催化学报

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在Co(OAc)2/CCl3COOH/O2/含氮配体催化体系中苯选择羰基化制苯甲醛

赵卫娟;卓广澜;姜玄珍

2004, 25 (10): 767-769.

摘要 ( 1584 ) [Full Text(HTML)] ()

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在O2存在的条件下,采用Co(OAc)2/CCl3COOH/含氮配体催化体系催化苯选择羰基化制得了苯甲醛,反应的副产物为氯苯、苯酚及苯甲酸. 考察了不同的含氮配体以及CO和O2的压力对反应的影响. 在采用吡啶为含氮配体,CO和O2的压力分别为1.2 MPa和0.4 MPa时,苯甲醛的收率可达37.3%,选择性达79%.

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微波辐射法制备NiW/TiO2-Al2O3加氢脱硫催化剂

刘百军;查显俊;盛世善;杨维慎;熊国兴

2004, 25 (10): 770-774.

摘要 ( 1520 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(400KB) ( 749 )

利用微波技术和常规等体积浸渍法制备了一系列NiW/TiO2-Al2O3加氢脱硫催化剂样品,并采用BET,XRD,XPS和TPS(程序升温硫化)方法对催化剂样品进行了表征. 结果表明,微波处理改变了催化剂的孔径分布,提高了WO3,NiO和TiO2在Al2O3表面的的分散性,削弱了WO3和NiO同载体的强相互作用,改善了催化剂的硫化性能. 噻吩脱硫活性考察结果表明,经微波处理的催化剂上噻吩转化率比常规催化剂上提高约5%.

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TS-1/过氧化氢催化体系中有机硫化物的选择氧化

孔令艳;李钢;王祥生;王云

2004, 25 (10): 775-778.

摘要 ( 1739 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了TS-1/过氧化氢催化体系中几种典型有机硫化物的选择氧化脱除. 结果表明,噻吩和2-甲基噻吩仅在水或叔丁醇溶剂中才能被有效氧化脱除,且两者的反应历程不同. 噻吩分子中的硫原子先被氧化,2-甲基噻吩分子中的噻吩环先被氧化. 当过氧化氢与硫化物摩尔比为4时,噻吩和2-甲基噻吩均可被氧化为硫酸. 采用甲醇、乙腈和水作溶剂时,甲基硫醚和丁基硫醇均可被选择氧化脱除. 由于存在空间位阻,苯并噻吩、二苯并噻吩及4,6-二甲基二苯并噻吩在TS-1/过氧化氢体系中均不能被有效脱除.

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胺类分子在LiMOR分子筛中吸附的量子化学研究

蒋南;袁淑萍;秦张峰;王建国;焦海军;李永旺

2004, 25 (10): 779-784.

摘要 ( 1629 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用量子化学方法(ONIOM,B3LYP/6-31G(d,p):HF/3-21G)研究了锂型丝光沸石(LiMOR)的结构及其对胺类分子的吸附性能. 在校正基组迭加误差的基础上计算得到氨、甲胺、二甲胺和三甲胺分子的吸附热分别为117.6,132.7,122.2和106.0 kJ/mol,表明胺分子在LiMOR分子筛上吸附强度的次序为三甲胺＜氨＜二甲胺＜甲胺. 通过结构优化得到了吸附复合物的平衡几何参数、电子结构数据以及N-H键伸缩振动频率,胺分子与分子筛之间的主要作用力为氮上的孤对电子和锂离子之间的静电作用力,胺分子与分子筛骨架氧之间的弱氢键作用对其吸附有一定的稳定作用.

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费-托合成Fe1-xO基熔铁催化剂的研究

沈菊李;刘化章;李小年;胡樟能;国海光;张天明

2004, 25 (10): 785-788.

摘要 ( 1716 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用高温熔融法制备了用于费-托合成的Fe1-xO基熔铁催化剂,考察了其在n(H2)/n(CO)=2,温度573 K,压力1.4 MPa和空速为12?600 h-1下的催化性能. 结果表明,与Fe3O4基熔铁催化剂相比,Fe1-xO基熔铁催化剂具有较高的催化F-T合成反应的活性、较低的WGS反应选择性和较强的加氢能力. XRD结果表明,经F-T反应后的熔铁催化剂存在Fe5C2和Fe3O4两种物相,但Fe1-xO基熔铁催化剂中Fe5C2的晶粒尺寸小于Fe3O4基熔铁催化剂中Fe5C2的晶粒尺寸.

