催化学报

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氧化锌对MCM-22分子筛晶化的影响

吴建梅;李牛;杨雅莉;项寿鹤*

2004, 25 (6): 427-428.

摘要 ( 1301 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(358KB) ( 668 )

采用静态水热合成法,以六亚甲基亚胺为模板剂,在氧化锌存在下合成了MCM-22分子筛,考察了氧化锌对MCM-22晶化的影响. 结果表明,少量氧化锌的添加抑制了杂晶的生成,缩短了晶化诱导期,提高了晶化速度,扩大了硅铝比的范围,降低了模板剂的用量.

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铜基催化剂LP201在合成气一步法制备二甲醚三相过程中的应用

郭莹;汪宇伟;黎汉生;李晋鲁;王金福*

2004, 25 (6): 429-430.

摘要 ( 1405 ) [Full Text(HTML)] ()

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目前二甲醚作为一种重要的能源受到广泛关注. 实现生产二甲醚工艺的重点是采用一种廉价的生产流程及研制出性能优异的催化剂. 本文采用普遍好评的三相反应器中合成气一步生产二甲醚的新工艺,并开发出具有优异催化性能的铜基催化剂LP201. 对该催化剂的活性及热稳定性进行了评价,并利用多种手段对催化剂进行了表征,从机理上阐述了该催化剂的优越性.

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正构烷烃在Pt/SAPO-11催化剂上的临氢异构化反应历程

张飞*;耿承辉;高志贤;周敬来

2004, 25 (6): 431-433.

摘要 ( 1474 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过比较正庚烷(n-C7)与正十四烷(n-C14)的临氢异构化反应,探讨了正构烷烃在0.4%Pt/SAPO-11催化剂上临氢异构化的反应历程. 在低转化率下即产生裂解产物的实验结果支持质子环丙烷(PCP)作用机理,提出了在一次反应中就生成裂解产物的观点. 通过分析n-C7与n-C14临氢异构产物的分布,认为异构化过程主要发生在分子筛孔道内. 根据n-C7与n-C14呈现相同的反应规律,将加氢转化过程中链长超过C10的烷烃的正碳离子反应的相对速率与链长无关的观点扩展到C7,并在传统反应历程的基础上提出了修正的烷烃异构化反应历程.

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水相中酵母细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯不对称还原反应

杨忠华;姚善泾

2004, 25 (6): 434-438.

摘要 ( 1868 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用活性酵母细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)的不对称还原可以直接合成具有光学活性的4-氯-3-羟基丁酸乙酯(CHBE). 实验发现,在水相体系中主要生成D-(S)-型产物,COBE的转化率及CHBE的收率和光学选择性都比较高. 考察了底物和产物的浓度、辅助底物的种类和浓度、体系的pH和温度以及菌体培养条件等因素对反应的影响. 结果表明,在较低COBE浓度下R型产物占优,在高浓度下主要是S型产物; 较高的反应温度有利于S型产物的生成,pH≈8.0时可获得较高的S型产物选择性; 产物CHBE对COBE的还原反应具有一定的抑制作用. 在酵母催化COBE还原的同时需要一定的辅助底物来再生辅酶NAD(P)H,利用乙醇、异丙醇和仲丁醇作辅助底物可获得较高的立体选择性. 对数生长期和厌氧条件培养的细胞对生成S型产物较有利.

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MCM-41担载的镍钼硫化物上二苯并噻吩的加氢脱硫反应动力学

孙仲超;王瑶;王安杰;阮立峰;鲁墨弘;任靖;李翔;姚平经

2004, 25 (6): 439-444.

