同大小的类石墨微晶构成的无定形炭，由于价格低廉，性质稳定，孔结构丰富，比表面积 收稿日期：2010-04-28；修改稿日期：2010-05-28。 第一作者：刘元东（1984—），男，博士。联系人：宗保宁，教授级高级工程师，研究方向为催化材料和反应工程。E-mail zongbn@https://www.360docs.net/doc/fc6216016.html,。
加氢催化剂的预硫化及其影响因素
加氢催化剂的预硫化及其影响因素 张笑剑 摘要:加氢催化剂的预硫化是提高催化剂活性，优化加氢催化剂操作，获得理想经济效益的关键之一。为获得理想的硫化效果，必须严格控制各阶段的反应条件。本文介绍了加氢催化剂预硫化的反应原理，探讨了在预硫化过程中影响催化剂预硫化效果的因素。 关键词:加氢催化剂硫化技术操作条件影响因素 加氢催化剂硫化是提高催化剂活性，优化装置操作，延长装置运转周期，提 高经济效益的关键技术之一。加氢催化剂主要由金属组分（一般为W，Mo，Co， , Ni 等）和载体（氧化铝 ,二氧化硅,沸石,活性炭,黏土,渗铝水泥和硅藻土等）两部分组成，金属组分以氧化态的形式负载在多孔的载体上，促进加氢脱氮，加氢脱硫，加氢脱芳烃，加氢脱金属，加氢脱氧和加氢裂化等反应。生产经验和理论研究表明:氧化态催化剂的加氢活性,稳定性和选择性均低于硫化态催化剂。只有将催化剂进行硫化预处理，使金属组分从氧化态转变为硫化态，催化剂才具有较高的活性，稳定性和选择性，抗毒性强，寿命长,才能够最大限度地发挥加氢催化剂的作用。 1硫化原理 1.1 H 2 S的制备 H 2 S主要来自硫化剂的分解：硫化剂的分解均为放热反应,且理论分解温度与 实际操作条件下的分解温度有所差别,一般有机硫化物在催化剂和H 2 条件下分解温度通常比常温下分解温度低10～25o C。 CS 2+4H 2 =CH 4 +2H 2 S CH 3SSCH 3 +3H 2 =2CH 4 +2H 2 S 1.2金属氧化物的硫化 金属氧化物的硫化是放热反应。理想的硫化反应应为 MoO 3+2H 2 S+H 2 =MS 2 +3H 2 O 9CoO+8H 2S+H 2 =Co 9 S 8 +9H 2 O 3NiO+2H 2S+H 2 =NiS+3HO WO 3+2H 2 S+H 2 =WS 2 +3H 2 O
催化剂评定指标
催化裂化催化剂的主要理化指标及其意义 一、化学指标 催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量，通常包括： Al2O3、Na2O、Fe2O3、、灼烧减量五个主要指标，有时还包括Re2O3。 1、Al2O3含量：催化剂中Al2O3含量表示催化剂中Al2O3的总含量，是催化剂的主要化学成分。 2、Na2O含量：Na2O含量表示催化剂中含有的Na2O杂质含量。在催化裂化过程中，特别是在掺炼钒含量较高的渣油情况下， 3、Fe2O3含量：Fe2O3含量表示催化剂中含有的Fe2O3杂质含量。Fe2O3在高温下会分解并沉积在催化剂上，积累到一定程度就会引起催化剂中毒，其结果一是使催化剂活性降低。 4、SO42-含量：SO42-含量表示催化剂中含有的SO42-杂质含量。SO42-可与具有捕钒作用的金属氧化物（如氧化铝等）反应生成稳定的硫酸盐，从而使其失去捕钒能力。所以，在掺炼渣油的情况下，SO42-的危害性较大。 5、灼烧减量：灼烧减量是指催化剂中所含水份、铵盐及炭粒等挥发组份的含量。生产中控制其减量≤13%。 6、Re2O3含量：Re2O3含量是表示催化剂性能的指标之一。稀土通常来自催化剂中的分子筛，有时在催化剂制造工艺中也引入稀土离子达到改善性能的目的。通常Re2O3含量越高，催化剂活性越高，但焦炭产率也偏高。 