铜基催化剂

摘要： 以黄铜矿为原料,采用高温焙烧处理制备铜基催化剂用于催化甲醇水蒸气重整制氢反应,借助X射线粉末衍射仪、场发射扫描电子显微镜、H_(2)程序升温还原、甲醇水蒸气重整制氢试验以及原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪等对所制催化剂进行表征。结果表明,改变焙烧温度可调节铜基催化剂中铜位点的配位结构,黄铜矿在800°C下焙烧所得催化剂的催化性能最佳。

摘要： 碱式碳酸铜作为一种常见的铜基催化剂,其类芬顿反应活性可通过引入多种变价元素获得提高.利用水热法制备了铁/钴改性碱式碳酸铜,利用X射线衍射法研究了铁/钴改性对碱式碳酸铜结构和生长的影响.以亚甲基蓝为降解物,研究了铁/钴改性、反应温度对亚甲基蓝降解反应动力学和反应速率的影响.实验结果表明,由于钴和铜元素的协同增强作用,以钴改性碱式碳酸铜为催化剂时,亚甲基蓝降解反应活化能最低(74.53 kJ·mol-1),反应速率最快,表现出最佳的类芬顿反应活性.

摘要： 近日,中国科学技术大学、电子科技大学和中国科学院大连化学物理研究所的研究团队通过铅、铋、铟单原子修饰制备铜基催化剂,该催化剂在CO_(2)电还原高效制备甲酸研究中获得突破。相关研究成果发表于《自然·纳米技术》杂志。

摘要： 在发动机台架上,利用柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)主动再生方式,模拟铜基催化剂热老化环境,对比不同温度(特定工况)、不同老化时间下催化剂的转化效率、NO_(x)排放量,研究铜基催化剂的劣化规律;制定在发动机台架上考核铜基催化剂劣化的试验方法,并基于催化剂在不同温度点NO_(x)转化效率限值要求制定铜基催化剂劣化评价标准。试验结果表明,铜基催化剂在DPF主动再生过程中会持续劣化,在100 h时催化剂性能达到稳定;该试验方法和评价标准可为国六铜基催化剂选型提供重要依据。

摘要： 2022年4月15日,厦大谢素原院士、袁友珠教授团队在《科学》(Science)杂志上发表研究成果,首次将C_(60)作为电子缓冲剂改性铜基催化剂,打通了从合成气制备乙二醇的常压加氢催化技术难关,完成了在近常压和低于200°C的条件下草酸二甲酯加氢制备乙二醇的规模化试验。以C_(60)为代表的富勒烯在绿色能源、生物医药、催化剂等领域都具有重要的应用潜力。富勒烯作为电子受体(抑或电子供体)与过渡金属催化剂结合并非全新课题,但将富勒烯作为电子缓冲剂与过渡金属催化剂结合,尚属首次。

摘要： 电催化CO_(2)还原,及其关键中间体CO的还原,以制备高价值的含碳产物,有助于人工碳循环的构建以及人类的可持续发展[1,2]。其中,碳-碳耦合过程的促进对高价值多碳产物的选择性制备具有十分重要的意义[3,4]。铜基催化剂具有将CO_(2)或CO选择性转化为多碳产物的独特性能5,因此对铜表面电催化碳-碳耦合机理的研究至关重要。

摘要： 为探究In_(2)O_(3)对Cu/ZnO催化剂催化性能的影响,采用尿素水热法制备了不同In_(2)O_(3)添加量的Cu/ZnO-In_(2)O_(3)催化剂用于CO_(2)加氢制甲醇反应,并通过XRD、SEM、XPS、H_(2)-TPR、H_(2)-TPD和CO_(2)-TPD等对其进行了表征.结果表明:U-CZ0.8I催化剂的催化性能最优,280°C时的甲醇时空产率达到了2.9 mmol·g_(cat)^(-1)·h^(-1).在Cu/ZnO催化剂中引入In_(2)O_(3)使得与ZnO具有相互作用的CuO还原温度降低,同时In_(2)O_(3)使催化剂在高温下吸附CO_(2)性能显著增加,从而使催化剂表现出较高的甲醇产率;但进一步增加In_(2)O_(3)的添加量,催化剂的催化活性反而下降.

