催化学报

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粉末化学镀法制备负载型NiB非晶态合金催化剂

王来军;*;张明慧;李伟;陶克毅

2005, 26 (2): 91-92.

摘要 ( 1806 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(492KB) ( 856 )

将Ag2O/MgO分别加入到NiSO4-NH3和NiSO4-乙二胺两种不同的镀液体系中,通过粉末化学镀法制备了NiB/MgO负载型非晶态合金催化剂,并与化学还原法制备的纯态NiB催化剂进行对比. 用XRD,ICP和TEM对催化剂进行了表征,并将它们用于环丁烯砜加氢反应. TEM结果表明,纯态NiB为团聚严重的纳米颗粒,而NiB/MgO催化剂上纳米NiB得到了很好的分散. 环丁烯砜加氢反应结果表明,NiB/MgO的催化活性远高于纯态NiB,尤其是用NiSO4-乙二胺体系制备的NiB/MgO-2的活性高于环丁烯砜加氢工业用Raney Ni催化剂,因而NiB/MgO具有良好的工业应用前景.

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用于富氢气体中一氧化碳选择性氧化的新型Co-Ni/AC催化剂

周桂林;蒋毅;邱发礼*

2005, 26 (2): 93-95.

摘要 ( 1671 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(214KB) ( 705 )

研究了Ni/AC, Co/AC和Co-Ni/AC催化剂用于富氢气体中一氧化碳的选择性氧化脱除. 结果表明,在反应温度为140 ℃和空速为 5000 h-1时,Ni/AC几乎没有催化活性,Co/AC具有较低的催化活性,而Co-Ni/AC具有较高的催化活性,后者可将富氢气体中的CO浓度由1.0%降低到 0.0027%. XRD和XPS分析表明,Co3O4是Co-Ni/AC催化剂的活性中心,Ni的加入提高了Co3O4在Co-Ni/AC中的分散度,同时使Co 2p3/2电子结合能降低了0.41 eV. Co-Ni/AC催化剂中的Ni作为促进剂能很好地改善Co3O4对富氢气体中CO选择性氧化的催化活性.

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甲苯在Pd-Ir/USY-Al2O3催化剂上的加氢转化反应

李学礼;柳云骐;刘春英;崔敏;刘晨光

2005, 26 (2): 96-100.

摘要 ( 1650 ) [Full Text(HTML)] ()

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单环芳烃的加氢饱和与环烷烃的选择开环是柴油深度脱芳过程中的重要反应. 采用浸渍法得到了Pd单组分和Pd-Ir双活性组分与载体USY-Al2O3复配的两个系列的催化剂,研究了模型化合物甲苯的加氢转化反应规律. 结果发现,Pd/USY-Al2O3具有较高的加氢饱和与环烷缩环异构活性,但其环烷开环的活性尤其是选择开环的活性较低. 在该催化剂中引入活性组分Ir,其开环活性明显地提高. 在温度为280 ℃,压力为4 MPa和空速为2 h-1的条件下,甲苯的转化率高于95%,产物中选择开环收率可达17.7%.

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VPO催化剂制备条件对其催化甲苯氨氧化反应性能的影响

卢晗锋;周瑛;黄海凤;刘华彦;陈银飞

2005, 26 (2): 101-105.

摘要 ( 1516 ) [Full Text(HTML)] ()

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用浸渍法制备了负载型钒磷氧(VPO)催化剂,并以甲苯氨氧化合成苯甲腈为探针反应,考察了载体、还原剂、P/V比和V2O5负载量对催化剂性能的影响. 结果表明,大比表面积SiO2负载的VPO催化剂性能稳定,在高温下也具有较好的选择性. 采用不同还原剂制备的催化剂在反应一段时间后活性趋于一致,表明催化剂活性中心是在反应气氛下形成的. P/V比对催化剂活性和结构影响较大,P的加入破坏了V2O5的晶型结构,使磷酸盐物种从催化剂体相向表面聚集,减少了催化剂表面存在的过度氧化物种O-和O-2的数量,选择性氧化物种晶格氧(O2-)起主要氧化作用,提高了催化剂的选择性. V2O5负载量增大,催化剂活性提高,但生成苯甲腈的选择性降低. 表面单分子层覆盖的VOx可能是反应的活性位和选择性位.

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脂肪酶催化外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯水解制备对映体纯D-对羟基苯甘氨酸的新方法

张媛媛;宗敏华;娄文勇;林颖敏;吴虹

2005, 26 (2): 106-110.

摘要 ( 1825 ) [Full Text(HTML)] ()

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基于在反应体系中添加碳酸氢铵可有效地促进酶促外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解这一有趣现象的发现,探讨了利用有机介质中酶促外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解制备对映体纯D-对羟基苯甘氨酸及其衍生物的可能性,研究了不同来源的酶、摇床转速、水含量、对羟基苯甘氨酸甲酯浓度、反应介质及温度等因素对该反应的影响. 结果表明,在所研究的11种酶中脂肪酶Novozym 435对该反应的催化活性和对映体选择性较高,叔丁醇为最合适的反应介质,最适水含量为0.4%(V/V),对羟基苯甘氨酸甲酯的适宜浓度为20 mmol/L,最适摇床转速和反应温度分别为130 r/min和30 ℃. 在此优化条件下反应26 h后,底物转化率和产物ee分别为39.8%和95.2%.