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直馏柴油NOx-空气催化氧化脱硫研究

唐晓东;税蕾蕾;刘亮

2004, 25 (10): 789-792.

摘要 ( 1472 ) [Full Text(HTML)] ()

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柴油氧化法脱硫技术具有操作条件温和,无需氢源以及工艺投资和操作费用低等优点,是取代直馏柴油加氢脱硫技术较为理想的工艺. 但是,该法仍存在H2O2氧化剂价格昂贵和不能再生,以及含硫废水排放等问题. 为克服这些缺点,采用NOx和空气作为氧化催化剂,采用冰乙酸作为助催化剂对直馏柴油进行了脱硫研究. 结果表明,加入冰乙酸的原料柴油,在60 ℃下用NOx和空气氧化70 min后,柴油中的硫含量从1?039降至299 μg/g; 用N,N-二甲基甲酰胺萃取柴油中的氧化产物,在剂油比为0.2的条件下萃取4次,脱硫柴油中的硫含量降至152 μg/g,脱硫效率高达85.4%,柴油收率高达93.7%,符合欧洲Ⅱ#柴油硫含量标准.

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负载型聚酰亚胺-ZrO2杂化膜的制备、表征与应用

郭俊宝;钟顺和

2004, 25 (10): 793-796.

摘要 ( 1578 ) [Full Text(HTML)] ()

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以硅藻土-莫来石陶瓷膜管为支撑体,以SiO2膜为过渡层,采用溶胶-凝胶法制备了负载型聚酰亚胺-ZrO2杂化膜(PI-ZrO2/SiO2/K-M),并采用TG-DTA,IR,BET,SEM,渗透测定和微反技术对杂化膜进行了表征和测试. 结果表明,杂化膜的成膜状况良好,厚度约为1.2 μm,平均孔径约为3 nm; 杂化膜的N2渗透通量大于1.5 μmol/(m2·Pa·s),对丙烯/丙烷的分离因子可达1.5. 以Pd-Cu/MoSiO为催化剂,以PI-ZrO2/SiO2/K-M膜管为反应器,在400 ℃下CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应的转化率可达11.5%,丙烯选择性为95.7%,明显高于同温度下的常规催化反应.

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镧改性HL沸石在烃类催化裂化催化剂中的应用

刘兴玉;丁淑芳;潘惠芳

2004, 25 (10): 797-800.

摘要 ( 1697 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用离子交换和浸渍相结合的方法制备了La/HL沸石. 将不同La含量的La/HL沸石与REUSY沸石按不同比例复配后作为催化裂化催化剂的活性组分,用标准轻油微反方法(MAT)对催化剂样品进行了评价,考察了La/HL沸石添加量和La/HL沸石中的La含量对催化剂活性、反应产物分布、汽油产品辛烷值及催化剂上积炭的影响. 结果表明,在裂化催化剂中分子筛总量保持不变的条件下,当La/HL沸石加入量为催化剂总量的1%~5%时,随着La/HL沸石加入量的增加,MAT活性和汽油收率增大,比积炭下降; 当La/HL沸石加入量大于10%时,MAT活性及汽油收率随La/HL沸石加入量的增加而降低,比积炭增加. 当加入5%不同La含量的La/HL沸石时,产物中异丁烷含量增加; La/HL中的La含量低于3.5%时,产物异戊烷含量低于参比样品,但随着La含量的增加,异戊烷含量增大. 当La/HL沸石中的La含量为0.2%~0.5%时,汽油中的芳烃含量显著增加,汽油产品的辛烷值提高了1.24~2.06.

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负载锑的水滑石催化环己酮Baeyer-Villiger氧化制ε-己内酯

刘媛;陈长林;徐南平

2004, 25 (10): 801-804.

