催化学报

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陈会英;柳林;徐龙伢;申文杰;徐奕德*;包信和

2004, 25 (11): 845-846.

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合成了结构类似于MCM-22分子筛超笼孔系的、具有10元环和12元环交叉孔道结构且12元环通过10元环与分子筛外表面相连的二维高硅分子筛NU-87,利用XRD,SEM,N2吸附及NH3-TPD等手段对其物理化学性质进行了表征. 结果表明,合成的HNU-87分子筛晶体结构中存在两种微孔结构,且具有与HMCM-22分子筛非常相似的酸性. 考察了6%Mo/HNU-87对甲烷无氧芳构化反应的催化性能,发现合成的HNU-87分子筛不是甲烷无氧芳构化催化剂的良好载体. 6%Mo/HNU-87催化剂的催化活性和稳定性都比较差. 积炭是主要产物,其选择性高达60%.

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苯胺和环氧丙烷共聚物电催化氧化甲酸

李美超;马淳安;李国华

2004, 25 (11): 847-849.

摘要 ( 1547 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用循环伏安法制备了苯胺和环氧丙烷导电高分子共聚物(PAN-PPO)电极,研究了其对甲酸氧化的电催化性能. 结果表明,PAN-PPO对甲酸氧化具有较高的催化活性,其催化性能稳定. 研究了PAN-PPO电催化甲酸氧化的动力学特征. 结果表明,甲酸在PAN-PPO上可能直接经电催化氧化生成CO2,此反应受液相扩散控制,扩散系数为1.32×10-7 cm2/s,反应级数为1.

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金属离子对Ru-Pt/γ-Al2O3催化剂上对氯硝基苯选择加氢反应的影响

赵松林;陈骏如;刘新梅;周娅芬;马晓艳;李贤均

2004, 25 (11): 850-854.

摘要 ( 1622 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用混合醇还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Ru-Pt/γ-Al2O3双金属催化剂,考察了其催化对氯硝基苯(p-CNB)选择加氢反应的性能,探讨了反应温度、压力、第三金属离子的种类、添加量及添加方式对反应的影响. 结果表明,以Ru-Pt/γ-Al2O3为催化剂,在1.0 MPa和50 ℃的条件下反应1 h,p-CNB的转化率可达48.2%,生成对氯苯胺(p-CAN)的选择性为87.3%. 在反应体系中添加适量的Fe3+或Sn4+离子时,在相同的反应条件下,p-CNB的转化率和p-CAN的选择性分别提高到100%和99.0%. Fe3+或Sn4+的添加量及添加方式对p-CNB的转化率有较大的影响,加入Fe2+,Co2+和Ni2+离子也有利于提高催化剂的活性和选择性. Ru-Pt/γ-Al2O3催化剂体系对其它氯硝基苯的加氢反应也有明显的催化作用.

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丙烯、氧气和环氧丙烷在Cu-NaCl/SiO2催化剂上吸附的红外光谱研究

鲁继青;吴自力;罗孟飞;李灿

2004, 25 (11): 855-861.

摘要 ( 1548 ) [Full Text(HTML)] ()

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用红外光谱法研究了丙烯、丙烯/氧气混合气以及环氧丙烷(PO)在Cu-NaCl/SiO2催化剂上的吸附. 结果表明,丙烯在载体和催化剂上的吸附是完全可逆的. 丙烯和氧气在催化剂上共吸附后生成了丙烯醛,未观察到环氧丙烷(PO)生成. PO在载体和未还原催化剂上的吸附行为表明,PO与载体的硅羟基有强相互作用,PO发生开环反应生成开环物种. 而PO在还原态催化剂上的吸附行为较复杂,可能生成了酮类化合物.

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Cu/MoO3-TiO2复合半导体光催化剂的制备与表征

梅长松;钟顺和

2004, 25 (11): 862-868.

摘要 ( 1489 ) [Full Text(HTML)] ()

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用溶胶-凝胶法制备了复合半导体MoO3-TiO2,并用等体积浸渍法制备了Cu/MoO3-TiO2光催化剂. 利用X射线衍射、激光拉曼光谱、程序升温还原、红外光谱、透射电镜和紫外-可见漫反射光谱等技术研究了所得光催化剂的物相结构、微粒尺寸和吸光性能. 结果表明,MoO3含量为10%时呈单分子层分散在TiO2上,催化剂的平均粒径为10 nm. MoO3的引入使TiO2的吸收限发生明显的蓝移,MoO3负载量超过10%时,有体相MoO3生成,其光吸收性能下降. Mo-O-Ti键的形成加强了半导体之间的相互作用,有利于光生载流子在半导体间的传输. 负载金属Cu可促进四面体配位Mo向八面体配位Mo转化.

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用Pd-Cu-Pt/γ-Al2O3催化剂还原水中的硝酸盐

高建峰;徐春彦;王久芬;庄源益

2004, 25 (11): 869-872.

