钛硅分子筛挤条成型催化剂研究

研究了钛硅分子筛挤条成型催化剂在丙烯环氧化反应中的催化性能,探讨了分散剂、造孔剂及造孔剂用量对丙烯环氧化反应性能的影响．实验表明．采用不同分散剂制备的成型催化剂可以有效缓解反应热效应;在成型中加入的造孔剂有利于反应热和目的产物环氧丙垸从催化剂中导出．在催化剂成型中加入分散剂和造孔剂都能够提高环氧丙烷选择性,尤其是使用造孔剂效果更为明显．在挤条成型催化剂中加入3％聚乙二醇可以显著提高环氧丙烷选择性．由造孔剂形成的二次孔(约1．5nm)是影响环氧丙烷选择性的重要原因。     

Ag修饰La0.6Sr0.4MnO3基催化剂氧物种的谱学表征

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备钙钛矿型La0.6Sr0.4MnO3 氧化物, 并用Ag 对其进行修饰,制得Ag/La0.6Sr0.4MnO3 催化剂.活性评价结果显示, Ag 的修饰能显著提高原基质催化剂La0.6Sr0.4MnO3 对低浓度CH3OH和CO完全氧化的催化活性, 相应于95% CH3OH和CO转化所需反应温度T95分别可低至421 和370 K. 催化剂的XPS和LRS谱学表征结果揭示, 在6% Ag/La0.6Sr0.4MnO3上, 具高度反应活性的表面氧物种O22- (a)和O-(a)在总表面氧中所占克分子百分数(m ol% )几近未经Ag 修饰的基质体系La0.6Sr0.4MnO3 的两倍. O2-TPD测试结果证实,Ag 对La0.6Sr0.4MnO3基质的修饰、掺杂和部分取代使其对O2 的低温吸附能力大为提高,诱生出一类数量可观具有低温吸-脱附性能的吸附氧物种. 本文结果表明, Ag/La0.6Sr0.4MnO3 催化剂对CH3OH和CO完全氧化高的催化活性与Ag 的修饰提高了催化剂对氧的低温吸附活化能力, 并使催化剂上对CHX, CH3OH, HCHO和CO具高度反应活性的表面氧物种O22- (a)和O-(a)的相对含量明显增加密切相关.     

Cu催化剂上丙烯直接氧气环氧化制环氧丙烷的研究进展

 环氧丙烷是一种重要的石油化工原料。目前工业上生产环氧丙烷的方法主要有两种：氯醇法和Halcon法。氯醇法对环境造成严重污染,Halcon法又面临联产物的问题。利用分子氧为氧化剂进行丙烯气相催化环氧化是生产环氧丙烷最理想的方法,同时也是催化领域最具挑战性的课题之一,尤其在Cu催化剂上开展丙烯环氧化反应是近年来兴起的1个研究方向,相关报道并不多。本文首先简单介绍了Ag、TS-1/H₂O₂、Au体系上环氧丙烷绿色合成的研究现状,并分析了各个体系的优缺点和工业化应用前景,然后详细综述了Cu催化剂上丙烯直接氧气环氧化的研究进展,包括Cu催化剂的制备方法、修饰剂的选择、金属助催化剂等对丙烯环氧化性能的影响,并对其前景进行了分析展望。     

K+-FeOx/SBA-15催化剂中共存阴离子对其丙烯环氧化性能的影响

考察了在以N2O为氧化剂的丙烯气相环氧化反应中，FeOx／SBA-15催化剂上添加具有不同阴离子的钾盐修饰时，共存阴离子对K^＋-FeOx／SBA-15催化剂的丙烯环氧化反应性能的影响．研究表明，共存阴离子的电子亲和势是影响催化剂活性中心反应性能的重要因素．阴离子的电子亲和势越大，其所修饰的活性氧物种的亲电氧化性高，催化剂的丙烯环氧化性能高．与其它阴离子相比，KCl修饰的FeOx／SBA-15催化剂具有最佳的丙烯环氧化催化性能．     