摘要： 电催化二氧化碳还原反应可将温室气体二氧化碳转化为化工原料或者有机燃料,为克服全球变暖和电能向化学能转化提供了一条可行途径。该技术的主要挑战是产物分布广,导致单一产物选择性低,而调控催化剂的表面性质是解决这一难题的可行策略。本研究通过对氧化亚铜、硫化亚铜进行氧化制备表面性质不同的氧化铜,其中,氧化硫化亚铜制得的CuO-FS催化剂提高了电还原二氧化碳的活性和还原产物甲酸的选择性。该催化剂表现出较高的总电流密度,而且在一个较大的测试电压范围(-0.8~-1.1V)内,甲酸的法拉第效率可以保持在70%以上,在-0.9V时达到最大值78.4%。反应机理探究表明,CuO-FS优异的电还原二氧化碳性能归因于其较大的电化学活性表面积提供了大量表面活性位点,产生较高的总电流密度;而且电催化过程中催化剂表面产生较少的零价Cu,减少了乙烯的生成,使产物更集中于甲酸。

摘要： 综述了不同体系下,铜基催化剂催化甘油氢解制备1,2-丙二醇研究进展。与酸性和中性载体相比,以(类)水滑石为前驱体形成的复合金属氧化物铜基催化剂表现出了更好的催化活性和选择性。建议研究人员未来应进一步加大绿色、高效、易回收的碱性铜基催化剂的开发,探讨其失活、再生等机理。

摘要： 采用密度泛函理论方法,构建了Ag,Zn,Pd原子掺杂的Cu(111)和Cu_(2)O(111)活性晶面,探讨了不同金属掺杂对Cu(111)和Cu_(2)O(111)催化剂的草酸二甲酯(DMO)加氢反应活性和选择性的影响.研究结果显示,掺杂Zn可有效阻止乙醇酸甲酯(MG)进一步加氢,提高MG的选择性,Ag助剂可以有效提高加氢活性;而Pd助剂的添加使MG的生成能垒增高,降低了MG的选择性.Ag-Cu(111)表面具有适宜的d带中心,生成CH_(3)OOCCH_(2)OH的活性最高.在Ag,Zn,Pd原子掺杂的Cu_(2)O(111)表面,Ag-Cu_(2)O(111)能带带隙小、价带强度高,在DMO加氢反应中具有最佳的催化活性.基于上述结果,提出铜基催化剂结构调变和性能调控的理论方法,为高效催化剂的设计提供可靠的理论指导.

摘要： 本文基于响应面法设计制备了负载型铜基催化剂,并开展了低温下的苯催化氧化实验.研究了催化剂的煅烧温度、煅烧时间及活性组分浓度对其催化性能的影响.结果表明,煅烧温度-煅烧时间-活性组分浓度分别为600°C-4h-30％(Y1)及800°C-8h-10％(Y2)的两组铜基催化剂对苯低温下氧化具有较好的催化性能.在350°C条件下,Y1、Y2催化苯氧化的转化率Xc分别达到了90.3％及92％,与预测值吻合一致.反应温度从250°C到450°C的温度影响实验结果表明,随着反应温度增加,苯转化率提高,且Y2催化下的增幅大于Y1,450°C时最大转化率为95.7％.催化剂表征分析表明600°C煅烧6h时形成CuO晶体,可维持较高的比表面积;800°C煅烧时形成催化活性更强的铜铝尖晶石,但比表面积降低.

摘要： 将CO2催化氢化合成甲醇是降低CO2排放和增加清洁能源的双赢办法.而二氧化碳加氢合成甲醇的反应中,高效的催化剂是关键.目前国内外研究最多的是铜基催化剂,文章对铜基催化剂的催化机理和制备方法进行了系统综述.为进一步研制高性能的新型催化剂提供参考.

