催化学报

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用于直接合成碳酸二甲酯的新型高活性催化剂 A Novel Highly Active Catalyst for the Direct Synthesis of Dimethyl Carbonate

杨杰;江琦

2004, 25 (4): 253-254.

摘要 ( 1543 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(404KB) ( 773 )

将CO2直接合成法和酯交换法相结合,通过超强碱的引入和催化剂的微粉化,制备了一种新型的负载于MgO表面的碱-金属盐路易斯酸双组分催化剂,实现了以CO2,甲醇和环氧丙烷为原料的碳酸二甲酯一步直接合成.

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甲烷在6%Zn/HZSM-5催化剂上的低温转化 Catalytic Conversion of Methane at Low Temperature over 6%Zn/HZSM-5 Zeolite

郑海涛;楼辉;郑小明

2004, 25 (4): 255-256.

摘要 ( 1377 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用丙烷和甲烷混合物作为共反应物进行无氧芳构化反应. 在600 ℃,3000 h-1和甲烷/丙烷摩尔比为0.6的条件下,甲烷可以在6%Zn/HZSM-5分子筛催化剂上被有效地活化,甲烷的转化率可达32.4%,丙烷的转化率为89.5%,反应的主要产物为芳烃,其选择性达到89.7%. 甲烷与丙烷的摩尔比对芳烃产物的选择性有影响. 在没有丙烷参与时该催化剂在600 ℃下对甲烷转化没有活性. 推测是丙烷脱氢或裂解过程的中间产物活化了甲烷. 低碳烷烃对甲烷的活化可能是实现甲烷低温转化的一条有效途径.

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钴配合物催化一氯丙酮羰基化合成乙酰乙酸甲酯 Carbonylation of Chloroacetone to Methyl Acetoacetate Catalyzed by Cobalt Complex

周浩;姜玄珍

2004, 25 (4): 257-258.

摘要 ( 1512 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(172KB) ( 734 )

在温和条件下,将原位合成的Na［Co(CO)4］配合物首次用于催化一氯丙酮羰基化合成乙酰乙酸甲酯,考察了不同的碱性试剂、一氧化碳压力及反应温度对产物选择性和收率的影响,优化了反应条件,并探讨了可能的反应机理.

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焙烧的水滑石上醇类选择性乙氧基化合成三乙二醇单乙醚 Selective Ethoxylation of Alcohols to Triethylene Glycol Monoethyl Ether over Calcined Hydrotalcite Catalyst

王永杰

2004, 25 (4): 259-260.

摘要 ( 1587 ) [Full Text(HTML)] ()

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以焙烧的水滑石(Mg/Al摩尔比为3)为催化剂,通过二乙二醇单乙醚和环氧乙烷(二者摩尔比为5)的乙氧基化反应合成了三乙二醇单乙醚. 在500 ℃焙烧2 h的水滑石上三乙二醇单乙醚的选择性可达94.6%. 焙烧后的水滑石碱性增强,比表面积增大,并含有大量的微孔,对串联式乙氧基化反应具有选择性催化作用. 催化剂经回收处理后可重复使用6次以上.

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微乳法制备Au/Fe2O3水煤气变换反应催化剂 Ⅱ.催化剂的表征

陈葳;肖益鸿;詹瑛瑛;蔡国辉;林性贻;魏可镁;郑起

2004, 25 (4): 261-266.

摘要 ( 1616 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(582KB) ( 858 )

采用XRD,BET,H2-TPR,TEM和XPS等方法对微乳法制备的Au/Fe2O3催化剂进行了表征,研究了不同制备方法对催化剂结构及性能的影响. 结果表明,在辛烷基酚基聚氧乙烯醚(10)(Triton X-100)体系中,Au/Fe2O3催化剂在低温区的活性物种为单质金和氧化态金,在高温区的活性物种中可能含有Au-FeOx固溶体. 金粒径小于10 nm,且高度分散于载体表面. 氧化态金的含量及金的粒径和分散度是影响Au/Fe2O3催化水煤气变换反应活性的主要因素. Au/Fe2O3催化剂中Au-FeOx固溶体的缺陷数目越多,则其高温催化活性越高.

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负载型MoOx和VOx催化剂上二甲醚选择氧化制甲醛反应

黄秀敏;徐奕德;申文杰

2004, 25 (4): 267-271.

