Mo-Sn催化剂上CO催化氧化的研究

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作者 张伟 高秀娟 +6 位作者 杨媛 曹国壮 王佳豪 宋法恩 伞晓广 韩怡卓 张清德 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期106-115,共10页

采用沉淀浸渍法制备了一系列不同Mo/Sn物质的量比的Mo-Sn催化剂,以CO氧化反应作为探针反应考察不同Mo含量对CO催化氧化反应性能的影响,进一步研究催化剂的活性中心结构及构效关系。结果表明,Mo1Sn20催化剂在300℃实现了CO完全转化,相比... 采用沉淀浸渍法制备了一系列不同Mo/Sn物质的量比的Mo-Sn催化剂,以CO氧化反应作为探针反应考察不同Mo含量对CO催化氧化反应性能的影响,进一步研究催化剂的活性中心结构及构效关系。结果表明,Mo1Sn20催化剂在300℃实现了CO完全转化,相比纯SnO_(2)催化剂的转化温度降低了50℃。采用XRD、Raman、XPS、H2-TPR及In situ FT-IR等表征手段对催化剂的结构、钼物种价态、氧化还原性等进行了研究。相较于纯SnO_(2)催化剂,当引入较少含量的Mo物种后,Mo1Sn20催化剂比表面积增大为反应提供了更多的活性位点,Mo-Sn之间的相互作用增强使得MoO3部分向MoOx转变,产生较多的Mo^(5+)物种,Mo^(5+)物种的存在促进了氧气的吸附活化以及氧原子的迁移,晶格氧与Mo^(5+)物种共同作用增强了CO的催化性能。 展开更多

关键词 CO 催化氧化 Mo-Sn催化剂 Mo5+物种

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低钼锡比催化剂中钼的价态对甲醇氧化制甲缩醛反应性能的影响 被引量：3

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作者 王佳 高秀娟 +6 位作者 宋法恩 张俊峰 王晓星 张涛 谭猗生 韩怡卓 张清德 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期38-46,共9页

采用两步水热合成法制备了一系列低Mo/Sn比(1∶20,物质的量比)催化剂,并考察了锡前驱体焙烧温度对甲醇氧化制甲缩醛反应性能的影响。通过XRD、Raman、FT-IR、XPS、NH_(3)-TPD及H_(2)-TPR等表征手段对催化剂的晶体结构、表面性质、氧化... 采用两步水热合成法制备了一系列低Mo/Sn比(1∶20,物质的量比)催化剂,并考察了锡前驱体焙烧温度对甲醇氧化制甲缩醛反应性能的影响。通过XRD、Raman、FT-IR、XPS、NH_(3)-TPD及H_(2)-TPR等表征手段对催化剂的晶体结构、表面性质、氧化还原性及钼物种价态等进行了分析。结果表明,在Mo1Sn20-600℃Sn催化剂上,反应温度为140℃时,甲醇转化率及甲缩醛选择性分别达30.0%及90.0%。锡前驱体焙烧温度的变化主要影响了Mo1Sn20催化剂的结构、钼物种的价态及存在状态,进而影响其催化活性;高温焙烧的锡前驱体更有利于Mo1Sn20催化剂中甲醇活化的活性位点Mo^(6+)物种的生成。 展开更多

关键词 甲醇 低温氧化 甲缩醛 Mo1Sn20催化剂 Mo^(6+)物种

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Mo-Sn相互作用对Mo1Sn2催化剂二甲醚低温氧化性能的影响

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作者 杨媛 高秀娟 +7 位作者 张伟 王佳豪 曹国壮 梁加仓 宋法恩 姜仁政 韩怡卓 张清德 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1674-1685,共12页

