催化学报

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铜锰双金属氧化物催化的液相甲苯氧化反应

李晓强;徐杰*;周利鹏;高进;王峰;陈晨

2006, 27 (5): 369-371.

摘要 ( 2078 ) [Full Text(HTML)] ()

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工业上甲苯氧化反应采用均相醋酸钴催化剂,以溴化物为促进剂在乙酸溶液中进行. 乙酸和溴化物的使用使催化剂的分离和回收非常困难,并非常容易腐蚀设备; 另外很容易形成大量有毒废液对环境造成污染. 本文以共沉淀法制备的铜锰氧化物为催化剂,在无溶剂的条件下进行了甲苯液相氧化反应,得到了较好的催化效果. 催化剂最佳Cu:Mn摩尔比为1:1, 此时催化剂的主要物相为Cu1.5Mn1.5O4.

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新型Cu-MCM-41吸附剂的制备及其对柴油的吸附脱硫性能

刘炳泗*;徐丹凤;吴祚祥

2006, 27 (5): 372-374.

摘要 ( 1849 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用金属离子直接插入法合成了Cu-MCM-41吸附剂,在100 ℃的条件下,研究了吸附剂对商业化的FCC柴油的吸附性能. 结果表明,处理5.5 ml柴油之后, Cu-MCM-41的脱硫效率仍可达84%以上. 这意味着噻吩及其衍生物容易通过π-络合过程发生吸附,并且Cu-MCM-41对噻吩类化合物具有较高的吸附选择性.

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超声老化对MCM-49分子筛合成的影响

吴建梅;王保玉;李牛;项寿鹤

2006, 27 (5): 375-377.

摘要 ( 1583 ) [Full Text(HTML)] ()

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以六亚甲基亚胺为模板剂,在静态水热合成条件下,考察了超声老化对MCM-49分子筛合成的影响. 结果表明,凝胶经超声老化处理后,即使使用比表面积小的硅源(硅胶或白碳黑)也能合成出不含杂晶且结晶良好的MCM-49分子筛. 超声老化处理缩短了MCM-49分子筛的晶化时间,扩大了分子筛的晶化范围,同时降低了模板剂的用量. 合成的MCM-49分子筛结晶度高,颗粒度小.

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具有Ru-M (M=Fe, Co, Ni, Mo)双金属活性中心的负载型氨合成催化剂

杨振威;郭伟明;林敬东;廖代伟;*

2006, 27 (5): 378-380.

摘要 ( 1805 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了钾促进的双金属中心Ru-M (M=Fe, Co, Ni, Mo)氨合成催化剂.结果表明, Ru-Co催化剂活性最高, Ru和Co含量均为2%的Ru-Co催化剂具有最好的应用价值,其催化活性与Ru和Co含量均为4%的催化剂相近. 此外,还对以镁铝尖晶石、氧化镁和镁铝复合氧化物等不同氧化物为载体的Ru-Co双金属中心催化剂进行了对比研究. 结果表明,以高温煅烧制得的氧化镁作载体的催化剂活性最高.

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利用多孔阳极氧化铝研究载体孔洞尺寸对负载银粒子团聚的影响

赵红;姜志全;张镇;翟润生;包信和

2006, 27 (5): 381-385.

摘要 ( 1661 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用阳极氧化方法制备了具有规整的可控孔洞尺寸的多孔Al2O3 膜,并以此模拟实际的催化剂载体制备了负载银催化剂. 采用扫描电镜、能量分散谱、透射电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等手段,研究了多孔阳极氧化铝的孔洞大小对负载的银粒子团聚的影响. 结果表明,载体孔洞尺寸对银粒子团聚可能起到限制作用,而且这种限制作用随载体孔洞尺寸增大而减小. 当载体的孔洞尺寸约为50 nm时,随温度升高银粒子的团聚和生长都不明显; 当载体的孔洞尺寸约为200 nm时,随温度升高银粒子发生一定程度的团聚和生长,但孔洞尺寸的限制作用仍存在. 这种载体尺寸的限制作用可以有效地阻止催化剂活性组分的团聚.

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用于甲醇直接气相氧化羰基化的负载铜催化剂

宋军超;赵天生;杜彦忠

2006, 27 (5): 386-390.

