翻译--原位担载Fe2(MoS4)3双金属催化煤液化技术
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第22卷第2期洁净煤技术Vol.22No.22016年3月Clean Coal TechnologyMar.2016Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering ,2009,29(14):74-79.煤炭转化Fe-CN x 复合材料用于煤直接液化催化的试验研究李永伦1,刘旗2,谢晶1,李克健1,王利军2(1.中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;2.上海第二工业大学环境与材料工程学院,上海201209)摘要:为提高“863”催化剂的煤直接液化催化性能,以二乙胺为碳源和氮源,Fe /NaY 为催化剂,采用化学气相沉积法(CVD )制备得到氮掺杂碳纳米管材料(CN x ),并在其上浸渍FeSO 4·7H 2O 得到可用于煤直接液化助剂的Fe-CN x 复合材料。
采用拉曼光谱(Raman )、X 射线衍射光谱(XRD )和扫描电子显微镜(SEM )等手段表征了氮掺杂碳纳米管结构组成和形貌,考察了Fe-CN x 复合材料分别作为“863”催化剂助剂和单独作为催化剂时的煤液化加氢反应催化性能。
结果表明,制备的氮掺杂碳纳米管形态规整,直径为50 100nm ,石磨化程度较高。
煤直接液化反应表明,添加量为0.3%的Fe-CN x 复合材料单独作为煤直接液化催化剂使用时,可达到与“863”催化剂相当的煤液化性能;作为助剂使用时,仅添加0.1%的Fe-CN x 即可分别提高煤液化煤转化率和油收率1.54%和3.42%,表现出极强的助催化煤液化加氢性能。
关键词:氮掺杂碳纳米管;煤直接液化;催化剂;催化性能中图分类号:TQ536文献标志码:A文章编号:1006-6772(2016)02-0042-05Application of Fe -CN x composite in direct coal liquefactionLI Yonglun 1,LIU Qi 2,XIE Jing 1,LI Kejian 1,WANG Lijun 2(1.Shanghai Research Institute ,China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co.,Ltd.,Shanghai 201108,China ;2.School of Environment and Materials Engineering ,Shanghai Second Polytechnic University ,Shanghai 201209,China )Abstract :In order to improve catalytic performance of "863"catalyst in direct coal liquefaction ,a N-doped carbon nanotubes (CN x )was synthesized by chemical vapor deposition (CVD )using diethylamine as carbon source and nitrogen source ,Fe /NaY as catalyst.The Fe-CN x composite was obtained by impregnation of CN x in FeSO 4solution.The structure and surface morphology of CN x were characterized by Ranman spectra ,X ray diffraction (XRD )and scanning electron microscopy (SEM ).The catalytic performances of Fe-CN x which was used as catalyst promoter and catalyst in direct coal liquefaction were investigated.The results showed that the N-doped carbon nanotubes ,with diameter of 50 100nm and high degree of graphitization ,were efficiently synthesized.The results of direct coal liquefaction indicated that the catalytic performance was equivalent to that of the "863"catalyst when using 0.3%Fe-CN x as unique catalyst ,and the conver-sion rate of coal and oil yield could be increased by 1.54%and 3.42%respectively when only using 0.1%Fe-CN x as promoters for "863"catalyst.Key words :N-doped carbon nanotube ;direct coal liquefaction ;catalyst ;catalytic performance收稿日期:2015-08-10;责任编辑:白娅娜DOI :10.13226/j.issn.1006-6772.2016.02.009基金项目:国家自然科学基金资助项目(51174274);上海市曙光计划资助项目(09SG54);上海市教育委员会科研创新项目(12ZZ195)作者简介:李永伦(1979—),男,山东平度人,工程师,硕士,主要从事煤液化研究开发和项目管理工作。
0.4nm分子筛负载Cu-Ni双金属催化剂用于CO_2和CH_3OH直接合成碳酸二甲酯(英文)陈惠玲;王栓紧;肖敏;韩冬梅;卢一新;孟跃中【期刊名称】《中国化学工程学报:英文版》【年(卷),期】2012(20)5【摘要】The 0.4 nm molecular sieve supported Cu-Ni bimetal catalysts for direct synthesis of dimethyl carbonate (DMC) from CO 2 and CH 3 OH were prepared and investigated. The synthesized catalysts were fully characterized by BET, XRD (X-ray diffraction), TPR (temperature programmed reduction), IR (infra-red adsorption), NH 3-TPD (temperature programmed desorption) and CO 2-TPD (temperature programmed desorption) techniques. The