富氧条件下烃类选择性催化还原NOx研究进展--金属氧化物催化剂体系及NO还原反应机理

综述了负载或非负载的金属氧化物催化剂体系上,富氧条件下NO的非选择性催化还原反应性能及反应机理.着重讨论了还原剂种类、催化剂结构与化学性质对催化反应的影响及催化剂的耐水性和耐SO2性能.探讨并总结了金属氧化物催化剂体系上NO的还原机理.     

以Cu－ZnO／SiO_2作催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯反应中ZnO的助催化作用

使用连续微型反应器、程序升温还原、Ｘ－射线衍射光谱及红外光谱等方法研究了在甲醇脱氢制甲酸甲酸甲酯反应（以两种方式制得的Ｃｕ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２作催化剂）中ＺｎＯ的助催化作用．研究发现，加入ＺｎＯ后，催化剂的活性、选择性及稳定性得到了提高，而催化剂的还原温度却降低，此外，还增加了Ｃｕ在载体上的分散度．根据红外光谱的结果，提出了可能的反应机理．     

钴卟啉催化硝酸盐电化学还原反应

利用电化学还原技术,不仅可以降低水中硝酸盐的含量,还可以产生羟胺等重要的化工原料.本文以钴卟啉作为催化剂催化硝酸盐电化学还原反应,探索硝酸盐浓度和pH值对该反应的影响.研究表明,该硝酸盐还原反应高度依赖于反应体系的pH值.当pH值由1升高到2时,反应在很大程度上被抑制了;同时,当pH值一定时,硝酸盐的浓度成为影响该反应的另一主要因素;当pH=1时,硝酸盐浓度降低一个数量级,NH3OH+和 NH+4的生成浓度大大降低;而当pH值进一步升高时,硝酸盐浓度的影响基本可以忽略.基于以上的结果,我们分析并初步探讨了硝酸盐还原反应的反应机理.     

负载型杂多酸上乙烷氧化脱氢反应途径

以O2为氧化剂,以负载在SiO2上的Keggin型杂多酸为催化剂,研究了催化剂酸性和TRP曲线特性对乙氧化脱氢反应活性的影响,并探讨了相关反应机理和具体反应途径,研究发现：乙烷氧化脱氢反应主要产物是乙烯、一氧化碳和二氧化碳;反应以气相自由基反应为主,伴随着表面反尖的发生;催化活性受弱酸性和TRP曲线特性的影响较大,酸性越强,反应的起燃温度越高,且有适宜TRP还原峰温的催化剂反应活性最好。     

r-Al2O3负载钯催化合成肉桂醛的方法研究

制备三丁基锡氢化物、肉桂酰氯及高分子载钯催化剂Pd(Ⅱ)/r-Al2O3，研究了Pd(Ⅱ)/r-Al2O3对三丁基锡氢化物还原肉桂酰氯制备肉桂醛反应的催化活性，考察了催化剂的使用寿命．采用正交试验对影响反应的因素进行了考察，确定了最佳催化条件，对反应机理进行了研究和探讨．     

γ-Al2O3负载钯催化合成肉桂醛的方法研究

制备三丁基锡氢化物、肉桂酰氯及高分子载钯催化剂Pd(Ⅱ)/γ-Al2O3,研究了Pd(Ⅱ)/γ-Al2O3对三丁基锡氢化物还原肉桂酰氯制备肉桂醛反应的催化活性,考察了催化剂的使用寿命.采用正交试验对影响反应的因素进行了考察,确定了最佳催化条件,对反应机理进行了研究和探讨.     

TiO_2-SnO_2基钨催化剂的表面性质和NH_3吸附特性及脱硝机理

采用共沉淀法制备了TiO_2-SnO_2固溶体载体,浸渍WO_3得到系列x%WO_3/Ti O_2-Sn O_2脱硝催化剂,采用比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、程序升温还原(H2-TPR)、原位漫反射傅里叶红外光谱(in situ DRIFTS)等表征研究脱硝催化剂的微观结构、表面性质和NH_3吸附特性,并推测该催化剂表面的SCR脱硝反应机理.结果表明:负载WO3之后,随着负载量的增加,催化剂的比表面积有所减小;WO_3以无定形态存在于催化剂表面;催化剂还原特性和表面Brnsted酸量显著增强;催化剂的脱硝效率增加,其中12%WO_3/TiO_2-SnO_2催化剂在280~380℃的温度窗口具有90%的NO_x转换效率.原位漫反射红外研究结果表明,对于x%WO_3/TiO_2-SnO_2系列的催化剂来说,Brnsted酸中心是催化过程中的活性酸位,该催化剂脱硝反应遵循E-R反应机理.     

