开放性多级孔氧化铝的合成及其在渣油加氢脱金属反应中的应用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21773194
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 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

Because of the complexity of heavy oil feed-stocks, there are stricter requirements for the performance of residue demetallization (HDM) catalysts and their corresponding carriers. Traditional alumina with inkbottle-like pores cannot meet the requirements of accommodating metal sulfide and coke deposition and fail to adapt well with the effective diffusion and reaction of the macromolecules of heavy oil. To adapt to the characteristics of stepwise diffusion and reaction of heavy oil to the catalyst, a series of hierarchically organized bird-nest-like alumina with open channels are synthesized via hydrothermal synthesis without the assistance of surfactants. In this structure, the macropores consisted of hollow microspheres and the mesoporous consisted of nanowires, nanorods or nanosheet alumina in the hollow sphere surface, which has the advantage of open-channel pores and a large and centralized pore size distribution. If used as a carrier of HDM catalysts, this new hierarchical alumina would exhibit a higher catalytic activity and longer cycle life than commercial catalysts. Furthermore, the preparation mechanism and effects of different synthesis conditions on the morphology of hierarchical porous alumina will be systematically studied to achieve macroporous and mesoporous sizes of alumina that can be regulated within a certain range. Finally, the relationship between the materials in the synthesis, pore structure and catalytic performance will be studied, which provides a scientific basis for the design and preparation of new catalysts for residue demetallization.
鉴于当前渣油原料的复杂性,对渣油加氢脱金属催化剂载体的要求越来越高,传统载体氧化铝的孔道结构已难以满足渣油大分子的扩散传质及金属沉积等要求。本项目采用无模板剂水热法,以廉价的无机铝盐为原料,通过在水热过程中调变氧化铝空心球骨架结构(如纳米线、纳米棒、纳米片等)、长度、直径和缠绕方式,制备介孔孔径较大且分布集中、孔道通透性和热稳定性好的鸟巢状开放性多级孔氧化铝,作为渣油加氢脱金属载体具有较高的催化活性及稳定性。在此基础上,深入考察开放性多级孔氧化铝制备过程机理以及不同合成条件对其形貌的影响,实现大孔和介孔孔径在一定范围内可调控。然后将不同孔径大小的多级孔氧化铝应用于渣油加氢脱金属反应规律研究,探索材料合成-孔结构-加氢脱金属催化性能的本质关系,为新型渣油加氢脱金属催化剂的研制提供科学依据。

结项摘要

伴随着原油开采量的不断增加,呈现出原油资源劣质化加剧、渣油比例增加,传统载体氧化铝的孔道结构已难以满足渣油大分子的扩散传质及金属沉积等要求,具有高通透性、大孔隙率以及不同级别孔径分布集中等特点的多级孔氧化铝的研发已经成为未来加氢处理催化剂载体发展的趋势。本项目以廉价无机铝源和尿素为原料,通过水热法合成系列具有多级孔结构的氧化铝载体,实现氧化铝大孔和介孔孔径在一定范围内可调控。详细探究了不同形貌多级孔氧化铝形成的机理及其负载Ni和Mo活性组分所制系列催化剂在加氢处理中的应用,并采用诸多表征技术对催化剂进行表征,对多级孔结构催化剂的构效关系进行探讨。压汞仪测定结果显示,所制氧化铝样品具有两个孔径分布峰,峰值分别对应20 nm和900 nm,其中介孔由纳米丝线缠绕而成,而大孔则由微米球中空贡献,样品孔容达到0.93 cm3/g。由于其独特的鸟巢状孔结构特性,将其制备成NiMo/nest-like-Al2O3加氢脱金属(HDM)催化剂后,与传统的商业催化剂相比,表面活性金属分散度与催化剂的扩散性能有了明显的提升,并在HDM反应中表现出优良的催化性能特别是较长的使用寿命。通过深入研究载体合成-结构-扩散-催化性能的本质关系,为新型、实用渣油加氢催化剂的研制提供科学依据。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(2)
Highly active and stable Pd/MgAl2O4@MgO catalyst with electronic metal-support interaction for selective hydrogenation of isoprene
高活性、稳定的 Pd/MgAl2O4@MgO 催化剂,具有电子金属-载体相互作用,用于异戊二烯选择性加氢
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2020.119920
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Fuel
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Zhou Yang;Shunqin Liang;Limin Sun;Xiaoli Hu;Weiping Fang;Weikun Lai;Xiaodong Yi
  • 通讯作者:
    Xiaodong Yi
Development of a modified kinetic model for residual oil hydroprocessing
渣油加氢处理改进动力学模型的开发
  • DOI:
    10.1007/s11144-019-01556-2
  • 发表时间:
    2019-04
  • 期刊:
    Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li Xinyuan;Yang Zhou;Yuan Shenghua;Weng Yanbo;Geng Xinguo;Lai Weikun;Yi Xiaodong;Fang Weiping
  • 通讯作者:
    Fang Weiping
Management of gamma-Alumina with High-Efficient {111} External Surfaces for HDS Reactions
用于 HDS 反应的具有高效 {111} 外表面的 γ-氧化铝管理
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Catalysts
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Xu Yingrui;Liang Shunqin;Sun Limin;Hu Xiaoli;Zhang Yuqi;Lai Weikun;Yi Xiaodong;Fang Weiping
  • 通讯作者:
    Fang Weiping
Sacrificial carbonaceous coating over alumina supported Ni-MoS(2) catalyst for hydrodesulfurization.
用于加氢脱硫的氧化铝负载 Ni-MoS2 催化剂上的牺牲碳质涂层
  • DOI:
    10.1039/c9ra00884e
  • 发表时间:
    2019-04-12
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Xu, Yingrui;Li, Pengyun;Yuan, Shenghua;Sui, Baokuan;Lai, Weikun;Yi, Xiaodong;Fang, Weiping
  • 通讯作者:
    Fang, Weiping
Internal defects-oriented dissolution: controllable evolution of hollow ZSM-5 nano-structures
内部缺陷导向溶解:中空 ZSM-5 纳米结构的可控演化
  • DOI:
    10.1039/c8ce01105b
  • 发表时间:
    2018-09
  • 期刊:
    CrystEngComm
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Xu Yingrui;Lai Weikun;Dong Yunyun;Chen Zhou;Yi Xiaodong;Fang Weiping
  • 通讯作者:
    Fang Weiping

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  • 通讯作者:
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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

        graph TD
          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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