results showed that the surface area of catalysts decreased with increasing metal content, and the metals as well as Cu-Ni alloy co-existed on the reduced catalyst surface. There existed interaction between metal and carrier, and moreover, metal particles affected obviously the acidity and basicity of carrier. The large amount of basic sites facilitated the activation of methanol to methoxyl species and their subsequent reaction with activated carbon dioxide. The catalysts were evaluated in a continuous tubular fixed-bed micro-gaseous reactor and the catalyst with bimetal loading of 20% (by mass) had best catalytic activities. Under the conditions of 393 K, 1.1 MPa, 5 h and gas space velocity of 510h 1 , the selectivity and yield of DMC were higher than 86.0 % and 5.0 %, respectively.【总页数】8页(P906-913)【关键词】双金属催化剂;碳酸二甲酯;纳米分子筛;直接合成;二氧化碳;分子筛负载;甲醇;程序升温还原【作者】陈惠玲;王栓紧;肖敏;韩冬梅;卢一新;孟跃中【作者单位】The Key Laboratory of Low-carbon Chemistry & Energy Conservation of Guangdong Province;State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, Sun Yat-senUniversity;Department of Chemistry & Medicinal Chemistry Program, Office of Life Sciences, National University of Singapore【正文语种】中文【中图分类】TQ225.52;O643.36【相关文献】1.稀土氧化物负载双组分催化剂用于直接合成碳酸二甲酯 [J], 江琦;高智勤;李向召2.CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯用Cu-Ni/ZrO2-SiO2催化剂 [J], 钟顺和;黎汉生;王建伟;肖秀芬3.CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯Cu-Ni/V2O5-SiO2催化剂 [J], 钟顺和;黎汉生;王建伟;肖秀芬4.CO_2和CH_3OH直接合成碳酸二甲酯催化剂研究进展 [J], 张增庆;刘恩周;赵博;康力敏;马璇;石琳;樊君5.碱性催化剂作用下CO_2与甲醇直接合成碳酸二甲酯的探索性研究 [J], 曹发海;刘殿华;房鼎业因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
写作背景钯催化的Suzuki偶联反应具有底物来源广泛、官能团相容性高、反应条件温和等优点,在Suzuki反应中有着无可取代的位置。
均相钯催化剂存在不能回收利用、成本高以及污染产物等缺点,从而限制了其应用。
与传统的无机多孔材料相比,金属有机框架(MOFs)材料优良的物理化学性能,使得其在催化领域具有很好的应用前景。
本文通过后合成修饰的方法,在MOF上引入钯活性位点,利用钯-镍的协同效应降低贵金属钯的用量;通过负载磁性纳米粒子简化催化剂的分离回收过程,为解决非均相钯催化剂高成本、难回收的问题提供了新思路。
摘要:将Fe3O4纳米粒子负载到金属有机骨架La-MOF中,然后向其中引入Pd/Ni活性位点,制得含磁性纳米粒子的Pd/Ni双金属异相催化剂(Fe3O4@La-MOF-Schiff-Pd/Ni),并通过SEM、TEM、EDS、ICP、PXRD和XPS对其进行了表征。
结果表明,Fe3O4纳米粒子被成功嵌入到了La-MOF中,经过后合成修饰后,Pd和Ni活性位点被均匀分散在MOF框架中。
该催化剂在Suzuki 偶联反应中表现出较高的催化活性,以碘苯(1.0 mmol)和苯硼酸(1.2 mmol)为反应物时,最佳催化反应条件为:以无水乙醇为溶剂、无水碳酸钾为碱、反应温度80 ℃、反应时间为6 h、催化剂用量8 mg,在该条件下联苯产率达95%。
该催化剂可以通过外加磁铁进行分离回收,经过5次循环使用后仍然保持较高的催化活性,产物产率为82%。
Suzuki偶联反应机理探究结果表明,Pd和Ni可能具有协同催化效应。
底物拓展实验表明,Fe3O4@La-MOF-Schiff-Pd/Ni双金属催化剂对含不同取代基的芳基溴化物和碘化物具有较好的普适性。
结论(1)通过对La-MOF进行后修饰,成功合成了一种可磁性回收的异相催化剂Fe3O4@La-MOF- Schiff-Pd/Ni,结构表征显示,Fe3O4纳米粒子和各期望元素(La、Ni和Pd)都均匀分布在复合材料中,并很好地保持了La-MOF的框架结构。
混合金属双金属 mof 吸附分离标题:混合金属双金属MOF吸附分离的应用与前景引言:混合金属双金属MOF(Metal-Organic Framework,金属有机框架)作为一种新兴的多孔材料,在吸附分离领域展现出巨大的潜力。
本文将探讨混合金属双金属MOF在吸附分离领域的应用及其前景。
一、混合金属双金属MOF的结构特点混合金属双金属MOF是由金属离子和有机配体通过配位键连接而成的晶体结构。
其具有高度可调性的孔径和表面积,以及良好的化学稳定性和热稳定性。
二、混合金属双金属MOF在气体吸附分离中的应用1. 气体分离:混合金属双金属MOF能够通过调节孔径和选择合适的金属配位离子,实现对不同大小和性质的气体分子的选择性吸附和分离。
2. CO2捕捉与储存:混合金属双金属MOF具有高度可调性的孔径和较高的CO2吸附容量,因此在CO2捕捉与储存领域有广泛的应用前景。
三、混合金属双金属MOF在液体吸附分离中的应用1. 溶剂回收:混合金属双金属MOF能够通过吸附分离的方式实现有机溶剂的高效回收,减少溶剂的浪费和环境污染。
2. 水处理:混合金属双金属MOF具有良好的选择性吸附性能,可应用于水处理领域,去除水中的重金属离子和有机污染物。
四、混合金属双金属MOF在其他领域的潜在应用1. 药物传递:混合金属双金属MOF的孔道结构可用于储存和传递药物分子,提高药物的稳定性和可控释放性。
2. 光催化:混合金属双金属MOF可以通过调节金属配位离子的选择和材料表面的功能化来实现光催化反应,具有广泛的应用前景。
