催化学报

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室温条件下硝酸羟胺的催化分解

任晓光;李明慧;王爱琴;李林;王晓东;张涛

2007, 28 (1): 1-2.

摘要 ( 2055 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(117KB) ( 968 )

采用等体积浸渍法制备了一系列以Al2O3和SiO2为载体的负载型贵金属催化剂. 用热重法考察了催化剂对80%硝酸羟胺推进剂的分解活性. 结果表明, Ir/SiO2催化剂能够在室温以下(20.7 ℃)催化分解80%硝酸羟胺,显示出该催化体系在环境友好的单组元推进器上具有很大的应用潜力. H2化学吸附实验表明, Ir/SiO2 具有比 Ir/Al2O3更大的Ir颗粒,这可能是造成前者活性比后者高的原因之一.

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以聚丙二醇二苯甲酸酯为给电子体的丙烯聚合催化剂

张巧风;原宇平;张春雨;陈斌;张学全;

2007, 28 (1): 3-4.

摘要 ( 2110 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用聚丙二醇二苯甲酸酯(PPGDB)为内给电子体制备了一种新的丙烯聚合催化剂MgCl2/PPGDB/TiCl4. 该催化剂用于丙烯聚合时,除了具有与以邻苯二甲酸二异丁酯为给电子体的催化剂相当的活性和立体定向性外,其特点在于所得产物的分子量分布较宽(Mw/Mn＞8.0). 采用红外光谱研究了催化剂中PPGDB与MgCl2的作用机制,结果表明PPGDB中的酯官能团和醚官能团可同时与MgCl2配位. 这种双官能团的配位作用是所得聚合物分子量分布较宽的主要原因.

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负载PbO催化剂对苯胺与碳酸二甲酯合成苯氨基甲酸甲酯的催化性能

康武魁;康涛;马飞;赵永峰;崔黎黎;姚洁;王公应

2007, 28 (1): 5-9.

摘要 ( 2105 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了几种负载PbO催化剂对苯胺(An)与碳酸二甲酯(DMC)反应合成苯氨基甲酸甲酯(MPC)的催化性能. 结果表明, PbO/SiO2对该反应表现出很高的催化活性. 当w(PbO)=3.6%, n(PbO)/n(An)=1%, n(DMC)/n(An)=5, θ=160 ℃和t=4 h时, MPC收率达到99.5%. PbO/SiO2容易从反应体系中分离,且可重复使用5次,催化活性基本保持不变,使用寿命较长.

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复合催化剂NdPW12O40/TiO2的制备、表征及光催化性能

蔡铁军;岳明;王贤文;邓谦;彭振山;周文辉

2007, 28 (1): 10-16.

摘要 ( 2017 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(508KB) ( 731 )

采用溶胶-凝胶法制备了NdPW12O40/TiO2复合催化剂,并用热重-差热分析、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光发射光谱、扫描电镜和X射线衍射对催化剂进行了表征. 在紫外光照射下,以有机污染物丙酮和甲醇的气相光催化消除为模型反应,考察了催化剂的光催化活性. 结果表明, NdPW12O40的掺杂使TiO2纳米晶粒细化(粒径为11～14 nm), 表面积增大,同时有效抑制了TiO2粒子的团聚. 0.1 g 1%NdPW12O40/TiO2光催化消除初始浓度为6.58 g/m3的丙酮,空时为2.4 s时消除率可达96.74%, 达到排放要求; 催化消除初始浓度为8.82 g/m3的甲醇,空时为2.0 s时消除率可达100%, 实现完全矿化. 与纯的TiO2相比,复合催化剂吸收光的能力增强,吸收带边向长波方向延伸了20 nm.

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以多聚甲醛为还原剂制备新型阳极Pt/CMK-3催化剂

吴伟;曹洁明;陈煜;陆天虹

2007, 28 (1): 17-21.

摘要 ( 1969 ) [Full Text(HTML)] ()

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以多聚甲醛为还原剂,采用液相还原法制备了Pt/CMK-3直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极催化剂,并采用透射电镜和X射线衍射技术对其进行了表征. 结果表明,有序介孔碳CMK-3具有规整的二维有序孔道结构,为DMFC中电子和燃料的传输提供了方便的路径,同时它较大的比表面积使得Pt纳米粒子很好地分散在其表面; Pt/CMK-3催化剂中Pt粒子的平均粒径为2.8 nm, 小于E-TEK公司的商品化Pt/XC-72和以甲醇为还原剂制备的Pt/C-M催化剂,并且粒径分布范围窄,结晶度低. 察了Pt/CMK-3催化剂对甲醇的电催化氧化性能,发现Pt/CMK-3催化剂对甲醇氧化的电催化性能优于Pt/XC-72和Pt/C-M催化剂.