摘要 ( 1678 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了负载型MoOx和VOx催化剂上二甲醚选择氧化制甲醛反应的性能. 结果表明,两类催化剂在低温(240~320 ℃)下都具有良好的催化性能,VOx催化剂比MoOx催化剂所需的反应温度低,300 ℃下在VOx/γ-Al2O3催化剂上二甲醚转化率可达20%,甲醛选择性可达70%. 载体对催化剂性能有较大的影响,对于VOx催化剂,使用酸性载体时二甲醚转化率和甲醛选择性更高. 催化剂的稳定性较好, 反应17 h后,VOx/γ-Al2O3催化剂上未检测到有积碳生成.

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Pt/Mg-Al-O催化剂上NOx的存储性能

程昊;陈光文;王树东;吴迪镛;张引;李恒强

2004, 25 (4): 272-276.

摘要 ( 1584 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀-浸渍法制备了不同Mg/Al比的Pt/Mg-Al-O催化剂,并用XRD和TPD等方法进行了表征. 考察了不同反应气氛对载体和催化剂上NOx存储性能的影响. 结果表明,NO2较NO更易被存储,Pt的催化作用加速了NO的氧化反应,提高了催化剂的存储能力. 在350 ℃下,NOx的存储能力随着Mg/Al比的增加而升高,Mg和Al之间存在着协同作用,Al的加入有利于NOx的存储. 低于300 ℃时,Al对NOx存储的促进作用更为显著. n(Mg)/n(Al)=3的催化剂在150~400 ℃间有较高的存储能力,且300 ℃下达到最大.

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Mo-V-Te-Nb-O催化剂上丙烷选择氧化制丙烯酸 Ⅰ.催化剂的制备条件及稳定性

朱百春;李洪波;盛世善;杨维慎;林励吾

2004, 25 (4): 277-281.

摘要 ( 1451 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了催化剂的制备条件(焙烧方式、焙烧气氛和焙烧温度)对Mo-V-Te-Nb-O上丙烷选择氧化制丙烯酸反应的影响. 结果表明,制备条件对催化剂的催化性能具有很大的影响. 与敞开式焙烧制得的催化剂相比,封闭式焙烧制得的催化剂具有较高的丙烯酸选择性,但丙烷转化率较低. 在空气中焙烧制得的催化剂对丙烯酸无选择性,但在氮气和氩气中焙烧制得的催化剂具有很高的丙烷转化率和丙烯酸选择性. 随着焙烧温度的升高,丙烷转化率降低,丙烯酸选择性升高,适宜的焙烧温度为600 ℃. 催化剂制备条件对催化剂的晶相结构也具有重要的影响. 在惰性气氛中采用600 ℃下封闭式焙烧制得的Mo-V-Te-Nb-O催化剂经210 h反应后,丙烷转化率保持为19%,而丙烯酸选择性持续升高,由32%升至50%.

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金属基体上铝溶胶涂层的制备

杨立英;李成岳;刘辉

2004, 25 (4): 283-288.

摘要 ( 1862 ) [Full Text(HTML)] ()

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以拟薄水铝石为原料,采用HNO3胶溶法制备了铝溶胶,研究了制备条件对胶体性质的影响. 结果表明,拟薄水铝石的含量和HNO3的加入量是影响胶体粒度大小、粒径分布以及胶体稳定性的重要因素. 当拟薄水铝石的含量为4.5%~5.5%、酸加入量为［H+］/［AlOOH］=0.08~0.1(摩尔比)时,可以得到颗粒度小(平均粒径≤19.3 nm),粒径分布范围窄(4.1~53 nm)和稳定性好的胶体溶液. 以该胶体为过渡涂层涂覆在金属基体上. 在能形成稳定胶体的前提下,酸度相同时,胶体的浓度越大,粘度越大,涂覆到基体上的量就越多; 但是过渡涂层的牢固度似乎与胶体的浓度关系不大. 金属基体的前处理条件也是一个重要的因素,它不仅影响过渡层的涂覆量,也影响涂层的牢固度.

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浸渍溶液pH值对Co/SiO2催化剂催化F-T合成反应的影响

赵红霞;朱柘权;陈建刚;孙予罕

2004, 25 (4): 289-292.

摘要 ( 1530 ) [Full Text(HTML)] ()

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以硅胶为载体,利用硝酸和尿素调节浸渍液的pH值,采用等体积浸渍法制得钴质量分数为10.0%的Co/SiO2 催化剂,结合XRD,TPR和原位IR等表征手段,考察了浸渍溶液pH值对催化剂物化性质和催化性能的影响. 结果表明,浸渍溶液pH值大于硅胶载体的等电点有利于活性组分钴在硅胶表面的吸附和分散,促进了钴与硅的相互作用,降低了催化剂的还原度,使催化活性降低,甲烷选择性增大. 浸渍溶液pH值小于硅胶载体的等电点则减弱了钴在硅胶表面的吸附,降低钴的分散,削弱了钴与硅的相互作用,有利于提高催化剂催化费托合成反应的活性和选择性.

