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氧化镍改性的ZSM-5催化剂对甲苯和甲醇择形甲基化反应稳定性的影响(英文) 被引量:4
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作者 谭伟 侯珂珂 +4 位作者 刘民 李文慧 刘海鸥 宋春山 郭新闻 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期503-522,共20页
在常压下,以N2为载气,采用固定床反应器考察了NiO改性的ZSM-5催化剂催化甲苯和甲醇择形烷基化反应的性能。采用Ar物理吸附、XRD、XRF、TEM、XPS、H2-TPR、NH3-TPD、Py-IR、UV-Vis、UV-Raman、TG、GC-MS等手段表征所制备的催化剂。结果表... 在常压下,以N2为载气,采用固定床反应器考察了NiO改性的ZSM-5催化剂催化甲苯和甲醇择形烷基化反应的性能。采用Ar物理吸附、XRD、XRF、TEM、XPS、H2-TPR、NH3-TPD、Py-IR、UV-Vis、UV-Raman、TG、GC-MS等手段表征所制备的催化剂。结果表明,在ZSM-5催化剂上负载质量分数为3%或5%的Ni,催化剂的稳定性明显得到提高。在催化甲苯甲基化反应后,NiO改性ZSM-5催化剂上出现了金属Ni,这可能是由于在积炭过程中,伴随着氢转移过程或者是水消炭反应过程而产生的H2将NiO还原为金属Ni;而且,催化剂的积炭量明显降低,同时作为积炭前驱体的稠环芳烃的生成量也明显减少,推测可能是由于金属Ni的存在,抑制了烷基苯脱氢生成稠环芳烃积炭前驱体的反应,因而提高了催化剂的稳定性。 展开更多
关键词 改性ZSM-5分子筛 Ni物种 催化稳定性 抑制脱氢 择形甲基化
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Pd掺杂Fe催化剂上邻甲酚加氢脱氧理论研究 被引量:1
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作者 张泽石 聂小娃 +1 位作者 宋春山 郭新闻 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期728-743,共16页
应用密度泛函理论计算研究了邻甲酚在催化剂Fe(211)表面上的吸附活化行为和加氢脱氧反应性能。在此基础上,探究了过渡金属Pd掺杂以及表面水对Fe催化剂活性和产物选择性的影响。结果表明,邻甲酚通过苯环与催化剂表面发生吸附相比于通过... 应用密度泛函理论计算研究了邻甲酚在催化剂Fe(211)表面上的吸附活化行为和加氢脱氧反应性能。在此基础上,探究了过渡金属Pd掺杂以及表面水对Fe催化剂活性和产物选择性的影响。结果表明,邻甲酚通过苯环与催化剂表面发生吸附相比于通过羟基与表面相互作用更具能量优势,有利于活化苯环及C_(Ar)—O键。Fe(211)表面上邻甲酚脱羟基生成甲苯比其脱甲基生成苯酚更具动力学优势。Pd掺杂减弱了邻甲酚的吸附能,但其使邻甲酚C_(Ar)—O键断裂再加氢生成甲苯的活化能垒降低。Pd掺杂能够促进H_(2)分子解离,增大表面H^(*)覆盖度,降低关键表面物种的吸附热,最终提高邻甲酚加氢脱氧速率。因此,Pd掺杂Fe催化剂对邻甲酚加氢脱氧生成芳烃表现出较好的活性和选择性。H_(2)O^(*)参与能够进一步降低邻甲酚脱羟基活化能垒,促进产物甲苯的生成。 展开更多
关键词 加氢脱氧 邻甲酚 芳烃 Pd掺杂Fe催化剂 密度泛函理论(DFT) 反应机理
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H-β和H型丝光分子筛催化苯与叔丁醇叔丁基化反应机理
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作者 李玲玲 陈韧 +4 位作者 孙野 李晓亮 聂小娃 宋春山 郭新闻 《化学世界》 CAS 2021年第4期230-235,共6页
采用分层计算(ONIOM2)[密度泛函理论∶分子力场(DFT∶UFF)]和密度泛函理论结合的方法,研究了116T H-β和H-型丝光(H-MOR)分子筛催化苯与叔丁醇叔丁基化反应机理。描述了叔丁基化反应中共吸附复合物和过渡态的构型。根据298和433 K时自... 采用分层计算(ONIOM2)[密度泛函理论∶分子力场(DFT∶UFF)]和密度泛函理论结合的方法,研究了116T H-β和H-型丝光(H-MOR)分子筛催化苯与叔丁醇叔丁基化反应机理。描述了叔丁基化反应中共吸附复合物和过渡态的构型。根据298和433 K时自由能垒的计算结果,对比研究了分子筛的催化性能。在298和433 K时,苯叔丁基化反应的自由能垒相近,推测该反应温度范围内反应温度对苯转化影响很小,与H-β分子筛相比,由于反应自由能垒更低,H-MOR分子筛对苯叔丁基化生成叔丁基苯反应有更好的催化活性。 展开更多
关键词 叔丁醇 反应机理 分子筛 理论计算
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Pt基催化剂上CO_(2)辅助丙烷脱氢的反应机理
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作者 杨倩 聂小娃 +1 位作者 丁凡舒 郭新闻 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期480-492,共13页
Pt基双金属是一种具有发展前景的丙烷脱氢催化剂,CO_(2)在Pt基催化剂上辅助丙烷脱氢的微观反应机理与优势能量路径尚不明确,为此,采用密度泛函理论(DFT)计算研究了Pt(111)表面及Pt3Mn(111)表面上丙烷直接脱氢反应(PDH)及CO_(2)辅助丙烷... Pt基双金属是一种具有发展前景的丙烷脱氢催化剂,CO_(2)在Pt基催化剂上辅助丙烷脱氢的微观反应机理与优势能量路径尚不明确,为此,采用密度泛函理论(DFT)计算研究了Pt(111)表面及Pt3Mn(111)表面上丙烷直接脱氢反应(PDH)及CO_(2)辅助丙烷脱氢反应(CO_(2)-ODH)的反应网络与关键步骤。计算结果表明:CO_(2)的加入可以降低PDH速控步骤的能垒,对于消耗表面H有利,促进了丙烷脱氢反应正向移动,有利于生成丙烯,从而改变了反应路径和反应动力学;CO_(2)在消除积炭反应中的能垒较高,但是Mn的引入有利于CO_(2)消除积炭。此外,第二金属组分Mn的引入,不但有利于产物丙烯脱附,还提高了C—C裂解能垒,从而提高了丙烯的选择性。 展开更多
关键词 丙烷脱氢 二氧化碳 辅助 Pt基催化剂 密度泛函理论 反应机理
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