结论:混合金属双金属MOF作为一种新兴的多孔材料,在吸附分离领域具有广阔的应用前景。
通过调节材料的结构和功能化,可以实现对不同种类物质的选择性吸附和分离。
随着研究的深入和技术的进步,相信混合金属双金属MOF将在环境保护、能源储存和化学合成等领域发挥重要作用。
Al_2O_3负载Cu,Fe或Ni掺杂氧化钼催化乙苯氧化脱氢(英文)Tiago Pinheiro Braga;Ant?nio Narcísio Pinheiro;Edson R.Leite;Regina Cláudia R.dos Santos;Antoninho Valentini【期刊名称】《催化学报》【年(卷),期】2015(36)5【摘要】Molybdenum-based catalysts supported on Al_2O_3 doped with Ni, Cu, or Fe oxide were synthesized and used in ethylbenzene dehydrogenation to produce styrene. The molybdenum oxide was supported using an unconventional route that combined the polymeric precursor method(Pechini) and wet impregnation on commercial alumina. The samples were characterized by X-ray diffraction(XRD), N_2 adsorption-desorption isotherms, temperature-programmed reduction of H_2(H_2-TPR),and thermogravimetric(TG) analysis. XRD results showed that the added metals were well dispersed on the alumina support. The addition of the metal oxide(Ni, Cu, or Fe) of 2 wt% by wet impregnation did not affect the texture of the support. TPR results indicated a synergistic effect between the dopant and molybdenum oxide. The catalytic tests showed ethylbenzene conversion of 28%–53% and styrene selectivity of 94%–97%, indicating that the addition of the dopant improved the catalytic performance, which was related to the redox mechanism. Molybdenum oxides play a fundamental role in the oxidative dehydrogenation ofethylbenzene to styrene by its redox and acid–base properties. The sample containing Cu showed an atypical result with increasing conversion during the reaction, which was due to metal reduction. The Ni-containing solid exhibited the highest amount of carbon deposited, shown by TG analysis after the catalytic test, which explained its lower catalytic stability and selectivity.【总页数】9页(P712-720)【关键词】氧化铝载体;乙苯脱氢;铁氧化物;氧化脱氢;钼氧化物;镍掺杂;氧化还原机理;金属氧化物【作者】Tiago Pinheiro Braga;Ant?nio Narcísio Pinheiro;EdsonR.Leite;Regina Cláud ia R.dos Santos;Antoninho Valentini【作者单位】LABPEMOL-Laboratório de Peneiras Moleculares, Institute of Chemistry, Federal University of Rio Grande do Norte;Department of Chemistry, Federal University of S?o Carlos;Langmuir-Laboratório de Adsor??o e Catálise, Department of Analytical Chemistry and Physical Chemistry, Federal University of Ceará【正文语种】中文【中图分类】O623.121;TE624.93【相关文献】1.交联蒙脱土负载型Fe催化剂催化乙苯-CO2脱氢反应 [J], 徐秀峰;潘燕飞;苑秀慧;陈树伟;王建国2.碳纳米管负载Fe2O3催化剂的制备及其乙苯脱氢催化活性 [J], 彭峰;傅小波;余皓;王红娟3.钠化海泡石负载过渡金属催化剂TM/NaSep(TM=Cu,Fe,Ni,Mn,Co)催化氧化甲醛性能 [J], 董宁;叶青;陈梦月;程水源;康天放;戴洪兴4.乙烷氧化脱氢用Ni/Al_2O_3催化剂中活性镍物种前驱体(英文) [J], Lucie Smoláková;árka Botková;Libor apek;Peter Priecel;Agnieszka Soltysek;Martin Kout;Lenka Matějová5.Cu-Fe-Ru-La/γ-Al_2O_3湿式氧化催化剂的制备、表征及机理(英文) [J], 张永利;韦朝海;史册;黄泽城;苏晓银因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
煤炭直接液化用催化剂的研究进展姜东昌(中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008)摘要:文章首先简要介绍了煤炭直接液化技术的发展背景,以及煤炭直接液化用催化剂的作用及研究意义,并指出了煤炭直接液化技术的基本原理,然后对目前主流的煤炭直接液化用铁基催化剂做了简要的介绍和分析,同时还对非铁系的贵金属催化剂做了一定解析,进而指出了煤炭直接液化用催化剂的发展前景,在文章的最后对我国煤炭液化用催化剂的发展前景作了展望。
关键词:煤炭直接液化催化剂原理前景展望作者单位:姜东昌(1990—),男,江苏省徐州市中国矿业大学(南湖校区)化工学院化学工程与工艺专业在读本科生,主修煤化工专业。
0引言我国是世界上典型的“贫油富煤”国家,能源结构问题十分突出,石油短缺直接影响了我国国民经济的发展[1]。