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添加剂对有机颜料光催化降解的影响

张天永;朱丹丹;张友兰;崔新安;赵进才

2004, 25 (4): 293-296.

摘要 ( 1502 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了(NH4)2S2O8,H2O2和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(DBS)对TiO2光催化降解颜料艳红6B的影响. 结果表明,(NH4)2S2O8的加入可提高颜料艳红6B的降解速率,以酸性及近中性条件较为适宜; H2O2的加入也可提高颜料艳红6B的降解速率,并可提高TiO2的重复使用次数; DBS的加入可降低颜料艳红6B的降解速率,但颜料艳红6B在酸性和碱性条件下降解较中性条件下快. DBS在中性条件下降解较快. 颜料艳红6B与DBS二者之间存在密切的共降解关系. 随着DBS浓度的增加,颜料艳红6B和DBS的降解速率均逐渐降低.

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CO为还原剂同时还原SO2和NO的SnO2-TiO2固溶体催化剂 Ⅰ. 催化剂的催化性能

刘赵穹;马骏;杨锡尧

2004, 25 (4): 297-301.

摘要 ( 1682 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀法制备了不同SnO2含量的SnO2-TiO2固溶体催化剂. 发现该催化剂对以CO为还原剂同时还原SO2和NO生成S和N2的反应具有高活性和高稳定性. SnO2含量为50%(摩尔分数)的样品活性最高,在350 ℃, 0.0525% SO2, 0.052% NO, 0.208% CO和空速3000 h-1的条件下,NO转化率接近100%, SO2转化率为88%, S和N2的选择性都接近100%,反应过程中没有剧毒气体COS生成. 对于SO2+CO反应,该样品也显示了极高的活性,在350 ℃, 0.105% SO2, 0.208% CO和空速3000 h-1的条件下,SO2转化率达98%, S的选择性近100%. 但该催化剂对NO+CO反应的催化活性不高,在350 ℃, 0.1025% NO, 0.208% CO,空速3000 h-1的条件下, NO的转化率仅为50%. 上述结果表明, SO2对NO+CO反应具有促进作用. 单独的SnO2或TiO2对SO2+CO, NO+CO或SO2+NO+CO反应的催化活性都很低,但SnO2和TiO2形成SnO2-TiO2固溶体后催化活性显著增大,说明SnO2和TiO2之间产生了协同效应.

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CO为还原剂同时还原SO2和NO的SnO2-TiO2固溶体催化剂 Ⅱ.催化剂的物理化学性质

刘赵穹;马骏;张昭良;梁均方;杨锡尧

2004, 25 (4): 302-308.

摘要 ( 1849 ) [Full Text(HTML)] ()

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用XRD, XPS, CO-TPR, NH3-TPD, SO2-TPD和IR等方法表征了SnO2-TiO2固溶体催化剂的物理化学性质. 不同配比的SnO2和TiO2均可形成均一的具有金红石结构的连续固溶体,其晶粒度比单纯的SnO2或TiO2的晶粒度小. SnO2-TiO2固溶体的比表面积随SnO2含量的增大呈火山形变化,说明在SnO2-TiO2固溶体中SnO2可阻止TiO2由锐钛矿型变为金红石型过程中比表面积的减小,而TiO2则提供了维持大表面的结构框架. SnO2倾向于在固溶体表面偏析,固溶体的表面氧含量高于单纯SnO2的表面氧含量而低于单纯TiO2的表面氧含量. SnO2, TiO2和SnO2-TiO2表面含有能被CO还原的吸附氧和晶格氧,被还原的SnO2, TiO2和SnO2-TiO2的表面晶格氧的数量仅占所有晶格氧的0.001%, 说明CO只使部分晶格氧还原并生成氧阴离子空穴. TiO2表面没有酸性, SnO2和SnO2-TiO2呈微弱酸性. 经CO还原的SnO2-TiO2上存在大量的强碱中心,说明SnO2和TiO2之间发生了协同作用. SnO2-TiO2固溶体的这些物化性质均十分有利于SO2+NO+CO的氧化还原反应.

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硫化态NiW/Al2O3催化剂加氢脱硫活性相的研究 Ⅰ.XPS和HREM表征

左东华;聂红;Michel Vrinat;石亚华;Michel Lacroix;李大东

2004, 25 (4): 309-314.

