催化学报

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用于CO选择氧化反应的新型Pt-Fe/Al2O3催化剂

唐晓兰;张保才;李勇;辛勤;申文杰

2005, 26 (1): 1-3.

摘要 ( 1885 ) [Full Text(HTML)] ()

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基于前体的概念,采用调变多元醇法制备了Pt-Fe/Al2O3催化剂,并考察了其催化CO选择氧化的性能. TEM结果表明,该方法可有效控制催化剂的金属粒子粒径为2.5～3 nm; 催化剂性能测试结果表明,在80 ℃和n(CO)/n(O2)=2的条件下,Pt-3Fe/Al2O3显示出良好的催化性能和稳定性,CO转化率达99%,CO2选择性达98%,这可能是由于Pt和Fe之间的有效相互作用所致.

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高活性离子液体-铑膦络合物体系催化1-己烯氢甲酰化反应

郑宏杰;李敏;陈华;李瑞祥;李贤均

2005, 26 (1): 4-6.

摘要 ( 1751 ) [Full Text(HTML)] ()

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The hydroformylation of 1-hexene catalyzed by rhodium-TPPTS complexes in the ionic liquid [bmim]BF4 was studied. The activity and selectivity of the rhodium-TPPTS complexes in [bmim]BF4 were much higher than those reported in other ionic liquids. The TOF of 1-hexene and selectivity for aldehyde were 1508 h-1 and 92%, respectively, under the optimum conditions. The high activity of the catalyst is ascribed to the absence of halide ions as well as the much higher solubility of hydrogen and rhodium-TPPTS complexes in [bmim]BF4 than in [bmim]PF6.

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草酸盐凝胶共沉淀法制备Ni-Ce-O甲烷催化燃烧催化剂

伊楠;曹勇;戴维林;贺鹤勇;范康年

2005, 26 (1): 7-9.

摘要 ( 1761 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用草酸盐凝胶共沉淀法制备了系列Ni-Ce-O复合氧化物催化剂,考察了制备方法及催化剂组成对其催化甲烷燃烧性能的影响. 结果表明,草酸盐凝胶共沉淀法制备的Ni-Ce-O催化剂上甲烷的催化燃烧活性明显高于常规方法制备的Ni-Ce-O催化剂; Ni-Ce-O催化剂的组成显著影响其催化性能. 当镍/铈比值为4时,在406 ℃时即可使50%甲烷转化. Ni-Ce-O复合氧化物中NiO的晶格微应变是影响其催化甲烷燃烧性能的重要因素.

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HZSM-5分子筛催化剂在催化苯氧化合成苯酚反应中的积炭和失活行为

翟丕沐;王立秋;刘长厚;张元礼

2005, 26 (1): 10-14.

摘要 ( 1564 ) [Full Text(HTML)] ()

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在固定床反应器中进行了HZSM-5分子筛催化剂催化苯氧化生成苯酚时的积炭和失活实验,催化剂经高温水蒸气处理,反应条件为: 9.7%N2O-90.3%N2混合气流速115 ml/min,苯流速6 g/h,反应温度400 ℃. 采用TG,吸附吡啶的IR谱,13C NMR和低温N2吸附法对催化剂进行了表征,并用连续流动吸附法测定催化剂上正己烷和环己烷的吸附量. 结果表明,苯氧化生成苯酚的反应过程中,催化剂表面积炭导致分子筛微孔孔口堵塞是造成催化剂失活的主要原因. 与其他有机物在ZSM-5上的积炭相似,B酸中心是积炭的活性中心. 积炭物种主要为带有烷基的芳烃和多环芳烃,同时含有少量带有羟基的多环芳烃,这可能是由在L酸中心上生成的苯酚进一步氧化、脱氢和聚合形成的.

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TiO2-SiO2复合氧化物结构和红外光谱的量子化学研究

赵亮;王大喜;高金森;徐春明

2005, 26 (1): 15-19.