摘要 ( 1735 ) [Full Text(HTML)] ()

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以自制的高纯γ-Al2O3为载体,用双浸渍法制备了不同Pd/Cu比的Pd-Cu/γ-Al2O3催化剂,在间歇式反应器中直接处理含硝酸盐废水. 结果表明,利用不同Pd/Cu比的Pd-Cu/γ-Al2O3催化剂及Pd-Cu-Pt/γ-Al2O3催化剂,同时用甲酸为pH调节剂,在适合的条件下,于40 min内就能达到脱除硝酸盐的目的,氮脱除率可达95%. 这有可能发展成为一项有效和实用的水处理技术,特别是在以地下水作为饮用水源的农村地区.

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Cs/活性炭促进的Ru基合成氨催化剂中金属、助剂和载体间的相互作用

吴山;郑春明;陈继新;郑兴芳;曾海生;关乃佳

2004, 25 (11): 873-877.

摘要 ( 1654 ) [Full Text(HTML)] ()

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以经过H2处理的活性炭(HTAC)为载体,RuCl3·nH2O和CsNO3为前驱物,采用浸渍法制备了Cs促进的Ru/HTAC合成氨催化剂. 通过常压下催化剂的活性评价,以及对催化剂进行的TGA,XRD和XPS表征,研究了催化剂中金属、助剂和载体间的相互作用. 结果表明,金属Ru促进了助剂CsOH的生成,CsOH能抑制Ru颗粒的聚集变大; HTAC抑制了CsOH的挥发,CsOH可向HTAC提供电子,HTAC的表面至少需被CsOH单层饱和覆盖,才能获得最佳的催化活性; HTAC既能吸引Ru的电子,又能将所吸引的来自CsOH的更多的电子传递给Ru.

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钾助剂对F-T合成铁基催化剂浆态床反应性能的影响

刘福霞;郝庆兰;王洪;杨勇;白亮;朱玉雷;田磊;张志新;相宏伟;李永旺

2004, 25 (11): 878-886.

摘要 ( 1678 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了不同K助剂含量的系列微球形Fe/Cu/K/SiO2催化剂(K/Fe质量比为0.010～0.058),采用低H2/CO比的合成气于典型的工业反应条件下(523～533 K, 1.5 MPa, H2/CO=0.67)进行了长期的浆态相F-T合成(FTS)反应性能评价. 结果表明: K助剂的添加可增大催化剂活性,提高C5+、总的烯烃、有机含氧化合物及CO2的选择性,并促进水煤气变换反应,但过高的K含量易使催化剂反应稳定性变差. 适中的K含量为K/Fe＝0.030,该K含量催化剂的660 h浆态床FTS反应性能评价结果显示,该催化剂具有较高的催化活性和C5+选择性,产物分布较合理,长期运行稳定性好,反应后卸载下的催化剂形貌观测表明该催化剂还具有较好的抗磨损性能. 除K助剂的化学效应起主导作用外,催化剂的织构性质尤其是孔结构可能对催化剂的催化性能也有一定的影响,并引起K/Fe＝0.045时铁基催化剂对FTS产物选择性和水煤气变换反应活性的部分调变.

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负载钴催化剂的合成及其催化环己烷和甲苯选择氧化的研究

熊海;石峰;邓友全

2004, 25 (11): 887-891.

摘要 ( 1667 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用溶胶-凝胶法制备了系列负载型钴催化剂,并将其用于催化环己烷和甲苯选择氧化制备环己醇、环己酮和苯甲酸的反应. 考察了不同钴含量、催化剂焙烧温度、反应温度、反应时间和压力对催化剂活性的影响. 结果表明,在3%Co/Al(OH)x-150上环己烷的转化率为15.1%,环己醇和环己酮的选择性为91.2%; 在V(乙酸)∶V(甲苯)＝1∶8的条件下,在1%Co/Al(OH)x-150上甲苯的转化率为48.9%,苯甲酸的选择性为96.1%. 采用AES,BET,XRD及XPS等技术对催化剂进行了表征.

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氨水介质中含Ti的MCM-41介孔分子筛的合成

赵文娟;何斌;张金龙

2004, 25 (11): 892-896.

摘要 ( 1455 ) [Full Text(HTML)] ()

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在氨水介质中采用TiCl3和正硅酸乙酯合成了含Ti量不同的MCM-41介孔分子筛. 该方法可避免使用昂贵的辅助模板剂,也不需要加入醇来调节水解速度,因而合成过程相对简单、易于控制. 采用XRD和N2吸附-脱附等技术对介孔分子筛的结构进行了表征. 结果表明,合成的MCM-41介孔分子筛的六方介孔有序性好,结晶度高. UV-Vis光谱表明,Ti-MCM-41在200～300 nm间出现了四个清晰可辨的吸收峰,说明Ti原子以多种状态存在于介孔分子筛骨架中.

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Ni/Al2O3-SiO2催化剂对轻质C5馏分加氢的催化性

徐泽辉;郭世卓;顾超然;高进;谢家明;王佩琳

2004, 25 (11): 897-902.