摘要 ( 1714 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过浸渍法制备了负载Sb的镁铝水滑石类化合物Sb/HT, 用X射线衍射(XRD)和热重(TG)等技术对催化剂的结构进行了表征,研究了其对环己酮Baeyer-Villiger(BV)氧化制ε-己内酯的催化性能,考察了催化剂制备条件和反应条件对催化活性的影响以及催化剂的再生性能. 结果表明,在乙腈作为溶剂的体系中,负载Sb的镁铝水滑石对环己酮氧化制ε-己内酯具有较高的催化活性. 在水滑石前驱体中镁/铝摩尔比为3, Sb含量为1.5%和焙烧温度为450 ℃时制备的Sb/HT催化剂的催化活性最高,在10 ml乙腈和140 mmol 30%H2O2中于70 ℃反应4 h后,环己酮的转化率达42%,ε-己内酯选择性达94%. 催化剂可多次再生重复使用,催化活性稳定.

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有效控制活性酵母细胞催化β-羰基酯不对称还原反应立体选择性的研究

杨忠华;姚善泾

2004, 25 (10): 805-808.

摘要 ( 1800 ) [Full Text(HTML)] ()

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以4-氯乙酰乙酸乙酯为β-羰基酯的模型底物,对面包酵母催化其不对称还原反应立体选择性的控制进行了研究. 实验发现,利用诸如烯丙基醇和烯丙基溴等酶抑制剂对面包酵母进行预处理,可以控制反应的立体选择性. 用烯丙基醇预处理面包酵母时可以提高S型产物的立体选择性; 用烯丙基溴预处理时,可以使反应的立体选择性从通常的S型产物转变为R型产物. 立体选择性随着预处理时抑制剂浓度的增大和处理时间的延长而提高. 合适的预处理条件可使S型和R型产物的ee值分别达到95%和98%.

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纳米级MCM-49分子筛催化苯与1-十二烯烷基化反应的性能

李工;阚秋斌;佟惠娟;吴通好;许宁;吴鹏;王东阳

2004, 25 (10): 809-813.

摘要 ( 1656 ) [Full Text(HTML)] ()

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在低碱度下合成了纳米级MCM-49分子筛,采用XRD,TEM,NH3-TPD,吸附吡啶的红外光谱和异丙苯裂解等技术对分子筛进行了表征. 催化剂评价结果表明,纳米级MCM-49分子筛在30~160 ℃下对苯与1-十二烯的烷基化反应具有良好的催化性能,烯烃的转化率高于99.6%,直链烷基苯的选择性大于97%,2-和3-位直链烷基苯的选择性大于67.5%. 常规的微米级MCM-49分子筛在低温下的催化活性低于纳米级MCM-49分子筛. ZSM-5,M型分子筛和MCM-41分子筛催化烷基化反应的活性较低,Y型分子筛虽具有较高的催化活性,但生成2-和3-位直链烷基苯的选择性明显低于MCM-49. MCM-49的骨架结构与MCM-22相似,晶体外表面上含有大量的12元环孔穴,该结构有利于烷基化反应的进行.

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Sm2O3掺杂TiO2光催化剂的制备和性能

李慧泉;李越湘;周新木;彭绍琴

2004, 25 (10): 814-818.

摘要 ( 1633 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用溶胶-凝胶法制备了Sm2O3掺杂TiO2光催化剂,通过X射线衍射、程序升温脱附和漫反射紫外-可见光谱等手段对催化剂进行了表征,并以苯酚为光催化降解反应模型化合物考察了光催化剂的活性,测定了苯酚在TiO2和Sm2O3掺杂TiO2光催化剂上的吸附常数. 结果表明,Sm2O3掺杂TiO2光催化剂具有较强的紫外光吸收性能. Sm2O3掺杂使TiO2粒径减小,比表面积增大,同时导致氧脱附温度提高及脱氧量增大. Sm2O3掺杂有利于反应底物在催化剂表面的吸附,Sm2O3的最佳掺入量为Sm/Ti摩尔比=0.8%.

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异双核配合物金属胶束模拟磷酸酯酶催化磷酸单酯水解

蒋维东;黄忠;刘富安;谢家庆;胡常伟;曾宪诚

2004, 25 (10): 819-823.