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丁烯催化裂解制丙烯/乙烯反应的热力学研究

朱向学;宋月芹;李宏冰;刘盛林;孙新德;徐龙伢

2005, 26 (2): 111-117.

摘要 ( 1903 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过对丁烯催化裂解反应网络中各反应步骤进行热力学分析计算,结合实际反应的产物分布,探讨了各产物的形成机理及影响因素. 热力学计算结果表明,升高温度有利于丁烯裂解为丙烯和乙烯,选择合适的反应温度和压力可有效提高产物中的丙烯/乙烯比. 低碳烯烃在热力学上有很强的芳构化倾向,升高温度可抑制氢转移反应,可以通过优化反应条件和开发高选择性催化剂的方法来提高丙烯和乙烯的选择性,抑制芳烃和烷烃的生成. 在催化裂解反应条件下,C5+烃的生成量较少. 热力学计算结果在进行催化剂筛选和反应条件优化过程中得到了验证和补充.

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水饱和离子液体中脂肪酶催化萘普生甲酯对映选择性水解

辛嘉英;赵永杰;石彦国;夏春谷;李树本

2005, 26 (2): 118-122.

摘要 ( 1900 ) [Full Text(HTML)] ()

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对比研究了水饱和异辛烷和水饱和离子液体1-正丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF6)中脂肪酶催化萘普生甲酯不对称水解反应. 结果表明,由于离子液体[bmim]PF6同时具有极性和疏水性,因而成为萘普生甲酯不对称水解反应的理想介质. 与水饱和异辛烷相比,水饱和离子液体不仅明显降低了水解反应的平衡常数(K),增大了对映体比率(E),从而有效提高了水解反应的平衡转化率(ceq)和产物的对映体过量值(eep),而且由于离子液体对另一产物甲醇的溶解度高,还明显地提高了脂肪酶的操作稳定性.

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Zr-FSM-16中孔分子筛的合成及其对苯羟基化的催化性能

江国东;廖世军;简弃非

2005, 26 (2): 123-126.

摘要 ( 1537 ) [Full Text(HTML)] ()

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以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为模板剂,合成出Zr-FSM-16中孔分子筛,并采用XRD,IR和BET等对分子筛进行了表征. 考察了Zr掺杂量和pH值等因素对分子筛结构的影响,并考察了合成出的Zr-FSM-16分子筛对苯羟基化反应的催化性能. 结果表明,Zr能有效地嵌入FSM-16的骨架之中,但Zr的嵌入对分子筛中孔结构的形成具有一定的不利影响,随着Zr嵌入量的增加,分子筛的长程有序度会下降; pH值对分子筛中孔结构的形成也具有十分显著的影响,在n(Si)/n(Zr)=40的条件下, pH＜12.5时,有序度随着pH值的升高而升高,pH＞12.5时则相反. 一般在n(Si)/n(Zr)＞40时,催化剂均能保持较好的六方晶体结构和较大的比表面积; n(Si)/n(Zr)＜20时,则较难形成中孔结构. Zr-FSM-16对于苯的羟基化反应具有良好的催化性能,催化活性和选择性均随Zr嵌入量的增加而升高,n(Si)/n(Zr)=40时,苯酚的选择性可达65%以上.

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制备方法对H2SO4固体酸结构和催化性能的影响

辛秀兰;谢文华;舒兴田;闵恩泽

2005, 26 (2): 127-130.

摘要 ( 1844 ) [Full Text(HTML)] ()

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以溶胶-凝胶法和浸渍法制备了H2SO4固体酸催化剂. FT-IR, XRD和 29Si MAS NMR结果表明,两种方法得到的催化剂结构不同. FT-IR和 29Si MAS NMR结果表明,溶胶-凝胶法制备的固体酸H2SO4-SiO2中H2SO4和载体SiO2间存在相互作用; 1H MAS NMR结果表明,H2SO4-SiO2固体酸的酸强度和液体浓硫酸相当. 通过对柠檬酸与正丁醇的液/固相催化酯化反应比较了溶胶-凝胶法与浸渍法制备的固体酸的催化性能,结果表明,浸渍法得到的固体酸重复使用4次后活性消失; 溶胶-凝胶法制备的H2SO4-SiO2固体酸重复使用6次后仍显示出较高的活性和选择性.

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载体对镍催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢反应性能的影响

杨宇;吴绯;马建新

2005, 26 (2): 131-137.