对于平衡催化剂，有时还需知道其中的金属含量，如Ni、V、Na等，以便了解催化剂的污染程度。 二、物理性质 物理性质表示催化剂的外形、结构、密度、粒度等性能。通常包括：比表面积、孔体积、表观松密度、磨损指数、筛分组成五个主要项目。下面分别加以简述： 1、比表面积 催化剂的比表面积是内表面积和外表面积的总和。内表面积是指催化剂微孔内部的表面积，外表面积是指催化剂微孔外部的表面积，通常内表面积远远大于外表面积。单位重量的催化剂具有的表面积叫比表面积。
固体制剂稳定性特点
固体制剂稳定性特点【药学相关知识】 固体制剂稳定性特点 1、复杂性 固体制剂为一多相系统，有固相、液相（吸附的水和溶剂）、气相（空气与水气），三相的组成与状态常发生变化，影响实验结果。其中水分的影响最大，有时温度升高，反应速度下降，原因是水分减少；各组分之间的相互作用可导致成分分解，如对乙酰氨基酚与乙酰水杨酸之间的乙酰基转移反应，使乙酰水杨酸分解。 2、系统不均匀性 每片主药含量与水分含量不相同，分析结果重现性差；氧化作用局限于固体表面，而将内部分子保护起来，使表里不一。 3、反应速度缓慢 固体药物降解速度较慢，需要较长时间和精确的分析方法；温度对反应速度的影响，一般仍可用阿仑尼乌斯定律描述，但当反应达到平衡后，则不宜再使用。 4、反应类型的多样化 既有氧化、水解等化学变化，也有晶型转换等物理变化。 （二）影响固体制剂稳定性的因素 1、药物的晶型 同一药物，不同晶型，其溶解度、稳定性、熔点、密度、蒸气压等也不同。如醋酸可的松使用不合要求的晶型制成的混悬液可导致结块；利福平的无定型在70℃/15天，含量下降15%，而晶型A、B只下降1-4%. 2、含水量 对于在水中发生水解而水量又不足以溶解所有的药物时，每单位时间药物降解的量与含水量成正比。如氨苄青霉素钠的水分应控制在1%以下，否则水分增加则稳定性显著下降。 3、温度 温度升高，一般反应速度增加；但由于含水量下降，有时反而有利于稳定稳定。故实验过程应控制含水量不变。 4、湿度 当大气中的水蒸气压（PA）大于药物表面的饱和溶液蒸气压（P）时，固体开始吸湿。吸湿速度与（PA－P）、表面积成正比。故应控制湿度在药物的临界相对湿度以下。 5、光线 光线影响易光解和氧化的药物，应注意避光操作、避光贮存。 （三）稳定性试验方法 1、试验应注意的问题 由于固体制剂的特殊性，试验时应特别注意以下事项： （1）每个样品必须测定水分，加速试验过程中也要测定；（2）样品必须用密封容器；（3）测定含量和水分的样品，要分别单次包装；（4）固体制剂含量应均匀；（5）药物颗粒的大小及分布应一致；（6）实验温度不宜过高，以60℃以下为宜。 2、试验方法 固体制剂的稳定性试验方法基本与液体制剂相同，常用的也是留样观察法和加速实验法，而经加速试验后药物间或药物与辅料间的相互作用及稳定性可用热分析法和温反射法来判断。 （1）热分析法 通过观察热分析曲线形状的改变，判断药物间的相互作用、稳定性情况，包括差示热分
活性炭负载催化剂在有机合成中的应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/fc6216016.html, 活性炭负载催化剂在有机合成中的应用 作者：杨荣 来源：《科学与财富》2016年第21期 摘要：为了探讨活性炭负载催化剂在有机合成中的应用，并展望其未来发展前景。故而以二氧化硅负载高氯酸为例，针对其Hantzsch反应、Mannich反应等的催化作用及其与高烯丙基胺的合成等展开分析。结果证实二氧化硅负载高氯酸合成性质稳定，可长时间保持其催化活性，其操作简单、产率较高，在新型化合物制备中能够发挥重要作用，且满足绿色合成标准，将成为未来有机合成的主要方式。 