催化学报

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高比表面积磷化钼的制备

程瑞华;李宁;郑明远;李林;王晓东;张涛*

2005, 26 (7): 531-532.

摘要 ( 1615 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(178KB) ( 906 )

利用柠檬酸与钼的螯合作用,采用柠檬酸-程序升温还原联合法制备了高比表面积的磷化钼,并考察了制备条件的影响. 结果表明,当柠檬酸与钼的摩尔比为2.0时,得到的磷化钼比表面积高达122.0 m2/g. 采用该方法还可制得较高比表面积的磷化镍和磷化钴.

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低温甲烷氧化偶联钙钛矿型SrTiO3 纳米催化剂

缪建文;*;宋国华;范以宁*;周静

2005, 26 (7): 533-535.

摘要 ( 1544 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用溶胶-凝胶法制备了Sr/Ti摩尔比为1.2的纳米钙钛矿型复合氧化物SrTiO3催化剂,比较了纳米SrTiO3催化剂和相同组成的常规SrTiO3催化剂对甲烷氧化偶联(OCM)反应的催化性能,并采用XRD,TEM和原位ESR技术对催化剂进行了表征. 结果表明,纳米SrTiO3催化剂具有较好的低温催化OCM反应性能. 在反应气氛下催化剂表面形成的吸附氧物种和F-中心能够活化甲烷生成C2烃,但吸附氧物种最终导致反应中间体和C2烃完全氧化; F-中心则能在低温下活化甲烷,并高选择性地生成C2烃. 纳米SrTiO3催化剂不仅含有吸附氧物种,而且含有高浓度的F-中心,而常规SrTiO3催化剂上只有吸附氧物种.

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以新的沉积方法在微乳液中制备Ag/SiO2催化剂

金小平;丛昱;周志江;王晓东;张涛*

2005, 26 (7): 536-538.

摘要 ( 1432 ) [Full Text(HTML)] ()

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将硅溶胶引入到微乳液中,成功地制备出负载型Ag/SiO2过氧化氢分解催化剂. 此方法操作简单,分离容易,负载完全. 制备的银纳米粒子粒径在10 nm左右,银粒子在载体上分布均匀, 聚集度低. 采用紫外-可见吸收光谱考察了催化剂的制备过程,发现硅溶胶与银纳米粒子之间存在一定的相互作用,这种相互作用可以促进微乳液中的银粒子在硅溶胶表面的吸附和沉积. 过氧化氢催化分解实验显示,此方法制备的Ag/SiO2催化剂具有很高的催化活性,反应速率常数比同等条件下用浸渍法制备的催化剂高两个数量级.

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碳化铁催化剂的制备及其对CO加氢的催化活性

王翀;那英姿;刘盛林;张昱;王清遐;徐龙伢*

2005, 26 (7): 539-541.

摘要 ( 1509 ) [Full Text(HTML)] ()

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以Fe2O3为原料,采用两种预处理方法制备了碳化铁催化剂. 结果表明,直接在CO气氛下进行碳化处理,或者以H2预还原后再用CO进行碳化处理均可以制备出碳化铁催化剂. 碳化温度是制备过程中的关键因素. 对于Fe2O3样品,较适宜的碳化温度是350 ℃,而对于添加了K助剂的样品,只有经H2预还原处理后再于350 ℃用CO碳化处理4 h才能将样品完全转化为Fe5C2. 在CO加氢的评价实验中,碳化铁催化剂表现出很高的催化活性,生成的烃类产物中主要是饱和烷烃,未检测到乙烯的生成. 而在K改性的催化剂上反应产物中烯烃的含量明显提高.

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MSU-2负载的Sb-V复合氧化物催化剂上甲烷选择性氧化制

张海东;张磊;冯兆池;王守国;孙科强;应品良;李灿*

2005, 26 (7): 542-544.

摘要 ( 1459 ) [Full Text(HTML)] ()

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制备了MSU-2负载的Sb-V复合氧化物催化剂,并将其用于以O2为氧化剂的甲烷选择性氧化制甲醛. 结果表明,Sb-V-O/MSU-2 复合氧化物催化剂保持了MSU-2分子筛的孔结构,在催化反应中表现出较高的甲烷转化率和可观的甲醛选择性. 其甲醛单程收率高于Sb2O5/SiO2和VOx/SBA-15催化剂. 在Sb2O5负载量为5%, V2O5负载量为1.12%的Sb-V-O/MSU-2催化剂上甲醛的单程收率为2.9%.

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新型仿生光催化剂的合成及在孔雀绿光催化降解中的作用

高冠道;陈金龙;郑寿荣;费正皓;刘福强;李爱民;鲁秀国;张全兴

2005, 26 (7): 545-549.