摘要 ( 1995 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用浸渍法制备了负载型铜基催化剂,并用其催化甲醇直接气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC), 考察了浸渍溶剂、载体、助催化剂和铜含量的影响. 结果表明,以CuCl为活性组分原料、浓氨水为浸渍溶剂和活性炭为载体制得的负载铜催化剂显示出很高的催化活性,在特定的反应条件下,该催化剂上甲醇的转化率可达27.7%, DMC选择性可达95%. 分子筛负载的铜催化剂上甲醇的转化率低于1%, 但是生成DMC的选择性高达100%. 催化剂活性随着Cu负载量的增加而增大,但负载量过高可引起甲醇的过度氧化反应,导致DMC选择性下降. 催化剂中添加KOH或钯化合物,有利于提高以CuCl2为活性组分原料制得的铜催化剂的活性,但同时也促进了副反应的发生. 随着反应时间的延长,催化剂的活性组分流失,活性下降,但是生成DMC的选择性维持在95%左右.

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固体超强碱氧化钙催化制备生物柴油及其精制工艺

朱华平;吴宗斌;陈元雄;张萍;段世杰;刘晓华;毛宗强

2006, 27 (5): 391-396.

摘要 ( 2018 ) [Full Text(HTML)] ()

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以麻风果油为原料,研究了固体超强碱氧化钙在生物柴油制备工艺中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、反应温度、反应时间、催化剂用量及醇油比对转化率的影响,确定了最优化的反应条件. 对产品脱钙精制工艺进行了研究, 考察了三种络合剂的脱钙性能. 结果表明,柠檬酸是一种很好的可用于生物柴油的脱钙剂,精制后生物柴油的主要指标符合国内外同类产品的标准.

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Pt/Al2O3/WO3/ZrO2催化剂对正己烷异构化反应的催化性能

杜宇乔;陈晓蓉;陈长林;徐南平

2006, 27 (5): 397-402.

摘要 ( 2578 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过浸渍法制备了系列Pt/Al2O3/WO3/ZrO2催化剂样品,采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和程序升温还原等方法表征了催化剂的结构、表面酸性和氧化还原性能,考察了不同反应条件下催化剂对正己烷异构化反应的催化性能. 结果表明, Pt的加入显著改变了WO3/ZrO2载体的氧化还原性,并使催化剂由单一的酸中心催化变成由酸中心与金属中心共同催化; Al2O3的加入增强了WO3与ZrO2之间的相互作用,增加了催化剂的Lewis酸位. 在n(H2)/n(n-C6H14)=1.5, WHSV=0.7 h-1, m(cat)=2.0 g, p=1.0 MPa, θ=220 ℃和t=3 h的反应条件下, Pt/Al2O3/WO3/ZrO2催化剂上正己烷的转化率和2,2-二甲基丁烷的选择性分别达到84.9%和22.9%,裂解反应产物的收率低于1.5%. 经 1000 h的寿命试验,催化剂没有出现失活.

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原位漫反射红外光谱法研究SO2对Ag/Al2O3选择性催化丙烯还原NOx反应的影响

吴强;高洪伟;贺泓

2006, 27 (5): 403-408.

摘要 ( 1921 ) [Full Text(HTML)] ()

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以Ag/Al2O3为催化剂,采用原位漫反射傅里叶变换红外光谱法研究了SO2对C3H6选择性还原NOx反应的影响. 结果表明, SO2在催化剂表面转化为硫酸盐,并且随着硫酸盐累积量的增加,其主要红外特征吸收峰由低波数向高波数漂移. 高浓度表面硫酸盐的存在不仅抑制了催化剂表面硝酸盐的生成,而且抑制了硝酸盐与表面烯醇式物种(RCH=CH-O-)或乙酸盐物种进一步反应,生成活泼的反应中间体异氰酸酯(-NCO), 这是导致Ag/Al2O3催化剂上C3H6选择性还原NOx活性降低的主要原因.

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K-Co-Mo-C催化剂的制备及其合成低碳醇的性能

李春林;何艳丽;刘中民

2006, 27 (5): 409-415.