关键词：活性炭；催化剂；有机合成 引言 随着生态理念的不断深化，化学合成领域的绿色发展趋势也逐渐明显，采取环保型催化剂视为未来有机合成的主要方向，二氧化硅负载高氯酸（HCIO4/SiO2）的催化作用强、分离性好、成本较低且制备简单，对环境无污染，可循环[1-3]。其应用领域十分广泛。 一、HCIO4/SiO2的有机合成 1、生物柴油 生物柴油（Biodiesel）是以油料作物和垃圾食用油为原材料，通过热化学工艺所制备出来的人工混合能源，属于生物质能，具有环保、可再生特点和较好的润滑性，含硫较低。在船舶、卡车以及农用机械中得到广泛应用。HCIO4/SiO2以其较强的催化活性，生物柴油的酯交换中发挥重要作用。构成最佳催化反应的条件如下，乙醇及大豆油以8：1的比例调配，以大豆油质量为标准，量取5%的催化剂，同时量取正庚烷30%。以8h时长为标准，控制回流反应，最终可获得高达59.8%的生物柴油。 2、酰胺烷基萘酚 此类化合物一般被用作磺胺类药物的制作，发挥中间体作用，可制备精细药品，而 HCIO4/SiO2在其中所发挥的作用则是对β-萘酚以及乙腈等进行催化，催化过程一般采取一锅法，将反应物乙腈同时作为反映的溶剂。因此，乙腈用量需超过标准量。加入硝基苯甲醛后，裔2h时长为标准，对反应时间进行控制，最终可获得89%的产率。 3、α-氨基磷酸酯
催化剂的指标及其意义
催化剂的各项指标及其意义 一、化学指标 催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量，通常包括： Al2O3、Na2O、Fe2O3、、灼烧减量五个主要指标，有时还包括Re2O3。 1、Al2O3含量：催化剂中Al2O3含量表示催化剂中Al2O3的总含量，是催化剂的主要化学成分。 2、Na2O含量：Na2O含量表示催化剂中含有的Na2O杂质含量。在催化裂化过程中，特别是在掺炼钒含量较高的渣油情况下， 3、Fe2O3含量：Fe2O3含量表示催化剂中含有的Fe2O3杂质含量。Fe2O3在高温下会分解并沉积在催化剂上，积累到一定程度就会引起催化剂中毒，其结果一是使催化剂活性降低。 4、SO42-含量：SO42-含量表示催化剂中含有的SO42-杂质含量。SO42-可与具有捕钒作用的金属氧化物（如氧化铝等）反应生成稳定的硫酸盐，从而使其失去捕钒能力。所以，在掺炼渣油的情况下，SO42-的危害性较大。 5、灼烧减量：灼烧减量是指催化剂中所含水份、铵盐及炭粒等挥发组份的含量。生产中控制其减量≤13%。 6、Re2O3含量：Re2O3含量是表示催化剂性能的指标之一。稀土通常来自催化剂中的分子筛，有时在催化剂制造工艺中也引入稀土离子达到改善性能的目的。通常Re2O3含量越高，催化剂活性越高，但焦炭产率也偏高。 对于平衡催化剂，有时还需知道其中的金属含量，如Ni、V、Na等，以便了解催化剂的污染程度。 二、物理性质
物理性质表示催化剂的外形、结构、密度、粒度等性能。通常包括：比表面积、孔体积、表观松密度、磨损指数、筛分组成五个主要项目。下面分别加以简述： 1、比表面积 催化剂的比表面积是内表面积和外表面积的总和。内表面积是指催化剂微孔内部的表面积，外表面积是指催化剂微孔外部的表面积，通常内表面积远远大于外表面积。单位重量的催化剂具有的表面积叫比表面积。 比表面积是衡量催化剂性能好坏的一个重要指标。不同的产品，因载体和制备工艺不同，比表面积与活性没有直接的对应关系。 测定比表面积采用的方法是氮吸附容量法。 2、孔体积 孔体积是描述催化剂孔结构的一个物理量。孔结构不仅影响催化剂的活性、选择性，而且还能影响催化剂的机械强度、寿命及耐热性能等。 孔体积是多孔性催化剂颗粒内微孔的体积总和，单位是毫升/克。孔体积的大小主要与催化剂中的载体密切相关。对同一类催化剂而言，在使用过程中孔体积会减小，而孔直径会变大。 孔体积测量采用的方法是水滴法。 3、磨损指数 一个优良的催化裂化催化剂，除了要具有活性高、选择性好等特点以外，还要具有一定的耐磨损机械强度。机械强度不好的催化剂，不但操作过程中跑损多、增大催化剂用量、污染环境，严重时会破坏催化剂在稀、密相的合理分布，甚至使生产装置无法运转。