摘要 ( 1702 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过付-克反应用磺酸铁酞菁(FePcS)修饰中孔分子筛HMS,首次得到了一种新型光反应催化剂(简称为HMS-FePcS),并用XRD,TG,FT-IR, SEM/TEM,元素分析及固体紫外漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征. 实验结果表明,催化剂能高效地催化H2O2氧化降解孔雀绿染料,光照下,在500 ml浓度为0.1 mmol/L的孔雀绿溶液中加入0.3 ml 30%的H2O2和20 mg HMS-FePcS催化剂,于50 ℃下反应 1200 min,脱色率接近100%,总有机碳的去除率达到73%. 对孔雀绿光催化降解的机理进行了初步探讨.

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碳纳米管负载/促进的Mo-Co加氢脱硫催化剂

董昆明;武小满;林国栋;张鸿斌

2005, 26 (7): 550-556.

摘要 ( 1607 ) [Full Text(HTML)] ()

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以多壁碳纳米管(CNT)为载体制备了负载型Mo-Co/CNT,并将其用于噻吩HDS反应. 结果表明,在n(C4H4S)/n(H2)= 2.3/97.7, GHSV=2200 ml/(g·h),p=0.1 MPa和T=623 K的条件下,在7.2%(Mo-Co)/CNT催化剂上,噻吩HDS的比反应速率可达到0.64·10-3s-1,分别是9.7%(Mo-Co)/γ-Al2O3和16.9%(Mo-Co)/AC催化剂上的1.68和2.28倍. 对比研究结果表明,用CNT代替γ-Al2O3或AC并不引起催化剂上噻吩HDS反应的表观活化能发生明显变化. 与Mo-Co/γ-Al2O3或Mo-Co/AC催化剂相比,一方面,Mo-Co/CNT催化剂更易在较低温度下还原活化,并导致工作态催化剂表层活性Mo物种(Mo4+)在总Mo量中所占比例明显提高; 另一方面,Mo-Co/CNT催化剂对H2具有更强的吸附和活化能力. 这两个因素对提高催化剂活性都有重要贡献.

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三种不同阳极上活性艳红X-3B的光电降

梁斌勇;王波;李桂英;杜瑛;冯易君;胡常伟

2005, 26 (7): 557-562.

摘要 ( 1514 ) [Full Text(HTML)] ()

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分别以TiO2/Ti, SnxSb1-xO2/Ti和RuxPd1-xO2/Ti为阳极,钛网为阴极,NaCl为电解质,研究了活性艳红X-3B的光化学降解、电化学降解以及光电协同降解行为. 实验表明,经光电协同降解60 min后,三种电极体系中活性艳红X-3B的脱色率都超过了97%,三种电极上都存在显著的光电协同效应,即导体阳极与半导体阳极体系表现出相似的光电协同效应. SnxSb1-x-O2/Ti阳极体系先电解后光照和先光照后电解对比实验结果表明,电解生成的中间产物在光照3 min后使染料脱色率由17%迅速提高到75%,而先光照后电解则无此现象发生, 这说明电解中间产物经紫外光激发后对染料脱色有显著作用.

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氯化钴/吡嗪-2-羧酸钾体系催化苄基氯双羰化合成β-苄基-α-苯丙酮酸

朱康玲;李美清;李琳;吴方勇;李光兴

2005, 26 (7): 563-566.

摘要 ( 1812 ) [Full Text(HTML)] ()

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将新型氯化钴/吡嗪-2-羧酸钾催化体系用于苄基氯双羰化反应,并对反应条件进行了优化. 结果表明,最佳反应条件为: 氯化钴浓度0.03 mol/L,吡嗪-2-羧酸(Pzca)浓度0.156 mol/L,n(Pzca)/n(KOH)=1,n(Ca(OH)2)/n(苄基氯)=2.7,V(1,4-二氧六环)/V(H2O)=5,反应温度70 ℃,CO压力2.0 MPa,反应时间10 h,此时β-苄基-α-苯丙酮酸的产率为77.3%,双羰化选择性为99.6%. 该催化体系能有效地抑制单羰化反应,双羰化反应的选择性和苄基氯转化率都较高. 同时对该体系的催化活性体进行了初步解释,并用红外光谱和质谱对产物结构进行了表征.

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Ti-HMS催化氧化脱除模拟燃料中的硫化物

王云;李钢;王祥生;金长子

2005, 26 (7): 567-570.

摘要 ( 1586 ) [Full Text(HTML)] ()

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将噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩(DMDBT)分别溶于正辛烷配成模拟燃料,以Ti-HMS为催化剂,以H2O2为氧化剂,对模拟燃料的氧化脱硫进行了研究,考察了Ti-HMS的催化活性及硅/钛比和结晶度对催化剂活性的影响. 结果表明,在Ti-HMS上硫化物氧化的难易顺序是由噻吩环上硫原子的电子云密度和硫化物分子的空间位阻共同决定的; 氧化反应发生在分子筛孔道内,骨架钛原子为活性中心; DMDBT在Ti-HMS上的氧化脱除效果比在TS-1,Ti-β或Ti-MCM-41上好. 随着Ti-HMS中硅/钛比的增大,DMDBT的脱除率降低; 随着Ti-HMS分子筛结晶度的升高,DMDBT的脱除率升高.