摘要： 乙醇是一种重要的清洁能源,可作为燃油替代品或者含氧添加剂使用,市场潜力巨大.合成气经二甲醚羰化制醋酸甲酯,醋酸甲酯加氢制乙醇新工艺近年来受到了广泛的重视.在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中,铜基催化剂因其卓越的活性和选择性催化加氢能力而备受学者们的关注.其中,Cu0和Cu+物种的催化作用机制是研究者们长期争论的焦点.本文采用蒸氨法制备了一系列形貌与孔道结构相似的铜硅催化剂,并调变其表面Cu0和Cu+物种分布在较宽范围内变化.通过将催化剂表面活性物种比表面积与其醋酸甲酯加氢活性相关联,发现:当Cu0比表面积达到一定数量时,醋酸甲酯加氢活性与Cu+含量线性正相关;否则,催化剂活性主要取决于Cu0的比表面积.该发现对酯类加氢催化剂的理性设计具有重要意义.

摘要： 酯类加氢反应是合成醇类物质的重要途径之一.铜基催化剂因具有良好的C-O/C=O键选择性加氢性能,而被广泛应用于酯类加氢制醇类的反应中.前期研究表明,催化剂表面Cu0与Cu+物种的协同作用是提升其加氢性能的关键.提出采用溶胶法一步制备具有核壳结构的Cu@CeO2纳米复合催化剂，还原后金属铜颗粒粒径较小，且由3nm左右CeO2颗粒作为壳层紧密包裹在其周围。该催化剂表现出优异的乙酸甲酯加氢活性和稳定性，在1.0 h-1条件下，乙酸甲酯转化率和乙醇选择性均高达99%以上，且160 h后没有明显失活现象。

摘要： 乙醇是一种重要的化工原料,也可作为燃油替代品或含氧添加剂使用,市场潜力巨大.由合成气合成二甲醚后经羰基化反应生成乙酸甲酯、乙酸甲酯再进一步加氢生成乙醇新工艺,原子经济性高、目标产物选择性好且催化剂价廉易得,同时避免了乙醇-水共沸物的产生,节省了分离能耗,是典型的绿色化学工艺,备受学术界与工业界的关注.微孔硅铝分子筛催化剂能在无卤条件下催化二甲醚羰基化反应.特别地,以MOR为代表的含有八元环特殊结构的分子筛对反应起到限域效应,乙酸甲酯选择性可高达99％以上.目前,对MOR催化剂的研究主要集中于分子筛形貌、孔道和B酸调控以及金属改性.实验证实,通过合成方法可以实现分子筛晶体沿轴定向生长且八元环内B酸富集,在不影响选择性的同时显著提高二甲醚转化率,增强了工艺的竞争力.另一方面,骨架外金属的引入也使得B酸位点和金属位点之间协同作用,反应活性大幅提高.对于乙酸甲酯加氢反应,铜基催化剂表现出良好的选择性C=O键加氢性能.研究表明,催化剂表面CuO与Cu+物种的协同作用是提升乙酸甲酯加氢性能的关键.设计可使二者在高温富氢环境下稳定共存的催化剂,并探讨其比例、分布的影响,对进一步提升催化剂性能具有重要指导作用.具有独特结构的Cu@CeO2催化剂,可使1.0h-1下乙酸甲酯转化率和乙醇选择性均可高达99％以上,且表现出良好的稳定性.

摘要： 基于原位傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)试验对柴油机SCR后处理小孔催化剂Cu-SSZ-13的氨存储特性进行试验研究.试验结果表明,NH3在Cu-SSZ-13催化剂表面吸附在Br(O)nsted和Lewis酸性位上,其中Br(O)nsted酸性位有4种,分别是Si-OH,Cu-OH,Al-OH和Ai-OH-Si,而Lewis酸性位包含两种不同位置Cu交换位.在程序升温过程中,Br(O)nsted酸性位上的吸附氨比Lewis酸性位上的吸附氨更稳定,吸附在Lewis酸性位上的配位氨在350°C时基本完全脱附,而吸附在Br(O)nsted酸性位上的铵离子,其中Si-OH和Cu-OH上的吸附氨在350°C时基本全部脱附,而Al-OH和Ai-OH-Si上吸附的氨在350°C时仍然吸附于催化剂表面,且二者为主要的Br(O)nsted酸性位,并且在升温过程中,部分从Lewis或Si-OH和Cu-OH酸性位上脱附下的NH3再吸附于A1-OH和Ai-OH-Si上,使得二者的红外特征峰在升温过程中有增强的趋势.