乙腈为溶剂的丙烯直接环氧化连续反应研究

针对无醚化副产物的丙烯环氧化工艺,以TS-1分子筛为催化剂,双氧水为氧化剂,乙腈为溶剂,考察丙烯直接环氧化连续反应中反应物摩尔比、反应压力、反应温度、双氧水质量分数和进料质量空速等条件对双氧水转化率及环氧丙烷选择性的影响;研究丙烯、双氧水、乙腈体系下的丙烯环氧化反应机制以及乙醛的形成机制。结果表明:在优化的反应条件下,采用乙腈为溶剂后体系中没有醚化副产物形成,环氧丙烷的选择性为100%,双氧水的转化率和环氧丙烷的收率可达88%和71%;乙腈作为非质子性溶剂,环氧化反应活性较采用醇类溶剂时偏低,其惰性和弱碱性能有效抑制环氧丙烷的开环,从而避免生成醚化和水解副产物。     

H2O2为氧源Li/MgO催化苯乙烯环氧化

以H2O2为氧源,乙腈为溶剂,考察了Li掺杂MgO,Li/MgO,对苯乙烯环氧化反应的影响.并用X射线衍射、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)对Li/MgO进行了表征.结果表明,随Li量增加(1%~5%),苯乙烯转化率和环氧化物选择性增加.5%Li/MgO,苯乙烯转化率达99.5%,环氧苯乙烷选择性为95.9%.增加Li量至11%,Li/MgO的活性和选择性基本不变.这主要归于Li/MgO碱的强度和强碱位数目的变化.     

钛硅催化剂的酸碱改性处理

在甲醇－水体系中进行丙烯环氧化反应时，丙烯与双氧水在骨架钛上生成环氧丙烷，TS－1中含有的微量酸中心能够导致环氧丙烷与溶剂反应生成丙二醇，1－甲氧基－2－丙醇和2－甲氧基－1－丙醇，还能促进双氧水的分解，降低双氧水的有效利用率，这种酸中心主要来自于TS－1中硅羟基，配位不饱和的Ti^4 产生的L酸中心与微量铝产生的B酸中心，考察了TS－1催化的丙烯与双氧水环氧化过程中的酸碱效应，以及微量添加物的作用，结果表明：添加微量钠盐（Na2CO3或NaSO4)或NH4OH可以明显提高环氧丙烷选择性，采用氨水作为微量添加物能够明显提高催化剂的稳定性，酸处理无法脱除催化剂中微量铝，反而引入了部分酸中心，结果导致环氧丙烷选择性下降。     

Ag@Cu_2O纳米立方体核壳结构对光助丙烯氧化反应的影响

传统的丙烯氧化反应的生产工艺复杂并且会带来大量污染废弃物,相比之下丙烯与氧气直接进行氧化反应具有很大的优势.然而,关于如何提高这种丙烯氧化反应的催化效率的报道较少.该文以Ag纳米立方体为种子,通过外延生长成功构建了具有核壳结构的Ag@Cu_2O纳米立方体,研究了其核壳结构对光助丙烯氧化反应的影响.催化测试结果表明,Cu_2O壳层有效抑制了丙烯的过度氧化,提高了丙烯醛的选择性.此外,Ag@Cu_2O核壳结构不仅有助于Cu_2O壳层的光生电子-空穴的高效分离,而且还可以充分利用内核Ag的表面等离子体共振效应提高局部反应温度.因此,这种核壳型催化剂能够有效地利用光来提高丙烯氧化的反应速率.     

基于钨基催化剂的环己醇氧化反应

研究了以过氧化氢为氧化剂,在WO3,Na2WO4*2H2O,Na9[SbW9O33]和自制[CTA]9[SbW9O33]等钨基催化剂的作用下,环己醇选择性氧化制备环己酮的反应,并对反应物的物质的量之比、反应温度、反应时间等进行了优化.发现催化剂[CTA]9[SbW9O33]的活性最高,在80 ℃下, n(过氧化氢)∶n(环己醇)∶n([CTA]9[SbW9O33])为75∶50∶0.06时,反应2 h可使环己醇的转化率达到97.4%,环己酮的选择性为99.7%.     