Pd/NiSMM上正己烷异构化的反应机理

通过对正已烷在Pd/NiSMM催化剂上的异构化反应产物分布的分析,以及与负载钯的氢型丝光沸石催化剂(Pd/HM)反应行为的比较,认为在Pd/NiSMM上烷烃异构化反应遵循既有双功能催化机理又有酸催化机理的综合催化反应机理。正构烷烃先按双功能催化机理生成单侧链异构烷烃,再在酸性中心作用下生成多侧链异构烷烃。双功能催化反应中所需要的Bronsted酸中心主要是在还原过程中产生的。镍的还原在提供了主要的金属催化功能的同时产生了大量的质子酸。钯的作用主要是促进镍的还原。我们发现Pd/NiSMM催化剂上的金属催化功能有余而酸性催化功能不足,因而设法增强其酸催化功能是改进该催化剂的方向。     

纳米蛋壳型Ca-Pd/SiO2催化剂的催化性能

在高压微反催化剂考评装置上,研究了自制的纳米蛋壳型Ca-Pd/SiO₂催化剂用于CO加氢合成甲醇的工艺条件,考察了催化剂的还原温度、反应温度和反应压力等因素对催化性能的影响。实验结果表明,该催化剂应用于CO加氢合成甲醇反应最适宜的还原和反应条件为：还原温度400℃,反应压力5MPa,反应温度300℃。在此工艺条件下,该催化剂呈现良好的活性和选择性,其活性为48.14mmol/(mol·s),选择性为92.93%。     

基于旋转圆盘电极评价氧还原催化剂催化机理的实验教学设计

该实验基于旋转圆盘电极测试Co/N/C型氧还原催化剂在酸性体系中催化氧还原的线性电位扫描,并计算电子转移数目,对催化剂的催化机理做出评价。通过该实验的学习,学生掌握了Co/N/C型催化剂的制备方法,更好地理解了氧还原反应机理和旋转圆盘电极的测试原理,适用于应用化学专业综合或仪器分析的实验教学。     

CO在Cu-Mn催化剂上催化氧化本征反应动力学研究

本文采用共沉淀法制备了用于低温CO催化氧化的Cu-Mn催化剂,对其进行了XRD分析和SEM表征,结果表明非晶态催化剂在室温下显示出良好的氧化活性。在50～80℃范围内研究了CO在所制备Cu-Mn催化剂床层上的催化氧化本征反应动力学,同时测定了CO在Cu-Mn催化剂上的催化反应等温线。结果表明,CO在Cu-Mn催化剂床层上的本征反应是一个表面反应控制的一级催化反应,反应的活化能是43.0kJ.mol-1。     

衣康酸加氢制备甲基丁二酸

间歇式应釜中,采用骨架Ni催化剂,对衣康酸加氢制备甲基丁二酸的工艺条件进行了研究,探讨了溶剂、反应时间、反应温度、催化剂用量及循环次数对加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为：甲醇为溶剂,反应时间为60min,反应温度为50℃,催化剂质量分数为10％,此时,衣康酸转化率为99．14％。催化剂循环使用5次后,衣康酸转化率仍在95％以上。采用傅里叶红外光谱、核磁共振对产物的结构进行了分析。     

季铵型阳离子淀粉的合成研究

以木薯淀粉为原料与阳离子醚化剂和碱性催化剂的混合物进行反应，采用湿法合成季铵型阳离子淀粉。通过对季铵型阳离子淀粉取代度和反应效率等重要指标的分析，着重讨论了合成过程中反应温度、反应时间、醚化剂用量、催化剂用量等因素对取代度及反应效率的影响；确定了用氢氧化钠为催化剂时的最佳反应条件。所得产品适用于造纸工业。     

强酸性阳离子交换树脂催化制备醋酸正丙酯的工艺研究

以正丙醇、冰醋酸为原料,强酸性阳离子交换脂作为催化剂,催化合成醋酸正丙酯,考察了催化剂的使用寿命,再生能力及反应温度、反应时间、催化剂用量、酸醇摩尔比对合成醋酸正丙酯的影响.强酸性阳离子交换树脂催化制备醋酸正丙酯适宜的条件为:反应时间为2h,催化剂用量(以醋酸质量计)为15%,沸腾状态反应,酸醇摩尔比为1∶1.在选定的实验条件下,反应的转化率为68.06%.催化剂的使用寿命较长,再生能力较强.     

