新型氧化铝载钯催化剂的形貌控制合成及其催化性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21763014
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    38.0万
  • 负责人：
    安霓虹
  • 依托单位：
    昆明贵金属研究所
  • 学科分类：
    B0202.催化化学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The Pd/Al2O3 catalysts have caused wide concern for its unique chemical and physical properties and important application in many fields. Great efforts have been made to study the particle size of Pd, the second metal doping, composite of support to improve the activity and stability of catalysts. However, the influence of the morphology and structure of Al2O3 support on the performance of the Pd/Al2O3 catalysts received relatively less attention. The relationship between the structure characteristics of Al2O3 and the performance of the catalyst is still not clear. With this background，the Pd/Al2O3 catalysts with various morphology of Al2O3 support were prepared. Subsequently, according to the interaction between Pd particles and the Al2O3 support, the influence of structure characteristics of Al2O3 on the structural characteristics of the Pd/Al2O3 catalysts (et. al., particle size, stability) was also investigated. This project could not only prepare many novel nano materials, but also provide a deep understanding of the connection between the structure characteristics of Al2O3 and the performance of the Pd/Al2O3 catalysts. The results could provide a theoretical basis for the controllable synthesis of highly active Pd/Al2O3 catalysts.
本项目瞄准当前钯基催化剂合理设计与可控合成所面临的重要科学问题，以其在化工领域中的应用要求为导向，拟在特定形貌的Al2O3载体的控制合成基础上，以Pd为活性组分，开发出一系列结构可调、组成可变、表面性质可控的Pd/Al2O3催化剂。结合各种物理化学表征手段和理论模拟计算方法，分析Pd粒子在不同形貌Al2O3载体表面的形成/变化规律，探明载体形貌对催化剂活性中心结构和性质的作用规律，继而实现对活性中心结构性质的有效调控。通过具有重要研究意义的蒽醌加氢等反应考察活性中心性质变化对催化剂活性、选择性及稳定性的影响规律，阐明其催化作用原理。本项目的实施将为新型高效贵金属催化剂的设计与制备提供有力的实验证据，具有重要的学术意义。

结项摘要

本项目针对蒽醌加氢法制备双氧水这一具有重要应用背景的催化反应工艺，利用不同形貌Al2O3载体的结构及表面性质，设计和制备一系列性能优异的Pd/Al2O3催化剂。重点研究Al2O3载体形貌对催化剂活性中心的结构特性（粒子大小、还原度、分散度以及稳定性等）的影响规律，探讨了Al2O3载体表面与催化剂活性中心之间的作用规律，继而实现对催化剂活性中心结构和性质的有效调控。具体内容如下：.研究工作主要从载体性质、催化剂制备方法条件及反应工艺条件三个方面，对蒽醌法流化床工艺用的加氢催化剂进行了系统研究。（1）在载体性质与Pd/Al2O3催化剂的催化性能关系的考察中发现，载体的孔结构、粒度大小及分布、表面形貌对催化剂的蒽醌加氢性能影响比较大。其中，具有大孔径、粒度较大且均匀、成球性好且表面光滑等特点的载体对提升催化剂的加氢性能有显著效果。（2）在Pd/Al2O3催化剂的制备方法考察中发现，以H2PdCl4和Na2PdCl4为前驱体制备的催化剂性能较好。同时，以过量浸渍法制备的催化剂催化性能比等体积浸渍法制备的催化剂催化性能好。催化剂上的Pd分散度及晶粒大小可由浸渍液的浓度、焙烧温度及活性金属负载量进行调控和优化。当Pd负载量为2wt%，焙烧温度为380℃，浸渍液浓度为1.2gPd/L时，Pd晶粒的粒径在2~3nm。此外，我们发现采用氢气还原制备的催化剂表现出更高的Pd分散度以及更好的蒽醌加氢性能。（3）对流化床Pd/Al2O3催化剂催化蒽醌加氢性能的反应工艺条件进行研究。结果显示，调控好催化剂的用量、氢化反应时间及搅拌速率等参数，有利于提高加氢性能。对二元溶剂体系{AR+TOP}和三元溶剂体系{AR+TOP+2-MCA}、{AR+TOP+DIBC}和{AR+TOP+TBU}工作液体系，研究发现{AR+TOP+TBU}三元溶剂工作液体系的加氢效率明显高于其他工作液体系，达到了12.6g/L。同时，工作液中有效蒽醌的浓度并不是越高越好，而是存在一个最佳值。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
蒽醌法生产过氧化氢用加氢催化剂的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    贵金属
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张孟旭;戴云生;谢继阳;安霓虹;唐春;沈亚峰;周伟
  • 通讯作者：
    周伟
Ultrafine Ru species within confined space: An efficient adsorbent for ultra-deep desulfurization of benzene
有限空间内的超细钌物种：苯超深度脱硫的高效吸附剂
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2020.127077
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Chemosphere
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    An Nihong;Wang Hongqin;Zhang Mengxu;Xie Jiyang;Dai Yunsheng;Yuan Xiaoling;Geng Longlong
  • 通讯作者：
    Geng Longlong
双金属催化剂Pd-Co_y/Al_2O_3的协同催化性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    贵金属
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢继阳;王红琴;周伟;初铭月;安霓虹;戴云生
  • 通讯作者：
    戴云生
Fine Tuning the Morphology of Spinel as Ultra‐Stable Catalyst Support in Propane Dehydrogenation
微调尖晶石的形态作为丙烷脱氢中的超稳定催化剂载体
  • DOI：
    10.1002/admi.202101325
  • 发表时间：
    2021-10
  • 期刊：
    Advanced Materials Interfaces
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Hongqin Wang;Haoqing Jiang;Shuai Chen;Ying Qian;Nihong An;Jiyang Xie;Yunsheng Dai;Shuailong Guo
  • 通讯作者：
    Shuailong Guo
PtNi Bimetallic Nanoparticles on MgAlO Microflower Supports as Adsorbents for Desulfurization of Benzene
MgAl2O微花载体上的PtNi双金属纳米粒子作为苯脱硫吸附剂
  • DOI：
    10.1021/acsanm.1c00184
  • 发表时间：
    2021-03
  • 期刊：
    ACS Applied Nano Materials
  • 影响因子：
    5.9
  • 作者：
    Xie Jiyang;Jiang Haoqing;Guo Shuailong
  • 通讯作者：
    Guo Shuailong

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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