氮杂活性炭负载钯的制备及其在苯甲酸水相加氢中的应用

以双氰胺为氮源、廉价的活性炭为前驱体,合成氮含量易于调节的氮杂活性炭,并用于负载高分散的Pd纳米颗粒(Pd/NAC).在以水作溶剂的苯甲酸选择性加氢至环己基甲酸的反应中,Pd/NAC的催化活性是未掺杂活性炭(AC)负载Pd催化剂的6.7倍.表征发现:氮源的添加量可以调变活性炭表面氮的含量和种类,从而影响载体表面Pd纳米颗粒的分散性和电子结构,进而调变催化剂的催化活性.     

氮杂石墨烯负载钯的制备及其在Suzuki偶联反应中的应用

以廉价的尿素和氧化石墨烯(GO)为原料,在水热处理下得到氮杂石墨烯(NRGO).再利用液相氢气还原法,在氮杂石墨烯表面负载纳米钯颗粒,制得氮杂石墨烯负载的钯催化剂(Pd/NRGO).将其应用到Suzuki碳碳偶联反应中,表现出明显优于普通活性炭负载的Pd催化剂的催化活性.催化剂用量为0.023%Pd,温度为80℃,反应0.5 h,溴苯转化率在99%以上.催化剂稳定性好,甚至还能催化难度更大的氯苯转化.1     

介孔氮杂碳负载钯的制备及其在芳环水相加氢中的应用

以MCM-41为模板合成高含氮量(质量分数为19.4%)的介孔氮杂碳(MCN),并用于负载高分散的纳米钯颗粒.在以水作溶剂的苯甲酸选择性加氢至环己基甲酸的反应中,Pd/MCN的活性是单纯活性炭(AC)负载的Pd催化剂的8.6倍.Pd/MCN在一系列苯甲酸衍生物的加氢反应中显示出较高的催化活性、选择性和稳定性.表征发现:MCN表面丰富的碱性位以及Pd和N之间的电子作用对苯甲酸加氢的活性具有重要的促进作用.     

纳米Pd催化剂的制备及其催化苯酚加氢反应

采用浸渍法制备多孔离子共聚物(PICP)负载的纳米Pd催化剂(Pd/PICP),考察Pd/PICP对苯酚选择性加氢反应的催化性能。通过透射电子显微镜(TEM)、X线衍射仪(XRD)和N2吸附-脱附分析仪等对催化剂进行表征,同时考察催化剂载体、反应溶剂和反应时间对苯酚加氢反应活性的影响。结果表明:Pd/PICP催化剂Pd颗粒粒径为2 nm左右,具有较大的比表面(635 m2/g)和孔体积(1.41 mL/g),在苯酚的还原反应中表现出较高的活性和选择性。在0.1 MPa H2下,n(Pd)∶n(苯酚)=1∶200,反应温度353 K,反应10 h,苯酚的转化率达到99%,环己酮的选择性达到97%,同时催化剂反复使用5次活性几乎没有降低。     

贵金属-壳聚糖催化苯乙酮不对称转移加氢反应

将天然手性高分子聚合物壳聚糖(CS)负载到SiO2上后,再络合M(Pd、Pt、Pu和Ph)金属,制得了多相手性加氢催化剂M-CS-SiO2.在空气氛围下,以异丙醇为氢源,考察了M-CS-SiO2对苯乙酮不对称催化氢转移加氢反应的催化活性.研究了活性金属(Pd、Pt、Rh和Ru)、载体(ZSM-5、β、MCM-41、SiO2),及钯的前驱物对多相手性加氢催化剂性能的影响.结果表明:Pd-CS-SiO2对苯乙酮不对称转移加氢反应具有较好的催化加氢性能和对R-1-苯乙醇的对映选择性;Pd的前驱物对Pd-CS-SiO2的催化活性和对映选择性的影响较小;载体对Pd催化剂的催化活性和对映选择性的影响很大;在苯乙酮不对称转移加氢反应中,Pd-CS-β分子筛对R-1-苯乙醇的对映体过量值可达到65.7%.     