贵金属催化剂及活性炭吸附剂项目建设方案
目录 前言 (1) 第一章总论 (3) 第二章项目背景与必要性 (6) 第三章市场分析 (10) 第四章建设条件与厂址选择 (12) 第五章项目建设规模与建设内容 (14) 第六章工程技术方案 (15) 第七章土建工程 (24) 第八章节能、节水措施 (32) 第九章环境保护 (35) 第十章职业卫生与消防 (38) 第十一章组织机构与人力资源 (43) 第十二章施工安全措施 (45) 第十三章项目实施进度及工程招投标 (47) 第十四章投资估算与资金筹措 (50) 第十五章财务评价 (52) 第十六章风险分析 (56) 第十七章结论 (58)
前言 活性炭是一种吸附能力很强的功能性炭材料，其具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大，因此被作为优良的吸附剂，具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的，已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面： 1、超级碳催化剂及贵金属催化剂载体（钯、钌、铑、铂、镍催化剂），湿式催化氧化催化剂，氯化反应活性炭催化剂、间苯二腈氯化制百菌清催化剂。 2、触媒载体、维尼纶触媒载体、三聚氰氯催化剂、氯化汞触媒载体、生物载体、光气合成催化剂、合成纤维载体、醋酸乙烯载体。有机硅单体的合成、糠醛加氢活性炭铜催化剂、甲基氯硅烷合成、醛及酯类的加氢、合成甲醇活性炭铜催化剂、环己烷脱氢活性炭铜催化剂、三乙氧基硅烷合成、乙醇催化氧化活性炭铜催化剂、加氢制苯胺、加氢制邻甲苯胺活性炭铜催化剂、甲醇气相氧化羰基化合成的催化剂 3、血液净化、汽车碳罐、汽油回收、摩托车活性炭罐、金属空气燃料电池、超级铅碳电池、高能镍碳超级电容器、超级电容器、锂电池负极材料、贮能材料、活性炭复体。 4、变压吸附炭和碳分子筛、活性炭催化均四氯乙烷脱HCl制备三氯乙烯、吡啶氯化制备四氯吡啶、百菌清合成活性炭催化剂、聚氯乙烯载汞及无汞氯乙烯催化剂、二氧化钛载体炭、甲烷裂解制氢活性炭催化剂、负载
催化剂活性测试
一．实验操作 1.调节恒温槽40℃，杜瓦瓶中放入冰盐水 2.开启钢瓶，调节流量为100ml/min，开启温控仪使炉温升至350℃，每5min记录一次流量，连续记录30min。 3.换上放有催化剂的管，待炉温恒定后每5min记录一次流量，连续30min。 4.升温至420℃，重复操作3。 二．数据记录（单位：时间min，流量L，流速mL/min） 空管催化剂350℃催化剂420℃ 时刻流量流速时刻流量流速时刻流量流速31:30 3.20 0:00 1.50 0:00 4.30 36:30 3.74 108 5:00 2.16 132 5:00 0.05 146 41:30 4.28 108 10:00 2.82 132 10:00 0.87 164 46:30 4.72 108 15:00 3.53 142 15:00 1.61 146 51:30 0.32 120 20:00 4.22 138 20:00 2.37 152 56:30 0.84 105 25:00 4.92 140 25:00 3.12 150 61:30 1.36 106 30:00 0.62 140 30:00 3.87 150 35:00 1.31 138 35:00 4.63 152 三.数据处理 1.（1）空管 Slope=105mL/min V N2=3.15L （2）有催化剂，350℃
