不同孔径SBA-16负载钴基费-托合成催化剂催化性能研究

以不同孔径的SBA-16介孔分子筛为载体、硝酸钴为钴源,采用满孔浸渍法制备了钴基费-托合成催化剂,并在固定床反应器中考察了载体孔径对催化剂的费-托合成反应催化性能的影响.结果表明:大孔径的载体负载的催化剂具有较大的钴颗粒粒径,较高的还原度和较低的钴分散度,其费-托合成反应稳定性相对较差;而小孔径的载体负载的催化剂具有较小的钴颗粒粒径,较低的还原度和较高的钴分散度,其费-托合成反应的催化活性较低.对比可知,当SBA-16的孔径为10 nm时,其负载的催化剂15%Co/SBA-16-100具有较高的CO平均转化率和较好的催化反应稳定性.     

二氧化碳甲烷化催化剂的紫外可见光谱研究

用固体漫反射紫外可见光谱法对用于二氧化碳甲烷化的第Ⅷ族担载型金属催化剂作了研究。结果表明，担载后的金属主要以氧化物形式分散于载体之上；焙烧温度的提高会促使金属离子进入载体氧化物晶格，生成难以还原的尖晶石结构而影响活性；第二组份金属的加入可对尖晶石的生成起到一定的抑制作用；催化活性随金属担载量提高，但过高的担载量可能引起金属氧化物的游离及烧结     

Selective oxidation with dioxygen by gold nanoparticle catalysts derived from 55-atom clusters

Supported gold nanoparticles have excited much interest owing to their unusual and somewhat unexpected catalytic properties, but the origin of the catalytic activity is still not fully understood. Experimental work on gold particles supported on a titanium dioxide (110) single-crystal surface has established a striking size threshold effect associated with a metal-to-insulator transition, with gold particles catalytically active only if their diameters fall below approximately 3.5 nm. However, the remarkable catalytic behaviour might also in part arise from strong electronic interaction between the gold and the titanium dioxide support. In the case of industrially important selective oxidation reactions, explanation of the effectiveness of gold nanoparticle catalysts is complicated by the need for additives to drive the reaction, and/or the presence of strong support interactions and incomplete understanding of their possible catalytic role. Here we show that very small gold entities ( approximately 1.4 nm) derived from 55-atom gold clusters and supported on inert materials are efficient and robust catalysts for the selective oxidation of styrene by dioxygen. We find a sharp size threshold in catalytic activity, in that particles with diameters of approximately 2 nm and above are completely inactive. Our observations suggest that catalytic activity arises from the altered electronic structure intrinsic to small gold nanoparticles, and that the use of 55-atom gold clusters may prove a viable route to the synthesis of robust gold catalysts suited to practical application.     

过渡金属表面的成键特性及与几何结构的关联

提出了按第一与第二近邻微环境分类表面原子的方法,根据表面原子与体相原子近邻微环境的差异提出了表面原子轨道成键强度的概念,编写了相应的计算程序.这样,金属表面的化学吸附与催化性能可直观地与表面原子的几何特性相联系.这一方法也有助于建立过渡金属表面与原子簇的化学活性的关联.     

团簇V3B2的结构与成键的DFT研究

为深入了解团簇V_3B_2的结构和性质,基于密度泛函理论,在Becke3LYP/Lanl2dz量子水平下对团簇V_3B_2的几何结构及成键进行了系统的研究。对团簇V_3B_2的可能构型分别在二、四重态下进行全参数优化计算和频率验证,并结合E_(ZPE)数据表明构型1(4)最稳定;在合成路线3V+2B→V_3B_2中,各构型均能自发进行。对团簇各构型中各原子间成键行为分析发现,团簇中可能存在B-B近距离接触,金属原子V是体系的潜在活性位点。     

原子簇NiFeB2的结构及催化性能

利用DFT(密度泛函理论)方法,对原子簇NiFeB2的10余种可能构型在单重态下进行优化计算,分析比较了优化结果的能量、成键、电荷分布情况及不同构型的催化性能.结果表明:原子簇NiFeB2以B-B键较长的三角锥形1构型最稳定,是原子簇NiFeB2最有可能存在的构型,B-B在Ni-Fe异侧的平面四边形2构型次之;Ni-B,Fe-B原子间有强烈的成键作用且Fe-B间作用力比Ni-B间作用力大;各构型中电子由B转向Ni,Fe;在形成原子簇NiFeB2的过程中Fe,B原子的所有轨道均参与成键,Ni原子的4p,4s在其成键中起主要作用;除了B-B键较短的三角锥形3构型外的其它构型中Fe原子的催化活性高于Ni原子,B-B键较短的三角锥形3构型和直线型4构型可能具有较好的催化性能;在催化加氮和加氢上直线型4构型具有较好的催化活性.     