采用两步水热法制备了一系列Mo-Sn催化剂,通过改变锡氧化物焙烧温度,考察钼氧化物与不同性质锡氧化物之间的作用方式对二甲醚(DME)低温氧化制甲酸甲酯(MF)性能的影响。结果表明,催化剂的性能与处理条件密切相关,当80℃焙烧Sn氧化物,与M... 采用两步水热法制备了一系列Mo-Sn催化剂,通过改变锡氧化物焙烧温度,考察钼氧化物与不同性质锡氧化物之间的作用方式对二甲醚(DME)低温氧化制甲酸甲酯(MF)性能的影响。结果表明,催化剂的性能与处理条件密切相关,当80℃焙烧Sn氧化物,与Mo进行水热作用,通过500℃焙烧得到的MolSn2-80 Sn-500催化剂表现出较好的活性,110℃反应温度下,MF选择性达97.7%,二甲醚转化率为14.7%。通过XRD、Raman、FT-IR、低温ESR、NH_(3)-TPD、CO_(2)-TPD及H_(2)-TPR对催化剂的表面物理化学性质以及钼物种的配位结构进行了表征。结果表明,Sn氧化物焙烧温度的改变影响了钼氧化物在SnO_(2)表面的存在形式,较低温度处理Sn氧化物后,催化剂中MoO_(3)与MoO_(x)共存,且Mo-Sn界面处Mo^(5+)配位结构增多,催化剂表面较多的酸量有利于DME氧化反应进行,强碱不利于MF生成。 展开更多

关键词 两步水热法 焙烧温度 低温氧化 二甲醚 甲酸甲酯

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甲醇/二甲醚氧化转化研究进展

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作者 弓建 高秀娟 +7 位作者 曹国壮 王夏青 梁加仓 宋法恩 张俊峰 王晓星 韩怡卓 张清德 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1774-1786,共13页

由甲醇/二甲醚通过催化氧化合成高附加值含氧化学品(如甲醛、甲酸甲酯、甲缩醛、聚甲氧基二甲醚等),具有原子经济性好、产品有特色、碳排放低的优势,作为高值利用途径得到了广泛关注。在甲醇/二甲醚氧化转化的过程中也面临着一系列挑战... 由甲醇/二甲醚通过催化氧化合成高附加值含氧化学品(如甲醛、甲酸甲酯、甲缩醛、聚甲氧基二甲醚等),具有原子经济性好、产品有特色、碳排放低的优势,作为高值利用途径得到了广泛关注。在甲醇/二甲醚氧化转化的过程中也面临着一系列挑战,包括低温下C-H键活化困难、高温时易发生深度氧化,以及更大分子产物中C-O键的可控链增长难度大等问题。本综述将重点介绍相关研究团队在低温下甲醇/二甲醚分子中C-H键的活化断键规律以及在更长C-O键可控链增长方面的最新研究进展,勾勒出几个代表性催化反应机制的概貌,以期为这一领域及相关研究提供有价值的参考。 展开更多

关键词 甲醇 二甲醚 C-H键低温活化 C-O链增长

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生物质合成气合成二甲醚的研究 被引量：4

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作者 宋法恩 谭猗生 +1 位作者 解红娟 韩怡卓 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期306-308,共3页

在加压固定床反应装置上进行了生物质合成气合成二甲醚(DME)的研究。采用机械混合法制备二甲醚合成双功能催化剂。考察了组成为V(H2)∶V(CO)∶V(CO2)∶V(CH4)=52∶24∶23∶1的生物质合成气在不同反应温度、空速、压力下对合成二甲醚反... 在加压固定床反应装置上进行了生物质合成气合成二甲醚(DME)的研究。采用机械混合法制备二甲醚合成双功能催化剂。考察了组成为V(H2)∶V(CO)∶V(CO2)∶V(CH4)=52∶24∶23∶1的生物质合成气在不同反应温度、空速、压力下对合成二甲醚反应的影响。同时进行了102h的催化剂的稳定性实验。结果表明,在260～300℃范围内,随反应温度的升高,CO转化率和二甲醚的选择性均先增大后减小;随反应压力的升高,CO转化率和二甲醚选择性都随之升高;原料气中高浓度的CO2可导致铜基催化剂较快的失活。 展开更多

关键词 生物质合成气 固定床 铜基催化剂 二甲醚

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HZSM-5硅铝比对生物质合成气合成二甲醚的影响 被引量：1

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作者 宋法恩 谭猗生 +1 位作者 解红娟 韩怡卓 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期154-157,共4页

