Cu/SBA-16催化剂及其催化苯酚羟基化性能

为研究介孔催化剂的催化性能,采用pH调节浸渍法合成了具有三维介孔结构的Cu/SBA-16催化剂,并借助催化活性测试、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、原子吸收光谱（AAS）、N_2吸附-脱附和氢气程序升温还原（H_2-TPR）方法分析了pH和Cu负载量对其催化苯酚羟基化性能的影响。结果表明：在pH=7.0条件下制备的Cu/SBA-16催化剂（w（Cu）=7.2%）表现出较好的苯酚羟基化活性;引入Cu物种后的催化剂较好地保持了SBA-16分子筛的三维笼状孔道结构;当Cu质量分数低于16.3%时,Cu物种主要以高分散的CuO形式存在于Cu/SBA-16的孔道内,该CuO物种在苯酚羟基化反应中起关键作用。该研究为进一步探讨Cu/SBA-16催化剂结构与反应性能间的联系奠定了基础。     

Keggin结构磷钼钒酸催化苯直接羟基化

采用乙醚反萃取方法制备磷钼钒酸催化剂H3+nPMo12-nVnO40(n=0~5),利用X射线粉末衍射(XRD)、红外(FTIR)以及等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对催化剂进行表征,并以H2O2为氧化剂,考察催化剂对苯直接羟基化反应的催化性能,探讨不同钒原子数目对所制备磷钼钒酸催化活性的影响,研究了反应时间、催化剂用量、H2O2用量等对催化反应的影响.结果表明,合成磷钼钒酸催化剂具有典型的Keggin结构,钒原子取代数目对催化剂的催化活性有明显影响,其中H7PMo8V4O40表现出最高的催化活性,在实验优化条件下,苯直接羟基化为苯酚的收率达到19.5%.     

Fe/S耦合催化剂的合成及其芬顿催化性能

采用低温真空冷冻干燥方法,以FeSO₄和Na₂S为原料合成了含NaFe₂OH(SO₃)₂·H₂O、FeS和FeS₂等主要成分的复合物芬顿催化剂,采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征,并以苯酚为目标污染物,研究该催化剂对苯酚的催化降解性能. 结果表明:在催化剂投加质量浓度为0.3 g/L,H₂O₂初始浓度为50 mmol/L和pH为4.0的条件下,1 g/L的苯酚在反应30 min时的去除率为97%. 这说明该芬顿催化剂对高质量浓度苯酚的去除性能良好,在有机污染物的去除领域具有重要的应用前景.     

不同载体的固体酸催化剂对糠醛渣水解制乙酰丙酸催化性能的影响

首先用一步法合成了一种介孔分子筛,然后分别以常规微孔分子筛ZSM-5、介孔分子筛SBA-15以及自制分子筛为载体制备了三种不同载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)固体酸催化剂.以糠醛渣为原料,研究了三种不同载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)固体酸催化剂对纤维素水解制乙酰丙酸催化性能的影响,在相同的反应条件下自制载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)催化剂显示了较好的催化性能.在优化的反应条件下,反应温度在220℃、反应时间60 min、固体酸用量10%左右、液固比15∶1,自制载体催化剂乙酰丙酸收率可以达到72.3%.     

Pd/SBA-15催化剂的制备及交叉偶联反应研究

通过两步法制备了一种钯负载的介孔SBA-15催化剂(Pd/SBA-15),并将其应用于Suzuki反应,研究其催化交叉偶联反应性能.结果发现Pd/SBA-15催化剂对该反应具有良好的催化效果,催化循环实验表明其结构稳定、易于回收,有较好的应用前景.     

Ag/SBA-15的制备及其催化CO选择性氧化反应性能

以SBA-15为载体,采用双溶剂法制备了不同负载量的纳米银催化剂,考察了催化剂样品催化CO选择性氧化性能,以X射线衍射、透射电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱等手段表征了催化剂的结构.结果表明:负载量为5.76%的Ag/SBA-15催化剂在CO选择性氧化反应中表现出优异的催化性能.     

功能化氧化石墨烯催化CO2的化学固定

通过一锅法将氨基官能化的咪唑离子液体嫁接在氧化石墨烯(GO)和硅铝酸盐中孔分子筛(SBA-15)上，用来催化合成环状碳酸酯. 通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和元素分析(EA)对催化剂的结构、热稳定性以及氨基官能化咪唑离子液体的嫁接量进行了研究. 在环加成反应过程中，GO-NH₂的活性高于SBA-15-NH₂. 最佳条件: 催化剂用量0.15 g、反应温度130 ℃、CO₂压力1.5 MPa和反应时间5 h，碳酸丙烯酯的产率达到96.46%. 此外，催化剂具有可回收性并可以连续5次重复使用.     