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不同粒径的Ni/SiO2催化剂上CH4和CO2吸附活化的漫反射傅里叶变换红外光谱研究

郭建忠;侯昭胤;高静;郑小明

2007, 28 (1): 22-26.

摘要 ( 2504 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用原位漫反射傅里叶变换红外光谱研究了CH4和CO2在不同粒径的Ni/SiO2催化剂上的吸附及活化. 结果表明,在不同粒径的催化剂上,检测到有CH4解离生成的CHx(x=1～3)物种,以及催化剂表面吸附的CHx物种与表面-OH 作用生成的CHx-O物种. CH4的裂解强烈依赖于催化剂表面Ni颗粒的大小,在粒径8 nm左右的Ni颗粒上, CH4较易解离; CO2难以直接在Ni/SiO2催化剂表面发生解离吸附,但CH4解离生成的吸附H对CO2的解离吸附具有明显的促进作用; CH4与CO2共吸附时,较小粒径的Ni可以促进CO2与表面氧物种发生反应,生成单齿表面碳酸盐物种.

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Na-Rh/γ-Al2O3催化剂的表征及其对CO选择氧化的催化性能

王芳;吕功煊

2007, 28 (1): 27-33.

摘要 ( 1757 ) [Full Text(HTML)] ()

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用浸渍法制备了一种高效的Na-Rh/γ-Al2O3催化剂,应用X射线衍射、 X射线光电子能谱和N2吸附-脱附等技术手段对催化剂进行了表征,考察了该催化剂的CO选择氧化性能,同时考察了不同预处理条件对催化剂活性的影响. 在100 ℃, GHSV=2.25×104 h-1, 原料气组成2%CO, 1.4%O2和70%H2的条件下, 5%Na-0.5%Rh/γ-Al2O3催化剂上CO转化率和CO2选择性分别高达100%和70%. 在饱和水蒸气存在时, CO转化率和CO2选择性可保持长达100 h不变,说明该催化剂有很好的稳定性和抗水性. 研究表明, Na原子可能通过向表面Rh提供电子,增强了Rh向CO的2π*分子轨道反馈电子的能力,使CO分子得到了活化. Na的添加在一定程度上提高了催化剂表面Rh的分散度,使其在高温条件下不易烧结. N2吸附-脱附结果表明, Na的存在虽然在一定程度上减小了催化剂的比表面积,但扩孔作用使催化剂平均孔径有明显的增大.

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MCM-22和ITQ-2分子筛负载型催化剂加氢裂化性能的对比研究

刘百军;冯乐刚;侯辉娟;高山松;查显俊

2007, 28 (1): 34-38.

摘要 ( 2116 ) [Full Text(HTML)] ()

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以MCM-22和ITQ-2分子筛为载体, WNi为活性组分,制得两种负载型催化剂,考察了两种催化剂的加氢裂化性能,并通过N2吸附、氨程序升温脱附和原位红外光谱对催化剂进行了表征. 减压瓦斯油加氢裂化反应结果表明, WNi/ITQ-2的加氢裂化活性高于WNi/MCM-22, 并且前者的反应温度相对较低. WNi/ITQ-2具有高催化活性是因为ITQ-2分子筛具有空旷的次级结构和较多的可接近的酸性位; 中油选择性高是因为空旷的次级结构使裂化产物快速离开酸性位而避免了二次裂化.

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应用射线束制备可见光响应的TiO2薄膜

侯兴刚;顾雪楠;刘安东

2007, 28 (1): 39-44.

摘要 ( 1900 ) [Full Text(HTML)] ()

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由溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜. 为了改善TiO2对光的利用效率,采用过渡金属离子(V+和Cr+)注入和电子束辐照沉积贵金属纳米颗粒(Ag和Pt)两种射线束技术对TiO2薄膜进行改性. 紫外-可见光谱表明,两种射线束技术改性的TiO2薄膜的吸收光谱都发生了红移,说明这两种方法都是拓展TiO2吸收光谱的有效手段. 通过光催化降解甲基橙实验,比较了两种方法对TiO2可见光光催化能力的拓展情况,结果表明,两种方法均可显著提高TiO2在可见光作用下的光催化活性.

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污水处理时微弧放电催化过程中多能场的协同效应

严志军;严志宇;肖井坤

2007, 28 (1): 45-50.