摘要 ( 1690 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用溶胶-凝胶法制备了含碳的K-Co-Mo-C催化剂,通过改变碳前驱体的添加量以获得不同的碳含量,测试了催化剂上合成气制混合醇的性能. 结果表明,适量的残留碳增加了催化剂中活性相的分散度,提高了合成醇的收率和选择性,但过量的碳导致烃的选择性增加而醇的选择性下降,这是由于随着碳前驱体添加量的增加,催化剂中的Mo物种更容易被还原成金属态. 与惰性气氛中焙烧的样品不同,空气中焙烧的样品中没有碳的存在,氧化物组分容易生成难以还原的物相,合成醇活性较低. 含碳量为2.8%的样品具有最大的比表面积和孔体积,同时也具有最高的醇收率和选择性. 惰性气氛中高温焙烧样品导致其合成醇活性明显降低,但同时高碳醇的选择性增加.

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二苯基膦胺配体的合成及其与铬(Ⅲ)化合物催化乙烯四聚的性能

张宝军;王延吉;姜涛;邢立华

2006, 27 (5): 416-420.

摘要 ( 1802 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用氯化二苯基膦与二胺类化合物反应生成二苯基膦胺配体, 它与四氢呋喃氯化铬或乙酰丙酮铬在甲基铝氧烷的存在下显示出较高的催化乙烯四聚的活性和较高的生成 1-辛烯选择性(最高可达73.1%). 产物除 1-辛烯外, 还包括 1-己烯、甲基环戊烷和亚甲基环戊烷. 实验结果表明, 铬化合物类型对催化剂活性和 1-辛烯选择性影响较小, 而反应温度、压力和Al/Cr摩尔比等对催化剂活性和1-辛烯选择性影响较大.

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高Cu含量MCM-41在苯直接羟基化反应中的催化性能

蒋斯扬;孔岩;吴丞;徐铮;朱海洋;王春燕;王军;颜其洁

2006, 27 (5): 421-426.

摘要 ( 1811 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了高铜含量(最高达26.0%)且铜原子主要处于中孔骨架的Cu-MCM-41在苯/过氧化氢直接羟基化制备苯酚反应中的催化性能,研究了铜含量、催化剂用量、溶剂种类、反应物摩尔比、温度以及时间等对催化剂活性的影响. 结果表明,该催化剂在苯直接羟基化反应中具有良好的催化活性,在最佳反应条件下,可使苯转化率达52.9%, 苯酚选择性达58.9%, 苯酚收率达31.2%, 优于文献报道的低铜含量中孔分子筛的催化结果. 另外,从反应机理对影响反应的因素进行了初步探讨.

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环己酮氨肟化反应中TS-1催化剂的积炭失活

张向京;王燕;杨立斌;辛峰

2006, 27 (5): 427-432.

摘要 ( 2034 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用连续淤浆反应器,在环己酮质量空速为6 h-1和温度为70 ℃的条件下,对 TS-1 催化剂上环己酮氨肟化制环己酮肟反应过程中的活性变化规律进行了考察,并用热重-差热分析、程序升温脱附、 N2物理吸附、程序升温氧化和傅里叶变换红外光谱等测试手段对不同运转时间及再生后的催化剂进行了表征. 结果表明,催化剂运转时间在60 h以内时活性稳定,然后迅速下降; 积炭是引起催化剂失活的主要原因. 催化剂表面的积炭主要沉积在 TS-1 的微孔内,含碳物种有两种类型: 易除炭存在于Ti中心附近,可在350 ℃下氧化除去; 难除炭沉积于强酸中心 Si-OH 处,需在700 ℃下才能除去. 催化剂失活前后的骨架结构未发生显著变化,经烧炭再生后活性可恢复到新鲜催化剂的水平.

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焙烧温度对Nb2O5/α-Al2O3催化剂结构及催化性能的影响

李应成;闫世润;杨为民;谢在库;陈庆龄;岳斌;贺鹤勇

2006, 27 (5): 433-439.

