二苯甲酰甲烷席夫碱过渡金属配合物的制备及仿酶催化活性研究

利用溶液法合成二苯甲酰甲烷席夫碱过渡金属配合物,用紫外、红外、热重分析方法对目标产物进行结构表征与确认,以过氧化氢残余率为指标,分析催化剂种类、催化剂与过氧化氢配比、反应温度、溶液酸度对催化反应的影响,研究该配合物作为模拟过氧化氢酶,对过氧化氢分解的催化性能。结果确定出配合物仿酶催化剂催化分解过氧化氢反应的最佳条件为:二苯甲酰甲烷缩苯丙氨酸席夫碱镍配合物催化性能最好,当其浓度为1.0×10-5mol/L时,控制过氧化氢浓度为0.05mol/L,温度55℃,溶液的pH值为8。配合物仿酶催化剂催化分解过氧化氢反应符合一级反应特征。     

高碳镍钼矿催化氧化镍钼分离工艺条件

研究了高碳镍钼矿催化氧化分离的工艺方法,并对工艺条件进行了探讨.通过单因素实验确定了高碳镍钼矿镍、钼分离的最佳条件：当硫酸浓度为15%,软锰矿的过量系数为20%,液固比3∶1,反应时间6 h,反应温度95 ℃,催化剂C与镍的质量比为4.4时,镍的浸出率可达到95.84%,钼的浸出率仅3.74%,钼主要以钼酸的形式富集于渣中,实现了镍、钼的初步分离.     

N2O/HTPB混合火箭发动机的试验和仿真

自行设计、研制了实验室尺度的N2O/HTPB(端羟基聚丁二烯)混合火箭发动机的原理样机,并进行系列试验.分析实时的试验数据,获得了HTPB退移速率方程,以及发动机推力、比冲等性能参数.建立了可模拟发动机工作和性能的仿真模型.发动机主要工作参数的模拟结果和试验数据吻合较好,误差不超过3%.计算结果显示氧化剂与燃料质量比随时间的变化受制于退移速率方程中的系数n, 对于N2O/HTPB这种推进剂组合,氧化剂与燃料质量比将随时间降低.对发动机性能的分析评估表明,低氧化剂与燃料质量比对发动机性能影响显著,故有必要增加N2O的流量.     

低温高效催化分解过氧化氢的Co-SiO_2催化剂

H2O2常在工业和实验室过程中用作绿色氧化剂,但其残留量需要分解处理,否则会对环境造成一定的污染.采用溶胶凝胶法合成M-SiO2(M=Ni、Zn、Fe、Bi、Cu、Al、Cd、Co)催化剂.考察了催化剂在低温条件下(5~20℃)对H2O2的催化分解性能,结果表明Co-SiO2催化剂对H2O2表现出优异的催化分解作用.当Co质量分数为8.0%时,Co-SiO2催化效果达到最佳.在5~20℃范围内,0.05 g 8.0%Co-SiO2催化剂对H2O2均表现出优异的催化分解性能.5℃下反应40 min时,10 mL 1.0 mol/L H2O2分解率为71.7%,20℃下分解率几乎达到100%.并以XRD对代表性的Co-SiO2催化剂进行表征,结果表明Co在SiO2中可能处于高分散状态.     

负载型高分子金属配合物的制备及其催化H2O2分解性能研究

以介孔分子筛MCM-41作载体制备了Cu()-壳聚糖(CS)高分子金属配合物为活性组分的催化剂Cu-CS/MCM-41,并利用红外光谱和低温N2吸附等手段研究了催化剂的结构特征.结果表明,Cu-CS/MCM-41催化剂的比表面积为208.6 m2/g,平均孔径和孔容分别为2.3 nm和0.27 cm3/g.将Cu-CS/MCM-41用于催化过氧化氢分解反应,当温度为20℃,pH=4.5,反应液体积为60.0 mL,H2O2的初始浓度为0.1443 mol/L,Cu-CS/MCM-41催化剂用量为0.100 0 g等条件下,反应24 h,H2O2的分解率可达84%.催化剂显示具有模拟过氧化氢酶(CAT)的作用,而且可多次重复使用,并有较稳定的催化活性.同时分别考察了温度、H2O2的浓度、pH值、反应时间及Cu-CS/MCM-41催化剂的用量等对Cu-CS/MCM-41催化性能的影响规律.     

