国家科技型中小企业技术创新基金(10C26214104505)
- 作品数：5 被引量：27H指数：4
- 相关作者：刘寿长孙海杰李帅辉刘仲毅张元馨更多>>
- 相关机构：郑州大学郑州师范学院北京安耐吉能源工程技术有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技型中小企业技术创新基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程更多>>
- 串联双釜连续反应装置中Ru-Co-B/ZrO_2上苯选择加氢制环己烯被引量：14
- 2013年
- 采用化学还原法制备了苯选择加氢制环己烯催化剂Ru-B/ZrO2, 考察了Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu和Zn等过渡金属的添加对Ru-B/ZrO2催化剂性能的影响. 结果表明, 这些过渡金属的添加均可提高Ru-B/ZrO2催化剂中的B含量. B的修饰及第二种金属或金属氧化物的集团效应和配位效应导致Ru-B/ZrO2催化剂活性降低和环己烯选择性升高. 当Co/Ru原子比为0.06时, Ru-Co-B/ZrO2催化剂上反应25 min苯转化率为75.8%时, 环己烯选择性和收率分别为82.8%和62.8%. 在双釜串联连续反应器中和优化反应条件下, Ru-Co-B/ZrO2催化剂使用419 h内苯转化率稳定在40%左右, 环己烯选择性和收率分别稳定在73%和30%左右.
- 孙海杰李帅辉张元馨江厚兵曲良龙刘寿长刘仲毅
- 关键词：选择加氢环己烯钌过渡金属
- 助剂Fe和反应修饰剂修饰的Ru催化剂上苯选择加氢制环己烯被引量：8
- 2013年
- 共沉淀法制备了Ru-Fe(x)催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、N2物理吸附和透射电镜等手段对催化剂进行了表征.结果表明,Ru-Fe(x)催化剂中助剂Fe以Fe3O4形式存在.单独Fe3O4并不能提高Ru催化剂的环己烯选择性.但在加氢过程中Fe3O4可与反应修饰剂ZnSO4反应生成(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1 or 3).化学吸附的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1 or 3)在提高Ru催化剂环己烯选择性中起着关键作用.此外,Ru-Fe(x)催化剂的性能还与浆液中的Zn2+浓度和pH值有关.在0.61 mol/L ZnSO4溶液中Ru-Fe(0.47)催化剂不但给出了56.7%的环己烯收率,而且具有良好的稳定性和重复使用性能.化学吸附在Ru表面的Fe2+同样能提高Ru催化剂的环己烯选择性.在0.29 mol/L和0.61 mol/L FeSO4溶液中Ru-Fe(0.47)催化剂上化学吸附Fe2+量近似,性能近似.因为Fe2+和Zn2+性质的差异,在0.29 mol/L和0.61 mol/L FeSO4溶液中Ru-Fe(0.47)催化剂的环己烯选择性分别低于在同浓度的ZnSO4溶液中的.
- 孙海杰李帅辉田翔宇张元馨江厚兵刘寿长刘仲毅
- 关键词：选择加氢环己烯
- ZnSO_4和La_2O_3作共修饰剂单金属Ru催化剂上苯选择加氢制环己烯被引量：5
- 2014年
- 用沉淀法制备了单金属纳米Ru(0)催化剂,考察了ZnSO4和La2O3作共修饰剂对该催化剂催化苯选择加氢制环己烯性能的影响,并用X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、透射电镜(TEM)和N2物理吸附等手段对加氢前后催化剂进行了表征.结果表明,在ZnSO4存在下,随着添加碱性La2O3量的增加,ZnSO4水解生成的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1,3)盐量增加,催化剂活性单调降低,环己烯选择性单调升高.当La2O3/Ru物质的量比为0.075时,Ru催化剂上苯转化率为77.6%,环己烯选择性和收率分别为75.2%和58.4%.且该催化体系具有良好的重复使用性能.传质计算结果表明,苯、环己烯和氢气的液-固扩散限制和孔内扩散限制都可忽略.因此,高环己烯选择性和收率的获得不能简单归结为物理效应,而与催化剂的结构和催化体系密切相关.根据实验结果,我们推测在化学吸附有(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1,3)盐的Ru(0)催化剂有两种活化苯的活性位:Ru0和Zn2+.因为Zn2+将部分电子转移给了Ru,Zn2+活化苯的能力比Ru0弱.同时由于Ru和Zn2+的原子半径接近,Zn2+可以覆盖一部分Ru0活性位,导致解离H2的Ru0活性位减少.这导致了Zn2+上活化的苯只能加氢生成环己烯和Ru(0)催化剂活性的降低.本文利用双活性位模型来解释Ru基催化剂上的苯加氢反应,并用Hückel分子轨道理论说明了该模型的合理性.
- 孙海杰李永宇李帅辉张元馨刘寿长刘仲毅任保增
- 关键词：选择加氢环己烯钌镧
- 纳米Ru-Mn/ZrO_2催化剂上苯选择加氢制环己烯被引量：14
- 2013年
- 采用共沉淀法制备了一系列不同Mn含量的纳米Ru-Mn催化剂,考察了纳米ZrO2作分散剂时它们催化苯选择加氢制环己烯的反应性能,并采用X射线衍射、透射电镜、N2物理吸附、X射线荧光、原子吸收光谱和俄歇电子能谱等手段对催化剂进行了表征.结果表明,Ru-Mn催化剂上Mn以Mn3O4存在于Ru的表面上.在加氢过程中,Mn3O4可以与浆液中ZnSO4发生化学反应生成一种难溶性的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)3盐.该盐易化学吸附在Ru催化剂表面上,从而在提高Ru催化剂上环己烯选择性起关键作用.当催化剂中Mn含量为5.4%时,环己烯收率为61.3%,同时具有良好的稳定性和重复使用性能.
- 孙海杰江厚兵李帅辉王红霞潘雅洁董英英刘寿长刘仲毅
- 关键词：选择加氢环己烯钌二氧化锆
- Y_2O_3掺杂ZrO_2对苯选择加氢制环己烯催化剂Ru-La-B/ZrO_2性能的影响被引量：2
- 2014年
- 用水热合成法制备了纳米Zr O2和Y2O3掺杂的Zr O2(Zr O2-Y),并考察了它们作载体对苯选择加氢制环己烯催化剂Ru-La-B/Zr O2性能的影响。结果表明,2种Zr O2具有相同微晶尺寸、织构性质和粒度分布。但Zr O2仅含有单斜相Zr O2,而Zr O2-Y不但含有单斜相Zr O2,还含有一部分四方相Zr O2。Y2O3掺杂影响Zr O2的组成和物相,进而影响用其制备催化剂的组成和物相。掺杂的Y2O3可以占据一部分不适宜苯加氢生成环己烯的活性位。因此,Zr O2-Y负载Ru-La-B催化剂活性明显低于Zr O2负载的,在低苯转化率下环己烯选择性前者比后者高。由于四方相Zr O2表面羟基比单斜相少,Zr O2-Y负载Ru-La-B催化剂的亲水性比Zr O2负载的差。环己烯不易从Zr O2-Y负载的催化剂表面脱附。当苯转化率高于52%时,Zr O2-Y负载的催化剂的环己烯选择性低于单斜相Zr O2负载的。Zr O2负载的Ru-La-B催化剂上20 min的环己烯收率达到了52.1%,而Zr O2-Y负载的环己烯收率仅45.2%。纳米单斜相Zr O2较适宜作苯选择加氢制环己烯Ru催化剂的载体。
- 孙海杰陈凌霞李帅辉张元馨刘寿长刘仲毅任保增
- 关键词：选择加氢环己烯二氧化锆
