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化学进展 2008, Vol. 20 Issue (10): 1447-1452   后一篇

• 综述与评论 •

原位FTIR在研究催化剂积炭失活中的应用*

朱宁 汪洋 陈丰秋** 詹晓力   

  1. （浙江大学联合化学反应工程研究所 杭州 310027）

  • 收稿日期:2007-11-22 修回日期:2008-03-05 出版日期:2008-10-24 发布日期:2008-10-25
  • 通讯作者: 陈丰秋
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Application of In Situ FTIR to Deactivation by Coke Deposition

Zhu Ning; Wang Yang; Chen Fengqiu**; Zhan Xiaoli   

  1. (UNILAB Research Center for Chemical Reaction Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
  • Received:2007-11-22 Revised:2008-03-05 Online:2008-10-24 Published:2008-10-25
  • Contact: Chen Fengqiu
本文综述了原位傅立叶变换红外光谱(FTIR)在研究石油化工催化反应中积炭现象的进展，介绍了运用原位FTIR在表征催化异构化反应、催化还原反应、催化裂化反应过程中催化剂积炭的结果，总结了对固体酸催化剂和双官能贵金属-酸催化剂上积炭形式的研究，讨论了不同温度下的积炭形成的过程。结合本课题组对正庚烷催化裂解反应的初步研究结果，提出原位FTIR重点问题是峰的识别与归属，其应用可以拓展到更多催化反应的机理和历程的研究。
关键词： 原位红外, 积炭, 催化裂化, 催化剂

The advantages of in-situ Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry to coke deposition during catalytic process of Petrochemical industry, including catalytic isomerization, reduction, and cracking are reviewed in this paper. The mechanisms of coke deposition over solid acid catalysts and bi-functional noble metal acid catalysts are summarized. The causes of coke formation under different temperatures are also discussed. Bases on the preliminary results of catalytic cracking of n-heptane over zeolites in our work, identification and assignment of IR absorption bands for coked substances as the key issues on application of in sute FTIR are put forword. Extended applications to the mechanisms of other catalytic reactions and the properties of catalysts are proposed.

Key words: in situ FTIR, coking, catalytic cracking, catalysts

中图分类号: 

