【摘 要】
：
低碳烯烃是生产多种高附加值石油化工产品的重要原料。近几年,原料丰富、投资低回报高、高烯烃产率、富产氢气的低碳烷烃直接催化脱氢逐渐成为人们的研究热点。Pt基催化剂由于其优异的碳氢键活化能力和较高的碳碳键断裂能垒,是目前工业上应用最为广泛的脱氢催化剂之一。向Pt基催化剂中进一步添加助剂Cu能调节Pt的电子状态和几何结构,提高催化性能。但Cu物种与载体间相互作用较弱,在高温反应条件下易烧结,导致催化剂失
论文部分内容阅读
低碳烯烃是生产多种高附加值石油化工产品的重要原料。近几年,原料丰富、投资低回报高、高烯烃产率、富产氢气的低碳烷烃直接催化脱氢逐渐成为人们的研究热点。Pt基催化剂由于其优异的碳氢键活化能力和较高的碳碳键断裂能垒,是目前工业上应用最为广泛的脱氢催化剂之一。向Pt基催化剂中进一步添加助剂Cu能调节Pt的电子状态和几何结构,提高催化性能。但Cu物种与载体间相互作用较弱,在高温反应条件下易烧结,导致催化剂失活。因此,提高PtCu催化剂的在低碳烷烃反应中的稳定性和金属利用效率依然是研究人员们的不懈追求。本文从传统的湿化学合成方法出发,制备了高分散负载型PtCu/h-BN-balling和PtCu/Al2O3@Si催化剂,显著提升了低碳烷烃脱氢反应活性、产物选择性和催化剂稳定性,为解决铂铜合金催化剂在脱氢工况条件下快速失活和开发高金属利用效率Pt基催化剂提供一种新途径和实验依据。具体研究内容如下:（1）采用尿素辅助球磨方法对h-BN进行表面改性,将其作为载体制备PtCu/h-BN-balling催化剂用于异丁烷脱氢反应。在520℃、WHSV=15.5 h-1的反应条件下,0.1Pt1Cu/h-BN-balling催化剂的异丁烷脱氢转化率为35.9%,异丁烯选择性为93%,生成速率超过了4.8 moli-C4H8 mol Pt-1s-1。与相同负载量0.1Pt1Cu/Al2O3催化剂相比,异丁烷转化率（25.4%）和异丁烯生成速率(3.5 moli-C4H8 mol Pt-1s-1)均有显著提升。结合XRD、AC-TEM、XAS、CO-DRIFT等表征手段分析发现,改性后h-BN载体表面存在大量酸碱官能团位点,在浸渍过程中官能团通过静电吸附和表面络和作用促进金属离子的分散,高温焙烧还原环节通过B-O与铜粒子间的强键合作用锚定金属颗粒,实现在较低金属负载量下具有较高的异丁烷脱氢活性,金属的利用效率显著提高。（2）以TEOS为硅源对PtCu/Al2O3催化剂进行化学液相改性,制备PtCu/Al2O3@Si催化剂用于丙烷脱氢反应。在590℃、WHSV=9.4 h-1的反应条件下,0.1Pt10Cu/Al2O3催化剂丙烷初始转化率为35.6%,反应6 h后下降至21.9%,而改性后的0.1Pt10Cu/Al2O3@25Si催化剂的丙烷初始转化率提高到43.8%,反应6 h后活性仅下降到38%,化学液相改性显著提升了PtCu合金催化剂的活性和稳定性。结合XRD、TEM、XPS表征结果可知,化学液相改性过程中有机铵离子与铜的独特络合作用促进铜物种在载体表面的再分散,显著提高了铂铜活性金属的利用率。铜表面硅酸层SiO2界面层的引入大幅改善了铂铜合金催化剂的高温稳定性。
其他文献
氮氧化物（NOx）是一种危害极大的空气污染物,会造成酸雨、光化学烟雾等严重的污染问题,其主要来源为机动车尾气。目前,最有效的氮氧化物处理技术为氨选择性催化还原（NH3-SCR）技术,该技术已经在欧洲实现商业化并且展现出较高的氮氧化物处理效率。金属负载SSZ-13是最常见的用于NH3-SCR技术的催化剂,目前Cu-SSZ-13已商业化。相对于单金属负载的Cu-SSZ-13,双金属负载的FeCu-SS
生物质是一种天然资源,因其分布广泛、廉价易得被广泛用作炭材料的前驱体。生物质多孔炭具有易于调控的孔隙结构、丰富的表面官能团、良好的稳定性和环境友好等优点。生物质多孔炭的制备过程一般需添加粘结剂将其成型,制备成规则的形状,以便于储存运输和使用。然而,加入粘结剂会改变多孔炭的性能。因此,选取适宜的粘结剂,是制备高性能生物质基成型多孔炭的重要一环。本文采用挤条成型法制备柱状多孔炭材料,通过改变粘结剂和活