我国石油消费的高速增长也加剧了国内石油的产供矛盾。
但是,煤炭在我国的一次能源生产和消费中的比例一直占70%以上,如何充分利用好我国丰富的煤炭资源,大力开发煤液化制油技术,不仅能有效提高一次能源利用效率,降低煤炭直接利用带来的污染严重的问题,并且作为新型煤化工技术之一[2],在缓解我国一次能源结构中原油供应不足的问题中起着极其重要的战略和现实意义。
煤炭直接液化技术是煤炭液化的主要手段之一,是在高温和高压下,借助于供氢溶剂和催化剂,使氢元素进入煤及其衍生物的分子结构,从而将煤转化为液体燃料或化工原料的先进洁净煤技术。
早在19世纪即已开始在德国、日本等发达国家展开研究,并逐步建造一些工厂实现工业化。
但是随着70年代石油工业的迅速发展,煤直接液化产业的发展受到了相当的抑制。
近几年来,随着石油价格的不断上涨,寻求石油替代能源的呼声使得人们又将视野转向了煤炭转化技术的研发。
通过煤直接液化,不仅可以生产汽油、柴油、液化石油气和喷气燃料油,还可以提取BTX(苯、甲苯、二甲苯)及生产乙烯、丙烯等重要烯烃的原料。
催化剂是煤直接液化过程的核心技术之一,在煤液化过程中起着非常重要的作用。
双金属mof半转化双金属MOF(金属有机框架)是一类具有特殊结构和性质的材料,在化学、催化和气体存储等领域具有广泛的应用潜力。
"半转化"这一概念在MOF研究中是一个重要的概念,指的是材料在一定条件下经历从一种结构到另一种结构的变化,但在转化过程中仍然保留部分原始结构的特点。
以下是关于双金属MOF半转化的详细介绍:1.双金属MOF的构成:双金属MOF是由两种不同金属离子与有机配体组装而成的晶体结构,形成了多孔的骨架。
例如,ZIF-8(金属有机框架-8)是一种常见的双金属MOF,由锌离子和2-甲基咪唑配体组成。
2.半转化现象:双金属MOF的半转化是指在一定条件下,MOF的结构会发生部分改变,但仍保留原始结构的一些特征。
这种变化可以是晶格的构象变化、金属离子的位置移动等。
例如,双金属MOF在吸附气体分子时,晶格可能会发生略微的改变,以适应吸附分子的尺寸和形状。
3.半转化的机理:双金属MOF的半转化通常涉及金属-有机配体之间的相互作用。
在吸附、解吸等过程中,金属离子与配体之间的键合状态可能发生变化,从而导致部分结构的改变。
这些相互作用可以是金属配位键、氢键等。
4.应用领域:双金属MOF的半转化现象在气体吸附、分离和催化等领域具有潜在应用。
例如,当吸附分子与MOF发生相互作用时,半转化现象可以增强分子的吸附能力,提高气体分离效率。
此外,在催化反应中,半转化现象也可以调控催化剂的活性和选择性。
5.实验方法和表征:研究双金属MOF的半转化通常需要使用多种实验方法来表征结构的变化,如X射线衍射(XRD)、核磁共振(NMR)、原位吸附等。
这些方法可以揭示半转化现象的机理和特点。
总之,双金属MOF作为一种特殊结构的材料,在半转化现象方面具有独特的特点和应用潜力。
通过研究双金属MOF的半转化,可以深入理解其结构性质和相互作用,为其在催化、分离等领域的应用提供有益的指导。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810506675.1(22)申请日 2018.05.24(71)申请人 南京工业大学地址 211816 江苏省南京市江北新区区浦珠南路30号(72)发明人 王海燕 崔群 许如霞 顾静 (74)专利代理机构 南京天华专利代理有限责任公司 32218代理人 徐冬涛 袁正英(51)Int.Cl.B01J 31/22(2006.01)B01J 35/10(2006.01)C07C 45/28(2006.01)C08G 83/00(2006.01)C07C 49/76(2006.01)(54)发明名称一种双金属MOF催化剂及制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种双金属MOF催化剂,由两种无机金属中心和有机配体通过配位键自行组装形成三维笼状结构,比表面积为170~1145m 2/g,孔容为0.18~0.48cm 3/g ,平均孔径为1.34~3.55nm;以金属铜、镍、钴、铈中的任意两种硝酸盐为金属前驱体,以均苯三甲酸,2-甲基咪唑或对苯二甲酸中的一种为合成配体,选取合适溶剂,合成双金属MOF催化剂。
以双金属MOF材料为催化剂,对二乙苯为原料,在固定床中催化氧化对二乙苯制备对乙基苯乙酮。
该方法反应条件温和,操作简单,对二乙苯转化率和对乙基苯乙酮选择性高,产物与催化剂易于分离,催化剂性能稳定,反应应用于固定床反应以实现连续生产,具有广阔的工业应用前景。
权利要求书1页 说明书7页 附图1页CN 108772103 A 2018.11.09C N 108772103A1.双金属MOF催化剂是由两种无机金属中心和有机配体通过配位键自行组装形成三维笼状结构,比表面积为170~1145m 2/g,孔容为0.18~0.48cm 3/g,平均孔径为1.34~3.55nm。
2.一种制备如权利1所述的双金属MOF催化剂的方法,其具体步骤如下:将两种金属前驱体、配体和溶剂混合,其中,两种金属前驱体摩尔配比为1:6~6:1,配体与总金属前驱体摩尔比为0.2~2.0,混合溶剂与总金属前驱体摩尔比为0.1~4.0,搅拌0~60min;后将其转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中,在80~160℃下反应12~36h;过滤、洗涤、烘干后备用。
g-C 3N 4负载铁钴双金属催化过硫酸氢盐降解亚甲基蓝王佳莹,孙德栋,孙义才,何强,马春,王国文,张新欣,郝军,吴璇(大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034)[摘要]以液相还原法制备石墨相氮化碳(g-C 3N 4)负载纳米铁钴双金属催化剂用于催化过硫酸氢盐(PMS )降解亚甲基蓝废水,并对其进行了表征。
结果显示:双金属颗粒分布在g-C 3N 4的褶皱中且进入晶格中。
制得的催化剂和纯g-C 3N 4相比表现出了更高的降解率。
常温下,pH=7,g-C 3N 4与铁的质量比为1∶1,钴的质量分数为10%,催化剂投加质量浓度为50mg/L ,PMS 投加质量浓度为600mg/L ,反应30min 后,亚甲基蓝的降解率为88.4%。