竹炭基固体酸加压催化高酸值油脂的降酸效果

 选取4年生的慈竹和浓硫酸为原料制备竹炭基固体酸催化剂,考察用该催化剂催化油酸和甲醇酯化反应,以模拟高酸值油脂的酯化降酸效果,并研究了醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间及重复利用性等因素对转化率的影响.通过单因素试验确定甲醇和油酸体积比为1∶1,催化剂用量为2%,反应温度为120 ℃,反应时间为4 h的条件下,其油酸转化率为94.70%,通过和无催化剂对照试验对比,油酸转化率提高50%,催化剂重复使用到第5次时,油酸转化率仍可达到72.47%.     

交联/多相聚氨酯体系化学流变性的研究

通过采用不同催化体系及在同一体系下不同催化剂的用量,研究了聚氨酯交联多相体系的化学流变性.探讨了胺、锡催化剂以及胺/锡复合催化剂对化学流变性的影响,研究了相对粘度与反应转化率的关系.结果表明:胺催化剂对反应初期的催化作用较强,反应初期的相对粘度增加也较快;锡催化剂在凝胶点附近具有"相对粘度下降"现象,在反应转化率达到45%时,相对粘度最低;胺/锡复合催化剂反应初期粘度增加明显,凝胶点附近粘度有下降趋势.得到了相对粘度与转化率的数学模型.     

2，4-二硝基甲苯加氢反应历程及操作条件对反应速率的影响

研究2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)在Ni/硅藻土催化剂上的加氢反应历程和操作条件对反应速率的影响.通过GC-MS分析,提出2,4-DNT加氢合成2,4-二氨基甲苯(2,4-TDA)的反应历程.用初速率分析法考察操作条件对反应速率的影响,分析结果表明:在最佳实验条件下,当搅拌速率达1 500 r/min时,反应进入本征区;反应速率随催化剂用量的增加而线性增加;反应速率随压力和温度的升高而加快;温度与催化剂用量是影响2,4-DNT加氢反应速率的关键因素.     

催化剂催化聚酯的大分子酰胺化反应制备尼龙6T

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和己二胺为原料,在溶剂环丁砜中进行大分子酰胺化反应制备一种半芳香聚酰胺(尼龙6T)。研究了不同反应温度和催化剂用量分别与产品的反应产率、酯-酰胺基团的转化率和特性粘度的关系,得到制备较高产率、酯-酰胺基团的转化率和特性粘度的尼龙6T产品所需的最佳反应条件,并进一步研究了催化剂催化大分子酰胺化反应的作用。     

用磷钨酸／膨润土催化乙醇脱水制乙醚

膨润土经磷钨酸处理和热预处理制得了催化剂、用连续流动法，气－固相反应催化乙醇脱水制乙醚，催化效果良好，用正交试验法选择出乙醇脱水剂乙醚的适宜反应条件，并分别探讨了磷钨酸负载液浓度，反应温度和反应物进样流速对催化活性的影响。     

Liquid-phase aerobic oxidation of benzyl alcohol catalyzed by mechanochemically synthesized manganese oxide

Benzyl alcohol oxidation by molecular oxygen using solid manganese oxide as a catalyst and n-heptane as the solvent was studied in the liquid phase. The catalyst was synthesized by a simple mechanochemical process at room temperature and was characterized by different physical methods. The catalyst was highly active and 100% selective for benzyl alcohol conversion to benzaldehyde. The solid catalyst can be recovered from the reaction mixture by simple filtration and can be re-used. We found n-heptane to be an excellent solvent for the oxidation reaction, and that the catalyst did not leach into solution.