如今全球环境污染日益加剧加上能源的枯竭,这些都严重影响到人类的生存以及文明的发展,所以人类已经投入了巨大的努力去开发新的能源。在新能源中,太阳能因为其取之不尽,可持续性的特点被认为是最有前景的自然能源之一。而在太阳能运用技术之中,光催化太阳能转化为化学能的技术,尤其是关于光解水产氢技术,被认为是解决上述危机的巨大潜力。相较于传统的无机半导体催化剂（如TiO2,MoS2等）,聚合物半导体石墨氮化碳作
在加固支护的使用寿命中,岩石和锚杆不可避免地会受到自然环境或气候因素的影响,导致其支护系统的强度下降。事实上,在应力作用下,锚杆会出现永久性变形,这种现象被称为蠕变。当蠕变现象长期发生时,锚杆-岩石界面开始出现裂缝,结构产生显著变形。只要能预测蠕变趋势,可以有效地保证锚固系统的良好使用寿命,减少意外坍塌的风险。因此,为了提高结构的耐久性并确定锚杆的长期强度,基于分数阶导数积分的轴向荷载下全注浆锚杆
随着工业、农业和医药领域的快速发展,我们日常的生活水平和质量持续提高,但日趋严重的环境污染和能源危机也纷至沓来。光催化技术是治理环境污染和缓解能源危机的一种可持续发展策略。其中,设计和研发高效、稳定、低成本的光催化剂是光催化技术走向实际应用的关键。非金属聚合氮化碳（PCN）由于拥有易于调控的能带结构、可见光响应、低成本、无毒、易于合成等优势,在光催化分解水析氢和污染物移除等方面得到了广泛的应用。但
乙烯作为石油化工最基本的原料,是衡量一个国家石油化工行业发展水平的重要标志。工业上乙烯主要来自于石油的催化裂解,催化裂解产物中所含少量乙炔会导致乙烯下游聚合反应催化剂失活和产品聚乙烯质量变差,因此聚合级乙烯原料中乙炔含量必须控制在5 ppm以下。催化选择性加氢方法脱除乙烯原料中的乙炔在工业上已普遍应用,工业上常用的催化剂主要是负载型Pd基催化剂等。Pd基催化剂存在成本高、易过度加氢而造成乙烯损失和
未来甲烷将成为支撑人类社会发展的主要的碳资源之一。工业上通过两步法实现甲烷水蒸气重整生产甲醇,但高温高压操作导致高能耗和高成本。本文通过等离子体放电实现甲烷水蒸气重整直接制备甲醇,将等离子体与Cu基催化剂耦合可进一步提升CH4转化率与CH3OH选择性。系统地考察了CH4/H2O/Ar等离子体反应条件及等离子体与Cu基催化剂耦合体系的实验规律,并探讨反应机理。相关结论如下:CH4/H2O/Ar等离子
＜正＞说起肾病,许多人都认为是不痛不痒的慢性病。有资料显示,我国人群中慢性肾病发病率高达10.8%,65岁以上老人中肾病发病率更高达40%。照此计算,我国的慢性肾病患者过亿。过去说我国是"乙肝大国",其实说是"肾病大国"一点儿也不过分。可惜的是,这些慢性肾病患者很少有人进行积极治疗,大多是有症状时赶紧就医,症状消失便置之脑后;按理说你
岩爆是一种常发生于矿山开挖以及隧道工程中的地质灾害,不仅极大地延误工期,也威胁着施工人员的生命安全。川藏铁路是我国具有长远意义的重大工程,沿线地质条件复杂,高温高地应力地质灾害问题突出,在已建设的隧道工程中,岩爆现象频繁出现,对工程的进度等极为不利。因此,研究高温隧道开挖失稳以及岩爆的倾向对将要进行的川藏铁路隧道工程来说具有重要的意义。本文首先从理论出发,简要分析了温度变化对岩石破裂的影响。然后收
＜正＞1内容分析勾股定理是初中数学的重要内容,它沟通了“数”与“形”的联系,是解决许多数学问题和实际问题的有力工具。《义务教育数学课程标准（2022年版）》[以下简称《课标（2022年版）》]对“勾股定理”一章的内容要求为探索勾股定理及其逆定理,并能运用它们解决一些简单的实际问题。在学业要求上提出让学生在直观理解和掌握勾股定理及其逆定理的基础上,经历得到和验证数学结论的过程,感悟具有传递性的数学逻