Mn2+配合物的合成及对H2O2的分解研究

合成了氨基葡萄糖、有机酸与Mn2+的系列三元和二元配合物,讨论了合成条件,对目标产物进行了表征,表明丙酮酸、水杨酸、半胱氨酸3种有机酸与氨基葡萄糖-Mn2+配合效果较好。将合成的目标配合物进行了过氧化氢催化分解实验,发现氨基葡萄糖-丙酮酸-Mn2+、氨基葡萄糖-Mn2+、水杨酸-Mn2+、丙酮酸-Mn2+4种配合物对过氧化氢分解有催化活性,并有缓释催化的特点,可成为较有前景的过氧化氢持续分解的催化剂。     

树脂负载型催化剂催化环十二碳三烯环氧化的反应研究

以过氧化氢(H_2O_2)为氧化剂,以阴离子交换树脂为载体负载的过氧磷钨酸为催化剂,催化环十二碳三烯选择环氧化生成单环氧化物.采用XRD和SEM等手段对催化剂进行了表征.研究结果表明,以阴离子树脂载体负载的磷钨杂多酸为催化剂在催化环十二碳三烯选择环氧化反应中展现出较好的催化活性.在以过氧化氢为氧化剂,阴离子树脂D261负载过氧磷钨酸为催化剂时,60℃反应4 h,环十二碳三烯的转化率为72.6%,单环氧化物的选择性为74.6%.     

杂多酸催化剂催化双环烯酯二环氧化的反应研究

以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,以自制的磷钼复合物为催化剂,催化双环烯酯环氧化生成二环氧化物.采用XRD和SEM等手段对催化剂进行表征.结果表明,Mo复合物+HPW催化剂在催化双环烯酯环氧化生成二环氧化物的反应中展现出较好的催化活性.在无溶剂,叔丁基过氧化氢为氧化剂,Mo复合物+HPW为催化剂时,105℃反应2.5 h,双环烯酯的转化率为98.6%,双环氧化物的选择性为90.1%.1     

碳质纤维固载Pd催化剂制备及其催化性能研究

以乙炔为碳源、铜粉为催化剂制备碳质纤维(CF),采用氧化剂(硝酸、硫酸或过氧化氢)对所制备的碳质纤维进行氧化处理,将氧化后的碳质纤维固载Pd制备Pd/CF催化剂,并考察其在溴苯和苯硼酸Suzuki反应中的催化性能.利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和场发射扫描电子显微镜...     

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.     

CO2对非负载型镍催化剂甲烷裂解性能的影响研究

采用沉淀法分别以乙醇洗涤和以乙醇洗涤后再以水洗涤氢氧化镍,焙烧制备了不同形貌非负载型镍催化剂,对催化剂进行了X射线衍射(XRD)表征,分析了催化剂暴露的晶面,考察了CO₂对该催化剂CH₄裂解性能的影响。结果表明：反应气氛中引入~8% (vol)的CO₂可显著提高Ni-et的甲烷裂解性能,同时也可小幅提高Ni-etwt的甲烷裂解性能,适量CO₂的存在可阻止活性较低的非负载型镍的活性位在反应过程中被产物碳包裹,从而有效提高其活性;活性较高的Ni-etwt催化剂不易因被产物碳包裹而失活,使CO₂对其裂解活性影响较小;当CO₂含量较高(~50%)时,CO₂的存在会使更多反应掉的CH₄不能全部转化为碳纳米材料和氢气,降低甲烷裂解的选择性,因此,过高含量的CO₂不利于催化剂催化甲烷裂解制氢和碳纳米材料。     

多孔介质内高浓度过氧化氢催化分解的数值模拟

利用流体力学与化学动力学相结合的方法,探索高浓度过氧化氢在多孔介质(银网或复合离子催化剂)内的分解反应机理.采用Fluent流体仿真软件模拟过氧化氢在使用银网作为催化剂的催化床内的分解反应,分析过氧化氢的分解温度场分布及反应物和产物的组分分布等,讨论不同尺寸、质量流量和壁面条件对温度场和组分分布的影响.结果表明:数值仿真能够较真实地反应过氧化氢的催化分解过程,可为进一步的试验提供可靠的理论依据.     

活性炭在过氧化氢氧化脱除二苯并噻吩中的催化作用

研究了几种活性炭在过氧化氢氧化二苯并噻吩(DBT)中的催化性能、氧化脱除机理以及碳表面化学对催化性能的影响。考察了活性炭的吸附性能与催化性能以及两者之间的关系、DBT在活性炭上的动态反应活性以及水相pH对其吸附性能和催化性能的影响;并将一种木质活性炭经过3种表面处理,研究了活性炭的表面化学对其催化性能的影响。结果表明:活性炭在过氧化氢氧化DBT中具有较高的催化活性,正辛烷中的DBT转化率可达到81%以上;木质粉末活性炭对DBT的吸附性能优于果壳炭和煤质颗粒活性炭;吸附容量大的活性炭,其催化性能也好;DBT在催化性能高的活性炭作用下的动态反应活性也高;水相pH在低于2的条件下有利于DBT在活性炭上的吸附和催化氧化。DBT的氧化脱除强烈依赖于表面羰基量,是由于表面羰基能加速过氧化氢产生自由基。     

2-氯苯氧乙酸的催化合成研究

利用十六烷基三甲基溴化铵催化氯乙酸和2-氯苯酚合成2-氯苯氧乙酸,十六烷基三甲基溴化铵具有较高的催化活性,可以加快合成2-氯苯氧乙酸.反应过程考察了2-氯苯酚与氯乙酸摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度对产率的影响以及催化剂的重复使用性能.反应的最佳条件为:在85℃下,2-氯苯酚和氯乙酸的摩尔比为1:4,催化剂质量为...     