摘要： 基于原位傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)试验对柴油机SCR后处理小孔催化剂Cu-SSZ-13的氨存储特性进行试验研究.试验结果表明,NH3在Cu-SSZ-13催化剂表面吸附在Br(O)nsted和Lewis酸性位上,其中Br(O)nsted酸性位有4种,分别是Si-OH,Cu-OH,Al-OH和Ai-OH-Si,而Lewis酸性位包含两种不同位置Cu交换位.在程序升温过程中,Br(O)nsted酸性位上的吸附氨比Lewis酸性位上的吸附氨更稳定,吸附在Lewis酸性位上的配位氨在350°C时基本完全脱附,而吸附在Br(O)nsted酸性位上的铵离子,其中Si-OH和Cu-OH上的吸附氨在350°C时基本全部脱附,而Al-OH和Ai-OH-Si上吸附的氨在350°C时仍然吸附于催化剂表面,且二者为主要的Br(O)nsted酸性位,并且在升温过程中,部分从Lewis或Si-OH和Cu-OH酸性位上脱附下的NH3再吸附于A1-OH和Ai-OH-Si上,使得二者的红外特征峰在升温过程中有增强的趋势.

摘要： 基于原位傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)试验对柴油机SCR后处理小孔催化剂Cu-SSZ-13的氨存储特性进行试验研究.试验结果表明,NH3在Cu-SSZ-13催化剂表面吸附在Br(O)nsted和Lewis酸性位上,其中Br(O)nsted酸性位有4种,分别是Si-OH,Cu-OH,Al-OH和Ai-OH-Si,而Lewis酸性位包含两种不同位置Cu交换位.在程序升温过程中,Br(O)nsted酸性位上的吸附氨比Lewis酸性位上的吸附氨更稳定,吸附在Lewis酸性位上的配位氨在350°C时基本完全脱附,而吸附在Br(O)nsted酸性位上的铵离子,其中Si-OH和Cu-OH上的吸附氨在350°C时基本全部脱附,而Al-OH和Ai-OH-Si上吸附的氨在350°C时仍然吸附于催化剂表面,且二者为主要的Br(O)nsted酸性位,并且在升温过程中,部分从Lewis或Si-OH和Cu-OH酸性位上脱附下的NH3再吸附于A1-OH和Ai-OH-Si上,使得二者的红外特征峰在升温过程中有增强的趋势.

摘要： 基于原位傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)试验对柴油机SCR后处理小孔催化剂Cu-SSZ-13的氨存储特性进行试验研究.试验结果表明,NH3在Cu-SSZ-13催化剂表面吸附在Br(O)nsted和Lewis酸性位上,其中Br(O)nsted酸性位有4种,分别是Si-OH,Cu-OH,Al-OH和Ai-OH-Si,而Lewis酸性位包含两种不同位置Cu交换位.在程序升温过程中,Br(O)nsted酸性位上的吸附氨比Lewis酸性位上的吸附氨更稳定,吸附在Lewis酸性位上的配位氨在350°C时基本完全脱附,而吸附在Br(O)nsted酸性位上的铵离子,其中Si-OH和Cu-OH上的吸附氨在350°C时基本全部脱附,而Al-OH和Ai-OH-Si上吸附的氨在350°C时仍然吸附于催化剂表面,且二者为主要的Br(O)nsted酸性位,并且在升温过程中,部分从Lewis或Si-OH和Cu-OH酸性位上脱附下的NH3再吸附于A1-OH和Ai-OH-Si上,使得二者的红外特征峰在升温过程中有增强的趋势.