Slope=139.5mL/min V H2+CO =30*139.5-V N2=1.03L (3)有催化剂，420℃ Slope=150.5mL/min V H2+CO =30*150.5-V N2=1.365L 2.p(CH 3OH)=35091Pa p(大气压)=101.55Kpa=p(CH 3OH)+p （N 2） p （N 2）=66459Pa mol RT V N N 0880.0p n 2 22N == CH3OH N2OH 3CH N2n n p p = n （CH 3OH ）=0.0465mol m （CH 3OH ）=1.488g
触媒载体活性炭及活性炭催化剂的应用
触媒载体活性炭及活性炭催化剂的应用 （福建省鑫森炭业股份有限公司陈工） 活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭广泛应用触媒载体、于炼油行业、化学工业、农药工业、机动车辆配套、食品饮料、民用环保、航天航空以及新能源等领域。 英文名称:Activated carbon catalyst 中文名称:活性炭催化剂 日本名称:活性炭触媒（かっせいたんしょくぱい〕 说明:是由活性炭形成的催化剂，活性炭本身是具有催化活性的物质。活性炭在氯化，脱氯化氢等的卤化，脱卤化，脱硫等反应以及氧化，烷烃的氧化脱氢，脱氢及分解，异构化等各种化学反应中呈现活性，并已在工业上使用。有关自由基的催化反应很多，估计表面积大且在活性炭表面存在有自由基、含氧官能团而且其电子性能优良是其具有催化性能的主要原因。预先引入表面官能团可制成各种改性的活性炭。 生产方法①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850～900℃将碳活化。 ②化学活化法。利用活化剂放出的气体，或用活化剂浸渍原料，在高温处理后都可得到活性炭。 ③将炭基用过热蒸汽、氨、或空气共同家热至高温活化或将未碳化原料用氯化锌、氯化铵、氯化钙、硫酸、磷等浸渍后在低温碳化，再灼
烧活化而得。净化用碳，在活化后需用酸或碱处理。 催化剂特性活性炭具有微晶结构，微晶排列完全不规则，晶体中有微孔(半径小于20〔埃〕=10-10米)、过渡孔(半径20～1000)、大孔(半径1000～100000)，使它具有很大的内表面，比表面积为500～1700米2/克。这决定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好，它的结构力求稳定，吸附所需能量小，以有利于再生。活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味，气体分离、溶剂回收和空气调节，用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。新型催化剂活性炭孔隙发达，比表面积大，尤以微中孔容积大而独具优点。椰壳活性炭催化剂，是在椰壳活性炭的碘质是900以上的基础上，而改性催化活性炭的碘值则达到1300以上，催化剂是一种很细小的炭粒有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭催化剂广泛应用于高纯度气体、液体、石化行业中作为催化剂载体。也可以用于石化行业脱硫、脱臭等应用。 1.触媒载体活性炭的选择 在化工合成中催化剂是很常用的，选择一种好的触媒，必须先选择一款好的载体，活性炭由于比表面积大，孔径发达，杂质低，强度高等特点，广泛应用触媒载体及催化剂。 新型高强度中孔、大孔柱状触媒活性炭载体替代氧化铝催化剂载
