钴基催化剂

摘要： 氢气是清洁燃料,不会对环境产生任何有毒副产品,且氢气具有很高的能量密度,约为120 kJ/g,比石油的三倍还多,是燃料电池理想的替代能源载体。未来,氢气具有广阔的发展空间和应用前景,但氢的存储安全问题需要进一步解决,而化学储氢对实现这一目标起着至关重要的作用。NaBH_(4)作为储氢材料,其氢含量高达10.7%(质量分数),远高于其它化学品,且NaBH_(4)溶液可长期贮存,在有催化剂的情况下,其放氢速率可得到控制。虽贵金属催化剂具有优越的催化活性和稳定性,但由于资源有限且成本高,研究人员开始重点研究非贵金属催化剂。其中,钴基催化剂,因其活性高、比贵金属便宜以及储量丰富等优点而受到越来越多的关注,具有广阔的商业应用前景。然而钴的弱点之一是由于硼酸盐的强吸附作用使其表面钝化而失活,通过与金属合金化可以改变钴的电子结构,减少钴的吸附。钴基催化剂主要分为载体型催化剂和无载体型催化剂。无载体钴基催化剂表面积通常较小,且其在放热水解反应中容易团聚,导致催化性能降低和使用寿命减短。因此钴基活性组分通常负载于载体上,由于金属钴与催化剂载体间存在强相互作用以及与其它元素间的协同效应,使得钴基催化剂在硼氢化钠水解制氢过程中表现出较高的催化活性。此外,加入掺杂剂如B或P,以及与另一种过渡金属(Ni、Fe、Cu、Mo、Zn、W和Cr等)或稀土金属(Ce、Pr和La等)合金化也可以提高其催化效能。钴基催化剂有很多种,包括钴纳米颗粒、金属钴、钴盐及氧化钴等。本文综述了钴基催化剂用于催化NaBH_(4)水解的研究进展,主要包括NaBH_(4)水解原理、实验室测定NaBH_(4)水解制氢常用装置、钴基催化剂制备方法、钴基催化剂分类及钴基催化剂用于催化NaBH_(4)水解的影响因素;重点介绍了钴基-载体型催化剂催化NaBH_(4)水解制氢的研究进展,提出了目前钴基催化剂发展面临的问题并对未来钴基催化剂研究的发展方向进行了展望。

摘要： 费托合成可将煤、天然气及生物质等各种非石油含碳资源通过合成气转化为各种油品和精细化学品。钴基催化剂因其水煤气变换反应活性低、费托反应活性高、碳链增长能力高的优良特点,在工业应用和相关科学研究上备受关注。钴基催化剂微观活性位的结构和费托反应过程中催化剂的表面吸附物等都会对F-T合成反应的产物分布以及催化性能有影响。本文分析总结了钴基费托合成催化剂中尺寸效应、晶相、晶面效应以及微观活性位点的研究进展,重点介绍了微观活性位的类型和微观活性位的表征方法/表面吸附行为,最后展望了钴基催化剂的未来发展方向和应用前景。

摘要： 采用浸渍法制备了HZSM-5、HY、Hβ以及MCM-22四种载体上负载Co的催化剂,在高压反应釜中,开展了以乙酰丙酸乙酯为原料一步法加氢脱氧合成戊酸乙酯以及戊酸生物燃料的研究。采用XRD、XPS、TEM、FTIR、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR、py-FTIR、ICP-AES等对催化剂进行表征。结果表明,10Co/HZSM-5催化剂由于Co在HZSM-5上分布均匀,并且B酸酸性、总酸量以及还原性能最优,在保持较高的反应性能的同时,提高了产物的选择性,具有较高的催化性能。进一步对反应温度、反应压力等进行优化,在反应温度为240°C、压力为3 MPa、反应3 h时,以正辛烷作溶剂,催化剂表现出较高的催化性能,乙酰丙酸乙酯的转化率达到100%,戊酸酯和戊酸的总收率可达90%。