摘要 ( 1491 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用高压滴流床反应器研究了在WHSV＝30~90 h-1,p＝5.0 MPa和θ＝280~340 ℃的条件下,二苯并噻吩(DBT)在不同Ni含量的Ni-Mo/MCM-41催化剂样品上的加氢脱硫(HDS)反应动力学. 应用拟1级活塞流模型计算了该系列催化剂上的HDS反应的表观反应速率常数以及加氢反应路径和氢解反应路径的反应速率常数. 结果表明,加氢反应路径的速率常数和氢解反应路径的速率常数在同一个数量级上,说明在Ni-Mo/MCM-41上进行DBT的HDS反应时, 这两个平行的反应路径是并重的. 随着催化剂中Ni/Mo原子比的增大,两个反应路径的速率常数均增大,并在Ni/Mo原子比为0.75时达到最大值. 当Ni/Mo原子比增大到1.0时,两个反应路径的速率常数均大幅下降. 根据Arrhenius方程求得了DBT在Ni-Mo/MCM-41上进行HDS反应的表观活化能. 结果表明,催化剂的活性与表观活化能存在明显的相关关系,活化能越低,活性越高.

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硅烷化处理对Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化活性的影响

王红霞;谭大力;徐奕德;包信和

2004, 25 (6): 445-449.

摘要 ( 1506 ) [Full Text(HTML)] ()

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结合催化剂的活性评价及固体高分辨核磁共振谱、X射线光电子能谱和X射线荧光光谱和热重等技术,考察了硅烷化处理对Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化活性的影响. 结果表明,采用大分子有机硅烷对HZSM-5分子筛进行硅烷化处理,除去了分子筛外表面的酸性位,并使分子筛本身发生了脱铝. 硅烷化处理使Mo/HZSM-5催化剂在进行甲烷脱氢芳构化反应时催化剂上总的积碳量明显减少,从而提高了催化剂的活性.

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水蒸气对Ni/Ce-Zr-Al-Ox催化剂上CO2重整CH4反应的影响

李春林;伏义路;屠兢

2004, 25 (6): 450-454.

摘要 ( 1630 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用水热合成-负载法制备了Ni/Ce-Zr-Al-Ox催化剂,测试了该催化剂上CO2重整CH4反应的活性和稳定性,并考察了添加少量水蒸气对CO2重整CH4反应的影响. 结果表明,在不含水蒸气的反应气中反应198 h后CH4和CO2的转化率分别为89%和98%,H2/CO摩尔比约为1.00,且没有任何失活. 添加3.2%的水蒸气后,CH4转化率提高到94%,CO2转化率不变,H2/CO摩尔比约提高0.06,同时稳定性也很好. 计算结果表明,添加少量水蒸气后,CO2重整CH4被促进,逆水煤气反应被抑制,而水蒸气重整CH4没有明显变化.

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双膦Cu及不对称Pd催化剂的结构及其对烯烃-一氧化碳完全交替共聚的催化性能

黄军;李峰波;邹瑾;潘平来;袁国卿;石秀丽;余鼎声

2004, 25 (6): 455-459.

摘要 ( 1533 ) [Full Text(HTML)] ()

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配体及配合物的结构对催化烯烃-CO完全交替共聚反应活性及稳定性具有重要的影响. IR和XPS实验结果表明,5-硝基-1,10-菲咯啉的钯配合物催化苯乙烯-CO共聚的高活性与其结构的不对称性有关; 揭示了廉价的Cu金属双膦螯合物作为新型乙烯-CO交替共聚催化剂具有一定的可行性,探讨了配合物结构对烯烃-CO共聚反应活性及稳定性的影响,同时通过IR,1H NMR和13C NMR确认了所得交替共聚物聚酮的结构.

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富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原 Ⅱ. Ag/Al2O3催化剂上含氧有机物选择性还原NOx的性能

贺泓;余运波;刘俊锋;张润铎;张长斌;王进

2004, 25 (6): 460-466.

摘要 ( 1531 ) [Full Text(HTML)] ()

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在富氧条件下分别以含氧有机物甲醇、乙醇、乙醛和乙酸等为还原剂,考察了Ag/Al2O3对NOx选择性催化还原的活性. 结果表明,当银负载量为4%时,催化剂具有最高的催化活性. 在整个实验温度范围内,乙醇较丙烯具有更高的还原NOx的活性,且操作温度范围更宽(300~610 ℃),NOx脱除率可高达90%,更加适合柴油机尾气中NOx的净化. 添加10%的水可提高乙醇还原NOx的低温活性. 随着乙醇浓度的增加,NOx转化率显著提高. 在相同的浓度下,甲醇和乙酸还原脱除NOx的效率较低; 而乙醛还原脱除NOx的效率与乙醇相当. 原位红外光谱研究结果表明,反应过程中生成大量吸附态的烯醇式物种(CH2∶CHO-)是乙醇和乙醛呈现较高还原活性的主要原因.