催化剂对异氰酸酯反应活性的影响
催化剂对异氰酸酯反应活性的影响 催化剂能降低反应活性能，使反应速率加快，缩短反应时间，控制副反应，因此在聚氨酯的制备中常常使用催化剂。对催化剂的要求一般是：催化活性高、选择性强。常用的催化剂为有机叔胺类及有... 催化剂能降低反应活性能，使反应速率加快，缩短反应时间，控制副反应，因此在聚氨酯的制备中常常使用催化剂。对催化剂的要求一般是：催化活性高、选择性强。常用的催化剂为有机叔胺类及有机金属化合物。 聚氨酯合成中所采用的催化剂，都是既能催化与羟基的反应，也能催化与水的反应，但所有催化剂对这二个反应的催化活性各不相同。一般，叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反应（即通常所说的“发泡反应”）的催化效率大于对异氰酸酯与羟基反应（即所谓所的“凝胶反应”）的催化效率，有机金属类催化剂对凝胶反应的催化效率更显著，即各催化剂都有其选择性。 2.2.1.1 异氰酸酯反应的催化机理 一般认为，异氰酸酯与羟基化合物反应的催化机理是，异氰酸酯或羟基化合物先与催化剂生成不稳定的络合物，然后发生反应，生成聚氨酯。但这种络合催化反应理论也有几种说法，至今还不是十分清楚。 一种公认的催化机理是基于异氰酸酯受亲核的催化剂进攻，生成中间络合物，再与羟基化合物反应。如二异氰酸酯与二元醇的反应机理如下：
另外，有人认为金属有机化合物的催化机理与叔胺类不同，是形成一种三元活化络合物。有人提出羟基化合物与催化剂形成四节环活化络合物，再与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯。 2.2.1.2 叔胺催化剂酸碱性对反应活性的影响 在聚氨酯制备反应中，一般很少用酸类催化剂，酸性催化剂（如苯甲酰氯、无机及有机酸）对氨基甲酸酯及脲基甲酸酯生成反应有较低的催化作用，但重要的是它们能抑制缩二脲的生成反应，因而抑制交联反应。若聚醚中尚有微量碱（开环聚合用的KOH）未被除去，则与二异氰酸酯反应时，碱金属化合物会催化交联副反应，发生凝胶。因而可加入酸中和，并且若酸稍过量，则抑制交联反应，可使预体能长期储存。 叔胺类催化剂对异氰酸酯与羟基化合物反应的影响，除了其碱性程度外，还有位阻效应等因素。一般来说，碱性大、位阻小，则催化能力强。叔胺对水与异氰酸酯反应的催化活性的影响比羟基与异氰酸酯反应的催化活性大（见图2-2），故叔胺催化剂一般用于聚氨酯泡沫制备。在所有叔胺类催化剂中，三亚乙基二胺是一种结构特殊的催化剂，由于它是杂环化合物，叔胺N原子上没有位阻，所以它对发泡反应及凝胶反应都具有较强的催化性能，是聚氨酯泡沫塑料常用的催化剂之一，也可用于聚氨酯胶粘剂、弹性体等的制备。据估计，在水/醇混合体系中，它对羟基催化能力占80%，对水占20%，对羟基与异氰酸酯反应的催化活性比水大，具有类似有机金属化合物的催化性能，不仅广泛用于泡沫，而且也用于聚氨酯弹性体、胶粘剂、涂料。 不同的异氰酸酯对各种反应有不同的催化活性。有人研究了两种催化剂对异氰酸酯-端伯羟基聚醚、异氰酸酯-端仲羟基聚醚及异氰酸酯-水反应速率常数及活化能进行了比较，实验结果见表2-7。表中K1、K2及K3分别为TDI与普通PPG聚醚（端基为仲羟基）、EO封端聚醚（伯羟基）和水的反应速率常数[单位L/（g·mol·h）]。 表2-7 氨基甲酸酯及脲生成反应的速率常数K及活化能E