Ce4+-S2O82--SBA-15催化剂合成乙酸正丁酯

本文采用无溶剂法将Ce(SO4)2、(NH4)2S2O8与煅烧的主体材料SBA-15分子筛进行人工研磨混合后焙烧,制备了Ce4 -S2O82--SBA-15催化剂.将催化剂应用于冰乙酸与正丁醇反应合成乙酸正丁酯的酯化反应中, 采用正交实验确定较优的工艺条件为:反应时间120min, n冰乙酸:n,正丁醇=1:1,2, 催化剂用量为0.0375g(相当于冰乙酸质量的5%).在此条件下乙酸正丁酯反应产率在95.13%.实验表明所合成的固体酸催化剂具有良好的催化性能,具有可重复使用性能.     

H3ZnPMo10V2O40纳米催化剂的固相合成及其催化性能

采用室温固相反应法合成出H3ZnPMo10V2O40.6H2O的纳米催化剂,用元素分析I、R、XRD、TEM等手段确定其组成、结构和性能,同时考察了其用于苯-过氧化氢直接羟化合成苯酚反应的催化活性和机理.结果表明:产物仍保持杂多阴离子的Keggin结构,晶粒尺寸约为12 nm,比表面积为148 m2.g-1;在催化苯羟基化的反应中,活性中心是钒的过氧化物,苯酚收率>50%,选择性>98%.     

K/Ag-SBA-15催化剂用于低温苯甲醇气相选择性氧化制苯甲醛

采用浸渍法制备K/Ag-SBA-15催化剂,并在低温苯甲醇气相选择性氧化制苯甲醛反应中研究其催化性能。结果表明,对于0.5-K/Ag-SBA-15催化剂,在反应温度为240oC时,苯甲醇的转化率为96%,苯甲醛的选择性为94%。通过XRD、XPS对催化剂进行表征。由XRD结果发现,随着K,Ag摩尔比增加金属Ag颗粒在SBA-15孔道内的分散程度随之增加。另外,XPS结果分析发现,K2O可以使更多的电子富集在金属Ag颗粒表面。     

SO42-促进铈改性SBA-15分子筛催化合成乙酸正丁酯

采用一步法制备了铈改性SBA-15分子筛(Ce-SBA-15),进一步用硫酸浸渍处理改性分子筛以增强分子筛表面的酸活性中心.以改性材料为催化剂催化合成乙酸正丁酯,考察了催化剂的制备条件.实验结果表明,将铈改性SBA-15分子筛以1 mol/L硫酸浸渍后,在500℃条件下焙烧3 h,用于合成乙酸正丁酯,反应2h后,酯化率可达到97.28%.     

焙烧温度对CuOx/活性炭催化苯酚制苯二酚的影响

以乙酸铜为铜源,利用浸渍法制备了CuO_x/活性炭催化剂,用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热失重（TGA）、N₂吸附-脱附等方法表征了催化剂.以苯酚过氧化氢羟基化反应为模型反应,研究了焙烧温度对CuO_x/活性炭催化性能的影响,并以最佳焙烧温度下制得的CuO_x/活性炭为催化剂,对苯酚羟基化反应的工艺进行了简单讨论.结果表明,高温下,部分氧化铜被还原为氧化亚铜,提高了CuO_x/活性炭的催化活性.450 ℃焙烧5 h的CuO_x/活性炭具有最高的催化活性.以0.05 g CuO_x/AC-450为催化剂,50 mL水为溶剂,1.88 g苯酚,2 mL 30%的过氧化氢为氧化剂,反应时间为60 min,反应温度为70 ℃,苯酚转化率为45.35%,邻苯二酚的选择性为24.11%,对苯二酚的选择性为67.13%.     

疏水基团对介孔材料SBA-15-SO_3H催化性能的影响

采用直接合成方法制备含有不同量疏水基团-CH3固体酸SBA-15-SO_3H.通过X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和N_2吸附-脱附等手段对催化剂进行表征,并在乙酸正丁酯酯化反应中进行催化性能评价.结果表明:随着疏水基团甲基含量的增加,样品的疏水性增强,酯化反应的酯化率有所提高,酯化率最高达到75.89%.     