Pd/MC催化剂的制备及其对苯甲醇氧化制备苯甲醛的催化性能

采用浸渍法在介孔碳(MC)上负载Pd制备Pd/MC催化剂。采用X线衍射仪(XRD)、比表面积仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及H2程序升温脱附法(H2-TPD)对Pd/MC进行表征。考察Pd/MC水相催化氧化苯甲醇制备苯甲醛的性能。结果表明:MC具有良好的介孔结构及高比表面积;Pd纳米颗粒在MC表面高度分散并稳定;Pd/MC具有较高的氧化还原性。在优化反应条件苯甲醇1 mmol、n(Pd)/n(苯甲醇)=0.001、水4 mL、反应温度80℃、反应时间12 h、常压O2下,苯甲醇转化率达到99.6%,苯甲醛选择性为100%。催化剂重复使用5次,催化剂活性基本不变。     

二十面体钯纳米颗粒催化邻氯硝基苯的氢化

考察了γ-Al2O3负载的二十面体金属Pd纳米颗粒对邻氯硝基苯的催化氢化反应,初步探讨了该催化剂的催化性能.在氢压1 MPa、温度50℃、反应时间2 h的条件下,邻氯硝基苯转化率可达100%,邻氯苯胺的选择性可达65.4%;添加适当的金属离子可缩短氢化反应时间,转化率100%,邻氯苯胺的选择性可提高至88.1%.     

高分散负载Pd催化剂上CO氧化性能

制备高分散的负载型催化剂是充分利用在自然界中储量极为有限的贵金属资源的重要手段.采用不同方法制备一系列负载Pd催化剂,考察了不同载体负载Pd催化剂的CO氧化性能.发现以乙酰丙酮钯为前驱体制得的Pd/TiO2催化剂活性远高于Pd/SiO2和Pd/Al2O3催化剂的活性,在室温下就表现出较好的CO氧化活性,且在无气相O2条件下CO可以与Pd/TiO2催化剂表面的氧物种(晶格氧)反应生成一定量的CO2.分散度测试、CO吸附的原位红外光谱和程序升温还原的结果表明Pd/TiO2催化剂上Pd物种以高分散Pd0形式存在,并与载体之间存在强相互作用,这可能是Pd/TiO2催化剂具有低温活性的主要原因.     

高分子催化剂在对氯二苯甲酮合成中的作用

研究了不同高分子载体负载的Pd催化剂纤维素氧膦 -钯配合物、活性炭负载钯、SiO2 负载的氰乙基化可溶性蛋白质锚定钯以及Pd -Al2 O3 在对氯二苯甲酮合成中的催化行为 ,考察了催化剂的使用寿命 .结果表明不同载体与Pd产生不同的分散催化体系 ,具有不同的催化活性 ,催化剂可以重复使用 .XPS分析方法对催化剂的表征说明催化活性中心的质点是金属态钯     

钯单原子负载氮掺杂碳催化剂的制备及其室温催化甲醛水溶液制氢性能

以高温热解金属有机框架生成的氮掺杂碳材料(CN)为载体，钯单原子(Pd₁)为活性组分，制备负载Pd₁的催化剂(Pd₁/CN)。使用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(Raman)对Pd₁/CN催化剂进行了结构和形貌表征，并评价了其在室温条件下催化甲醛产氢性能。结果表明：Pd₁/CN催化剂的制氢性能明显优于常规Pd纳米颗粒(NPs)和负载Pd纳米颗粒的Pd/CN。分析反应条件对产氢性能的影响发现，在1 mol/L NaOH和0.6 mol/L HCHO浓度下，Pd₁/CN催化剂30 min内的产氢量最高，可达54.5 mL,并表现出优异的循环稳定性。     

Pd／γ-Al2O3催化剂合成甲基异丁基酮

采用等体积浸渍法制备了Pd/γ-Al2O3催化剂,用于丙酮一步法常压气相加氢制甲基异丁基酮.通过X射线衍射仪(XRD)及比表面积测定仪(BET)表征催化剂.考察了反应温度、氢酮摩尔比和催化剂中Pd含量等工艺条件对转化率和选择性的影响.经筛选,制备的0.5%Pd/γAl2O3催化剂,在反应温度为180℃、H2与丙酮的摩尔比为1.7∶1.0、进料液相空速为3.8h-1的条件下,效果最佳.丙酮转化率达28.0%,MIBK选择性达59.0%.     