摘要： 5-羟甲基糠醛(HMF)选择催化加氢制备高价值液体燃料2,5-二甲基呋喃(DMF)是制备可再生燃料的有效途径。高效、低成本催化剂及催化工艺的开发是关键。以钴基金属有机框架材料ZIF-67为前驱体,通过一定气氛和温度热处理得到钴基催化剂Co@NC,探究了催化剂分别在不同反应条件下的性能。结果表明,以仲丁醇为反应溶剂,在反应温度180°C和氢气分压2.0 MPa的条件下反应4 h,HMF转化率可达到100%,DMF选择性为82.9%,且循环使用性能良好。通过对催化剂分析表征,发现前驱体经过混合气热处理后形成了由限域钴碳纳米管堆积成的中空十二面体,其中Co^(0)和CoN_(x)是催化剂主要活性组分,对C=O键、C—O键表现出较好的加氢性能。

摘要： 目前,电解水是公认的最具前途的制氢关键技术,但昂贵的贵金属基催化剂严重阻碍了其广泛应用,因此开发高效价廉的催化剂具有重要的现实意义。近年来,钴、镍、铁、锰在电解水方面显示了巨大的潜力,其中,钴作为高效电催化剂被广泛研究。本文对钴基催化剂进行了分类,并对其近年来在电解水方面的研究进展进行了综述。

摘要： 为探究在反应气氛CO的作用下,钴催化剂在活性炭表面各位点的稳定形态,采用密度泛函理论计算方法研究Co原子及Co的羰基络合物在活性炭表面多种活性位点上的吸附稳定性,分别考察了原子Co及Co与多个CO络合形成的羰基络合物在活性炭碳环平面和面内缺陷、带状边界及边界上含氧活性基团吸附构型,对比了各个吸附构型的形成吉布斯自由能随CO温度压力条件的变化.结果表明:活性炭表面不同位点上Co物种的稳定性有显著差异,CO的络合能极大促进Co原子在表面的稳定性;低温高压有利于Co羰基物种的稳定;在典型的合成气制高碳醇反应条件下,所考察的活性炭表面碳空位、带状边界及含氧基团(边界氧原子、边界取代氧原子)等位点上形成Co羰基物种是热力学有利的.研究为合成气反应制备高碳醇中活性炭表面上钴物种的稳定存在形式提供了理论依据.

摘要： 本文使用密度泛函理论计算在原子尺度上研究了氧化亚钴表面合成气(H_(2)+CO)的吸附情况以及CO的H辅助活化解离过程。对氧化亚钴的表面几何结构及其表面CO活化的可能反应机理进行了系统研究。吸附计算结果表明相比于CoO的三个晶面,金属Co(10-11)有着对CO、H和表面CH_(x)物种更强的吸附;反应机理的计算结果表明当CO吸附在CoO(200)表面后可以通过H辅助路径进行活化解离,微观动力学结果揭示了CO解离过程中表面物种的覆盖度。本文为进一步研究钴基费托合成催化剂的催化性能提供了理论依据。

摘要： 费托合成反应催化剂的开发是费托合成技术研究和产业化的关键,钴基费托合成催化剂是制备长链烃类的较理想的催化剂之一,具有良好的工业应用前景。对催化剂预处理方法、载体、助剂及制备方法等方面进行了介绍,分析了钴基催化剂在费托合成反应中提高反应活性及选择性的作用,并指出选择适宜的钴基催化剂制备方法可以较好地提高费托合成反应转化率、选择性及稳定性。

摘要： 钴基催化剂活化过一硫酸盐(PMS)具有催化活性高、操作简便、易回收和成本较低等优点,因此近年来在高级氧化技术领域备受关注。综述了钴基催化剂的典型合成方法,包括固相法、气相法和液相法等;介绍了用于活化PMS的钴基催化剂的类型,包括具有特殊形貌的钴氧化物、负载型钴氧化物和钴基复合金属氧化物;阐述了钴基催化剂活化PMS在环境修复中降解有机染料、内分泌干扰物以及药物和个人护理品的研究进展;总结了目前钴基催化剂活化PMS存在的一些不足,并对该领域今后的研究提出了展望。

摘要： 通过化学沉积法在TiO_(2)载体上制备三元非贵金属Co-Ni-B催化剂,其中载体TiO_(2)采用水热法合成。实验通过调节化学沉积法制备催化剂的反应时间对样品进行最优选择,进而探究出本实验体系的最佳制备催化剂的反应时间。结果表明:反应时间为7 min所制备的Co-Ni-B/TiO_(2)催化剂在硼氢化钠水解制氢中表现较高活性,其放氢的速率可以达到6298.1 mL·min^(-1)·g^(-1)。

