糠醛及其衍生物催化加氢制备1,5-戊二醇研究进展

糠醛是重要的生物质平台分子,其合理转化是生物质利用领域的重要课题之一. 1,5-戊二醇是一种具有巨大市场应用前景的聚合单体,研究糠醛及其衍生物选择性氢解制备1,5-戊二醇,在生物质转化和催化加氢理论研究领域都具有重要的意义.本文综述了四氢糠醇、糠醛、糠醇选择性加氢制备1,5-戊二醇的研究现状、催化剂类型和催化性能.对于具有优异1,5-戊二醇选择性的酸性氧化物修饰的贵金属类催化剂,从活性金属种类、金属-氧化物之间的协同作用、氧化物酸性影响、溶剂效应、不同催化剂体系中的构效关系,以及相关催化机理进行阐述.同时,对比了非贵金属类催化剂的研究现状,并对研究趋势和重点作了展望.     

异丙醇-丙酮-氢气化学热泵放热反应器内丙酮催化加氢:颗粒内热质传递的影响

颗粒内传热传质对IAH-CHP固定床放热反应器性能具有重要影响.本文建立了管径和催化剂颗粒直径之比n=4的圆柱形放热反应器120°的三维局部模型,使用Fluent商业软件对模型内流场、组分和温度分布进行了模拟研究.重点研究了颗粒内传热传质特性对组分分布、温度分布、异丙醇产量及选择性的影响,并给出了最优的催化剂颗粒直径dp和催化剂内部微孔直径d0值.模拟结果表明,颗粒内温度分布较均匀,对反应影响不明显;大的dp值和小的d0值会显著增大催化剂颗粒内部的反应物浓度和反应速率梯度,降低催化剂的使用效率,降低异丙醇选择性.优化模拟结果说明,对于丙酮高温加氢放热反应,球形催化剂颗粒应选择催化剂颗粒直径1 mm,微孔直径10 nm.     

裂解汽油一段加氢催化剂的研究进展

乙烯工业副产物裂解汽油是芳烃抽提的重要原料,加氢精制是处理裂解汽油最有效、最经济的方法.文章主要介绍了裂解汽油一段加氢钯系、镍系催化荆的研究进展,同时指出裂解汽油一段加氢催化剂在工业应用上存在的问题.     

CO_2/H_2O绿色溶剂体系的特性及对催化加氢反应的作用

H2O与超临界CO2(scCO2)作为绿色溶剂取代传统挥发性有机溶剂在催化反应中的应用研究取得了较大的进展.本文主要介绍CO2/H2O绿色溶剂体系的特性及其在催化加氢反应中的作用,从体系的特性及H2O分子、CO2分子与反应物分子、中间产物、产物分子间的相互作用,阐述CO2/H2O体系对催化加氢反应速率、产物选择性的影响及促进作用.     

贵金属/陶瓷催化膜制备:溶胶粒子表面修饰技术

80年代初,非对称中孔γ-Al_2O_3陶瓷膜成功地商用.由于无机膜具有高温热稳定性和表面可修饰性,从而引起了人们对无机膜反应器的广泛兴趣与重视.近年来无机膜反应器的研究工作主要集中在脱氢反应、加氢反应和选择氧化等催化反应上.无机膜在膜反应器中可以起分离作用,除去反应区的产物之一,从而提高反应的转化率;也可以用来调控反应区中反应物之一的加入计量和反应物的接触,改善反应的选择性.     

四氢呋哺的研究 Ⅰ.糠醛的催化脱羰

四氢呋喃是制造高分子化合物的基本原料之一,由此可以制成尼龙6-6、丁苯橡胶及卡普纶等,所以利用农业副产品糠醛经脱羰制成呋喃,然后加氢而成四氢呋喃,实具有工业上的重要意义。Whitman 首先利用 Cr-Zn-Mn 氧化物混合催化剂并通入蒸汽,将糠醛脱羰而制成呋喃。最近V(?)ndor 说明该反应在动力学上属于二级反应,并提出总反应如下:     

山梨醇催化选择脱水的新进展

近年来,随着化石资源的日益枯竭,对可再生资源——生物质及其衍生物的研究越来越受到人们的重视.尤其是葡萄糖的加氢产物——山梨醇,已经成为重要的生物质转化平台化合物而受到人们极大的关注.山梨醇可以通过一次脱水生成1,4-脱水山梨醇,也可以通过二次脱水反应生成异山梨醇,而这两种脱水产物都是非常重要的化工原料.本文对山梨醇催化选择性脱水方面的新进展进行了简要评述,最后简要总结了该领域的发展趋势.     