[关键词]石墨相氮化碳;双金属催化剂;过硫酸氢盐;硫酸根自由基[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2018)11-0066-04Using g-C 3N 4supported iron cobalt bimetal for activating peroxymonosulfate and degrading methylene blueWang Jiaying ,Sun Dedong ,Sun Yicai ,He Qiang ,Ma Chun ,Wang Guowen ,Zhang Xinxin ,Hao Jun ,Wu Xuan (School of Light Industry and Chemical Engineering ,Dalian Polytechnic University ,Dalian 116034,China )Abstract :The graphite phase nitrite carbon (g-C 3N 4)⁃loaded nano iron ⁃cobalt bimetal catalyst has been preparedby liquid phase reduction method.The catalyst can be used for activating peroxymonosulfate (PMS ),and degrading methylene blue (MB ),and has been characterized.The results show that the bimetallic particles distribute in the folds of g-C 3N 4and precipitate into the pared with pure g-C 3N 4,the prepared catalyst has higher degrada ⁃tion rate.Under the following optimal conditions :at room temperature ,when pH is 7,mass ratio of g-C 3N 4and Fe is 1∶1,mass fraction of Co is 10%,mass concentration of catalyst is 50mg/L ,mass concentration of PMS is 600mg/L ,and reaction time is 30min ,the degradation rate of methylene blue is 88.4%.Key words :g-C 3N 4;bimetallic catalyst ;peroxymonosulfate ;sulfate radicals染料广泛应用于各行各业,但其含有的多种难降解物质对环境产生了严重影响,染料废水大多具有生物毒性和致癌、致畸、致突变三致性能。
煤间接液化技术新突破--国家能源集团Science子刊:世界首个近零CO2费托合成铁催化剂前言在国家能源集团承担的国家重点研发计划“先进煤间接液化及产品加工成套技术开发”项目支持下,北京低碳清洁能源研究院与埃因霍温理工大学的科研人员开发出新型铁基费托合成催化剂,在典型费托合成工艺条件下,催化剂本征二氧化碳选择性为零,可大幅降低现有煤间接液化运行成本,并为捕集与利用煤间接液化产生的二氧化碳打开了新的大门。
他们的研究结果发表于顶级学术期刊《Science》的子刊《Science Advances》上,文章标题为'Synthesis of stable and low-CO2selective ε-iron carbide Fischer-Tropsch catalysts'.期刊文献信息截图第一作者:王鹏第一单位:国家能源集团北京低碳清洁能源研究院共同作者:陈炜(共同一作),蒋复国,A. Iulian Dugulan,宋源军,Robert Pestman,张魁,姚金松,冯波,缪平,徐文强通讯作者:Emiel J. M. Hensen文章doi: 10.1126/sciadv.aau2947.研究背景:意义与现状,存在的问题我国化石能源的特点是富煤、缺油、少气,实现煤炭资源利用从高碳向低碳最终走向无碳的转换,是保持我国能源、经济、环境协调发展的重要途径。
煤间接液化技术可以实现煤向石油产品与高价值化学品的转化,是多相催化领域的研究热点。
费托合成催化剂分为铁基与钴基两类,其中费托合成铁基催化剂具有硫耐受性高,成本低,操作弹性大,高附加值化学品选择性高的优点,特别适用于煤间接液化技术,即煤基费托合成技术。
传统费托合成铁基催化剂,通常会有约30%以上的CO反应物转化为CO2,这些CO2在费托合成阶段不仅难以捕获利用,反而会消耗大量能源,浪费操作成本。
研究成果简介本研究在世界范围首次合成了以稳定纯相“ε-碳化铁”为活性相的新型费托合成铁基催化剂,其本征CO2选择性为0。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010350128.6(22)申请日 2020.04.28(71)申请人 济南同誉新材料科技有限公司地址 250000 山东省济南市天桥区桑梓店镇济南新材料产业园区舜兴路66号济南新材料产业科技园2号楼201室申请人 济南大学(72)发明人 杨成 刘承昊 陈中合 彭翠娜 腾蛟 (74)专利代理机构 济南誉琨知识产权代理事务所(普通合伙) 37278代理人 庞庆芳(51)Int.Cl.B01J 23/89(2006.01)B01J 37/02(2006.01)B01J 37/16(2006.01)C07D 213/61(2006.01)(54)发明名称一种PdCu双金属催化剂的制备方法和应用(57)摘要本发明属于复合催化剂技术领域,具体涉及一种PdCu双金属催化剂的制备方法和应用,PdCu双金属催化剂包括下述组分:活性炭,钯盐,无水硫酸铜,甲醛,硼氢化钠,EDTA ·2Na,吡啶,氨水,稀硝酸和水。
钯盐可以是氯化钯、硝酸钯、二氯四氨钯中的一种,通过浸渍法,化学镀铜法制备PdCu双金属催化剂,在优化的反应条件下,该PdCu双金属催化剂对于2,3,6-三氯吡啶选择性加氢制备2,3-二氯吡啶有高的催化活性和催化选择性。
反应结束后催化剂与产物分离简单,活化后可重复使用10次以上。
权利要求书1页 说明书8页CN 111450845 A 2020.07.28C N 111450845A1.一种PdCu双金属催化剂,其特征在于,PdCu双金属催化剂包括下述组分:活性炭,钯盐,无水硫酸铜,甲醛,硼氢化钠,EDTA ·2Na,吡啶,氨水,稀硝酸和水。
2.根据权利要求1所述的一种PdCu双金属催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将2-20质量份活性炭与200-500质量份30%稀硝酸混合均匀,并在50-80℃下回流0.5-1h,冷却至室温后,抽滤水洗至中性,将所得固体在80-120℃下干燥12-16h,得到酸洗改性的活性炭载体;(2)将0.05-0.5质量份钯盐、2-20质量份水和2-20质量份氨水配成溶液备用;(3)将0.1-1质量份无水硫酸铜和10-100质量份水配成硫酸铜溶液备用;(4)将0.1-1质量份步骤(1)制得的活性炭载体和10-100质量份水混合均匀,搅拌1-2h,再加入5-50质量份氨水,搅拌1-2h,配成悬浊液备用;(5)将步骤(2)制得的溶液加入到步骤(4)制得的悬浊液中,搅拌10-20h,室温下加入100-500质量份水和1-10质量份甲醛,升温至60-100℃加热1-10h,升到目标温度后加入1-10质量份新鲜制备的硼氢化钠,加热完成后静置冷却,在室温下搅拌1-10h,抽滤水洗至中性,将所得固体在80-120℃下干燥12-16h,得Pd -活性炭固体;(6)向步骤(3)制备的硫酸铜溶液中加入1-10质量份EDTA ·2Na、0.1-1质量份吡啶和0.1-1质量份甲醛,混合均匀备用;(7)将步骤(5)制备的Pd -活性炭固体加到步骤(6)制得的溶液中,室温下搅拌0.1-1h,后于50-100℃水浴中加热0.1-1h,水浴加热过程中加入氨水,使溶液pH大于12,抽滤水洗至中性,将所得固体在80-120℃下干燥12-16h,即得PdCu双金属催化剂。