多壁碳纳米管负载钯催化剂对乙醇氧化的电催化活性

以浓硝酸处理后的多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用水热法,用硼氢化钠还原pd2+-EDTA络合物,制得MWCNT负载的纳米钯催化剂(Pd/MWCNT).扫描电子显微镜(SEM)显示,纳米钯颗粒形成三维立体网状结构.利用循环伏安(CV)和计时电流法(CA)法,研究了碱性溶液中Pd/MWCNT催化剂对乙醇氧化的电活性.结果表明,与晶体Pd电极相比,Pd/MWCNT电极对乙醇的电化学氧化具有较高的催化活性,表现为较高的阳极氧化峰电流和强的抗毒化能力.通过不同电位范围、不同扫速以及不同乙醇浓度的CV研究,探讨了乙醇在Pd电极上的催化氧化机理和动力学特征.     

Pd对Cu/ZnO催化甘油氢解制取1,2-丙二醇性能的影响

通过共沉淀法和浸渍法制备负载微量Pd的Pd/Cu/ZnO (n(Cu)/n(Zn)=1/1.4)催化剂,采用H2程序升温还原 (H2TPR)、N2O吸附和H2吸附等方法对催化剂进行表征,在连续流动固定床反应器中考察Pd/Cu/ZnO催化甘油氢解的反应性能.结果表明:引入微量Pd降低了催化剂的还原温度,增强了催化剂氢吸附性能,但对催化剂活性Cu表面积的影响较小,有效地提高了催化剂上甘油氢解反应的稳定性.从Pd表面溢流到Cu表面的活化氢原子降低了H2O对催化剂活性Cu的氧化.     

TiO2纳米管负载V2O5催化剂的制备、表征及其在3-甲基吡啶氨氧化反应中的应用

采用10 mol/L NaOH溶液对商品化TiO2进行碱处理制备TiO2纳米管,通过X射线粉末衍射、N2吸脱附、扫描电镜等手段表征了碱处理温度和时间对TiO2纳米管结构和形貌的影响.研究发现:120～150 ℃碱处理生成TiO2纳米管,180 ℃则为纳米棒;400 ℃焙烧后纳米管的BET比表面积大于100 m2/g,而纳米棒的比表面积小于50 m2/g.以TiO2纳米管为载体,采用浸渍法制备V2O5负载的催化剂,拉曼(Raman)光谱、程序升温还原(H2-TPR)分析等表明钒氧物种在TiO2纳米管表面呈高度分散状态.3-甲基吡啶氨氧化反应结果表明,以120 ℃制备的TiO2纳米管为载体负载V2O5催化剂的催化选择性最高.     

载钯量对轻质烷烃异构化催化剂(Pd/HM)性能的影响

采用MR-GC80型压力微反装置,在空速2h~(-1)、氢油分子比8:1、氢压2MPa、反应温度260℃和280℃反应条件下,考察了钯/氢型丝光沸石(Pd/HM)催化剂的含钯量对正己烷异构化反应活性,选择性,稳定性的影响,并结合脉冲激反装置对反应机理进行了探讨。结果表明:钯含量在0.025—0.25%范围内,活性和选择性均随含钯量的增加而提高;超过0.85%,则呈下降趋势;HM载钯后稳定性有明显的改善。催速失活试验表明:0.25%Pd/HM和0.5% Pd/HM催化剂具有相同的稳定性。在Pd/HM上正己烷异构化反应的机理为酸性和双功能结合的复合机理。     