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[ 1 ] Gallezot P , Leclercq C , Guisnet M, et al . J . Catal . , 1988 , 114 :100 —111
[ 2 ] Magnoux P , Guisnet M, Mignard S , et al . J . Catal . , 1989 ,117 : 495 —502
[ 3 ] Magnoux P , Guisnet M. Zeolites , 1989 , 9 : 329 —335
[ 4 ] Magnoux P , Canaff C , Guisnet M, et al . J . Catal . , 1992 , 134 :286 —298
[ 5 ] Callejas M A , Martnez M T , Blasco T , et al . Appl . Catal . A ,2001 , 218 : 181 —188
[ 6 ] Kortunov P , Vasenkov S , K? rger J , et al . J . Am. Chem. Soc. ,2005 , 127 : 13055 —13059
[ 7 ] Jiang Y, Huang J , Reddy MV R , et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2007 , 105 : 132 —139
[ 8 ] Zaikovskii V I , Vosmerikov A V , Anufrienko V F , et al . Kinet .Catal . , 2006 , 47 : 389 —394
[ 9 ] Nowak L , Lezanska M, Rozwadowski M, et al . Appl . Surf .Sci . , 2002 , 201 : 182 —190
[10] Shamsi A , Baltrus J P , Spivey J . J . Appl . Catal . A , 2005 ,293 : 145 —152
[11] Siri GJ , Ramallo2López J M, Casella ML , et al . Appl . Catal .A , 2005 , 278 : 239 —249
[12] Josl R , Klingmann R , Traa Y, et al . Catal . Commun. , 2004 ,5 : 239 —241
[13] Martín N , Viniegra M, Zarate R , et al . Catal . Today , 2005 ,107/108 : 719 —725
[14] Sánchez-Galofré O , Segura Y, Pérez-Ramírez J . J . Catal . ,2007 , 249 : 123 —133
[15] Wei Y, Zhang D , Liu Z , et al . Chem. Phys. Lett . , 2007 , 444 :197 —201
[16] Kortum G, Delfs H. Spectrochim. Acta , 1964 , 20 , 405 —413
[17] Niwa M, Hattori T , Takahasi M, et al . Anal . Chem. , 1979 , 51 :46 —49
[18] Donk S V , Bus E , Broersma A , et al . Appl . Catal . A , 2002 ,237 : 149 —159
[19] Domokos L , Lefferts L , Seshan K, et al . J . Mol . Catal . A:Chem. , 2000 , 162 : 147 —157
[20] Chou Y H , Cundy C S , Garforth A A , et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2006 , 89 : 78 —87
[21] Andy P , Gnep N S , Guisnet M, et al . J . Catal . , 1998 , 173 :322 —332
[22] Finelli Z R , Querini C A , Fígoli N S , et al . Appl . Catal . A ,1999 , 187 : 115 —125
[23] Pazé C , Zecchina A , Spera S , et al . Phys. Chem. Chem.Phys. , 2000 , 2 : 5756 —5760.
[24] Fêttinger K, Vinek H. Catal . Lett . , 2004 , 97 : 131 —138
[25] Fêttinger K, Kinger G, Vinek H. Appl . Catal . A , 2004 , 226 :195 —202
[26] Karge H G, Niessen W, Bludau H I. Appl . Catal . A , 1996 ,146 : 339 —349
[27] Kondo J N , Yang S , Zhu Q , et al . J . Catal . , 2007 , 248 :53 —59
[28] Krishna K, Makkee M. Appl . Catal . B , 2005 , 59 : 35 —44
[29] Neuber M, Karge H G, Weitkamp J . Catal . Today , 1988 , 3 :11 —22
[30] Karge H G, Nieβen W, Bludau H. Appl . Catal . A , 1996 , 146 :339 —349
[31] Bauer F , Karge H G. Molecular Sieves-Science and Technology : Characterization II , Berlin : Springer Berlin/Heidelberg , 2006 ,249 —364.
[32] Fê ttinger K, Kinger G, Vinek H. Catal . Lett . , 2003 , 85 : 117 —122
[33] Guisnet M, Magnoux P. Appl . Catal . A , 2001 , 212 : 83 —96
[34] Captain D K, Amiridis M D. J . Catal . , 1999 , 184 : 377 —389
[35] Sarbak Z. React . Kinet . Catal . Lett . , 2000 , 69 : 177 —181
[36] Schieβer W, Vinek H , Jentys A. Appl . Catal . B , 2001 , 33 :263 —274