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费托合成中Co/ZrO2/SiO2催化剂的失活行为

周玮;陈建刚;孙予罕

2004, 25 (6): 467-470.

摘要 ( 1504 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用等体积分步浸渍法制备了费托合成用Co/ZrO2/SiO2催化剂,并用XRD,TPR和N2-吸附等手段对催化剂进行了表征. 考察了催化剂在费托反应过程中的结构变化和失活行为. 结果表明,反应过程中硅酸钴物种的生成是催化剂失活的主要原因,且硅酸钴的生成与产物水的分压有关; 晶粒长大也可能是催化剂失活的原因之一.

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二氧化碳存在下甲烷氧化细菌催化甲烷生物合成甲醇

崔俊儒;辛嘉英;牛建中;夏春谷;李树本

2004, 25 (6): 471-474.

摘要 ( 1838 ) [Full Text(HTML)] ()

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在甲烷单加氧酶和脱氢酶系的作用下,甲烷氧化细菌Methylosinus trichosporium IMV 3011可以把甲烷氧化成二氧化碳. 在反应体系中充入一定比例的二氧化碳后,检测到了甲醇的积累. 混合气中CO2,CH4,O2和N2的体积比为2∶1∶1∶1时甲醇的积累量达到最大. 在超滤膜反应器中进行了连续反应,利用反应混合气产生的压力将生成的甲醇从反应体系中分离. 连续反应198 h后甲醇的积累量没有明显下降.

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铅钛复合氧化物催化剂上CO水合制低碳醇

季德春;钱新华;刘盛林;徐龙伢;王清遐;张士博

2004, 25 (6): 475-480.

摘要 ( 1660 ) [Full Text(HTML)] ()

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用溶胶-凝胶法制备了不同Pb/Ti摩尔比的铅钛复合氧化物催化剂,并用XRD,TPR和XPS等技术对样品进行了表征. 结果表明,铅钛复合氧化物的比表面积随着样品中Pb含量的增加而减小. 氧化钛的添加对氧化铅的还原行为有较大影响, 随着复合氧化物中铅含量的增加,氧化铅的中温(~585 ℃)还原峰面积增大,而低温(~450 ℃)和高温(~640 ℃)还原峰面积减小. 铅钛复合氧化物应用于CO水合制低碳醇反应的结果表明,氧化钛的添加不但使醇产物中乙醇的选择性升高,副产物CO2的选择性下降, 而且使催化剂的稳定性有较大改善. 催化剂的活性中心被部分覆盖和PbTiO3催化剂中的Pb(Ⅱ)被部分还原为金属Pb都导致催化剂的失活. 将失活催化剂在空气中焙烧然后水洗,或者先水洗然后在空气中焙烧都可使其活性恢复到新鲜催化剂的水平.

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光促进下N,N-二甲基甲酰胺作为一氧化碳源的烯烃氢酯化反应

孙文豪;尹静梅;高大彬;周广运;郑学仿;贾颖萍;王祥生

2004, 25 (6): 481-484.

摘要 ( 1669 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了光照下以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为一氧化碳源的烯烃氢酯化反应. 结果表明,在常温常压和光照射条件下DMF可以分解得到CO,新生成的CO在光促进下可以直接与CH3OH-DMF溶液中的底物1-辛烯在温和条件和非贵金属钴化合物(Co(OAc)2,CoCl2,Co(en)3Cl2和大环钴[Co(14)4,11-二烯-N4]I2)催化下进行氢酯化反应,反应中DMF既是溶剂,又是原料. H13CON(CH3)2同位素示踪实验证实了这一结果. 在反应体系中通入二氧化碳可以大大提高反应的转化率、产率及选择性. 13CO2同位素示踪实验表明,CO2并未参与产物的形成,其作用是中和DMF分解产生的HN(CH3)2,从而有利于DMF的光促分解.