fe-ni二元金属煤催化气化催化剂-回复什么是催化气化?为什么要使用催化剂进行气化?催化气化是一种将固体或液体燃料转化为气体燃料的过程。
它通过在适当的反应条件下,将原料料在催化剂的作用下,通过热解、气化等反应,转化为气体油或合成气。
催化气化技术是一种非常重要的能源转化方式,可以将一些低级化合物转化为高级化合物或气体燃料。
在过去的几十年里,能源需求迅速增长,精细化学品的需求也在不断增加。
然而,地球上的传统能源资源的储量有限,并且对环境的影响也日益明显。
因此,开发新的能源资源和新的能源转化技术对于满足能源需求和保护环境都具有重要意义。
催化气化技术在能源转化领域具有广泛的应用前景。
相比传统热解、气化等方法,催化气化技术具有更高的反应活性和选择性,能够高效率地将固体或液体燃料转化为气体产品。
催化气化的优势在于较高的产气率、较低的反应温度,以及较好的物料选择性。
此外,由于采用催化剂进行气化,可以降低反应的能量消耗,提高能源转化效率。
为了实现高效的催化气化过程,选择合适的催化剂至关重要。
其中,二元金属煤催化气化催化剂是一种重要的催化剂,可以实现高效的气化反应。
二元金属煤催化气化催化剂是指由两种金属氧化物组成的复合催化剂。
这种催化剂的选择基于许多因素,如反应温度、气体组成、催化剂活性等。
在催化气化中,催化剂主要发挥两个作用:热解作用和气化作用。
首先,催化剂的热解作用可以促使反应物的热解反应,在适当的温度下产生反应所需的中间产物。
这些中间产物可以进一步参与后续的气化反应,提高气化效率。
其次,催化剂的气化作用可以有效地促进气化反应的进行。
气化反应是将燃料中的碳氢化合物转化为合成气的重要步骤。
在气化过程中,气化剂(如水蒸汽、二氧化碳等)与燃料发生反应,生成氢气和一氧化碳。
催化剂可以提高气化反应的速率和选择性,从而增加合成气的产率和质量。
二元金属煤催化气化催化剂通常由锌、镍等金属氧化物组成。
这些金属氧化物具有高的催化活性和良好的稳定性,适用于高效的催化气化反应。
g-C3N4负载铁钴双金属催化过硫酸氢盐降解亚甲基蓝王佳莹;孙德栋;孙义才;何强;马春;王国文;张新欣;郝军;吴璇【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2018(0)11【摘要】以液相还原法制备石墨相氮化碳(g-C3N4)负载纳米铁钴双金属催化剂用于催化过硫酸氢盐(PMS)降解亚甲基蓝废水,并对其进行了表征.结果显示:双金属颗粒分布在g-C 3N 4的褶皱中且进入晶格中.制得的催化剂和纯g-C3N4相比表现出了更高的降解率.常温下,pH=7,g-C3N4与铁的质量比为1:1,钴的质量分数为10%,催化剂投加质量浓度为50 mg/L,PMS投加质量浓度为600 mg/L,反应30 min后,亚甲基蓝的降解率为88.4%.【总页数】4页(P66-69)【作者】王佳莹;孙德栋;孙义才;何强;马春;王国文;张新欣;郝军;吴璇【作者单位】大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.插层膨润土负载掺铁TiO2光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的光降解 [J], 杨莹琴;陈慧娟;吕一军2.不同结构BiPO4/g-C3N4光催化剂降解亚甲基蓝的研究 [J], 仇志宝;梁英华;崔文权3.MgAl层状双金属氧化物负载TiO2光催化降解亚甲基蓝的性能研究 [J], 杜羽庆;苏彩红;位家乐;张凌;常志显;种瑞峰4.SnWO4/g-C3N4复合光催化剂降解亚甲基蓝溶液 [J], 李雯欣;王洁;张彩;陈建林5.染料废水的贝壳粉负载铁-钴双金属催化降解 [J], 薛瑶佳;黄文豪;白书立;李换英;郏建波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
分步负载金属法制备铁钴双金属位点高效氧还原电催化剂贾旭东;杨博龙;程前;李雪丽;向中华【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2024(75)4【摘要】过渡金属和氮掺杂的碳(M-N-C)由于优异的电催化活性以及较低的生产成本,成为铂基催化剂的替代。
然而,目前的M-N-C催化剂通常涉及金属盐、含氮物质和碳载体的结合,在经过热处理和酸洗过程后得到的催化剂在活性位点密度和传质能力上性能不足。
采用分步负载金属法制备了Fe、Co双金属掺杂的M-N-C 催化剂。
利用Zn2+和Co2+的竞争效应,成功合成了小尺寸且均匀的Zn-Co-ZIFs 双金属沸石咪唑骨架。
随后,在不形成金属团簇的前提下将最大量的Fe原子嵌入C-Zn-Co-ZIFs-H+前体结构中,使其在热解后能产生大量的FeCo—Nx活性位点。
这种改进显著增加了FeCo-N-C-2催化剂中Fe活性位点的含量(1.9%,质量分数),并深度优化了其微孔和介孔结构(860 m^(2)·g^(-1))。
该催化剂在0.1 mol·L^(-1) HClO_(4)和0.1 mol·L^(-1) KOH溶液中,氧还原反应(ORR)活性展现出了0.806 V 和0.921 V的半波电位,并分别在50000、45000 s恒定电位测试后保持了91.21%和95.32%的活性。
将其组装于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)和碱性锌-空气液流电池(ZAFBs)中,峰值功率密度分别达到了746、164 mW·cm^(-2),显示出优越的性能。
【总页数】16页(P1578-1593)【作者】贾旭东;杨博龙;程前;李雪丽;向中华【作者单位】北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ152【相关文献】1.非贵金属钴、氮共掺杂碳纳米管负载纸衍生多孔碳电催化剂的制备及其氧还原性能研究2.氮、硫共掺杂的碳负载的钴@碳化钴:一种高效的非贵金属氧还原电催化剂3.含卟啉骨架聚合物负载Pd-Fe双金属催化剂用于氧还原反应性能研究4.溶剂化金属原子浸渍法制备高分散负载型催化剂——Ⅵ.聚合物负载Ni-Cu双金属催化剂的制备及其研究5.高效草酸镍钴双金属电催化剂的制备及析氧性能研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