摘要 ( 1607 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用等量浸渍法制备了不同载体负载的镍催化剂,考察了载体对催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢反应性能的影响. 结果表明,在650 ℃和101.3 kPa下,不同载体负载的催化剂上乙醇的转化率都接近100%,但选择性相差很大,选择性大小顺序为: ZnO≈La2O3＞CeO2＞MgO＞γ-Al2O3＞TiO2＞ZrO2＞硅胶＞硅藻土. TPR和XRD结果表明,除TiO2外,各载体负载的催化剂的主要物相中都包括NiO相,其对催化剂的活性起重要作用,而Ni与载体的相互作用程度影响催化剂的选择性. 当相互作用较弱,活性组分基本以NiO相存在时,催化剂的选择性较低;当相互作用太强,不存在NiO相时,催化剂的活性和选择性都很低; 当相互作用较强,部分Ni与载体作用生成新物相且与NiO相共存时,催化剂的活性和选择性最高.

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CoO/CaTiO3的制备及其光催化分解水的性能

王桂赟;王延吉;赵新强;张海涛

2005, 26 (2): 138-142.

摘要 ( 1679 ) [Full Text(HTML)] ()

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以碱金属化合物为矿化剂,以Ca(NO3)2和钛酸丁酯的水解产物TiO(OH)2为原料进行固态反应,制得CaTiO3粉末,再由浸渍法负载上CoO,制备出新型光催化分解水的催化剂CoO/CaTiO3. SEM, XRD和UV-Vis漫反射光谱表征结果显示,加入NaOH矿化剂可使固态反应完全,提高CaTiO3的结晶完整性. 适宜的NaOH用量为1.5%. 在400 W高压汞灯照射下,该催化剂在0.008 mol/L的Na2CO3溶液中分解水的产氢速率可达到468 μmol/(g·h).

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吸附于Cu/AC和Fe/AC催化-吸附剂上的苯酚的催化氧化

赵江红;刘振宇

2005, 26 (2): 143-147.

摘要 ( 1847 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用TG/MS联用装置,采用程序升温氧化法研究了Cu/AC和Fe/AC催化-吸附剂低温干法催化氧化苯酚的活性及其自身的烧蚀行为. 结果表明,Cu/AC和Fe/AC都具有较好的催化苯酚氧化活性,其活性及烧蚀行为受金属和载体的性质以及金属与载体间协同作用的影响. 吸附-催化氧化循环实验表明,金属/AC催化-吸附剂的吸附容量随循环次数的增加而逐渐下降至一稳定值.

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锆促进纳米氧化镍催化剂的制备及其对乙烷氧化脱氢制乙烯的催化性能

操小栋;陈铜;吴瑛;张晋芬;翁维正;万惠霖

2005, 26 (2): 148-152.

摘要 ( 1698 ) [Full Text(HTML)] ()

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用尿素均匀沉淀法制备了不同含量锆促进的纳米氧化镍催化剂,并考察了其对乙烷氧化脱氢制乙烯的催化性能. 结果表明,纯纳米氧化镍在优化条件下的最高乙烯收率为21.7%; 而锆促进的纳米氧化镍催化剂对乙烯选择性和高温抗乙烷裂解性能都有明显改善. 15%ZrO2-NiO表现出最佳的催化性能,在410 ℃下,乙烷转化率为61.5%,乙烯选择性为68.6%,乙烯收率为42.2%; 该催化剂在420 ℃经36 h反应,乙烯收率仅下降约4%,粒子没有发生明显的团聚,表现出较好的稳定性. XRD结果表明,锆促进的纳米氧化镍粒子较纯纳米氧化镍粒子小,平均粒径为5～7 nm; 助剂锆以无定形的ZrO2形式存在. O2-TPD-MS结果表明,锆的加入提高了催化剂中较高温度下脱附的氧物种量,降低了较低温度下脱附的氧物种量. H2-TPR结果显示,锆促进的纳米氧化镍催化剂较纯纳米氧化镍难以完全还原.

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H15Li4V12B32O84催化烯烃环氧化及其催化氧转移行为的研究

高飞雪;华瑞茂;山濑利博

2005, 26 (2): 153-158.

摘要 ( 1626 ) [Full Text(HTML)] ()

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在异丁醛存在下,用催化剂H15Li4V12B32O84催化烯烃环氧化反应. 结果表明,H15Li4V12B32O84是一种有效的烯烃环氧化催化剂. 51V NMR谱研究表明,化学位移在-568.9的钒物种是反应过程中的活性中间体. 根据烯烃环氧化控制实验中 1H NMR和 51V NMR谱的研究结果,提出了过氧钒物种是烯烃环氧化反应的主要活性物种,并假设了H15Li4V12B32O84催化烯烃环氧化反应的机理.

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介孔与介孔主客体材料在催化领域的应用

李亮;施剑林

2005, 26 (2): 159-170.

摘要 ( 1476 ) [Full Text(HTML)] ()

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综述了近年来介孔分子筛催化材料制备的研究成果及其在催化领域特别是精细化学品合成中的应用. 文章分为两部分,分别讨论了介孔材料本身作为催化剂以及介孔主客体催化材料的应用.

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