摘要： 利用热分解法制备了高分散度球形四氧化三钴(Co3O4,粒子,以其作为核心,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为两亲试剂,在碱性条件下,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,制备了硅基材料均匀包裹的核壳结构钴基催化剂(Co3O4@MCM-41)。XRD,N2吸脱附曲线与BJH孔径分布与TEM等表征结果显示,钴核仍保持Co3O4晶相且被硅壳完全包覆,硅壳属于MCM-41类型介孔材料。与普通初湿浸渍法制备的催化剂Co3O4/MCM-41相比,催化剂Co3O4@MCM-41易于还原、活性相稳定,并可在较低的甲烷选择性下,高选择性地催化合成气生成中间馏分油(C5～C18)。相关表征与理论分析结果表明,这与其独特的结构有关。

摘要： 通过Fischer-Tropsch合成技术可以将煤或天然气转化为洁净、优质的液体燃料，这对于能源利用及环境保护具有深远的意义。钴基催化剂是F-T合成过程中常用的一类重要催化剂，它具有水气变换活性低、失活速率慢，加氢活性高、适于生产高级烃等特点。但钴基催化剂在制备过程中容易烧结，导致活性中心不能最大限度的发挥作用，因此，在钴基催化剂制备过程中常添加一些助剂以改善催化性能。不具F-T活性的贵金属Pt、Pd作为助剂，可提高活性金属钴的分散度，促进氧化钴的还原。但在浆态床反应体系中，水分压较固定床高，反应物及产物受传质限制严重，目前贵金属助剂对浆态床钴基催化剂性能影响的研究较少。本文在浆态床反应体系中比较了15Co%/Si02(Wt.)催化剂体系(编号为C1)与15Co%-0.06%Pt/SiO2(Wt.)催化剂体系(编号为C2)对费托合成反应的影响。在浆态床体系中，费托合成钴基15Co%/Si02(Wt.)催化剂体系中添加一定含量的贵金属Pt能够大幅度地减缓钻基催化剂的失活速率，即提高钴基催化剂的稳定活性。但同时由于Pt较强的加氢能力，使得甲烷的选择性有所增加。

摘要： 采用不同的方法制备了5种高比表面积的负载型钴基催化剂，通过XRD、比表面积测定等手段考察了载体对催化剂结构的影响，并在0．6MPa，270°C，H2：CO=2：1．空速1000h-1的费托合成条件下，在浆态床反应器中进行了反应，收集液相产物，分析产物中的成分，得出碳数分布。结果表明，不同的载体结构明显的影响了产物分布及链增长概率．

摘要： 分别以亲水性SiO2(AEROSIL200)和疏水性SiO2(R812S)为载体,采用热分解法制备了钴基催化剂Co/A200和Co/R812S,利用XPS,TEM,H2-TPR等技术对催化剂进行了表征,并考察了催化剂的费-托合成反应性能。研究结果表明,与Co/A200催化剂相比,Co/R812S催化剂中钴与硅之间的相互作用减弱,催化剂易还原,催化剂活性和重质烃选择性都大幅提高,在2.0 MPa、220°C、GHSV=1 000 h-1、n(H2)：n(CO)=2.0的条件下,CO转化率达到72.0%,C5+;烃选择性达到88.0%。

摘要： 综述了近年来钴(Co)基催化剂载体在费托合成反应中的研究进展.重点评述了柱撑蒙脱土、新型介孔分子筛等载体对钴基催化剂活性和选择性等方面的影响,概述了Co/Al2O3催化剂在费托合成反应中的催化机理,对今后Co基费托合成催化剂的研究提出了一点建议.