摘要 ( 1991 ) [Full Text(HTML)] ()

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构建了TiO2-SiO2复合氧化物晶胞结构,采用HyperChem量子化学程序中的从头计算方法以3-21G*基组对其进行了全优化计算,并进行了振动分析,预测了TiO2-SiO2复合氧化物各化学键的红外特征吸收频率. 采用IR谱对TiO2-SiO2复合氧化物进行了表征,通过理论计算与实验数据相结合的方法确定了TiO2-SiO2复合氧化物的分子结构,对其平衡几何构型、IR谱、电子结构和Lewis酸性进行了讨论.

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采用BP神经网络优化间二硝基苯催化加氢的反应条件

刘迎新;未作君;陈吉祥;张继炎

2005, 26 (1): 20-24.

摘要 ( 1602 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用BP神经网络对间二硝基苯液相催化加氢制备间苯二胺的反应条件进行优化. 首先利用均匀设计的实验结果,采用LM算法对BP神经网络进行训练. 再利用训练好的BP神经网络对各种实验因素水平组合条件下间二硝基苯的转化率和间苯二胺的收率进行预测. 结果表明,采用苯作溶剂时,间二硝基苯的转化率较高; 采用乙醇作溶剂时,间苯二胺的收率较高; 当采用乙醇为溶剂,催化剂用量为20%,反应温度和压力分别为365 K和2.9 MPa时反应效果较好,间苯二胺的收率高达95.8%. 进一步的实验验证表明,用神经网络模型模拟的结果与实验结果基本吻合.

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低汽气比LB型中温变换催化剂上水煤气变换反应的动力学研究

李建伟;白静宇;姚飞;李成岳

2005, 26 (1): 25-31.

摘要 ( 1546 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用微型等温积分反应器,在3 MPa,598～728 K以及气体组成(摩尔分率)为CO 0.066～0.139,CO2 0.041～0.1,H2 0.262～0.457,H2O 0.217～0.386和N2 0.077～0.271的条件下,对国产LB型低汽气比中温变换催化剂的动力学特性进行了系统的研究. 对基于一级反应模式、二级反应模式和幂函数经验式的三种变换反应动力学模型,以Simplex-Gauss-Newton复合法估计了相应的模型参数. 数理统计检验结果表明,三种动力学模型在统计学意义上均是可信的. 进一步的工业应用检验表明,由于结构上的不同,当用于非等温工业反应器性能分析时,三种模型预报的结果具有明显差异,相比之下,幂函数型动力学方程更适宜于描述LB型变换催化剂的动力学特性. 因此,由等温实验数据和传统的数理统计检验获得的动力学模型具有不确定性,为使动力学模型的应用更为可靠,对所建立的动力学模型进行工业应用检验是必要的.

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负载型复合半导体V2O5-TiO2/SiO2表面V2O5和TiO2的相互修饰作用

胡蓉蓉;钟顺和

2005, 26 (1): 32-36.

摘要 ( 1622 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用表面改性法制备了负载型复合半导体材料V2O5-TiO2/SiO2,并用X射线衍射、比表面积测定、拉曼光谱、程序升温还原和紫外-可见漫反射光谱等技术对固体材料的结构和光响应性能进行了表征. 结果表明,V2O5和TiO2在负载型复合半导体V2O5-TiO2/SiO2表面有相互修饰的作用. 一方面,V2O5能扩展TiO2的光响应范围,使TiO2的吸光区域由紫外光区拓宽至可见光区,从而提高了复合半导体对光能的利用率; 另一方面,TiO2则有助于提高V2O5在载体表面的分散程度,抑制VOx的聚合,减小V2O5的微晶尺寸,提高固体材料的能隙值和氧化还原能力.

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偶氮染料刚果红在水中的光催化降解过程

陈益宾;王绪绪;付贤智;李玉林

2005, 26 (1): 37-42.

摘要 ( 1981 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过研究在间歇悬浮体系中直接偶氮染料刚果红在水中的光催化降解过程,确定了最佳降解条件. 同时测定了染料溶液的脱色率、COD去除率和矿化率以考察降解过程中脱色与矿化的关系. 另外,对降解过程中溶液pH值的变化及反应的可能中间体进行分析,结果表明: 刚果红染料分子的光催化降解过程分为脱色和矿化两个阶段. 矿化主要发生在脱色结束以后, 并且伴随着脱色溶液的酸化现象. 脱色过程进行较快,完全脱色后形成的中间产物需要较长时间才能被逐步矿化.