以不同硅铝比的HZSM-5分子筛为甲醇脱水活性组分,采用共沉淀沉积法制备合成二甲醚的双功能催化剂Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5,在加压固定床反应装置上进行了生物质合成气合成二甲醚的研究。考察了不同硅铝比的HZSM-5对生物质合成气合成二甲醚... 以不同硅铝比的HZSM-5分子筛为甲醇脱水活性组分,采用共沉淀沉积法制备合成二甲醚的双功能催化剂Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5,在加压固定床反应装置上进行了生物质合成气合成二甲醚的研究。考察了不同硅铝比的HZSM-5对生物质合成气合成二甲醚的影响。结果表明,随着硅铝比的增加,催化剂的酸性降低,使得CO的转化率降低。当硅铝比为38时,双功能催化剂具有较好的活性和选择性。 展开更多

关键词 HZSM-5 生物质合成气 固定床 二甲醚

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改性Hβ沸石在甲醇汽油催化改性中的应用和表征 被引量：3

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作者 杨俊召 任君 +2 位作者 贾广信 陶涛 宋法恩 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期146-150,共5页

采用浸渍法制备了Ag,Mo改性的Hβ沸石,并将其用于甲醇与汽油的体积比为15:85的甲醇汽油(简称M15甲醇汽油)轻组分的催化改性反应中,考察了改性Hβ沸石的催化活性;采用NH_3-TPD,IR,XRD方法对改性Hβ沸石的结构和酸性进行了表征。实验结果... 采用浸渍法制备了Ag,Mo改性的Hβ沸石,并将其用于甲醇与汽油的体积比为15:85的甲醇汽油(简称M15甲醇汽油)轻组分的催化改性反应中,考察了改性Hβ沸石的催化活性;采用NH_3-TPD,IR,XRD方法对改性Hβ沸石的结构和酸性进行了表征。实验结果表明,改性前后Hβ沸石在M15甲醇汽油轻组分催化改性反应中都具有一定的活性,其中负载量(质量分数)为3%的Ag改性Hβ沸石的活性最高,用其催化M15甲醇汽油轻组分改性反应后,M15甲醇汽油的饱和蒸气压显著降低,各改性Hβ沸石的催化活性是强酸中心和弱酸中心共同作用的结果;表征结果显示,部分改性Hβ沸石的IR谱图中出现了新吸收峰,但试样的晶体结构没有改变。 展开更多

关键词 甲醇汽油 改性Hβ沸石催化剂 饱和蒸气压 表征

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钙钛矿型氧化物负载Ni催化剂上甲烷二氧化碳重整反应研究 被引量：5

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作者 周则龄 张萌 +4 位作者 张俊峰 宋法恩 张清德 谭猗生 韩怡卓 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期833-841,共9页

采用浸渍法制备了一系列MTiO3(M=Mg、Ca、Sr、Ba)钙钛矿型氧化物负载的Ni催化剂(Ni的负载量为5%,质量分数),通过XRD、氮吸附、H2-TPR、CO2-TPD、XPS和TG等技术对催化剂进行了表征,对其甲烷二氧化碳重整反应的催化性能进行了研究。结果表... 采用浸渍法制备了一系列MTiO3(M=Mg、Ca、Sr、Ba)钙钛矿型氧化物负载的Ni催化剂(Ni的负载量为5%,质量分数),通过XRD、氮吸附、H2-TPR、CO2-TPD、XPS和TG等技术对催化剂进行了表征,对其甲烷二氧化碳重整反应的催化性能进行了研究。结果表明,M为不同碱土金属时,催化剂上金属载体相互作用、活性组分的表面原子浓度以及催化剂晶格氧的流动性都发生了变化。Ni/CaTiO3催化剂上金属载体相互作用较强,还原出的活性组分Ni的含量较多,晶格氧流动性较高,因而具有较好的催化性能。SrTiO3载体颗粒粒径较大,Ni/SrTiO3催化剂上Ni的分散度不高,金属载体的相互作用较弱,表面Ni原子相对含量较低,晶格氧的流动性较差,其甲烷二氧化碳重整反应活性也最低。 展开更多

关键词 钙钛矿 碱土金属 甲烷 二氧化碳 积炭

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焙烧温度对钼锡催化剂结构和二甲醚氧化性能的影响 被引量：4