锆双组元氮化物的制备及加氢脱硫性能

高比表面(通常BET比表面大于100 m~2·g~(-1)的γ-Mo_2,作为一种具有广阔应用前景的催化新材料,近年来引起了催化界的极大关注.在烃类加氢反应中γ-Mo_2N的催化活性可与Rh,Pd,Pt等贵金属催化剂相比拟.尤其是对石油馏分的深度脱硫、脱氮、脱氧更具特色.前人的研究结果表明这种催化剂的活性及选择性与催化剂的比表面密切相关.然而,高比表面氮化物的制备一直阻碍着这一新型、高效催化剂新材料的迅速发展.如何在缓和条件下合成出大剂量、高比表面的氮化物,并使其具有优异的催化性能就成为这类催化剂的关键所在.本文利用双组元过渡金属化合物与NH_3的程序升温氮化气固反应,合成出较大剂量、高     

Pt/TiH2催化剂上的氢活化及异裂加氢

<正>催化加氢是化工生产过程中的重要环节,被广泛应用于精细化学品、医药、燃料等的合成.氢气的活化可以通过其均裂或异裂活化实现.在多相催化中均裂加氢更为普遍,而氢的异裂需要克服较高能垒,较难实现.不过,在不少加氢反应中氢异裂更有利于极性不饱和基团的加氢~([1,2]).如何发生氢异裂,氢异裂的必要条件是什么等问题一直是多相催化加氢反应中研究者感兴趣且具有挑战性的课题.     

有机稀土配合物加氢新催化体系的研究

Evans和Marks曾合成出具有加氢活性的有机稀土氢化物,[(C_5Me_5)_2NdH]_2对于烯烃加氢具有很高的活性。我们认为有可能直接用有机稀土配合物与活性碱金属氢化物在反应过程中原位形成少量有机稀土氢化     

为汽车快速“加氢”

美国研究人员最近研制出一种可为汽车快速“加氢”的新技术．以该技术为核心的新型存储系统可在5分钟内给汽车加满足够行驶500公里的氢燃料。     

超声强化雷尼镍活化新生氢气对水中三氯生的降解机制

催化加氢脱氯是实现水中三氯生(triclosan,TCS)降毒去稳的有效方法.实际应用中,对贵金属催化剂的过度依赖和密闭的加压反应体系是制约该方法工业化应用的关键因素.本研究以阴极析氢反应产生的新生氢气(nascent H_2,Nas-H_2)作为雷尼镍(Raney Ni,R-Ni)催化剂的氢源,建立了温和条件下三氯生高效还原脱氯的催化加氢体系.结果表明,雷尼镍/新生氢气体系中三氯生的还原遵循准一级反应动力学,反应2.0 h后,三氯生的转化率为96.3%,脱氯率为68.8%.其中,雷尼镍活化新生氢气产生的吸附态氢原子(hydrogen adatoms,H_(ads)~*)为反应性物种.为了深化三氯生加氢脱氯,向反应体系中引入超声波(ultrasonic,US),三氯生转化率及脱氯率分别增至99.0%和86.5%,新生氢气的原子利用率达到0.21%.超声增强的氢化性能归因于空化作用提高了雷尼镍催化活性,并将新生氢气泡破碎为易活化的纳米氢(nanoscale H_2,Nano-H_2)气泡,促进了H_(ads)~*的产生,增加了反应物种之间的有效碰撞次数.通过对反应中间产物的测定分析,提出了三氯生逐级加氢脱氯的反应去除机制,反应最终产物为2-羟基二苯醚.该研究可望应用于水中多卤代有机污染物的高效脱卤.     