摘要： 烯烃氢甲酰化反应是一个有理论和应用价值的重要有机反应，自1938年该反应被发现以来，其研究开发一直久盛不衰。本文采用氯化钴，锰铁合金粉为钴基催化体系的前驱体，研究了该催化剂体系对环己烯氢甲酰化反应制备环己烷基甲醛的催化性能；并考察了溶剂，温度，压力等反应条件的影响。

摘要： 钴基催化剂在反应前需还原活化,才具有F-T合成反应活性.而F-T合成反应性能受还原条件的影响.本章采用XRD、TPR和H2-TPD等技术对催化剂进行了研究.结果表明,还原温度低时,催化剂还原不充分,活化不够,催化剂的活性低.高温还原时,由于催化剂的颗粒聚集和增大使催化剂的有效活性面积减小,催化剂活性下降.还原温度在400-500°C之间存在最佳值,在此温度区间内对催化剂进行还原活化,催化剂的性能相对较好.在工业催化剂中,可以通过助剂的加入来优化催化剂的还原温度,在工业许可的操作温度下还原活化催化剂.

摘要： 在还原后的Co/y-Al2O3、Co／SiO2Co/α-Al2O3催化剂上研究了甲烷部分氧化和二氧化碳重整的耦合反应。其中，只有Co/α-Al2O3催化剂对这—耦合反应有显著活性，而且，催化剂的稳定性主要取决于钴的负载量。发现钴与载体之间的相互作用太强或者太弱都不利于耦舍反应，钴的负载量低时会导致CO0向CoAl2O4发生相转移，当钴的负载量高时会发生积碳．

摘要： 研究了锆助剂的引入方式对Co/SBA-15催化剂费托合成反应性能的影响，采用X射线衍射、程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明，在制备SBA-15载体的过程中引入锆时，分子筛的结构发生了变化，锆处于分子筛骨架中，有利于生成的烷烃异构化。而锆与钴共浸渍可以提高活性组分Co的分散度，钴锆形成了化合物，降低了钴物种的还原度，增加了重质烃的选择性。

摘要： 研究了锆助剂的引入方式对Co/SBA-15催化剂费托合成反应性能的影响，采用X射线衍射、程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明，在制备SBA-15载体的过程中引入锆时，分子筛的结构发生了变化，锆处于分子筛骨架中，有利于生成的烷烃异构化。而锆与钴共浸渍可以提高活性组分Co的分散度，钴锆形成了化合物，降低了钴物种的还原度，增加了重质烃的选择性。

摘要： 本发明提供了一种钴掺杂钌基催化剂的制备方法，本发明首先制备出钌金属配合物与钴金属配合物均匀混合的前驱体，之后将前驱体在保护性气氛下碳化得到中间产物，最后将中间产物在空气中控制氧化，以得到钴掺杂钌基催化剂，在控制氧化过程中，钌钴合金表面会形成钌钴金属氧化物薄层，有效提高了催化剂的稳定性，且该核壳结构负载于导电碳载体上，使得到的钴掺杂钌基催化剂活性高、寿命长，同时制备方法简单，使用非贵金属钴掺杂贵金属钌，减少了钌的用量，降低了催化剂的生产成本，原料易获得，有利于大规模生产，在酸性氧析出反应中有较大的应用潜力。

摘要： 本发明涉及一种用于电催化析氢的纳米管状钴/四氧化三钴基复合催化剂及其制备方法和应用，复合催化剂以纳米管状钴/四氧化三钴为基底，再负载钼酸钴得到。所述的制备方法中采用钴片作为管状四氧化三钴的唯一钴源，避免了其他盐离子对产物产生的影响；利用简单的阳极氧化技术不仅避免了高温高压等剧烈反应条件，减少能耗缩短反应时间；制备出了规整的纳米管阵列，这种管状形貌极大程度上提高了接触面积，同时其所具有的亲水疏气等特点更加利于氢气析出。

摘要： 本发明涉及一种脱氢催化剂及其制备方法，所述脱氢催化剂中通过碱金属的预处理固定单原子形式的碱金属的无机氧化物(具体为二氧化硅)支撑体上负载有单原子形式的钴，并且涉及一种通过在所述脱氢催化剂的存在下使链烷烃，具体地使轻质链烷烃发生脱氢反应来制备相应的烯烃的方法。

摘要： 本发明提供了一种钴掺杂钌基催化剂的制备方法，本发明首先制备出钌金属配合物与钴金属配合物均匀混合的前驱体，之后将前驱体在保护性气氛下碳化得到中间产物，最后将中间产物在空气中控制氧化，以得到钴掺杂钌基催化剂，在控制氧化过程中，钌钴合金表面会形成钌钴金属氧化物薄层，有效提高了催化剂的稳定性，且该核壳结构负载于导电碳载体上，使得到的钴掺杂钌基催化剂活性高、寿命长，同时制备方法简单，使用非贵金属钴掺杂贵金属钌，减少了钌的用量，降低了催化剂的生产成本，原料易获得，有利于大规模生产，在酸性氧析出反应中有较大的应用潜力。