钼系,钼铋系和三元钼铋基氧化物上氧吸附物种的EPR研究

研究了一元MoO_3/SiO_2体系中新电氧物种O~-和O_2~-的形成,说明气相氧和晶格氧都能产生这类氧物种,二元体系MoO_3-Bi_2O_3/SiO_2上丙烯催化氧化的选择性随着O~-、O_2~-自旋浓度的降低而提高的实验事实说明O~-、O_2~-是导致非选择性氧化的表面物种.在MoO_3-Bi_2O_3/SiO_2中添加磷组份可能促进氧吸附态的转化O_2?O_?~-?2O?2O~(2-)(晶格)向右进行,因而提高反应的选择性,铁作为第三组份引入时,可使体系中产生氧化还原偶Fe~(3 )/Fe~(2 ),这有利于提高丙烯氧化的选择性。     

选择性加氢脱硫催化剂Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3的制备与表征

采用溶胶-凝胶法获得TiO2-Al2O3复合载体,研究了该复合载体负载Co、Mo后制备的Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂在FCC汽油重馏分加氢脱硫反应中的催化性能,重点考察了复合载体TiO2/(TiO2+Al2O3)对催化剂加氢脱硫活性和选择性的影响,并对催化剂和载体进行了BET、IR和NH3-TPD表征.实验结果表明:催化剂加氢脱硫活性和选择性均随载体中TiO2含量的增加而增加.表征结果表明催化剂的比表面积、孔容和平均孔径均随载体中Ti O2含量的增加而减小;随着TiO2含量的增加,催化剂酸中心强度和酸量有所增大,但变化量不大;催化剂载体的L酸量逐渐增大.载体表面仅有微量的B酸.     

碱土金属氟化物／三氧化二钆催化剂的甲烷氧化偶联性能

考察碱土金属氟化物／三氧化二钆在甲烷氧化偶联反应中的催化性能．发现在Ｇｄ＿２Ｏ＿３中添加碱土金属氟化物，Ｃ＿２选择性和收率都有明显提高。当Ｇｄ＿２Ｏ＿３摩尔含量相同时，催化性能按Ｃａ－Ｓｒ－Ｂａ顺序递增，在８０％ＢａＦ＿２／Ｇｄ＿２Ｏ＿３催化剂上Ｃ＿２选择性和收率分别达５９．５％和１８．７％．ＸＲＤ分析结果表明，在含氟催化剂中出现了四方Ｇｄ＿４Ｏ＿３Ｆ＿６新相，其结构与立方ＣａＦ＿２，ＳｒＦ＿２和ＢａＦ＿２相似．可能有利于物相之间的匹配及载流子传递．ＸＰＳ测试发现，催化剂表面上存在着（或Ｏ￣－）物种．与Ｇｄ＿２Ｏ＿３相比，在含氟的催化剂中，Ｏ＿１ｓ结合能较高，表明该吸附氧物种所带电荷较少，对提高Ｃ＿２选择性有利。     

浸渍法制备的Cu/Al2O3催化剂上仲丁醇的催化脱氢

采用浸渍法制备Cu/Al₂O₃催化剂. 研究了Al₂O_{3< /sub>晶形对催化剂结构和性能的 影响, 考察了催化剂对仲丁醇脱氢活性和选择性的影响. 借助BET, XRD和TPR对催化剂进 行 表征, 结果表明, 载体影响催化剂表面铜物种的存在状态. 对载体进行处理, 可 获得性能较佳的仲丁醇脱氢催化剂.}     

草酸对磷钨酸催化氧化环己烯合成己二酸的影响

报道了在无相转移剂条件下,用磷钨酸催化过氧化氢氧化环己烯合成己二酸,收率最高为72.6%.草酸的加入使己二酸产率明显提高,在优化条件下即反应物摩尔比为环己烯∶过氧化氢∶磷钨酸∶草酸=1∶4.0∶0.002∶0.0315时,80℃反应8h收率可达87.7%.这与草酸的配体效应有关.该方法避免了昂贵且有毒的相转移剂的使用.     

纳米结构Mn2O3催化H2O2分解亚甲基蓝的研究

文章以微米球和纳米棒两种形貌的Mn2O3分别作催化剂,用XRD和TEM对其结构与形态进行了表征,研究了它们对H2O2分解亚甲基蓝的催化性能.结果表明,分别以微米球和纳米棒两种形貌的Mn2O3作催化剂,H2O2分解亚甲基蓝的脱色反应均符合一级反应动力学,反应速率常数分别为0.002 24 min1和0.007 24 min-1,Mn2O3纳米棒的催化性能优于Mn2O3微米球.在以Mn2O3纳米棒为催化剂的条件下,研究了亚甲基蓝的初始质量浓度、H2O2的质量分数以及催化剂的用量对亚甲基蓝脱色率的影响.     