摘要： 基于原位傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)试验对柴油机SCR后处理小孔催化剂Cu-SSZ-13的氨存储特性进行试验研究.试验结果表明,NH3在Cu-SSZ-13催化剂表面吸附在Br(O)nsted和Lewis酸性位上,其中Br(O)nsted酸性位有4种,分别是Si-OH,Cu-OH,Al-OH和Ai-OH-Si,而Lewis酸性位包含两种不同位置Cu交换位.在程序升温过程中,Br(O)nsted酸性位上的吸附氨比Lewis酸性位上的吸附氨更稳定,吸附在Lewis酸性位上的配位氨在350°C时基本完全脱附,而吸附在Br(O)nsted酸性位上的铵离子,其中Si-OH和Cu-OH上的吸附氨在350°C时基本全部脱附,而Al-OH和Ai-OH-Si上吸附的氨在350°C时仍然吸附于催化剂表面,且二者为主要的Br(O)nsted酸性位,并且在升温过程中,部分从Lewis或Si-OH和Cu-OH酸性位上脱附下的NH3再吸附于A1-OH和Ai-OH-Si上,使得二者的红外特征峰在升温过程中有增强的趋势.

摘要： 本发明公开了一种铜基MOF催化剂及碳包覆铜基MOF催化剂的制备方法及其应用，包括以下步骤：首先以二价铜离子和均苯三甲酸为前驱体，利用水热法制备铜基MOF；之后将铜基MOF硫化处理，制备出具有不同硫化程度的铜基MOF；然后利用多巴胺的聚合反应，对不同硫化程度的铜基MOF表面包覆聚多巴胺；最后在惰性气氛下，将包覆聚多巴胺的材料进行碳化处理，制备目标催化剂，并探究了其电催化还原二氧化碳的活性。本发明制备方法工艺简单、操作安全，制备的催化剂具有较高的甲酸盐选择性及良好的催化稳定性，具有较广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种制备高效稀土元素负载铜铝基催化剂的方法，所述方法由下列步骤组成：活化载体、配置铜源溶液和稀土源溶液、浸渍吸附、过滤干燥、焙烧，得到高效稀土元素负载铜铝基催化剂。本发明制备的复合型材料催化剂具有较高的比表面积和较好的机械稳定性，在催化组分引入的同时，加入了稀土元素，提高了氧化铜的分散能力，也进一步改善了催化活性，对挥发性有机污染物等有毒气体具有较强的催化氧化性能，可以用于相关工业有机尾气的治理。

摘要： 本发明提供了一种利用铜基废甲醇催化剂回收液制备合成甲醇催化剂的方法，属于催化剂技术领域。该方法将铜基废甲醇催化剂回收液配制成一定Cu、Zn、Al浓度的酸性混合液，通过Cu/Zn/Al共沉淀一步就可制得催化剂前驱体。催化剂前驱体经干燥、焙烧、加入石墨打片成型，即得制得成品催化剂。本发明合成的甲醇催化剂活性和选择性都接近工业用催化剂，该方法操作工艺简单，利于工业化。通过本方法，可实现甲醇催化剂的循环利用。

摘要： 本发明提供一种铜基催化剂的制造方法，所述铜基催化剂的催化活性良好、且耐久性显著优异、重现性良好。所述铜基催化剂的制造方法是由以氧化铜作为必需成分的金属氧化物构成的催化剂的制造方法，特征在于包括下述工序：工序(1)使含有铜的酸性金属盐溶液与沉淀剂溶液接触，得到含有催化剂前体的沉淀物的浆料溶液；工序(2)使浆料溶液与洗涤液连续地接触，实质上保持悬浮状态，洗涤沉淀物。