摘要 ( 1566 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用孔饱和共浸法制备了一系列具有相同W含量和不同Ni含量的NiW/Al2O3催化剂,并对相应的硫化态催化剂进行了XPS和HREM表征. 结果表明,引入的助剂Ni优先修饰WS2晶粒的边角位置,形成高活性的NiWS相. 催化剂中助剂Ni在噻吩加氢脱硫反应中的显著促进效应(活性提高了约30倍)与形成的NiWS活性相数量有关. 同时,助剂Ni的引入使得催化剂表面WS2晶粒的堆叠程度略有增加,晶片长度略有减小;而且引入助剂后WOx相的硫化度提高了近20%. 但相比之下,活性相织构的变化和硫化度的增大对催化脱硫活性的贡献较小,不是Ni产生助剂效应的主要原因.

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Ti-HMS分子筛的合成与表征

李钢;王祥生;金长子;李桂民;

2004, 25 (4): 315-318.

摘要 ( 1757 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(325KB) ( 734 )

以十二胺(DDA)为模板剂,采用室温晶化合成了钛硅中孔分子筛Ti-HMS,并用XRD,IR,UV-Vis和N2吸附对分子筛样品进行了表征,考察了配料硅/钛比、模板剂用量及晶化时间对合成分子筛的影响. 结果表明,Ti-HMS分子筛具有较大的比表面,孔径约为3 nm. 随着配料硅/钛比的降低,Ti-HMS分子筛的比表面积减小,进入骨架的钛量增多,且非骨架钛也增多. n(DDA)/n(SiO2)≤0.22时,随着模板剂用量的减少,Ti-HMS分子筛的结晶度下降,骨架钛含量减少,非骨架钛含量增加. 晶化时间在9~18 h最佳.

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阳极电沉积Co-Ni混合氧化物在碱性介质中的电催化析氧性能

武刚;李宁;戴长松;周德瑞

2004, 25 (4): 319-325.

摘要 ( 1676 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(637KB) ( 1062 )

利用电化学阳极共沉积技术,从含不同Co2+/Ni2+比的NaOH溶液中,在Ni基体上制备了Co-Ni混合氧化物. 利用X射线衍射分析了混合氧化物的物相结构,并通过循环伏安法、稳态Tafel曲线和电化学阻抗谱研究了混合氧化物作为析氧阳极材料的电催化活性. 结果表明,从n(Co2+)/n(Ni2+)=1的电解液中沉积所得的Co-Ni混合氧化物主要为尖晶石结构NiCo2O4相,并具有最高的析氧催化活性. 析氧反应在Co-Ni混合氧化物电极上表现出两个明显的Tafel区域: 在低电势区Tafel曲线斜率为40~48 mV/(°),对OH-的反应级数为2.0; 在高电势区Tafel曲线斜率为110~120 mV/(°),对OH-的反应级数为1.0. 在恒定电势E=0.60 V时,Co-Ni混合氧化物上析氧反应的电化学标准活化焓为37.4~51.7 kJ/mol. 通过对析氧历程的分析,提出了在不同电势范围内Co-Ni混合氧化物上析氧反应的动力学方程,并较好地解释了实验结果.

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制备高效稳定CO2重整甲烷Ni/ZrO2催化剂的新方法

李艳;叶青;魏俊梅;徐柏庆

2004, 25 (4): 326-330.

摘要 ( 1578 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1013KB) ( 973 )

用超临界乙醇干燥ZrO(OH)2醇凝胶,可以制备出高效稳定的纳米复合型CO2重整甲烷Ni/ZrO2-AS催化剂; 在常压流动N2中加热处理ZrO(OH)2醇凝胶制备ZrO2前体,同样可以得到高效稳定的纳米复合型Ni/ZrO2-AN催化剂. 在270~650 ℃范围内改变ZrO(OH)2醇凝胶的热处理温度,对最终的Ni/ZrO2-AN催化剂的性能影响不大. 用这种方法制备纳米复合型Ni/ZrO2催化剂避免了复杂的超临界工艺,从而容易获得实际应用.

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贵金属固体催化剂的纳米结构及催化性能

徐云鹏;田志坚;林励吾

2004, 25 (4): 331-338.

摘要 ( 1764 ) [Full Text(HTML)] ()

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综述了贵金属催化剂纳米结构的形成和制备方法,以及催化活性与纳米粒子尺寸的关系. 还以负载型双金属催化剂为例,介绍了催化剂中的短程有序结构.

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