人造沸石负载铜催化剂催化苯酚羟化反应研究

考察了以离子交换法制备负载Cu的人造沸石为催化剂在水溶液中催化苯酚羟基化反应中的性能。研究了催化剂铜负载量、催化剂用量、H2O2用量、反应时间、反应温度等条件苯酚转化率和苯二酚选择性的影响。实验结果表明,铜负载量为3%的铜离子交换沸石表现出了良好的催化活性和苯二酚的选择性。在优化条件下,苯酚转化率可达到49%以上,苯二酚的选择性大于97%。回收催化剂的活性可通过将回收的催化剂于550℃条件下煅烧1 h加以恢复。     

碳修饰SBA-15型分子筛在乙炔氢氯化反应中的应用

聚氯乙烯(PVC)是使用最广泛的塑料制品之一,氯乙烯单体(VCM)被应用于合成聚氯乙烯。由于中国贫油、多煤的资源结构,乙炔氢氯化反应被广泛应用于合成氯乙烯单体。本研究以碳修饰的SBA-15型分子筛为载体制备1%Au Cl3/C-SBA-15催化剂,该催化剂对于乙炔氢氯化反应的反应条件如下:反应温度为180℃,体积空速为150h-1,HCl与C2H2的填充比为1.15。通过透射电镜、比表面积测试仪、傅里叶红外仪和拉曼光谱仪等对该催化剂的结构特征和表面形貌进行表征,结果表明:碳被成功地掺杂在SBA-15表面;碳层的存在明显提高了催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化活性,并且延长了催化寿命,1%Au Cl3/4C-SBA-15的乙炔转化率可以达到90%。采用X射线衍射(XRD)、比表面积测试法(BET)以及热重分析(TGA)分析催化剂的失活原因,结果表明Au3+被还原成AuO、金颗粒的团聚以及积碳是引起催化剂失活的主要原因。     

绿色化一步合成苯酚的研究进展

苯直接羟基化合成苯酚是有机合成中具有挑战性的课题之一.本文总结了近十年来国内外各种反应体系,以H2O2、O2为绿色氧化剂,催化一步苯氧化羟基化反应,并对各方法进行了述评和展望.     

铜锰基SBA-15催化剂的制备及其甲苯燃烧消除的催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法分别制备了Cu、Mn和CuMn（物质的量比为1∶1）的质量分数为5%～17%的Cu/SBA-15、Mn/SBA-15和CuMn/SBA-15催化剂,以及Ce质量分数为2.5%～7%、CuMn（物质的量比为1∶1）质量分数为12%的Ce/CuMn/SBA-15催化剂,在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能,用X-射线衍射、透射电镜、程度升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。活性评价结果表明,Cu质量分数大于12%时,Cu/SBA-15催化剂具有好的活性;Mn质量分数大于8%时,Mn/SBA-15催化剂具有好的活性;CuMn质量分数大于8%时,CuMn/SBA-15催化剂具有好的活性。并且相同Cu、Mn质量分数的双组分催化剂比单组分催化剂的活性要好,在Ce/CuMn/SBA-15催化剂中,Ce质量分数为2.5%～3.5%时,能提高催化剂的活性。结构研究表明,所有催化剂的SBA-15介孔结构仍然保持,并且Cu、Mn等活性组分都已分散在SBA-15分子筛的孔道中。在Ce/CuMn/SBA-15催化剂中,Ce质量分数小于5%时能促进CuMn的分散,并且提高了催化剂的氧化还原能力。     

同构替代镧掺杂SBA-15负载钴基催化剂对费-托合成性能的影响

利用同构替代成功地合成了La-SBA-15(La质量分数分别为5%,10%,20%),并且各质量分数的La-SBA-15很好的保持了SBA-15规整的二维六方结构。分别用SBA-15和La-SBA-15为载体,采用共浸渍法制备了四种负载量相同的钴(质量分数为10%)的催化剂,通过氮气等温吸附-脱附,X-射线粉末衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),氢气程序升温还原(H2-TPR),等手段进行该催化性能的表征。其费-托合成活性测试表明,在相同条件下,催化剂10Co/La-SBA-15(5%)和其它催化剂相比,其催化活性和C5+选择性得到显著提高。     

盐酸二苯美仑化合物合成的工艺改进

以苯甲醇、苯酚为起始原料,利用相转移催化法经4步反应合成盐酸二苯美仑化合物,反应总收率61%.反应过程中采用了优化的工艺技术,通过提高催化剂活性Al2O3的用量,结果使中间体2-苄基苯酚收率超过文献值8%.整个合成具有原料价廉易得、反应条件温和等特点.     

纳米TiO2/介孔ZSM-5协同过硫酸盐光催化降解硝基苯酚废水

以具有介孔结构的ZSM-5沸石分子筛负载纳米TiO2制备出性能良好的复合型催化材料.结合扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附等温线(BET/BJH模型)和X射线衍射进行表征,并将其协同过硫酸盐光催化降解硝基苯酚废水.结果表明:在pH为4.5,催化剂投加量为0.8g/L,,FeSO4为0.8g/L,Na2S2O8为1.6g/L,常温下反应240min,对硝基苯酚(50mg/L)去除率达到98.4%.