还原条件对Pd/Al2O3催化剂上对硝基苯酚加氢性能的影响

用过量浸渍-液相还原法制备Pd/Al2 O3催化剂,采用等离子发射光谱仪(ICP)、X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征,并在对硝基苯酚催化加氢反应中考察其催化性能.结果表明:还原剂的类型、还原温度和还原时间对Pd/Al2 O3催化剂的晶型和活性影响显著.当采用水合肼(N2 H4·H2O)作还原剂、0℃还原30 min时,催化剂表现出较高的对硝基苯酚加氢活性,加氢速率达到22.7 mmol/(min·g),对氨基苯酚的选择性为100％,收率为99％.与工业常用骨架Ni催化剂的性能进行比较,Pd/Al2 O3催化剂在活性、选择性和稳定性都明显优于骨架Ni催化剂.     

Au/γ-Al2O3催化剂上高浓度甲醇催化消除反应的研究

采用沉积沉淀法制备了负载型Au/γ-Al2O3催化剂,并进行了BET、SEM等表征.对高浓度甲醇蒸汽进行催化消除反应.探讨了载体粒径、金含量和活化气体(O2、N2、H2)对催化剂性能的影响.结果表明:载体粒径不同的催化剂表面积不同,不同的活化气体对反应产物有很大影响.在O2活化的最佳催化剂Au(2.0%)/γ-Al2O3(0.4-0.5 mm)上浓度为86.3 g/m3的甲醇的最低全转化温度是170℃,产物中CO2和甲醚的选择性分别为99.7%和0.3%,达到国家安全排放标准.图1,表3,参16.     

氮掺杂碳凝胶负载钯催化硝基苯加氢制苯胺

硝基苯催化加氢是当前工业上制备有机化工原料苯胺的主要方法。以氮掺杂碳凝胶(N-CX)为载体制备了Pd催化剂用于液相硝基苯的催化加氢制苯胺反应。用X-射线衍射、N_2物理吸附对催化剂的物相和织构进行了表征,考察了氮掺杂量、反应压力、反应温度、反应时间对反应活性的影响,并测试了催化剂的多次循环使用性能。结果表明:N-CX具有微孔碳材料的织构性能,作为载体能高分散在其表面的Pd纳米粒子,并在氮/碳前驱体质量比为0.5时制备的N-CX最适宜作为Pd催化剂的载体。反应的最佳条件是H_2压力为1.0 MPa,反应温度为60℃,反应时间为1.0 h。在上述条件下,催化剂显示出一定的循环反应活性,但转化率和选择性随着循环次数的增加有所下降。     

负载型钯催化剂用于氯代芳烃Suzuki交叉偶联反应的研究进展

Suzuki交叉偶联反应是一类典型的形成碳-碳单键的反应,是以金属钯(Pd)为催化剂,卤代芳烃与有机硼酸化合物进行的交叉偶联反应.相对于传统仅用价廉易得的氯代芳烃化合物为反应原料的Suzuki交叉偶联反应,负载型Pd催化剂有着催化高效、分离简便、可重复使用等优点.简述了不同载体负载的Pd催化剂对于氯代芳烃的Suzuki交叉偶联反应的研究进展.     

TiO_2负载小尺寸Pd及其催化性能研究

纳米TiO_2作为一种"环境友好型催化剂和催化剂载体"受到广泛的关注,期望拓展纳米TiO_2以及复合材料在环境和能源方面的应用.以纳米TiO_2作为载体,采用低压旋转蒸发自组装,再通过煅烧得到TiO_2负载小尺寸Pd的复合材料.通过粉末X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)对Pd/TiO_2的晶体结构、微观形貌和光学性质进行表征.将催化剂用于光催化降解抗生素环丙沙星,发现Pd/TiO_2能显著提高光催化活性,可能是因为负载Pd起到传输电子作用.将催化剂用于60℃条件下甲酸制取氢气,发现TiO_2没有活性,而负载型Pd催化剂能促进甲酸分解得到氢气.