摘要 ( 2004 ) [Full Text(HTML)] ()

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以Ti为阳极研究了微弧放电对污水的处理效果,发现放电条件下对甲基橙的脱色效果显著. 在H3PO4电解液(0.3 mol/L)中,峰值电压为550 V、脉冲频率为300 Hz、占空比为1/180、阳极电极面积为25 mm×50 mm条件下, 60 min内甲基橙溶液(600 ml, 20 mg/L)的脱色率可达94%. XRD结果显示,放电中Ti阳极上形成的陶瓷层为锐钛矿型TiO2. 光谱结果表明,电极表面微弧的波长为300～350 nm. 这说明该放电体系中存在光催化、电催化和类似超声的冲击波催化的反应条件. 以Ti阳极陶瓷层为催化剂进行的对照实验表明,单独进行光催化、电催化和声催化反应对甲基橙溶液的脱色效果不明显. 通过机理分析认为, Ti阳极上的微弧放电是以等离子体催化为主要作用方式,并在放电环境中形成多能场的协同作用,实现对有机物降解.

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浆态相甲醇合成催化剂的失活机理

翟旭芳;社本纯;解红娟;谭猗生;韩怡卓;椿范立

2007, 28 (1): 51-56.

摘要 ( 2442 ) [Full Text(HTML)] ()

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浆态床甲醇合成过程具有重要的工业应用价值,影响该过程工业化的根本原因是催化剂易失活. 以合成气为原料,医用液体石蜡为溶剂,在5 MPa, 260 ℃和 1100 ml/(g·h)的反应条件下于浆态床反应器中考察了铜基甲醇合成工业催化剂C301的稳定性,并采用程序升温还原、 X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、扫描电镜能谱、元素分析和N2物理吸附等表征方法对不同失活程度的催化剂的物相组成和形貌进行了表征. 结果表明,在本实验条件下,失活催化剂无中毒现象,但随着反应时间的延长,催化剂晶粒长大,比表面积减小,积炭和热烧结现象较明显,但不伴随活性组分铜的流失.

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MgO负载Cu2O催化剂的制备及其催化环己醇脱氢

石秋杰;刘宁;梁义

2007, 28 (1): 57-61.

摘要 ( 2228 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(326KB) ( 826 )

以MgO为载体,水合肼为还原剂,采用浸渍还原法制备了Cu2O/MgO催化剂,考察了不同制备条件对其催化环己醇脱氢性能的影响,并采用N2物理吸附、 X射线衍射、透射电镜、 X射线光电子能谱、俄歇电子能谱和程序升温还原等手段对催化剂进行了表征. 实验结果表明,当Cu2+∶N2H4·H2O∶NaOH摩尔比为1∶1∶2时催化剂的活性最高. 与传统的Cu/MgO催化剂相比, Cu2O/MgO催化剂对环己醇脱氢反应具有很高的催化活性.

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纳米γ-Fe2O3载体的制备及Ru-K/Fe2O3催化剂的氨合成催化活性评价

倪军;王榕;郑瑛;林建新;魏可镁

2007, 28 (1): 62-66.

摘要 ( 2026 ) [Full Text(HTML)] ()

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在室温条件下,通过溶胶-凝胶法制备了新的纳米氧化铁载体. X射线衍射、差热-热重分析、扫描电子显微镜和N2物理吸附等测试结果表明,制得的Fe2O3粉体具有典型的介孔结构,孔径范围18.8～25.0 nm, 晶相组分由原料配比和制备条件决定. 进一步通过浸渍法制备了高活性的Ru-K/Fe2O3氨合成催化剂. 在475 ℃, 10 MPa, 10000 h-1和V(H2)/V(N2)=3的条件下,考察了负载型Ru-K/Fe2O3催化剂的活性. 结果表明,载体中γ-Fe2O3的含量越高,其氨合成活性越好.

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催化裂化过程中负氢离子转移反应和氢转移反应的不同特征

龚剑洪;龙军;许友好

2007, 28 (1): 67-72.

摘要 ( 2051 ) [Full Text(HTML)] ()

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基于重质油在酸性Y分子筛催化剂上的反应,区分了负氢离子转移反应和氢转移反应,认为负氢离子转移和氢转移是重质油催化反应过程中的两个不同过程. 确定了大庆减压蜡油在酸性Y分子筛催化剂上反应时,负氢离子转移反应主要发生在反应前期(转化率为5%～10%)至反应中后期(转化率为60%～70%)的转化深度区间,而氢转移反应主要发生在反应后期(转化率＞60%～70%). 负氢离子转移反应基本不产生焦炭,焦炭主要通过氢转移反应产生. Y分子筛上发生的主要是汽油烯烃和环烷烃之间的氢转移反应.