SiO_2修饰TiO_2负载钴基费-托合成催化剂及性能研究

采用Stber法和浸渍法制备了SiO2修饰的TiO2载体,并用浸渍法制备了钴基费-托合成催化剂,考察了其费-托合成催化性能.分别采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、低温氮气物理吸附-脱附、氢气程序升温还原(H2-TPR)等技术对载体和催化剂进行了表征,在固定床反应器上对催化剂的催化性能进行了评价.结果表明:SiO2的引入能减弱钴物种与TiO2之间的相互作用力,提高钴物种的还原性,使催化剂的催化性能显著提高.     

负载CuCl_2催化剂上甲醇气相氧化羰化制碳酸二甲酯的研究

经胺基官能团化介孔分子筛负载型CuCl2催化剂,表现出较高的甲醇转化率和碳酸二甲酯(DMC)收率以及较好的催化剂寿命.采用XRD、XPS和BET等对催化剂的体相结构和表面物种进行研究表明:(1)所合成介孔分子筛具有2～4nm的规整孔通道,足以容纳胺基官能团和CuCl2物种,同时留下供反应分子扩散和反应的适度空间,产生足够高的反应活性;(2)CuCl2与胺基之间存在的配位作用,有利于稳定活性中心铜离子,并使在甲醇气相氧化羰化制碳酸二甲酯反应条件下Cu(II)/Cu(I)之间的"氧化 还原"过程易于进行.     

水杨醛席夫碱配体在聚合反应中的研究进展

水杨醛席夫碱配体由于特殊的骨架结构已被广泛应用于制备多种聚合物催化剂,成为金属有机化学研究领域的明星配体。目前水杨醛席夫碱金属配合物几乎涵盖从第三族到第十四族的所有金属,并在多种聚合反应表现出优异的催化性能。本文结合水杨醛席夫碱的相关研究报道,首先简要介绍水杨醛席夫碱的种类,随后重点介绍水杨醛席夫碱配体金属化,及其金属配合物在烯烃配位聚合、CO2聚合和内酯开环聚合等聚合反应的应用。在此基础上,指出了今后水杨醛席夫碱配体在聚合反应研究的发展方向。     

介孔分子筛负载型铑膦配合物催化剂的制备

研究介孔分子筛ＭＣＭ－４１及其岁载铑膦配合物催化剂的制备,并用ＸＲＤ和ＦＴＩＲ对催化剂进行表征,活性结果表明,该催化剂的在丙烯氢甲酰化反应中的催化活性比其它分子筛负载的催化剂高。     

负载型Au/Al2O3系列催化剂的研究进展

负载型金催化剂作为一种新型催化剂,它优异的催化氧化性能引起越来越多化学工作者的关注.Au/Al₂O₃是催化剂制备中大量使用的典型氧化物载体.综述了近年来以Au/Al₂O₃为载体的系列Au/Al₂O₃催化剂的制备方法、催化性能及其活性中心结构的研究状况和发展趋势,讨论的主要反应包括CO低温催化氧化为CO₂、汽车尾气净化、含卤有机化合物的消除和甲烷催化燃烧.     

MSn_（10）（M=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni）团簇的稳定性和磁性研究

采用密度泛函理论（density functional theory,DFT）中的广义梯度近似（generalized gradient approximation,GGA）对Sn11团簇的4种同分异构体（对称性分别为D5h,D5d,D4h,D4d）的几何结构、电子结构计算研究,得出对称性为D5d的团簇最稳定.将Sn11团簇的中心原子替换成过渡金属原子成为MSn10（M=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni）团簇,对其稳定性和磁性进行了分析.在Sn11团簇中将中心原子替换成过渡金属原子后,束缚能都变小了,说明过渡金属原子的替换提高了原锡团簇的稳定性,其中NiSn10团簇的束缚能最小,稳定性最强.过渡金属原子都具有一定的磁性,当把这些原子掺入锡团簇后,过渡金属原子的磁性都有所减弱,其中MSn10（M=Sc,Ti,V,Ni）团簇的磁性完全消失,其原因在于掺杂后,团簇中各原子的电荷分布发生了变化.     

氢甲酰化铑催化剂立体化学的量子化学研究

氢甲酰化铑催化剂立体化学的量子化学研究廖代伟，林银钟，黄遵楠，彭亦如（化学系物理化学研究所固体表面物理化学国家重点实验室）均相和多相氢甲酸化反应及其催化剂自本世纪三、四十年代以来一直是催化界活跃的研究课题之一［１］．最近，徐奕德等［２］发表了关于氢甲...     