摘要： 本发明公开了一种废铜基催化剂制备甲醇制氢催化剂的应用方法，其特征在于：利用废铜基催化剂制备新的甲醇制氢催化剂的应用。其包括以下步骤：（1）煅烧：将失活的铜基催化剂进行煅烧；（2）酸浸：将废铜基催化剂与硝酸混合；（3）过滤除杂：采用金属盐分离纳滤膜过滤技术，将步骤（2）中的溶液进行过滤，得到Cu、Zn离子的混合溶液；（4）再生：对步骤（3）中的混合溶液进行分析标定，添加一定的组分，再通过共沉淀法，生成新铜基催化剂。本发明能够对铜基催化剂中的Cu、Zn两种金属同时进行有效的回收利用，有利于提高废铜基催化剂中金属的回收率，降低甲醇制氢催化剂的生产成本。

摘要： 本发明公开了属于催化加氢技术领域的一种铜基催化剂的制备方法及铜基催化剂催化加氢制备烷醇的方法。铜基催化剂的制备方法包括以下步骤：将硅溶胶加入到包含铜基前驱体和尿素的含铜溶液中；在密闭条件下，使铜离子负载于SiO2上，经过滤、洗涤、干燥，得到催化剂前驱体；经焙烧得到铜基催化剂。采用本发明制备方法得到的铜基催化剂，对烯醛、烯醇或烷基醛加氢制备相应烷醇，可具有良好的活性和较高的选择性。

摘要： 本发明提供一种铜基催化剂的制造方法，所述铜基催化剂的催化活性良好、且耐久性显著优异、重现性良好。所述铜基催化剂的制造方法是由以氧化铜作为必需成分的金属氧化物构成的催化剂的制造方法，特征在于包括下述工序：工序(1)使含有铜的酸性金属盐溶液与沉淀剂溶液接触，得到含有催化剂前体的沉淀物的浆料溶液；工序(2)使浆料溶液与洗涤液连续地接触，实质上保持悬浮状态，洗涤沉淀物。

摘要： 本发明涉及一种铜基催化剂，该催化剂包含载体和负载在该载体上的铜活性成分，其中所述载体为SiO2/Al2O3摩尔比≥3000的微孔分子筛。本发明还涉及所述催化剂的制备和使用该催化剂由DMO加氢制备EG的方法。通过选用前述微孔高硅分子筛作为催化剂的载体，当该催化剂用于催化DMO加氢制备EG时，可以将1,2‑BDO的选择性控制得非常低，通常低至0.2％以内，同时还能保持高的DMO转化率和高的EG选择性。

摘要： 本发明涉及铜基催化剂的制法，该催化剂含二氧化硅和负载其上的氧化铜和氧化锂，该法包括(1)将硅源加入去离子水中，用氨水调至pH6.5‑12；(2)将所得溶胶料与铜盐溶液混合；(3)将所得混合物快速加入95‑105°C去离子水中，自然冷却；(4)将所得物料加入氨水中，蒸氨；(5)将所得粘稠料进行第一干燥、洗涤、第二干燥、焙烧；(6)将所得物料与锂盐溶液接触以负载锂；及(7)将所得物料干燥、焙烧。该法所得催化剂当用于草酸酯氢化制乙二醇时可获得高转化率和高乙二醇选择性，副产物乙醇酸酯低于0.2％，1,2‑丁二醇低于0.3％，其他杂质不超0.5重量％。本发明还涉及通过本发明方法制得的催化剂及其应用。

摘要： 本发明公开了一种废铜基催化剂制备甲醇制氢催化剂的应用方法，其特征在于：利用废铜基催化剂制备新的甲醇制氢催化剂的应用。其包括以下步骤：（1）煅烧：将失活的铜基催化剂进行煅烧；（2）酸浸：将废铜基催化剂与硝酸混合；（3）过滤除杂：采用金属盐分离纳滤膜过滤技术，将步骤（2）中的溶液进行过滤，得到Cu、Zn离子的混合溶液；（4）再生：对步骤（3）中的混合溶液进行分析标定，添加一定的组分，再通过共沉淀法，生成新铜基催化剂。本发明能够对铜基催化剂中的Cu、Zn两种金属同时进行有效的回收利用，有利于提高废铜基催化剂中金属的回收率，降低甲醇制氢催化剂的生产成本。