纳米片层二硫化钼负载PtCo双金属催化甲醇水相重整制氢刘洋;朱善辉;李俊汾;秦张峰;樊卫斌;王建国【摘要】采用水热法合成了层数只有六层的纳米片层二硫化钼(MoS2),并进一步负载Pt和PtM双金属(M=Ru、Pd、Co和Ni),用于催化甲醇水相重整制氢反应.结果表明,PtCo/MoS2对于甲醇水相重整具有最优异的催化性能,在220℃下产氢转换频率(TOF)为37142 h-1.氮气吸附-脱附等温线、透射电子显微镜(TEM)、程序升温还原(H2-TPR)以及X射线光电子能谱(XPS)等表征结果表明,PtCo/MoS2中金属还原程度高,且Pt与载体MoS2形成了强电子相互作用,使缺电子的Pt有利于吸附活化甲醇,并进一步促进甲醇重整反应.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2019(047)007【总页数】7页(P799-805)【关键词】制氢;甲醇水相重整;纳米片层二硫化钼;双金属催化剂;二维材料【作者】刘洋;朱善辉;李俊汾;秦张峰;樊卫斌;王建国【作者单位】中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西太原030001;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西太原 030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西太原 030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西太原 030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西太原 030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西太原030001;中国科学院大学,北京 100049【正文语种】中文【中图分类】O643.36氢气是单位质量热值最高的能源,清洁绿色,其开发与利用近年来引起研究人员的广泛关注[1]。
然而,氢气性质活泼,不易储存和运输[2];根据实际需求由产氢反应现场生产一定量的氢气,提供给聚合物膜燃料电池等设备使用,有效解决了氢气的存储运输问题,使氢气可以大规模应用于电动汽车以及手机、电脑等便携设备[3-7]。
Ce_(x)Sn_(y)O_(2)双金属氧化物催化剂用于富氧条件下NO和CO的同时脱除吉茂;程昊;王淑瑶;张学彬;王树东【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2022(51)8【摘要】采用了均相沉淀法,制备了一系列Ce_(x)Sn_(y)O_(2)双金属氧化物催化剂,进行催化氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)反应和CO氧化反应,考察在富氧条件下系列催化剂上NH_(3)-SCR和CO氧化活性,结合XRD、BET、H 2-TPR,NH_(3)-TPD和XPS等表征手段对催化剂的物化性质和活性的关联进行了分析。
结果表明,相比单组分CeO_(2)和SnO_(2),少量的Sn^(4+)掺杂进入CeO_(2)的晶格内,形成铈锡固溶体。
增加了催化剂比表面积、孔体积和降低了催化剂的孔尺寸。
此外,铈锡双金属氧化物催化剂之间产生协同作用,不仅提高了催化剂氧化还原性能、表面酸性还增加了催化剂Ce 3+/Ce^(4+)和表面吸附氧含量,进而有效的提高NH_(3)-SCR活性和CO活性。
【总页数】6页(P2209-2214)【作者】吉茂;程昊;王淑瑶;张学彬;王树东【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室;中国科学院大学【正文语种】中文【中图分类】TQ426;X【相关文献】1.富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原Ⅱ.Ag/Al2O3催化剂上含氧有机物选择性还原NOx的性能2.富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原Ⅰ.Ag/Al2O3催化剂上C3H6选择性催化还原NO的性能3.富氧条件下生物质基活性炭负载钾催化剂高选择性还原氮氧化物4.单层镍锰层状双金属氢氧化物用于锂-氧电池双功能催化剂5.富氧条件下烃类选择性催化还原NO_x研究进展——金属氧化物催化剂体系及NO还原反应机理因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
原位担载Fe2(MoS4)3双金属催化煤液化技术胡浩权,白金锋,郭树才,陈国华摘要:将担载着Fe2(MoS4)3双金属催化剂的大柳塔长焰煤(DL)放入50ml的微型高压釜中液化,加入可溶性四氢化萘,温度为440℃,初压为氢气冲压6.0MPa,担载时间为30分钟以制造一到四环芳香化合物。
在煤炭转化率、油+气生产率和油中芳香族、脂肪族和极性化合物馏分的收益率方面,分别对带有或没有表面活性剂的原位担载Fe2(MoS4)3催化作用进行研究。
担载着含1wt%daf FeMo的Fe2(MoS4)3双金属催化剂的大柳塔煤,转化率、油+气生产率,芳香族化合物和极性化合物收益率分别为78.2、70.5、20.8和16.7wt%daf,高于相同条件下仅有含1.0wt%daf Fe的Fe2S3(分别为62.6、54.2、13.4、13.2wt%daf)或含1.0wt%daf Mo的铵代钼酸盐(分别为70.8、63.2、16.7、14.1wt%daf)的催化结果。
当催化剂担载在表面活性剂溶液内的煤炭时,煤炭转化率和产品生产率进一步增加。
关键词:煤液化,双金属催化剂,表面活性剂,担载1 引言煤是世界上抑制最丰富的化石燃料。
它的有效利用将在21世纪的可持续发展中起到重要的作用。
煤的液化是煤炭综合利用中极具挑战性的技术之一。
随着时间发展,直接煤液化的经济性仍然难以与石油相竞争。
这便是这一进展尚未实现商业化的原因。
虽然这种趋势仍将保持一段时间,但由于很难从石油加工中得到这种珍贵的芳香烃化学品和极性化合物,依然有利用煤炭中多环芳香烃芳香结构的专营市场。
为此,研究者进行了许多工作[1][2][3][4][5]。
铁或钼硫化物催化剂的研究对直接煤液化的效果具有重大影响。
原位担载的纳米铁硫化物和高分散度铵代钼酸盐(ATTM)对于紧密接触的煤颗粒的担载是非常活跃的[6][7][8][9][10]。
双金属催化剂在非均相反应中表现出很好的催化活性。
将Co或Ni加入到MoS2催化剂中,这些催化剂的加氢或脱硫活性大大增加[11][12]。
可惜的是,关于双金属催化剂在煤液化中使用的文献非常的少。
本文作者对于原位担载铁和钼硫化物催化剂的煤样及其在煤的加氢液化中的催化活性进行了研究。
同时,在催化剂担载过程中,利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HTAB),检查其对煤表面催化剂分散及液化率的影响。
2 实验2.1 煤样品和Fe 2(MoS 4)3的原位担载实验所用煤是来自中国陕西神府的大柳塔长焰煤。
其收到基水分、灰分、挥发分和固定碳含量分别为6.0、4.3、40.0、49.7wt%。
最终分析得出干燥无灰基为79.9wt%碳、5.2wt%氢、1.1wt%氮和13.8wt%硫加氧含量。
液化前,将颗粒大小为100目的煤样,在100℃的真空中干燥8小时。
Fe 2(SO 4)3和ATTM 用作催化剂前体。
其化学反应方程式如下:424342424342S O )3(NH )(MoS Fe MoS )3(NH )(S O Fe +↓→+煤与原位担载催化剂进行如下实验:4g 的煤样与一些ATTM 溶液混合,随后加入一些Fe 2(SO 4)3溶液搅拌;然后过滤混合物,在50℃的真空烘箱内烘干8小时。
这样,带有Fe 2(SO 4)3催化剂的煤样便准备好了。