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铁取代六铝酸盐的制备及其对甲烷燃烧的催化性能

蒋政;李进军;郝郑平;侯红霞;许秀艳;胡春

2004, 25 (6): 485-489.

摘要 ( 1495 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀-水热处理法制备了铁取代六铝酸盐(BaFexAl12-xO19-δ,x≤3)催化剂,并用XRD,SEM,UV-Vis和BET等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,经1000 ℃焙烧后催化剂开始出现少量六铝酸盐相,1100 ℃焙烧后六铝酸盐相为主要的晶相,当x＞3时催化剂中的杂质相不可忽略. Fe取代六铝酸盐中的Fe主要为Oh配位. 在x≤3范围内,随着Fe取代量的增加,催化剂对甲烷燃烧的催化活性逐渐升高,其中BaFe3Al9O19-δ的起燃温度最低(515 ℃); 继续增加Fe含量,催化剂的高温活性反而下降. 向Fe单取代六铝酸盐晶格中引入La制得的Ba0.5La0.5FeAl11O19-δ催化剂,其起燃活性与BaFeAl11O19-δ的基本相同,但高温活性有较大提高. 反应气组成对催化剂的活性有显著影响,提高O2分压可以降低催化剂的起燃温度,但对高温活性的影响不大. BaFe2Al10O19-δ催化剂在800 ℃下运行100 h没有发生失活现象.

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“短接触”CH4-CO2两步反应和CO2加氢研究

黄伟;刘桂英;阴丽华;谢克昌

2004, 25 (6): 490-494.

摘要 ( 1476 ) [Full Text(HTML)] ()

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在以往研究工作的基础上,针对交替进料方式存在的局限性,采用在两步进料的间隙通入惰性气体来实现“短接触”反应. 结果表明,“短接触”可有效地抑制CH4-CO2两步反应中副产物的生成,提高目的产物的选择性; 对于CO2加氢反应,“短接触”可使含氧化合物的生成速率和选择性得到显著提高. 同时,在“短接触”的CO2加氢反应中,醇是初级产物,其生成速率较快,链增长方式可用烯醇缩合机理解释,不受表面活泼碳氢物种的影响; 烃是次级产物,其生成速率较慢,链增长方式可用表面活泼碳氢物种聚合机理解释. “短接触”反应有可能成为CO2或CO加氢中提高醇收率和选择性的有效方法.

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Co助剂对甲烷脱氢芳构化反应中Mo/MCM-22催化剂积碳行为的影响

刘红梅;申文杰;包信和;徐奕德

2004, 25 (6): 495-500.

摘要 ( 1483 ) [Full Text(HTML)] ()

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甲烷在Co-Mo/MCM-22催化剂上进行无氧脱氢芳构化反应的评价结果表明,Co的添加大大提高了Mo/MCM-22催化剂的催化活性和稳定性. 采用程序升温表面加氢反应、程序升温表面二氧化碳反应和热重分析等方法对催化剂表面的积碳物种进行了表征. 结果表明,反应后的催化剂表面主要存在两种积碳物种,H2主要与高温峰对应的积碳发生反应,而CO2对高温峰对应的积碳和低温峰对应的积碳都产生影响. Co的添加对高温峰对应的积碳和低温峰对应的积碳都有明显的抑制作用.

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钛锆复合氧化物载体的制备、物化性质及在催化反应中的应用

毛东森;卢冠忠;陈庆龄;

2004, 25 (6): 501-510.

摘要 ( 1588 ) [Full Text(HTML)] ()

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TiO2-ZrO2复合氧化物具有比TiO2和ZrO2更高的比表面积、更好的热稳定性和更强的表面酸碱性,作为催化剂载体已引起很大的研究兴趣并得到了重要的应用. 本文主要介绍了TiO2-ZrO2复合氧化物载体的制备方法以及织构、结构和表面酸碱性等物化性质,并对其在催化反应中的应用进行了综述.

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