鸡蛋白四苯基双铁卟啉催化氧气氧化乙醇

制备了鸡蛋白固载四苯基双铁卟啉催化剂,用紫外可见光谱(UV-Vis)及傅立叶红外吸收光谱(FT-IR)技术对其进行表征.研究了固载催化剂催化氧气氧化乙醇选择性生成乙醛和乙酸的能力,并对固载催化剂及纯鸡蛋白的催化能力比较.实验结果表明:在最佳反应条件下,鸡蛋白四苯基双铁卟啉催化乙醇氧化的转化率为18.43%,选择性(乙醛+乙酸)是63.5%.在相同条件下,鸡蛋白四苯基双铁卟啉比鸡蛋蛋白的催化活性高.固载的金属卟啉和鸡蛋白中的转铁蛋白共同起催化作用.     

取代金属卟啉催化剂的构效关系及催化氧化机理

设计、合成了15种取代四苯基(铁、钴、锰)卟啉仿生催化剂,并用红外光谱、紫外光谱等进行了结构表征.在温和条件下,将其用于催化氧气液相氧化对硝基甲苯制取对硝基苯甲酸.考察了各种金属卟啉催化剂的活性,发现其催化活性随着环外取代基吸电子能力的增强而增大.进一步采用量子化学半经验PM3计算法对上述金属卟啉催化剂进行了计算,与其催化活性对比,发现金属卟啉分子微观结构参数与其催化活性具有很大的相关性.从理论上阐述了金属卟啉催化剂催化活性强弱的原因.     

纳米孔壳聚糖固载四(p-磺酸基苯基)铁卟啉催化氧化乙苯

为了模拟细胞色素P-450酶催化活性空腔,最大发挥固载金属卟啉的催化活性功能。研究以纳米孔壳聚糖微球(np-CTS)作为载体,通过离子键接枝四(p-磺酸基苯基)铁卟啉(Fe TPPSO3H),制备相关的纳米孔壳聚糖固载金属卟啉仿生催化材料(Fe TPPSO3-H3+N-np-CTS)。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射技术(XRD)、差热分析技术(TG),比表面测试(BET)和扫描电镜技术(SEM)对该催化材料进行形态与结构的表征。研究其催化氧化乙苯性能。实验结果表明:在最佳的温度(140℃),压力(0.8 Mpa)和1 mg的催化剂(Fe TPPSO3H)用量反应条件下,催化剂可再重复使用4次,平均的乙苯转化率为52.72%,选择性为63.85%,醇酮产率为33.67%,催化剂转化数为3.39×106。与相应无孔的壳聚糖固载金属卟啉仿生催化材料及未固载金属卟啉的催化性能相比,其催化氧气氧化乙苯生成主要产物的收率分别提高9.54%和2.40%。这表明纳米孔壳聚糖固载四(p-磺酸基苯基)铁卟啉催化剂材料,具有更好的催化性能。     

多孔壳聚糖四(p-磺酸钠苯基)锰卟啉的制备及其催化性能

为研究多孔壳聚糖金属卟啉选择催化氧气氧化甲苯的能力,以壳聚糖通过盐键和配位键固载四(p-磺酸钠苯基)锰卟啉,用UV-Vis和FT-IR波谱技术、TEM和TG对该催化材料进行结构表征,在无外加溶剂和助催化剂条件下探索其催化性能。结果表明:在优化反应条件(温度180℃,压力0.8MPa)下,多孔壳聚糖四(p-磺酸钠苯基)锰卟啉催化氧化甲苯的转化率为15.3%,醛醇产率5.5%,多孔壳聚糖四(p-磺酸钠苯基)锰卟啉对甲苯的催化效能分别比无孔壳聚糖四(对-磺酸钠苯基)锰卟啉和四(对-磺酸钠苯基)锰卟啉的提高了16.8%和49.3%。壳聚糖通过盐键和配位键固载金属卟啉提高了金属卟啉的重复使用性能,并增强了催化甲苯的能力。     