摘要 ( 1977 ) [Full Text(HTML)] ()

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制备了Nb2O5/α-Al2O3催化剂并用于环氧乙烷水合反应制乙二醇,采用X射线衍射,热重-差热分析,红外光谱,吸附氨的程序升温脱附,吸附环氧乙烷的程序升温脱附,扫描电镜和透射电镜研究了焙烧温度对催化剂物理化学性质及催化性能的影响. 结果表明,焙烧温度明显影响氧化铌催化剂的结构、酸量及酸强度. 催化剂的结构不同,环氧乙烷在催化剂表面的吸附强度存在明显差别,而催化剂的酸量和酸强度影响其催化性能.

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离子液体中Mn(salen)催化环己烯环氧化反应

陶亮;银董红;谭蓉;喻宁亚;尹笃林

2006, 27 (5): 440-444.

摘要 ( 1761 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了离子液体中Mn(salen)络合物催化环己烯的环氧化反应,考察了反应介质、 Mn(salen)络合物催化剂结构和反应条件等对环氧化反应的影响. 在离子液体-CH2Cl2混合溶剂中,以相对廉价的H2O2为氧化剂,得到了高的环己烯转化率和环氧环己烷选择性. 当以邻苯二胺和水杨醛制备的Mn(salen)络合物为催化剂,反应温度为273 K时,在［bmim］BF4-CH2Cl2的混合溶剂中,环己烯的转化率和环氧环己烷选择性分别可达100%和94.0%. 此外,反应结束后,产物可以由正己烷萃取出来,解决了传统均相催化体系中催化剂与产物不易分离的问题.

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S2O2-8派生氧化法催化降解水中的甲基橙

张乃东;张曼霞;彭永臻

2006, 27 (5): 445-448.

摘要 ( 1920 ) [Full Text(HTML)] ()

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S2O2-8在Ag+的催化作用下可生成 SO-4· 和Ag2+, SO-4· 和Ag2+ 具有极强的氧化能力,其电极电位分别为E0Ag2+/Ag+=1.989 V, E0SO-4·/SO2-4=3.64 V. 本文研究了S2O2-8+Ag+体系中甲基橙的降解情况,并用紫外光谱、总有机碳(TOC)和高效液相色谱/质谱对降解过程进行了表征. 在pH=1的S2O2-8+Ag+体系中,反应8 min时, 5 μmol/L的甲基橙色度去除率达100%. 2 h后,水样中有悬浮物出现,过滤后样品TOC去除率为8.6%; 在同样条件下, Fenton法对甲基橙TOC去除率为10%. 在促使有机物矿化方面, S2O2-8+Ag+法与Fenton法的效果基本相同.

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微波加热制备泡沫镍负载La3+掺杂纳米TiO2及其光催化降解甲醛的性能

丁震;陈晓东;陈连生;林萍;付德刚;袁春伟

2006, 27 (5): 449-453.

摘要 ( 2111 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用常规加热和微波加热方法制备了两种泡沫镍负载La3+掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲醛光催化降解为模型反应,考察了制备方法和掺杂La3+对催化剂催化性能的影响,并采用扫描电镜、透射电镜、 X射线衍射和能量分散式光谱分析对催化剂进行了表征. 结果表明,微波加热法制备的纳米TiO2具有典型的锐钛矿型晶体结构,其粒径均匀且明显小于常规加热法制备的催化剂. 泡沫镍负载1.5%La3+掺杂的TiO2的光催化性能得到明显改善,反应90 min后甲醛的降解率仍达到93%. 在实验中发现催化剂有失活现象,但经简单清洗后其活性能够恢复.

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纳米TiO2催化α-蒎烯空气环氧化反应

阳卫军;李子阳;陶能烨;郭灿城

2006, 27 (5): 454-458.

摘要 ( 1991 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用硫酸钛和氢氧化钠等无机试剂为原料,经过简单步骤制备出纳米TiO2前驱体,用高压釜在270 ℃和7.07 MPa下进行乙醇热处理,得到锐钛矿型纳米TiO2催化剂,并考察了该催化剂对α-蒎烯空气环氧化反应的催化性能. 结果表明,乙醇高压热处理明显地提高了纳米TiO2的催化活性. 在常压、 70 ℃和6 h条件下, α-蒎烯转化率可达17.02%, 环氧化物选择性为53.47%; 当压力增大到1.01 MPa时,转化率提高到35.24%, 选择性下降到41.20%. 对反应机理进行了探讨.

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