摘要： 本发明涉及一种用于电催化析氢的纳米管状钴/四氧化三钴基复合催化剂及其制备方法和应用，复合催化剂以纳米管状钴/四氧化三钴为基底，再负载钼酸钴得到。所述的制备方法中采用钴片作为管状四氧化三钴的唯一钴源，避免了其他盐离子对产物产生的影响；利用简单的阳极氧化技术不仅避免了高温高压等剧烈反应条件，减少能耗缩短反应时间；制备出了规整的纳米管阵列，这种管状形貌极大程度上提高了接触面积，同时其所具有的亲水疏气等特点更加利于氢气析出。

摘要： 本发明涉及铂基催化剂和其制备方法、包含铂基催化剂的整体式催化剂以及它们的应用。所述铂基催化剂包含Pt

摘要： 本发明涉及费托合成钴基催化剂领域，公开了一种氧化钛负载的钴基费托合成催化剂的制备方法以及钴基费托合成催化剂。其中，该方法包括：(1)将含钛源的水溶液与含沉淀剂的水溶液混合接触后进行水热反应，得到含氧化钛前驱体的浆液；(2)将所述浆液过滤，洗涤后与第一钴源和水进行混合，并将得到的第一混合物进行喷雾干燥和第一焙烧处理，得到含氧化钛与氧化钴的第二混合物；(3)将第二钴源在所述第二混合物上进行负载，然后进行成型、干燥与第二焙烧处理，得到氧化钛负载的钴基费托合成催化剂。采用本发明的方法制备的钴基费托合成催化剂具有低甲烷选择性与高稳定性，催化活性高，特别适合应用于固定床反应器中。

摘要： 一种钴基催化剂制备方法、由该方法制备的催化剂及其应用，所述催化剂的制备方法包括制备载体，所述载体的制备方法包括将氧化铝前身物挤条成型，对成型物进行干燥和焙烧，其特征在于，以X光衍射表征，所述挤条成型条件和氧化铝前身物的选择，使得经挤条成型、干燥后的氧化铝前身物的晶粒粒径增大，其增量值△d至少为0.1nm，△d＝d1‑d2，d1为挤条成型前氧化铝前身物的晶粒的粒径，d2为经挤条成型并干燥后氧化铝前身物晶粒的粒径。与现有技术相比，采用本发明提供方法制备的钴基费托合成催化剂的性能得到改善。

摘要： 本发明涉及费托合成钴基催化剂领域，公开了一种氧化钛负载的钴基费托合成催化剂的制备方法以及钴基费托合成催化剂。其中，该方法包括：(1)将含钛源的水溶液与含沉淀剂的水溶液混合接触后进行水热反应，得到含氧化钛前驱体的浆液；(2)将所述浆液过滤，洗涤后与第一钴源和水进行混合，并将得到的第一混合物进行喷雾干燥和第一焙烧处理，得到含氧化钛与氧化钴的第二混合物；(3)将第二钴源在所述第二混合物上进行负载，然后进行成型、干燥与第二焙烧处理，得到氧化钛负载的钴基费托合成催化剂。采用本发明的方法制备的钴基费托合成催化剂具有低甲烷选择性与高稳定性，催化活性高，特别适合应用于固定床反应器中。

摘要： 一种钴基催化剂制备方法、由该方法制备的催化剂及其应用，所述催化剂的制备方法包括制备载体，所述载体的制备方法包括将氧化铝前身物挤条成型，对成型物进行干燥和焙烧，其特征在于，以X光衍射表征，所述挤条成型条件和氧化铝前身物的选择，使得经挤条成型、干燥后的氧化铝前身物的晶粒粒径增大，其增量值△d至少为0.1nm，△d＝d1‑d2，d1为挤条成型前氧化铝前身物的晶粒的粒径，d2为经挤条成型并干燥后氧化铝前身物晶粒的粒径。与现有技术相比，采用本发明提供方法制备的钴基费托合成催化剂的性能得到改善。