[37] Meunier F C , Zuzaniuk V , Breen J P , et al . Catal . Today ,2000 , 59 : 287 —304
[38] Todorova S , Su B L. J . Mol . Catal . A: Chem. , 2003 , 201 :223 —235
[39] Shimizu K, Kawabata H , Satsuma A , Hattori T. J . Phys. Chem.B , 1999 , 103 : 5240 —5245
[40] 刘雪斌(Liu X B) ,朱海欧(Zhu H O) ,葛庆杰(Ge Q J ) ,et al .化学进展(Progress in Chemistry) , 2004 , 16(6) : 900 —910
[41] Donna G, Blackmond , James G, et al . J . Catal . , 1982 , 78 :34 —43
[42] Gil B , Mierzyńska K, Szczerbińska M, et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2007 , 99 : 328 —333
[43] Datka J , Gil B. Microporous Mesoporous Mater. , 2007 , 103 :225 —229
[44] 金国杰(Jin G J) , 郭杨龙(Guo Y L) ,刘晓辉(Liu X H) 等. 化学学报(Acta Chimica Sinica) , 2006 , 64(19) : 1941 —1946
[45] Caeiro G, Lopes J M, Magnoux P , et al . J . Catal . , 2007 , 249 :234 —243
[46] Figueiredo H , Neves I C , Quintelas C , et al . Appl . Catal . B ,2006 , 66 , 274 —280
[47] Ménorval B , Ayrault P , Gnep N S , et al . J . Catal . , 2005 , 230 :38 —51
[48] Mat R , Amin N A S , Ramli Z , et al . J . Nat . Gas Chem. ,2006 , 15 : 259 —265
[49] Simon-Masseron A , Marques J P , Lopes J M, et al . Appl . Catal .A , 2007 , 316 : 75 —82
[50] Luan Z , Fournier J A. Microporous Mesoporous Mater. , 2005 ,79 : 235 —240
[51] Martins A , Silva J M, Henriques C , et al . Catal . Today , 2005 ,107/108 : 663 —670
[52] Ungureanu A , Hoang T V , On D T , et al . Appl . Catal . A ,2005 , 294 : 92 —105
[53] 李丽(Li L) , 阎子峰( Yan Z F) . 化学进展( Progress in Chemistry) , 2005 , 17(4) : 651 —658
[1] 李佳烨, 张鹏, 潘原. 在大电流密度电催化二氧化碳还原反应中的单原子催化剂[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 643-654.
[2] 邵月文, 李清扬, 董欣怡, 范梦娇, 张丽君, 胡勋. 多相双功能催化剂催化乙酰丙酸制备γ-戊内酯[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 593-605.
[3] 徐怡雪, 李诗诗, 马晓双, 刘小金, 丁建军, 王育乔. 表界面调制增强铋基催化剂的光生载流子分离和传输[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 509-518.
[4] 杨越, 续可, 马雪璐. 金属氧化物中氧空位缺陷的催化作用机制[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 543-559.
[5] 叶淳懿, 杨洋, 邬学贤, 丁萍, 骆静利, 符显珠. 钯铜纳米电催化剂的制备方法及应用[J]. 化学进展, 2022, 34(9): 1896-1910.
[6] 王乐壹, 李牛. 从铜离子、酸中心与铝分布的关系分析不同模板剂制备Cu-SSZ-13的NH3-SCR性能[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1688-1705.
[7] 杨启悦, 吴巧妹, 邱佳容, 曾宪海, 唐兴, 张良清. 生物基平台化合物催化转化制备糠醇[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1748-1759.
[8] 贾斌, 刘晓磊, 刘志明. 贵金属催化剂上氢气选择性催化还原NOx[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1678-1687.
[9] 张明珏, 凡长坡, 王龙, 吴雪静, 周瑜, 王军. 以双氧水或氧气为氧化剂的苯羟基化制苯酚的催化反应机理[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1026-1041.
[10] 乔瑶雨, 张学辉, 赵晓竹, 李超, 何乃普. 石墨烯/金属-有机框架复合材料制备及其应用[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1181-1190.
[11] 刘洋洋, 赵子刚, 孙浩, 孟祥辉, 邵光杰, 王振波. 后处理技术提升燃料电池催化剂稳定性[J]. 化学进展, 2022, 34(4): 973-982.
[12] 沈树进, 韩成, 王兵, 王应德. 过渡金属单原子电催化剂还原CO2制CO[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 533-546.
[13] 楚弘宇, 王天予, 王崇臣. MOFs基材料高级氧化除菌[J]. 化学进展, 2022, 34(12): 2700-2714.
[14] 景远聚, 康淳, 林延欣, 高杰, 王新波. MXene基单原子催化剂的制备及其在电催化中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(11): 2373-2385.
[15] 孟鹏飞, 张笑容, 廖世军, 邓怡杰. 金属/非金属元素掺杂提升原子级分散碳基催化剂的氧还原性能[J]. 化学进展, 2022, 34(10): 2190-2201.