稀土金属氧化物对Pd/Al2O3催化剂上Pd的分布和蒽醌氢化活性影响

分别以稀土金属硝酸盐和Na2PdCl4水溶液浸渍条形Al2O3,制备了系列用于蒽醌法生产过氧化氢的Pd-RE·Al2O3催化剂.考察了稀土金属氧化物(La2O3,Pr2O3,Nd2O3,Sm2O3)对催化剂上Pd的分布和活性的影响.使用电子探针显微分析(EPMA),H2-O2滴定,N2物理吸附等方法对催化剂进行表征.结果表明,加入适量稀土氧化物,能增加催化剂BET表面积,减小催化剂的Pd层厚度,增加催化剂表面Pd浓度,提高Pd金属分散度,因而提高了催化剂的氢化活性,其影响顺序是:La2O3>Nd2O3>Pr2O3>Sm2O3.     

镁铝尖晶石本征色心的计算机模拟

利用计算机模拟技术和经验参数化方法,通过对镁铝尖晶石(MgAl2O4)晶体结构、晶格形成能及本征缺陷形成能的计算,论证了镁空位VMg^2-、氧空位Vo^2 和少量的AlMg^ 是MgAl2O4中的本征点缺陷．并指出其会以[VMg^2--Vo^2 ]空位对和[VMg^2--2lMg^ ]的形式实现电荷补偿．     

Zr-Mn-Fe/Al_2O_3的低温脱硝性能

采用浸渍法用ZrOCl2.8H2O,Mn(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O制备了Zr-Mn-Fe/Al2O3复合催化剂.通过调节质量分数分别为2%,5%和10%金属元素锰和锆的负载量制备了不同的催化剂,测试了其在NH3条件下的低温脱硝活性,研究了不同组分配比和氧气含量对催化剂脱硝性能的影响.通过在载体上分别单独负载Mn,Fe和Zr来探究脱硝过程中起主要作用的催化活性组分.实验结果表明,在体积分数φ(NO)=0.05%,摩尔比n(NH3)∶n(NO)=1∶1和φ(O2)=3.6%的条件下,制备的催化剂5Zr-5Mn-10Fe/Al2O3表现出很高的催化活性,在180℃时脱除效率超过了98%,是一种良好的低温SCR催化剂.Mn在脱硝过程中是主要的活性组分,而Zr和Fe是助催化组分.此外,在反应过程中通入一定的氧气,可以明显提高NO的脱除效率,能促进NO的转化.     

SO42-/ZrO2-Al2O3-Al固体酸催化合成乙酸己酯

采用铝阳极氧化法制备了Al2O3-Al一体型载体,通过浸渍的方法将固体超强酸SO42-/ZrO2引入到Al2O3-Al上,得到一种新型的固体酸催化剂SO42-/ZrO2-Al2O3-Al,用XRD和NH3-TPD等技术对其结构和表面酸性进行了表征,并研究了反应条件等因素对催化合成乙酸己酯催化性能的影响。结果表明,SO42-/ZrO2-Al2O3-Al固体酸对乙酸己酯合成反应具有很好的催化活性和选择性,催化剂不经处理,可循环使用多次,与一些常见的催化剂相比,具有明显的优点。     

微波反应制备纳米TiO2-Fe2O3复合材料及其光催化性能

以TiCl4,FeCl3为原料,尿素为沉淀剂,采用微波加热,均相沉淀法合成了一系列纳米TiO2-Fe2O3复合材料.XRD分析证明反应前驱体为非晶态,500 ℃以上转变为锐钛矿结构.TEM形貌观察,粒子基本为球形,平均粒径为20 nm.EDS分析证明产品中Ti∶Fe的分析测定值与实际的投料值基本一致,并且掺杂均匀性好.光吸收及光催化实验发现Fe的摩尔分数为5%时,光催化效果最好,在日光照射180 min后,此TiO2-Fe2O3复合材料对藏蓝染料溶液降解率接近100%.