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聚醚桥连二异羟肟酸双核配合物催化PNPP水解的反应动力学

黄生田;李建章;刘富安;周波;冯发美;秦圣英

2005, 26 (1): 43-48.

摘要 ( 1728 ) [Full Text(HTML)] ()

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合成了4种聚醚桥连二异羟肟酸双核配合物,并将其用于催化α-吡啶甲酸对硝基苯酯(PNPP)水解反应,研究了聚醚桥连二异羟肟酸双核配合物催化PNPP水解反应的动力学和机理,提出了配合物催化PNPP水解的动力学模型. 结果表明, 在25 ℃条件下,随着缓冲溶液pH值的增大, 聚醚桥连二异羟肟酸双核配合物催化PNPP水解速率逐渐提高,表现出很高的催化活性. 根据阿累尼乌斯公式和不同温度下的表观一级常数,求出了水解反应的表观活化能.

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Cu-Zn/HZSM-5催化剂上甲烷与丙烷的共活化

郑海涛;褚洪岭;楼辉;侯昭胤;费金华;李影辉;肖海成;杨玉和;郑小明

2005, 26 (1): 49-54.

摘要 ( 1695 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(408KB) ( 948 )

研究了xCu-6%Zn/HZSM-5(x=0～0.9%)系列催化剂对甲烷和丙烷混合气体无氧芳构化反应的催化性能. 结果表明,在此系列催化剂上,丙烷促进了甲烷的活化,使之参与到芳烃的形成过程中. 在600 ℃和甲烷/丙烷摩尔比为1.0的条件下,0.7%Cu-6%Zn/HZSM-5催化剂表现出最佳活性,甲烷转化率达到36%,芳烃选择性达到85.7%. 这说明在Zn/HZSM-5中添加第二组分Cu有助于提高催化剂的活性和稳定性. 考察了反应时间和甲烷/丙烷摩尔比对甲烷和丙烷转化率及产物分布的影响. 13CH4同位素示踪实验发现13C进入到了C6H+6, C7H+8和C8H+10碎片中,这进一步证实甲烷参与了芳烃的形成.

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水热合成超细晶粒A-/MxOy固体超强酸

何奕工;刘铁生;满征

2005, 26 (1): 55-58.

摘要 ( 1589 ) [Full Text(HTML)] ()

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A-/MxOy是一种新的固体超强酸催化材料,由单价酸根负载于金属氧化物上组成,它不同于传统的固体超强酸SO2-4/ZrO2. 在水热合成的条件下金属盐和碱沉淀剂发生均匀的水解沉淀反应,生成A-/MxOy固体超强酸,这种合成方法被称作“均匀沉淀法”. 采用“均匀沉淀法”可以一步直接合成具有小于10 nm超细晶粒的A-/MxOy固体超强酸催化材料. 对“均匀沉淀法”合成A-/MxOy固体超强酸的影响因素和规律性进行了详细的考察.

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涂敷Al2O3的蜂窝状堇青石负载CuO催化剂上NH3选择性催化还原NO

刘清雅;刘振宇;范建

2005, 26 (1): 59-64.

摘要 ( 1790 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了涂敷γ-Al2O3的蜂窝状堇青石负载的CuO催化剂的烟气脱硝行为. 实验表明,将少量CuO担载到涂敷Al2O3的堇青石载体上,可制得高活性的烟气脱硝催化剂. 催化剂的预硫化可抑制其上NH3的过度氧化,提高NH3选择性催化还原(SCR)NO的活性, 使350～450 ℃时烟气的脱硝率达90%以上. 堇青石的组成对催化剂的活性略有影响,碱金属含量低的堇青石适合用于制备烟气脱硝催化剂,高温时其上NH3的过度氧化程度低,SCR活性高. γ-Al2O3的涂敷方法对催化剂的脱硝活性没有影响,涂敷2.5%Al2O3的堇青石即可做催化剂载体.