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作者 熊盼 高秀娟 +5 位作者 王文秀 张俊峰 宋法恩 张清德 韩怡卓 谭猗生 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期63-71,共9页

采用水热法制备了Mo/Sn物质的量比为1∶2的Mo1Sn2催化剂,通过改变焙烧温度(400−700℃),调控了钼锡催化剂的结构,并研究了催化剂结构变化对二甲醚(DME)选择氧化制甲酸甲酯(MF)性能的影响。发现400℃焙烧的Mo1Sn2催化剂具有良好的催化氧... 采用水热法制备了Mo/Sn物质的量比为1∶2的Mo1Sn2催化剂,通过改变焙烧温度(400−700℃),调控了钼锡催化剂的结构,并研究了催化剂结构变化对二甲醚(DME)选择氧化制甲酸甲酯(MF)性能的影响。发现400℃焙烧的Mo1Sn2催化剂具有良好的催化氧化二甲醚生成甲酸甲酯的性能,在110℃、常压条件下,DME转化率为9.2%,MF选择性可达86.9%,并且无CO_(x)生成。采用XRD、Raman、XPS、TPD、H_(2)-TPR和in-situ FT-IR等表征手段对催化剂的结构和表面性质进行了系统研究。结果表明,低温焙烧更利于钼锡催化剂表面形成更多的MoO_(x)结构和Mo^(5+)物种,由此引起的催化剂的酸性、氧化还原性的增强和中强碱性位的增多可明显促进催化剂活性的增强和甲酸甲酯的生成。 展开更多

关键词 二甲醚氧化 Mo1Sn2催化剂 焙烧温度 结构 甲酸甲酯

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Mo-Sn催化剂上甲醇低温氧化制甲缩醛 被引量：4

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作者 王文秀 高秀娟 +5 位作者 熊盼 张俊峰 宋法恩 张清德 韩怡卓 谭猗生 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1487-1494,共8页

采用水热合成法制备了甲醇合成甲缩醛的新型Mo-Sn催化剂。该催化剂可以在低Mo含量时实现甲醇低温氧化高选择性制取甲缩醛。通过考察Mo含量对催化剂结构及甲醇低温氧化制甲缩醛性能的影响,发现Mo1Sn10催化剂在甲醇氧化中表现出了较好的... 采用水热合成法制备了甲醇合成甲缩醛的新型Mo-Sn催化剂。该催化剂可以在低Mo含量时实现甲醇低温氧化高选择性制取甲缩醛。通过考察Mo含量对催化剂结构及甲醇低温氧化制甲缩醛性能的影响,发现Mo1Sn10催化剂在甲醇氧化中表现出了较好的催化性能,在140℃、常压反应条件下,甲醇转化率为14.2%,甲缩醛选择性达到了88.9%,并且反应过程中无CO_(x)生成。采用XRD、Raman、FT-IR、XPS、NH_(3)-TPD及H_(2)-TPR等表征手段对催化剂进行深入研究。结果表明,不同Mo含量的催化剂结构性能存在着明显的差别,较低含量Mo的存在更有利于Mo5+及MoOx的生成,而由此引起的酸性及氧化还原性的变化是催化剂具有良好性能的重要原因。 展开更多

关键词 甲醇 低温氧化 甲缩醛 Mo-Sn催化剂 Mo^(5+)物种

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Ce掺杂对MoSn催化剂选择氧化二甲醚制备甲酸甲酯性能的影响 被引量：3

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作者 李明杰 高秀娟 +6 位作者 杨奇 冯茹 张俊峰 宋法恩 张清德 韩怡卓 谭猗生 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1248-1255,I0006,共9页

采用无沉淀剂一步水热法合成了不同含量Ce掺杂的MoSn催化剂,考察了Ce的掺杂量对其二甲醚(DME)选择氧化催化性能的影响。结果表明,当Ce含量为0.5%时,MoSn催化剂的活性最高,在130℃下DME的转化率达11.8%,MF的选择性为92.2%。采用氮吸附、... 采用无沉淀剂一步水热法合成了不同含量Ce掺杂的MoSn催化剂,考察了Ce的掺杂量对其二甲醚(DME)选择氧化催化性能的影响。结果表明,当Ce含量为0.5%时,MoSn催化剂的活性最高,在130℃下DME的转化率达11.8%,MF的选择性为92.2%。采用氮吸附、XRD、NH3-TPD、CO2-TPD、H2-TPR、XPS和in situ-IR等表征技术对催化剂进行了表面性质和结构分析,发现Ce的掺杂虽然没有从根本上改变MoSn催化剂的结构,但明显提高了MoSn催化剂中五价钼的含量。 展开更多