氧化石墨烯固载四(对-羧基苯基)锰卟啉催化氧化甲苯

为模拟细胞色素P-450酶催化活性空腔,提高昂贵金属卟啉的催化使用效率,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,通过π-π非共价键以及配位作用制得氧化石墨烯固载四(对-羧基苯基)锰卟啉的仿生催化材料。采用红外可见光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)和X射线光电子能谱分析(XPS)等技术对此催化材料进行表征,并运用于催化氧化甲苯的性能研究。研究结果表明,在较优条件(170℃,0.8 MPa)下,用含0.5 mg四(对-羧基苯基)锰卟啉的催化材料催化氧气氧化甲苯可以重复使用4次,其催化氧化甲苯的平均转化率为12%,醇酮产率为5%,基本保持四(对-羧基苯基)锰卟啉对甲苯的催化活性。这表明氧化石墨烯对四(对-羧基苯基)锰卟啉的固载作用能提高金属卟啉的催化使用效率,降低金属卟啉核心催化剂的成本,具有较好的应用价值。     

精细化学品的绿色氧化合成

氧化反应广泛应用于精细化学品的合成中,对氧化过程实现绿色化可有效地减少精细化学品合成中的污染物排放,提高其原子经济性.笔者以分子氧和过氧化氢等为氧化剂,开发了可循环回收反复使用的固体催化剂、高效的均相金属卟啉和酞菁催化剂,以及无金属的环糊精催化剂体系.结果发现钌改性的铁锰尖晶石、钌改性的水滑石类催化剂和钌改性的全硅分子筛均为有效的仅使用氧气为氧化剂的高效催化剂;在以非贵金属为活性中心构筑固体催化剂方面,制备了以镍和钒为活性中心的有效催化剂体系;通过对仿生催化氧化体系的研究发现,简单的金属卟啉可有效地转化环己烷到己二酸、促进烯烃的环氧化以及由硫醚生成亚砜,金属酞菁可将对硝基甲苯氧化转化为对硝基苯甲酸;在开发无金属催化氧化体系方面,采用β-环糊精作为催化剂,成功地实现了在水中多种有机物温和条件下的催化氧化转化.因此可以认为固体催化剂和仿生催化剂均为在温和条件下可活化分子氧或过氧化氢、实现绿色氧化合成的有效催化剂.     

鸡蛋黄四(4-甲氧基)苯基铁卟啉催化氧气氧化乙醇

制备了固体鸡蛋黄(HEY)及其固载四(4-甲氧基)苯基铁卟啉Fe T(4-CH3O)PP催化剂,用傅立叶红外吸收光谱(FT-IR)技术对其进行表征,并研究催化剂催化氧气氧化乙醇选择性生成乙醛和乙酸的能力。在同等催化反应条件下,固体鸡蛋黄及其固载铁卟啉催化剂的催化能力分别为:乙醇的转化率:15.01%和16.46%,主要产物的摩尔产率:8.60%和11.15%。结果表明:鸡蛋黄四(4-甲氧基)苯基铁卟啉的催化能力比鸡蛋黄的高。其原因可能是固载的金属卟啉和鸡蛋黄中的卵黄高磷金属蛋白协同进行催化作用。     

乙苯催化氧化合成苯乙酮中绿色氧化体系研究进展

综述了乙苯催化氧化制备苯乙酮的绿色氧化体系,介绍了催化剂和分子氧（空气）、双氧水（叔丁基过氧化氢）的协同作用,重点介绍了金属卟啉、过渡金属配合物、金属酞菁、分子筛、水滑石、杂多化合物等在绿色氧化体系中的催化活性。     

海泡石固载金属卟啉温和催化环己烷氧化反应

合成了海泡石固载金属卟啉,研究了它们对亚碘酰苯在常温常压下选择性氧化环己烷成为环己醇和环己酮反应的催化作用。研究结果表明,对环己烷的温和氧化反应,海泡石固载金属卟啉比未固载金属卟啉具有更好的催化性能和重复使用性能。     