对于催化剂担载在带有表面活性剂溶的煤样,除在ATTM 溶液内添加表面活性剂HATB 外,尽可能提前地进行同样的程序。
2.2 液化实验煤液化实验在50毫升反应器中进行[6][13]。
将4g 载有催化剂的干煤加入到装有8ml 溶剂(2ml 四氢萘和6ml 环己烷)的反应器中。
选择较少的供氢溶剂,以便于利用硅胶柱色谱法分离油,并利用气相色谱法分析油中的气体组分。
环己烷用于改善煤和溶剂的混合。
由于环己烷在液化条件下可以处于超临界状态,因此他能够促进传质过程。
在液化实验之前,密封反应器并冲洗几次,通入氢气提高系统压力至6.0MPa 的初始压力。
反应器在120rpm 的转速下垂直摇动,利用流态砂浴炉在5分钟内加热至440℃,维持30分钟。
在反应器的塔顶压力缓慢下降前,将反应器水浴激冷至环境温度。
反应器内剩余的固体和液体材料被环己烷洗净。
混合物在索式提取器内,被四氢呋喃和环己烷提取。
四氢呋喃不溶物在100℃下真空烘箱中干燥8小时。
转换被定义为煤炭(无灰基状态)转换为四氢呋喃可溶物和干燥气体的百分比。
环己烷可溶物被定义为油,而环己烷不溶物和四氢呋喃可溶物被定义为可溶沥青质和烯(A+PA)。
油和气(O+G)的收益以煤炭(无灰基状态)转换为环己烷可溶物和气体的百分比来确定。
根据ASTM D 2549-81,石油馏分通过硅胶柱色谱,被环己烷、苯和甲醇逐步漂洗,进一步分离成脂肪烃、芳香烃和极性化合物。
所有的实验结果为至少两次重复实验的均值,石油馏分中,转换率的标准方差、O+G 、芳香烃和极性化合物的收益率分别小于0.6、1.0、1.0和1.5。
最大测定值和最小测定值的差异小于2%[16]。
2.3 煤、催化剂和液体产物的表征在室温下,利用Brockhaveny Zetaplus zeta电位仪,测定pH值率高于7的不同浓度HTAB溶液中煤的zeta电位。
煤样中原位担载Fe2(MoS4)3的TEM由HITACHI H-800测定。
不同煤样的XRD图像由一台Dmax-rA X射线衍射仪通过Cu Kα辐射在35/40kV和40/70mA下获得。
油的馏分通过HP 6980/5973 GC-MS的HP-5一列和CARLO ERBA model 4200 GC的30m一列量化。
3 结果和讨论3.1 担载Fe2(MoS4)3催化剂对煤液化的影响图1所示为Fe2(MoS4)3浸渍在水溶液和HTAB溶液中对大柳煤液化转换率、O+G 和A+PA收益的影响。
随着Fe+Mo含量在<1wt%内增加,转换率和O+G收益率大幅增加,而A+PA收益率并没有明显改变。
当1wt% Fe+Mo担载煤在水溶液中,大柳煤转换率和O+G收益率分别为78.2和70.5wt%daf,而无催化剂则为43.2和37.5wt%daf。
当1wt% Fe+Mo担载煤在HTAB溶液中,大柳煤转换率和O+G收益率分别为83.6和75.0wt%daf。
与单金属催化剂,如Fe2S3或ATTM的结果相比,如表1所示,双金属催化剂,如Fe2(MoS4)3的转换率和O+G收益率大大增加。
这表明双金属催化剂Fe2(MoS4)3中的Mo和Fe对煤液化有协同作用。
这一发现与Song和他的同事的发现相符合,即在煤液化中,Mo2Co2S4(Cp)2(CO)2 (Cp,环戊二烯)催化剂比单独的Mo(CO)6或Co2(CO)8(伴有机硫化物)催化剂有更高的转换率[14]。
图1 Fe2(MoS4)3浸渍在水(W)和表面活性剂(S)中,对大柳煤转化率、油+气和沥青收益率的影响表1 大柳煤和不同催化剂的液化结果(液化条件:温度440℃,初始氢气压力 6.0MPa,浸泡时间30分钟,煤/溶剂1:2,溶剂2ml四氢萘+6ml环己烷。
单位为wt%daf)催化剂转换率O+G A+P 油中组分芳香烃极性化合物脂肪烃No 43.2 37.5 5.7 9.4 8.2 5.1Fe2S3a62.6 54.2 8.4 13.4 13.2 4.9Fe2S3a+表面活性剂b68.8 59.5 9.3 16.3 15.4 5.9ATTM b70.8 63.3 7.5 16.7 14.1 7.5Fe2(MoS4)3a78.2 70.5 7.7 20.8 16.7 7.2Fe2(MoS4)3a+表面活性剂b83.6 75.0 8.6 23.6 18.9 8.4a加载1wt%金属催化剂b 表面活性剂1.0×10-3 M HTABMo和Fe双金属催化剂相比Mo或Fe单独催化的较高活性可以归因于复杂化合物向活性非化学计量Fe-Mo-S化合物的简单转换。
图2所示为Fe2(MoS4)3担载煤在水溶液和表面活性剂中的XRD图像及其液化残渣。
由Fe2(SO4)3和ATTM制备的Fe2(MoS4)3样品仅表现出一个接近于11°2θ角的漫反射峰值,该值表现出该催化剂为非晶质结构;当催化剂担载大柳煤在水溶液中时,观察到的XRD模式变化不大。
这表明煤中的该催化剂仍处于非晶质结构形式。
当催化剂担载大柳煤在表面活性剂中时,催化剂的一些衍射峰值出现,表明催化剂中部分晶状结构的形成。
担载Fe2(MoS4)3的大柳煤液化残渣XRD图像表现出Fe1−x S和MoS2的存在,表明煤液化期间Fe2(MoS4)3的分解。
同时,另一种物质,FeMo4S6也在残渣中被发现。
Fe2(MoS4)3对煤液化的催化作用是Fe1−x S、MoS2和FeMo4S6协同作用的结果。
图2 大柳煤上Fe2(MoS4)3催化剂的XRD图像(♢) Fe1−x S (♦) MoS2 (+) FeMo4S63.2 担载Fe2(MoS4)3催化剂对石油馏分收益率的影响图3所示为Fe2(MoS4)3催化剂担载对油中芳香烃、脂肪烃和极性化合物馏分收益率的影响。
随着担载催化剂的增加,芳香烃和极性化合物的收益率增加。
当1wt% FeMo 担载在水溶液中时,油中芳香烃和极性化合物的收益率分别为20.8和16.7wt%daf(表1)。
当催化剂担载在表面活性剂中时,收益率分别为23.6和18.9wt%daf,相比无催化剂的9.4和8.2wt%daf。
图3 担载Fe2(MoS4)3在水溶液(W)和表面活性剂溶液(S)中对大柳煤产油率的影响通过气相色谱/质谱法分析芳香烃的组分。
结果表明主要成分是2-3环芳香族化合物,其结构非常复杂[13]。
为了得到结构简单的芳香族化合物,需要进一步的处理。
3.3 表面活性剂对催化剂分散和煤液化的影响催化剂在煤表面上的分散取决于催化剂和煤表面的性质。
通过适当表面活性剂预处理的煤表面可以提高催化剂的分散[15][16]。
表1的结果表示出担载于HTAB的Fe2(MoS4)3为液化转换率、产油率及其组分产率提供了较水溶液更高的催化活性。
这与Fe2S3或ATTM单独作为催化剂的结果相类似[6][13][16]。
表面活性剂的加入影响煤液化的性能,当表面活性剂的浓度低于HTAB的临界胶束浓度(CMC),9.2×10-4M,转换率、O+G收益率及其组分、芳香烃的收益率增加,表面活性剂的浓度进一步增加,收益率的增加很小[13]。
表面活性剂的存在改变了煤表面的电特性。
煤表面的zeta电位发生改变,无表面活性剂时为-15.4mV,带9.2×10-4M HTAB 为+29.1mV。
这对于MoS42-和Fe3+的先后吸附是有益的。
此外,在临界胶束浓度HTAB 中,溶液的表面张力从72×10-5N/cm降至34×10-5N/cm。