多孔SiC基新型碳催化剂的研制和应用
多孔SiC基新型碳催化剂的研制和应用
www.ipo.dicp.ac.cn    发布时间:2014-02-28 17:22    栏目类别:材料科学

负责人:包信和       联络人:潘秀莲

电话:0411-84379969   传真:0411-84694447   Email: panxl@dicp.ac.cn

学科领域:煤化工、新型能源、功能材料              项目阶段:实验室研发                     

项目简介及应用领域

具有高比表面的活性炭一直以来广泛地用作分散贵金属催化剂的载体,以获得最高的金属活性比表面积。然而其最大的缺陷是不易成型、抗氧化性差、易碎等,同样具有优越催化性能的碳纳米管也存在类似的问题。为此,我们发展了一系列多孔SiC基的新型碳催化材料,包括SiC基的碳纳米管阵列催化剂、SiC基的石墨烯催化剂和SiC基的活性炭催化剂。这类复合材料不仅克服传统碳材料不易成型的缺点,而且还兼有了碳化硅材料的高导热性、高机械强度、低热膨胀率和高化学稳定性等特点以及相应的碳纳米管、石墨烯和活性炭的优点。这类“多孔SiC基的新型碳催化材料,可以应用于诸多催化反应过程。

1.液相不饱和碳氢化合物的催化加氢反应

许多精细化工加氢反应中如PTA加氢精制过程,大量使用价格昂贵的、资源稀少的特种活性炭如椰壳碳作贵金属催化剂的载体,椰壳碳催化剂的另一弱点是稳定性不够。我们开发的“多孔SiC基的类活性炭”材料负载的Pd催化对羧基苯甲醛加氢反应,不仅具有很高的反应活性(150°C下,5min内转化率达95%以上),而且产物对羧基甲苯的选择性达到99%。与椰壳碳相比,在同等反应条件下,该复合催化剂的性能更加稳定。此外,该催化剂催化苯甲醛加氢反应的活性也明显高于活性炭负载的Pd催化剂。该类“多孔SiC基的新型碳催化材料”有望部分取代精细化工过程中大量使用的活性炭。相关催化剂的研制正在申请国家专利。

2.气相加氢反应

与传统氧化铝和氧化硅材料相比,碳化硅材料具有高导热性、高机械强度、耐腐蚀、且不易与活性组分产生相互作用等特点,因此我们研制的“多孔SiC基碳材料”也可以取代某些强放热反应中的氧化铝和氧化硅等,如负载的Ni金属催化高温高压下的合成气甲烷化反应表现出很高的活性。此外,还可应用于合成气转化制液体油品、合成气转化直接制低碳烯烃等。

合作方式

可以以合作开发、技术转让、技术入股、许可使用等方式进行合作。
 
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