高分子无机锡配合物催化环己酮Baeyer—Villiger氧化性能研究

将聚酰胺一胺树状分子的一到三代通过固相合成担载于纤维素上,分别用2,4-二羟基苯甲醛和邻羟基苯甲醛对其外围的氨基进行了修饰,再与SnCl2·2H2O反应形成两类树状大分子金属锡配合物．用ICP、IR和XPS对此类配合物的结构进行了表征．将此类配合物用于30％双氧水氧化环己酮的Baeyer-Villiger（B-V）反应的非均相催化剂,研究表明,在此类配合物作用下,环己酮高选择性地转化为ε-己内酯．比较不同配体修饰的催化剂作用下的氧化反应情况,发现配体对金属的担载量和催化活性均有不同程度的影响．此类催化剂以天然高分子纤维素为载体,具有原料来源丰富、制备方法简单、催化反应时间短、可重复利用等特点．     

Mesoporous zeolite SBA-15 supported nickel diimine catalysts for ethylene polymerization

The novel mesoporous zeolite SBA-15 is successfully used as the support to immobilize late-transition metal nickel diimine catalyst, both in physical and chemical methods, EA, ICP, FT-IR and XRD are applied to characterizing these supported catalysts. The results of ethylene polymerization reveal that these supported catalysts have high catalytic activity as their homogenous counterpart does,moreover, polyethylene with a fibrous morphology is produced due to the channel effect of support, and both the molecular weight and molecular weight distributions of polymers are increased greatly.     

簇合物［M6S8(PEt3)6］n(M=Cr，Mo，W)电子结构与性质

采用LanL2DZ基组 ,对簇合物 [M6S8(PEt3) 6]n 模型 [M6S8(PH3) 6]n(M =Cr,Mo ,W ;n=- 1,0 , 1)进行从头计算研究 ,探讨该类簇合物的电子结构特征及其与性质的关系 ,研究不同金属原子对该类簇合物结构的影响、各原子之间相互作用对形成簇骼的影响等     

金属氧化物负载纳米贵金属催化剂上的常温CO氧化性能研究

用XRD、BET和H2-TPR等表征手段对不同方法制备的系列金属氧化物负载纳米贵金属催化剂2%Au/ZnO-Fe2O3和2%Au-Pt/ZnO进行了研究,在常温常湿条件下考察了它们的CO氧化反应性能。结果表明,随着双金属氧化物载体组成的变化,2%Au/ZnO-Fe2O3催化剂的晶相结构、比表面积及氧化还原性质有明显差别,并且对常温常湿CO氧化的稳定性有较大影响;第二组分贵金属Pt的添加促进了2%Au-Pt/ZnO催化剂中类碳酸盐物种的累积和纳米金粒子的聚集,从而引起CO氧化反应稳定性降低。     

金属纳米团簇在电化学领域的应用研究进展

尺寸小于2nm的金属纳米团簇是由几个到几百个原子组成的纳米结构材料.对于金属纳米团簇,由于其大部分甚至所有金属原子可能暴露于表面而具有高的表面原子比例,该独特的原子堆积结构使其具有高的表面活性,因此其在催化反应中具有重要应用价值.同时,其明确的原子排列和堆积结构使其可作为模型催化剂,用于研究纳米结构-性能之间的关系.笔者简要总结了近年来金属纳米团簇的研究进展和现状,重点总结了其在电化学领域的应用,包括电催化和电化学传感,最后对其未来在电催化和电分析领域的应用前景进行了展望.     

团簇Ni3CoP的成键和催化性质

基于密度泛函理论,以团簇Ni_3CoP为模型对非晶态合金Ni-Co-P的成键性质以及催化活性进行研究。发现团簇Ni_3CoP各构型中不同原子间的成键强度与作用效果存在差异,且对团簇Ni_3CoP的稳定性产生较大影响,其中Co-P成键键级所占比例的大小是单重态与三重态构型稳定性出现较大差异的主要原因;团簇Ni_3CoP中各原子对前线HOMO、LUMO轨道均有不同程度的贡献,为团簇Ni_3CoP的催化反应提供了良好的催化环境;Ni原子是前线轨道的主要贡献者且贡献分布范围广,说明Ni原子最有可能作为团簇Ni_3CoP潜在的催化准活性位并且能使团簇Ni_3CoP呈现出多样的催化活性;此外,Ni原子与Co原子对前线轨道的贡献呈"此消彼长"之势。