CuCe-O_x催化剂表面物种对CO催化氧化性能影响

选取不同沉淀剂采用共沉淀法制备了CuCe-Ox复合氧化物催化剂.考察了沉淀剂对其CO催化氧化性能的影响.研究表明以氨水为沉淀剂的催化剂CO氧化活性最佳,它与CuCe-Ox催化剂具有较多的Ce~(3+)以及CuO物种有关.此外,采用氨水作为沉淀剂可促进CuO的生成,这是CO催化氧化的主要活性位点.     

负载型钙钛矿LaB_xMn_(1-x)O_3/堇青石(B=Co,Fe,Ni,Cu)催化燃烧苯的性能

采用柠檬酸盐法制备了LaBxMn1-xO3/堇青石(B=Co,Fe,Ni,Cu)催化燃烧催化剂,并用H2-程序升温还原(H2-TPR)、X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对其进行了表征,并考察其催化燃烧苯的活性和抗水性能。结果表明:LaCo0.5Mn0.5O3/堇青石催化剂能形成完善的钙钛矿晶相,表现出最佳的催化氧化苯的性能;载体经CeO2涂覆改性,起到协同催化和稳定剂的作用,从而有利于催化剂催化燃烧活性的提高和热稳定性能的发挥,在水蒸气存在下,催化剂亦可表现出良好的催化氧化活性。     

芳烃氨氧化反应催化剂载体的扩孔研究

研究了硅胶和氧化铝不同的扩孔方法 ,以其为载体制备氨氧化反应催化剂 ,并考察其催化性能。指出芳烃氨氧化反应催化剂载体应具有适宜的比表面积和较大的孔径 ,以利于提高催化剂的选择性     

键联法合成高分子负载金属卟啉催化剂的研究进展

高分子负载金属卟啉有望提高金属卟啉的催化活性和稳定性，能有效地与产物分离，因此成为研究的热门课题．综述了近年来以静电作用、轴向配位和共价键合成高分子负载金属卟啉催化剂的研究进展．以金属卟啉单体与其他单体共聚合成高分子负载金属卟啉催化荆有望成为新的热门课题．     

壳聚糖固载四（p磺酸基苯基）钴卟啉催化乙苯氧化作用

为了进一步研究壳聚糖固载四(p 磺酸基苯基)钴卟啉催化氧化乙苯的性能,将四(p 磺酸基苯基)钴卟啉通过离子键接枝壳聚糖制备高分子催化材料Co TPPSO3-H3+N-CTS,用紫外可见光谱( UV-Vis)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射技术(XRD)、差热分析技术(TG)和透射电镜技术(TEM)对该催化材料进行结构表征,并研究其催化氧气氧化乙苯的作用。结果表明,在较优的温度(140℃)和氧气压力(0.8 MPa)反应条件下,用含有1 mg Co TPPSO3 H的固载催化材料可重复使用催化氧化乙苯8次,其平均乙苯转化率为17.7%,苯乙醇和苯乙酮的选择性为76.4%,相应的醇酮产率为13.5%,催化剂转化数为3.62×105。这表明壳聚糖通过离子键接枝和氨基配位固载的四(p 磺酸基苯基)钴卟啉不仅具有较好的催化性能,还提高了金属卟啉的重复使用催化效率。     

含铌硅磷铝双功能分子筛催化剂的合成及结构表征

合成了铁磷铝(FeAPO-5)、铁硅磷铝(FeSAPO-5)和铌铁硅磷铝(NbFeSAPO-5)分子筛催化剂,并采用XRD、红外光谱和固体魔角旋转核磁共振等方法对合成的催化剂进行了结构表征。结果表明:合成的分子筛具有AlPO4-5的骨架结构,并且铁、硅和铌金属杂原子进入了分子筛骨架。以丙酮醛和甲醇作为合成丙酮酸甲酯的原料,考察了NbFeSAPO-5分子筛催化剂的催化氧化及催化酯化性能,结果表明铁元素进入分子筛骨架使催化剂具有良好的催化氧化性能,而硅和铌的引入提高了分子筛的酸性和催化酯化性能,使NbFeSAPO-5分子筛催化剂成为同时具有催化氧化和催化酯化性能的双功能催化剂。     