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镧改性β分子筛上的异丁烯水合醚化复合反应

杨伯伦;路士庆;吴江;王华军

2007, 28 (1): 73-79.

摘要 ( 2123 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用离子交换法,分别在微波加热和常规加热的条件下,制备了La/β分子筛催化剂,并采用红外光谱、扫描电子显微镜、 X射线衍射与能量色散谱进行了表征. 考察了不同加热条件下所得的改性β分子筛上La的负载量, La在分子筛表面的分散度以及催化剂对乙醇-水-异丁烯体系水合醚化复合反应的催化性能,并分析了反应机理. 与传统加热法相比,微波加热法制得的催化剂上La离子的一次交换度和负载量高,且交换时间大大缩短. La离子的引入使得β分子筛上乙醇与水的转化率提高了10%～20%, 而且随着La负载量的增加,催化剂的活性呈明显的上升趋势. 反应机理的分析表明,上述水合醚化反应主要发生在β分子筛的表面上, B酸位桥接 Al-OH-Si 酸性点可能是主要的反应活性点,并且反应过程经历碳正离子中间体的形成步骤.

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乙醇在碳修饰的二氧化钛纳米管负载的钯电催化剂上的催化氧化

胡风平;沈培康

2007, 28 (1): 80-84.

摘要 ( 2084 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过有机物分解碳化处理TiO2 纳米管制得了TiO2C, 并以其为载体制备了Pd/TiO2C电催化剂,考察了该催化剂对碱性介质中乙醇电催化氧化的活性. 结果表明,碳化导电处理的TiO2C纳米管载体能有效改善催化剂中贵金属的分散度和电极结构,从而提高催化剂的电催化活性. 对催化剂活性组分的优化实验表明, Pd/TiO2C质量比为1/1时催化剂的活性最高. 在1 mol/L KOH溶液中Pd载量均为0.3 mg/cm2的条件下, Pd/TiO2C催化剂对乙醇氧化的催化活性是Pd/C催化剂的3.8倍.

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MCM-41负载手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物的制备及其对不对称环氧化的催化性能

赵继全;张雅然;张月成

2007, 28 (1): 85-90.

摘要 ( 1926 ) [Full Text(HTML)] ()

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三乙氧基硅丙胺与介孔分子筛MCM-41表面的羟基在甲苯中回流反应得到氨丙基官能团化的MCM-41, 再利用氨基与Salen-Mn(Ⅲ)上的活性酯基生成酰胺键,将手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物负载到MCM-41上,实现了手性均相催化剂的多相化. 分别利用FT-IR, DR UV-Vis, XRD, ICP和N2吸附等手段对负载型催化剂进行了表征. 结果表明,手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物成功负载到MCM-41上,但MCM-41和手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物固有的结构保持不变. 以次氯酸钠和间氯过氧苯甲酸为氧化剂,考察了负载型催化剂对1,2-二氢萘不对称环氧化反应的催化性能,结果表明,负载型催化剂的催化活性比相应均相催化剂的低,但对映体选择性有所提高. 在NaClO/PyNO氧化剂体系中20 ℃反应12 h, 1,2-二氢萘环氧化物的收率达45.9%, 对映体过量值为84.3%. 负载型催化剂在循环使用5次后Mn的流失达34%.

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几种方法制备的H3PW12O40/SiO2催化剂的结构和催化性能

赵新强;韩岩涛;孙潇磊;王延吉

2007, 28 (1): 91-96.

摘要 ( 1868 ) [Full Text(HTML)] ()

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针对H3PW12O40(HPW)的比表面积小和不易回收利用等缺点,分别采用浸渍法、溶胶-凝胶法和以离子液体为模板剂的溶胶-凝胶法制备了HPW/SiO2催化剂,采用傅里叶变换红外光谱、 X射线衍射、 N2物理吸附和吸附氨的程序升温脱附等技术对催化剂样品进行了表征,并考察了其对苯硝化反应的催化性能. 结果表明,所制备的催化剂样品都保持了HPW原有的Keggin结构. 浸渍法制备的催化剂的比表面积(475.2 m2/g)较小,使用4次后硝基苯的收率由82.4%下降到70.7%; 溶胶-凝胶法制备的催化剂的比表面积(498.6 m2/g)居中,使用4次后硝基苯的收率由85.1%下降到79.6%; 以［emim］BF4离子液体为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备的催化剂含有介孔结构,比表面积(558.5 m2/g)最高,使用4次后硝基苯的收率由84.7%下降到79.9%. 不同方法制备的HPW/SiO2催化剂具有较高的催化苯硝化反应活性和较好的稳定性.

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