摘要 ( 1796 ) [Full Text(HTML)] ()

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合成和表征了四种含过渡金属离子Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的草酰胺桥联异双核配合物,并将这些配合物与Brij35表面活性剂胶束构成金属胶束作为金属水解酶模拟物用于催化对硝基苯酚磷酸单酯(NPP)水解. 研究了金属胶束对NPP水解反应的催化机理,建立了异双核配合物催化NPP水解的动力学数学模型. 结果表明,四种草酰胺桥联异双核配合物在NPP水解反应中表现出较高的催化活性,随着胶束溶液pH的增大,配合物催化NPP水解的速率提高. 配合物中的两个金属离子在催化NPP水解过程中表现出较好的协同效应.

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新型贵金属修饰的Ag/Al2O3催化剂选择性催化还原NOx的催化性能及反应机理

王进;余运波;解淑霞;贺泓

2004, 25 (10): 824-828.

摘要 ( 1853 ) [Full Text(HTML)] ()

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在富氧条件下研究了几种贵金属修饰的Ag/Al2O3催化剂选择性催化还原(SCR)NOx的活性和反应机理. 催化活性实验结果表明,在模拟柴油机尾气的实验条件下,5%Ag-0.01%Pd/Al2O3在300~500 ℃范围内显示出很高的NOx转化率,而Pt和Au的添加均使Ag/Al2O3的NOx转化率明显降低. 原位漫反射傅里叶变换红外光谱结果显示,添加少量的Pd在反应过程中有利于丙烯部分氧化形成烯醇式(C=CH-O-)活性中间物种,该物种对NO2和NO-3的反应活性很高,能够生成关键中间体异氰酸酯(-NCO),从而加速NOx催化还原反应.

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催化剂活性组成对纳米碳纤维产率和微结构的影响

赵铁均;朱贻安;李平;De Chen;戴迎春;袁渭康;Anders Holmen

2004, 25 (10): 829-833.

摘要 ( 1622 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用沉积-沉淀法制备了活性组成可控的镍铁系列催化剂,以CO/H2为碳源,在600 ℃下进行了纳米碳纤维的催化生长,考察了催化剂活性组成变化对纳米碳纤维产率和微结构的影响. 结果表明,镍铁系列催化剂具有较好的催化活性,在反应36 h内没有失活,催化剂中Fe的存在有利于提高纳米碳纤维的产率. 表征结果表明,纳米碳纤维的直径分布较为均匀,在20~50 nm之间,比表面积为130~200 m2/g; 纳米碳纤维中石墨层与轴之间夹角随催化剂中Fe含量的增大而增大; TPO结果表明,Fe的存在提高了纳米碳纤维的石墨化程度. 结合纳米碳纤维的生长机理,认为活性组成的变化影响了CO与催化剂表面的反应和碳在金属中的扩散,进而影响纳米碳纤维的产率和微结构.

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载体对含硫四氮杂卟啉铁(Ⅱ)/树脂催化剂降解水中有机污染物效率的影响

刘敏;韩端壮;邓克俭;王夺元

2004, 25 (10): 834-838.

摘要 ( 1802 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了用阴离子交换树脂作为载体时对含硫四氮杂卟啉铁(Ⅱ)(简写为FePz(dtn)4)催化剂活化分子氧降解罗丹明B等水中有机污染物效率的影响. 结果表明,负载FePz(dtn)4催化剂的离子交换树脂对底物的吸附可在30 min内达到平衡. 在不同pH的溶液中,载体对不同底物分子的吸附量不同. 同一种底物在碱性溶液中的吸附量最大,催化降解速率最快. 负载于树脂上的FePz(dtn)4催化剂可重复使用. 初步探讨了催化剂对有机污染物降解的作用机理.

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新型碳纳米材料在低温燃料电池催化剂中的应用

李文震;梁长海;辛勤;

2004, 25 (10): 839-843.

摘要 ( 1753 ) [Full Text(HTML)] ()

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碳纳米管及其衍生纳米碳材料是一种介于富勒烯与石墨之间的碳的存在形式,具有独特的电子性质. 碳纳米材料可与其表面负载的金属活性相产生一种特殊的载体-金属相互作用; 纳米管中电子转移的动力学行为极佳,并且其特殊的纳米级孔道结构有利于反应物及产物的传质,因此作为低温燃料电池催化剂载体备受关注. 综述了多种新型碳纳米材料如碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米盘、碳纳米角和碳纳米分子筛等在低温燃料电池催化剂中的应用,并对其存在的问题和可能的发展方向进行了讨论.

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