氧化锌固载四(4-羧基苯基)钴卟啉的催化性能

为研究[Co TCPP/ZnO]在无任何溶剂和还原剂的条件下催化氧化甲苯的性能,采用沉淀—烘焙法制备了氧化锌固载四(4-羧基苯基)钴卟啉[Co TCPP/ZnO]催化剂,并用UV-Vis、FT-IR和XRD技术对其进行了表征。结果表明:在较适宜反应温度180℃和压力0.6 MPa条件下,用仅含1.89×10-6mol Co TCPP的氧化锌四(4-羧基苯基)钴卟啉就可连续催化11次,催化效能平均值为:甲苯转化率6.84%,选择性50.47%,转化数6.52×104,比未固载的Co TCPP具有更好的催化性能和重复使用性能。这表明载体氧化锌对四(4-羧基苯基)钴卟啉[Co TCPP]具有良好的促进其催化能力和保护金属卟啉免遭氧化破坏的作用。     

非均相催化氧化降解苯酚中间产物分析及机理的初步研究

利用高效液相色谱分析了非均相催化剂催化氧化降解苯酚的中间产物,考察反应过程苯酚降解中间产物的变化规律,初步探讨非均相催化氧化降解苯酚的反应原理和途径.结果表明:降解中间产物主要有对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚和苯醌;催化剂本身并没有降解苯酚活性,是通过在其表面催化H2O2形成氧化性极强的氢氧自由基HO,HO氧化降解苯酚为不同的降解产物.     

介孔二氧化锰制备及其催化臭氧氧化草酸研究

采用纳米刻蚀法制备了介孔二氧化锰臭氧催化剂,并考察了其催化臭氧氧化降解草酸的性能.该催化剂高比表面积(142m~2·g~(-1))的有序纳米棒有利于催化剂活性位点的暴露和物质的吸附,从而增强了催化剂的催化活性.羟基自由基是催化臭氧氧化过程中产生的主要活性氧物种,该催化剂的羟基自由基产率是非介孔二氧化锰的2倍;朗缪尔吸附模型表明该催化剂对草酸的吸附能力是非介孔二氧化锰的9.42倍;该催化剂催化降解草酸的准一级反应动力学常数是非介孔二氧化锰的3倍.     

沸石负载钒络合物催化剂对烷烃氧化反应的择形选择性

制备了四价钒铬合物 VO(pic) 2 · H2 O催化剂及其分子筛负载型催化剂 VO(pic) 2 -Na Y,并以尿素过氧化氢 CO(NH2 ) 2 ·H2 O2 为氧化剂 ,考察了催化剂对正己烷和正庚烷等烷烃的催化氧化性能。实验结果证明 VO(pic) 2 -Na Y不但具有与 VO(pic) 2 ·H2 O相似的催化氧化活性 ,而且显示出对伯醇 (正构烷烃 )产物有较好的择形选择性。考察了 VO(pic) 2 -Na Y在连续搅拌釜式反应器中进行正己烷和正庚烷的非均相催化氧化反应的催化性能 ,并讨论了不同操作条件对烷烃氧化反应转化率的影响     

丙烷氧化脱氢制丙烯CexNi3-xV2O8催化剂的研究

采用草酸盐共沉淀法制备CexNi3-xV2O8系列催化剂(x=0,0.15,0.3,0.6,0.9),考察其对丙烷氧化脱氢制丙烯的催化性能.用BET、XRD、H2-TPR、电导测定等技术研究该系列催化剂的物理化学性质,并与其催化性能进行了关联.