非均相Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化降解木质素模型物愈创木酚

以等体积超声浸渍法制备负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用XRD、SEM、N2吸附仪对催化剂结构进行表征.研究非均相催化剂Fe2O3/γ-Al2O3催化H2O2氧化愈创木酚的降解反应,分别考察催化剂铁的负载量、催化剂加入量、H2O2加入量、初始pH对愈创木酚去除效果的影响.结果表明:该催化剂对降解愈创木酚具有较好的效果,在愈创木酚质量浓度100,mg/L、反应温度75,℃、催化剂加入量6,g/L、H2O2(质量分数30%)加入量0.030,5,mol/L、pH 6.10、反应时间80,min的条件下,愈创木酚的去除率高达92.6%.此外,该非均相体系在pH 3.0~9.0范围内都有较高的催化活性,这表明该催化剂克服了某些类Fenton催化剂在中性、碱性环境低效率的问题.催化剂重复5次使用后稳定性高,铁浸出较低,对反应影响可以忽略.     

Structure modification of unsaturated natural products:The epoxidation of carbon-carbon double bonds in some natural products with hydrogen peroxide catalyzed by iodine

Aim To afford an environmentally benign catalytic epoxidation of carbon-carbon double bonds in organic substrates using hydrogen peroxide as an oxidant and iodine as a catalyst.Method The effects of di...     

Ru基化合物催化制氢的研究进展

氢的存储是车载燃料电池发展的关键环节。甲醇在室温下呈液态并且储氢量达12.6wt%,然而分解甲醇制氢需要较高的温度(超过200℃)和压强(25~50bar)。最近研究者报道了利用单核钌(Ru)基化合物作催化剂,在常温常压条件下可以将甲醇分解成CO_2和H_2;利用双核Ru基化合物作催化剂,可以将多聚甲醛或甲醛与水的混合溶液有选择性地脱氢生成H_2和CO_2,但是关于Ru基化合物微观层次的催化机制还需要进一步研究。本文综述了不同配体构型和不同种类配体对催化剂活性的影响及其脱氢路径,以及催化剂的催化活性和溶液的pH值之间的关系,阐明如何改进现有单核Ru基钳型化合物和双核Ru基化合物催化剂的性能,设计催化活性更优良的新型催化剂。     

双金属MEL结构杂原子分子筛催化性能的研究

研究了Ｈ２Ｏ存在下双金属ＣｒＣｏ－、ＶＣｒ－、ＶＣｏ－、ＶＮｉ－、ＣｒＮｉＭＥＬ结构杂原子分子筛对环己醇、２－丁醇、２－丙醇、环己烯的选择氧化催化性能,并考察了反应温度及Ｈ２Ｏ２浓度对环己烯催化氧化反应的影响。结果表明,反应物不同,活性亦不同,其顺序为环为已烯〉环己醇〉２－丁醇〉２－丙醇;ＣｒＮｉ、ＣｒＣｏＭＥＬ分子筛活性较高,而ＶＣｏ－、ＶＣｒ－、ＶＮｉＭＥＬ分子筛活性较低,反应温度和Ｈ２Ｏ２浓     

H2O2催化分解速率常数的测定及实验条件考察

过氧化氢（H2O2）的分解属于一级反应,该反应是化学动力学研究中较经典的实验内容。反应速率的测定及反应机制的确定是新药研究的基础,由于新药的稳定性及其药物在体内的吸收、分布、代谢等过程多涉及一级反应动力学,因此在药学类专业开设H2O2分解实验具有实际意义。采用静态法测定H2O2分解反应的速率常数和半衰期;考察催化剂浓度、搅拌条件等因素对反应速率常数的影响。结果显示催化剂浓度越大,反应速率常数越大;搅拌快慢及搅拌子大小对反应速率常数没有明显影响。H2O2分解反应作为物理化学创新性实验是可行的。     

超临界CO2条件下碱性添加物对大晶粒TS-1催化丙烯环氧化反应的影响

为解决在超临界CO2(scCO2)反应介质中,大晶粒钛硅分子筛(TS–1)催化丙烯环氧化制备环氧丙烷(PO)的反应存在的H2O2分解和环氧丙烷选择性较低等问题,研究了添加氢氧化钠、碳酸氢钠、尿素和碳酸铵等碱性组分对反应的影响.在加入各碱性组分后,环氧丙烷选择性均有了不同程度的提高,缓解了H2O2的分解及副产物生成,在加入0.054,1,mmol碳酸铵后,H2O2转化率、PO选择性和H2O2利用率分别达到了98.7%9、5.2%和94.3%.