四氢呋喃的研究——Ⅱ.呋喃加氢反应的动力学

Bradly 和 Smith 曾先后初步研究过在有溶剂存在下,呋喃在氧化铂催化剂上加氢反应的动力学,但是他们的工作都是在较低的压力范围内进行的(小于5大气压)。为了适应工业生产上的实际要求,作者等拟在高压情况下(20—100大气压)应用 Raney 镍系催化剂,将纯粹液体呋喃加氢,生产四氢呋喃.(?)(液)+2H_2(气)(?)为此对该反应系统的动力学进行了初步研究,由一系列的实验数据建立了反应前期的动力学方程式,并证明该反应可符合 Arrhenius 方程式,求解了该式中的活化能和频率因数。     

分子筛催化酯化反应

醇酸直接酯化是合成酯类的重要反应。但使用分子筛为酯化反应的催化剂,尚未被广泛研究和应用。本年代初難波征太郎等注意到合成沸石能催化皂化反应,并用电导法测定水解速度。王秋莹等应用分子筛催化丙烯酸和一缩二乙二醇酯化反应,从反应生成水量来求反应产率。本文采用合成沸石在液相中催化醇酸直接合成三十多种酯。 本法可用于合成伯、仲、叔醇羧酸酯,产物纯度高,合成沸石可回收使用,可成为工业酯化的一种方法。     

三核钨簇合物[W_3O_2(O_2CCH_3)_6(H_2O)_3]·ZnBr_4·8H_2O簇骼[W_3O_(17)]~(2+)的振动和简正振动分析

众所周知,和一般常规浸渍法相比,以金属原子簇化合物作为母体所制备催化剂在一系列的反应中(如CO加氢,甲酰化反应等)显示了很高的催化活性。另一方面,我们也知道,双金属催化剂的表面结构明显地不同     

苯并苊类化合物在气溶胶中的检出及其环境地球化学意义

在燃煤源气溶胶中检测出2个相对分子质量为202的芳烃化合物, 通过加氢色谱-质谱分析, 结合文献数据确定为苯并苊类. 对不同来源气溶胶组成研究表明, 苯并苊广泛存在于城市大气气溶胶中, 在桔杆、木碳及煤的燃烧产物中浓度很高, 而在汽车排放气体颗粒物、降尘、环境污水、土壤及河道沉积物中含量较低或无法检出. 分析了苯并苊类的可能来源其环境意义, 认为苯并苊类的浓度有可能成为污染源识别及贡献率评价的重要指标.     

破坏加氢条件下硷性氮化合物的转化

Ⅰ.几个单体氮化合物的转化历程由抚顺古城子煤低温焦油小型连续液相加氢试验结果表明,氮化合物在过程中起了复杂变化,低沸点强硷性分有很大增加,但其中低级吡啶硷不多,伯、仲胺类约占42—46%。为了进一步了解这些反应,进行了某些模型单体氮化合物加氢转化的研究。     

四氢呋喃的研究——Ⅲ.呋喃的高压加氢

由呋喃制造四氢呋喃从热力学上来看是毫无疑问的,ΔH_(300°K)=-36.6千卡,ΔF_(300°K)=-18.8千卡;但是为了克服动力学上的障碍,对反应条件的研究实具首要意义。作者等曾应用第一报告方法制得的呋喃,在30—100大气压的范围内进行了上述加氢动力学的研究。本文进一步研究反应温度、压力及不同的催化剂对于转化率、产率、副产率的影响,尤其是对于加氢反应速度的效应。(一)催化剂的研究考虑到催化剂对于反应(1)的选择性和活性,我们采用 Raney 镍系催化剂,系将 Raney 系合金粉碎     

镍基非晶态合金超细微粒催化剂的表面状态和催化性能

近年来,采用化学还原方法已制备出多种成分的过渡金属(Fe,Co,Ni)一类金属(B,P)非晶态合金超细微粒.这类材料由于兼具非晶合金和超细微粒的特点,可望成为一种新型催化剂材料.目前在非晶态合金超细微粒的制备和基本物性的研究方面已取得重大进展,但对其催化性能的研究还很少.本工作用化学还原方法制得镍基非晶态合金超细微粒,应用TEM,XRD,XPS,表面积测试和乙烯加氢反应评价等物理化学手段研究了B,P的加入对镍基非晶态合金超细微粒表面状态和催化性能的影响,以揭示类金属B,P的作用,为深入研究非晶态合金超细微粒表面结构与催化性能之间的关系提供基本信息.     

催化“抗体”

美国伯克里加利福尼亚的化学家利用一种“抗体”来催化没有酶的反应。在人体中,抗体是一种复杂的蛋白质,通过识别并结合外来分子以保护人体免受感染。这种特性已引起化学家的注意,他们想利用它作为“人工酶”来加速化学反应。他们已制成一种能催化 Diels—Alder 反应的抗体。后者是有机化学家