摘要 ( 1569 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用X射线衍射、热重-差热分析和孔结构分析对新鲜和失活的Ni/Al2O3-SiO2催化剂进行了表征,讨论了催化剂的失活机理,并考察了催化剂在轻质C5馏分加氢反应中的稳定性和加氢工艺条件. 结果表明,催化剂失活的主要原因是加氢原料中的硫化物与催化剂活性组分镍发生反应生成了Ni3S2、镍晶粒长大和催化剂结焦. 使用氧化锌脱硫剂将加氢原料脱硫后,在单个反应器内,用饱和烷烃稀释C5馏分至其中二烯烃的质量分数为6%～9%,在加氢压力为1.3～2.5 MPa,体积空速为5.0～6.0 h-1,H2/油体积比为80～120的条件下,原料中二烯烃和炔烃转化率为100%,单烯烃转化率在97%以上. 催化剂连续运行375 h后,其催化活性与新鲜催化剂基本相同.

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无溶剂系统中固定化脂肪酶催化废油脂转酯生产生物柴油

吴虹;宗敏华;娄文勇

2004, 25 (11): 903-908.

摘要 ( 2081 ) [Full Text(HTML)] ()

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探讨了无溶剂系统中固定化脂肪酶Novozym 435催化餐饮业废油脂转酯生产生物柴油. 反应副产物甘油可吸附在固定化酶载体表面,采用丙酮洗涤除去甘油可提高酶的稳定性. 适宜的醇/油摩尔比、酶用量、反应温度和摇床转速分别为1, 6.6 U/g, 35～40 ℃和150 r/min,不宜加水到反应体系中. 采用分步加入甲醇的方式可减轻甲醇对酶的毒害作用. 分别在反应进行到6和14 h时用丙酮除去酶表面的甘油,然后按醇/油摩尔比为1的比例加入甲醇继续反应,反应30 h后产物中的脂肪酸甲酯含量为88.6%. 连续反应300 h后,酶活性基本没有下降.

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Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气的核磁共振研究

吴廷华;严前古;张奇能;牛振江;晁自胜;叶剑良;万惠霖;

2004, 25 (11): 909-914.

摘要 ( 1755 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用1H MAS NMR技术,在甲烷部分氧化(POM)制合成气反应条件下研究了Rh/SiO2催化剂上氢与金属的相互作用及反应机理. 结果发现,氢气在Rh/SiO2上解离吸附后可能有四种存在形式: 化学位移为δ=-100～-120的可逆(αM)和不可逆(αI)吸附氢物种,δ=0～-100的“氢云”或“氢雾”形式的氢物种和δ=3.0的溢流氢物种. 溢流氢物种是由可逆吸附的氢物种和“氢云”或“氢雾”状态的氢物种溢流到SiO2上并弱吸附在桥式氧(Si-O-Si)附近而形成的. 溢流氢物种活化晶格氧,形成一种POM反应的活性氧物种OH-. 活性氧物种OH-反溢流到Rh上,并与CH4解离吸附在Rh上的CHx物种反应生成含氧中间物种CHxO. CHxO物种的化学位移为5～7. O2参与CHxO物种的进一步氧化,或补充溢流氢夺取桥式氧后形成的缺陷位上的晶格氧,在高温(973 K)反应条件下,O2可能优先补充缺陷位上的晶格氧,使CHx的氧化按表面反应机理进行.

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二氧化钛薄膜上三氯乙烯光催化氧化反应机理

赵莲花;伊藤公纪;村林真行

2004, 25 (11): 915-919.

摘要 ( 1842 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了二氧化钛薄膜上三氯乙烯(TCE)气相光催化氧化的反应机理. 结果表明,TCE气相光催化氧化反应生成的氯气可引发TCE的连锁反应. 当添加氯气的浓度相同时TCE表面光催化反应的初速率约为光化学反应初速率的2倍,说明连锁反应主要发生在催化剂表面. 氯可吸附在催化剂表面,作为电子的接受体抑制空穴与电子复合,提高TiO2光催化剂的活性. 除了TCE与吸附在催化剂表面的·OH的相互作用及反应产物/中间产物二氯乙酰氯的光催化分解可生成氯气以外,光气在与氯气共存时的光分解也有利于氯的生成.

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沉淀温度对CuO/ZnO/Al2O3催化剂前驱体物相及催化水煤气变换反应活性的影响

房德仁;刘中民;杨越;孟霜鹤;索掌怀;陈峰

2004, 25 (11): 920-924.

摘要 ( 1745 ) [Full Text(HTML)] ()

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用X射线衍射、差热热重测定、程序升温还原、N2吸附、N2O滴定和常压微反活性评价技术考察了沉淀温度对CuO/ZnO/Al2O3系催化剂及其前驱体的物相和催化水煤气变换反应活性的影响. 结果表明,在沉淀温度为60～90 ℃时,催化剂前驱体中主要存在Cu2CO3(OH)2,(Cu,Zn)2CO3(OH)2和(Cu,Zn)6Al2(OH)16CO3·4H2O三种物相. 焙烧后的催化剂样品中形成了较多的CuO-ZnO固溶体,沉淀温度升高有利于CuO-ZnO固溶体的形成及催化剂活性的提高. 水煤气变换反应是一个非结构敏感型反应.

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