关键词 MoSn催化剂 二甲醚 选择氧化 甲酸甲酯 水热法

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焙烧温度对Ti(SO4)2/CS催化二甲醚直接氧化合成聚甲氧基二甲醚性能的影响 被引量：1

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作者 冯茹 高秀娟 +6 位作者 杨奇 李明杰 张俊峰 宋法恩 张清德 韩怡卓 谭猗生 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期72-79,共8页

采用等体积浸渍法制备了活性炭球(CS)负载Ti(SO4)2的双功能催化剂,考察了焙烧温度对Ti(SO4)2/CS催化剂选择氧化二甲醚(DME)直接合成聚甲氧基二甲醚(DMMx)催化性能的影响。结果表明,不同焙烧温度制备的Ti(SO4)2/CS催化剂表现出明显的催... 采用等体积浸渍法制备了活性炭球(CS)负载Ti(SO4)2的双功能催化剂,考察了焙烧温度对Ti(SO4)2/CS催化剂选择氧化二甲醚(DME)直接合成聚甲氧基二甲醚(DMMx)催化性能的影响。结果表明,不同焙烧温度制备的Ti(SO4)2/CS催化剂表现出明显的催化活性差异,280℃焙烧的30%Ti(SO4)2/CS催化剂具有最佳性能,DME转化率为11.7%,DMM1−3的选择性达到75.8%,其中,DMM2,3选择性在30%以上。采用SEM、XRD、Raman、TG、NH3-TPD及XPS等表征手段研究了催化剂的结构及表面性质。焙烧温度改变了活性炭球表面官能团的分布,进而影响了Ti(SO4)2的分散状态,调变了酸中心种类和数量,尤其是弱酸和中强酸的比例,使催化剂表面酸性强弱呈现不同梯度,催化剂的酸性和氧化还原性位达到比较合理的匹配,进一步促进了C−O链的增长。。 展开更多

关键词 二甲醚 直接氧化 聚甲氧基二甲醚 焙烧温度 Ti(SO4)2/CS

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ZnZr/HZSM-5复合催化剂上CO_(2)加氢制备C_(5+)异构烷烃

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作者 马晓玲 王晓星 +2 位作者 宋法恩 马梓轩 谭猗生 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期757-767,共11页

本研究将锌锆氧化物(ZnZr)与HZSM-5分子筛有效耦合制得系列ZnZr/HZSM-5复合催化剂,考察了HZSM-5硅铝比及Zn/Zr比对复合催化剂上CO_(2)加氢制备C5+异构烷烃性能的影响。结果表明,SiO_(2)/Al_(2)O_(3)=130,Zn/Zr=1∶5制得的ZnZr-4/HZSM-5... 本研究将锌锆氧化物(ZnZr)与HZSM-5分子筛有效耦合制得系列ZnZr/HZSM-5复合催化剂,考察了HZSM-5硅铝比及Zn/Zr比对复合催化剂上CO_(2)加氢制备C5+异构烷烃性能的影响。结果表明,SiO_(2)/Al_(2)O_(3)=130,Zn/Zr=1∶5制得的ZnZr-4/HZSM-5复合催化剂表现出最优的CO_(2)加氢制C_(5+)异构烷烃性能,CO_(2)转化率为17%,CO选择性抑制到25%,C_(5+)烃及C_(5+)烃中异构烷烃选择性分别达60%及89%。该复合催化剂稳定性良好,连续运转120 h未出现失活现象。ZnZr氧化物与HZSM-5分子筛的良好匹配对CO_(2)加氢高选择性合成C5+异构烷烃至关重要。 展开更多

关键词 CO_(2)加氢 C_(5+)异构烷烃 ZnZr氧化物 HZSM-5分子筛 Zn/Zr比

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