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还原温度对MoP催化剂加氢精制性能的影响

李凤艳;赵志芳;赵天波;李翠清;孙桂大

2005, 26 (1): 65-68.

摘要 ( 1702 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(288KB) ( 784 )

通过程序升温还原磷钼酸盐前体的方法制备了无负载磷化钼(MoP)催化剂,并采用XRD,BET,XPS和高压连续微反技术,考察了催化剂的性质,研究了还原温度对催化剂HDN,HDS和HYD性能的影响. 结果表明,在还原温度为600～800 ℃范围内,成功制备出磷化钼催化剂. 高压连续微反结果表明,MoP的催化特性与其比表面积、还原度和表相组成有关,比表面积大、还原度适中和表相Moδ+/Pδ-比适中的磷化钼具有更高的催化活性; 650～700 ℃为最合适的还原温度,高于或低于该温度时所制备的MoP催化剂活性均大幅度下降. 在合适的条件下,MoP催化剂对噻吩HDS,吡啶HDN和环己烯HYD的转化率可分别达到94.3%,100.0%和90.3%.

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富氧条件下Ag/Al2O3和Cu/Al2O3 组合催化剂催化C3H6选择性还原NOx的性能

石晓燕;张长斌;贺泓

2005, 26 (1): 69-73.

摘要 ( 1536 ) [Full Text(HTML)] ()

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在全自动催化剂活性评价装置上,考察了富氧条件下Ag/Al2O3和Cu/Al2O3两种催化剂上催化丙烯还原NOx的活性. 在实验温度范围(200～650 ℃)内,Ag/Al2O3具有优异的催化丙烯选择性还原NOx的活性,但同时有大量副产物CO形成. Cu/Al2O3选择性催化丙烯还原NOx的活性不高,却能有效促进CO的氧化. 在无水条件,Ag/Al2O3-Cu/Al2O3组合体系具有与Ag/Al2O3相似的脱除NOx活性,同时使CO在300 ℃以后几乎完全转化. 在10%水蒸气存在的情况下,Ag/Al2O3-Cu/Al2O3组合催化剂脱除NOx的活性下降,但水蒸气对CO转化率的影响不大.

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硒催化CO/H2O选择性还原间二硝基苯制间硝基苯胺

刘晓智;陆世维

2005, 26 (1): 74-78.

摘要 ( 1808 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用硒作催化剂,乙酸钠为助催化剂,用CO/H2O对间二硝基苯进行部分还原制备了间硝基苯胺. 考察了时间、CO压力、温度、催化剂用量、溶剂和水量等因素对反应的影响. 以四氢呋喃作溶剂,使用摩尔量为间二硝基苯20倍的水和4%的硒,在160 ℃和CO压力1 MPa下反应3 h,间二硝基苯转化率可达100%,间硝基苯胺的选择性和收率均为95.7%.

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Fe1-xO基氨合成催化剂高活性机理初探

刘化章;李小年

2005, 26 (1): 79-86.

摘要 ( 1745 ) [Full Text(HTML)] ()

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由Fe1-xO催化剂的发现所引伸的新课题及其中潜在的科学暗示,特别是Fe1-xO基催化剂的高活性机理有待深入研究. 本文根据催化剂的还原性能和表面性质及其与催化活性的关联,从Fe1-xO的化学和物理性质出发,对Fe1-xO催化剂的高活性机理提出了一些初步认识. 催化剂前驱体由Fe3O4改变为Fe1-xO,首先使得催化剂的还原易于进行,还原温度降低,还原速度加快,还原出水量减少; 其次,改变了助催化剂在催化剂中的分布,从而改变了还原后催化剂的表面性质如表面酸覆盖度和碱覆盖度及其相对比例,形成了表面酸碱协同作用,促进了表面重构,降低了N2的脱附活化能,削弱了H2的强化学吸附. 这些变化导致催化剂活性提高,同时这些变化都是由Fe1-xO的化学和物理性质引起的,只有维氏体单独存在于催化剂中催化剂才具有高活性. 提出了H2的强化学吸附与催化剂表面酸碱度有关的观点.

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