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丙氨酸-水杨醛席夫碱锰(Ⅲ)配合物的制备及其对烯烃环氧化的催化性能

赵继全;韩建萍;张月成

2005, 26 (7): 571-576.

摘要 ( 1678 ) [Full Text(HTML)] ()

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丙氨酸与水杨醛反应生成含羧基席夫碱, 利用羧基与氨丙基三乙氧基硅烷中的氨基生成酰胺键得到三乙氧基硅官能团化的配体. 该配体与乙酸锰配位生成的配合物与正硅酸乙酯通过溶胶-凝胶方法共聚制得锚链固定的多相化催化剂. 利用FT-IR,XPS和N2吸附法对该多相化催化剂进行了表征. 与均相催化剂相比,该催化剂对环己烯环氧化反应的催化活性及选择性较高. 在环己烯为25 mmol,异丁醛为50 mmol,催化剂用量为0.01 mmol,反应温度为35 ℃,反应时间为6 h的条件下,环己烯转化率可达99.6%,环氧环己烷选择性可达88.2%. 循环使用6次后催化剂性能没有明显改变.

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阳离子表面活性剂对有机颜料艳红6B光催化降解的影响

张天永;朱丹丹;邵红飞;付强;赵进才

2005, 26 (7): 577-581.

摘要 ( 1859 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了阳离子表面活性剂四丁基溴化铵(TBAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对TiO2光催化降解艳红6B(R6B)的影响,讨论了表面活性剂与R6B的相互作用,给出了二者与TiO2之间的吸附模型. 结果表明,相同条件下,阳离子表面活性剂的加入可增加R6B的降解褪色速率,但表面活性剂自身并不降解. 在强酸(pH=3.00)和强碱(pH=12.60)条件下,R6B的降解褪色速率较快. pH值相同时,体系中TBAB的浓度变化对R6B降解褪色速率的影响不大,而CTAB浓度的变化对R6B降解褪色速率的影响较为明显,CTAB浓度为0.4 g/L时R6B的降解褪色速率最快.

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CrOx/SiO2催化剂对C10+芳烃加氢脱烷基反应的催化性能

石德先;赵震;徐春明;段爱军;万国赋;窦涛

2005, 26 (7): 582-586.

摘要 ( 1696 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用等体积浸渍法制备了一系列不同组成的CrOx/SiO2催化剂样品,并用XRD,FT-IR,UV-Vis,TPR和N2吸附等技术对催化剂样品进行了表征,考察了催化剂对C10+重芳烃加氢脱烷基反应的催化性能. 结果表明,CrOx/SiO2催化剂对C10+重芳烃加氢脱烷基反应的催化性能与催化剂的表面结构有关,脱烷基活性主要来自载体表面的CrOx物种. 当催化剂中n(Cr)/n(Si)=1%～2%时,CrOx在SiO2表面达到单层分散; 当n(Cr)/n(Si)=2%～20%时,表面CrOx物种含量的变化不大,催化剂的活性及选择性基本不变.

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CuCl2-KCl-LaCl3/γ-Al2O3对乙烷氧氯化反应的催化性能

吕学举;刘杰;周广栋;李亚男;甄开吉;李文兴;程铁欣

2005, 26 (7): 587-590.

摘要 ( 1899 ) [Full Text(HTML)] ()

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以γ-Al2O3为载体,采用常规浸渍法制备了负载型CuCl2-KCl-LaCl3三组分催化剂,并研究了其对乙烷氧氯化反应的催化性能. 结果表明,该催化体系中乙烷的转化率较稳定,但随着反应时间的延长,氯乙烯的选择性和收率明显下降. XRD,N2吸附,TGA/DTA和XPS测试结果表明,随着反应的进行,催化剂中的活性物种Cu2+逐渐被还原成Cu+,并且积炭的产生使催化剂的比表面积和孔容积减小. 活性物种Cu2+的减少及比表面积的降低是催化剂失活的主要原因.

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Co-MCM-41和Co-MCM-48分子筛的合成与表征及其对临CO2乙烷脱氢反应的催化性能

李亚男;郭晓红;周广栋;吕学举;程铁欣;吴通好;甄开吉

2005, 26 (7): 591-596.

摘要 ( 1588 ) [Full Text(HTML)] ()

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合成了Co-MCM-41和Co-MCM-48分子筛,并用X射线衍射、红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等技术对样品进行了表征. 结果表明,部分Co离子掺杂进入了各分子筛的骨架中,在Co-MCM-41分子筛中只含有Co(Ⅱ),而在Co-MCM-48分子筛中只含有Co(Ⅲ). 分子筛中Co离子的价态不同是导致它们反应性能差异的根本原因.

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微波诱导Fe2O3/Al2O3催化剂催化氧化处理水中苯酚

张国宇;王鹏;石岩;马慧俊;洪光

2005, 26 (7): 597-601.

摘要 ( 1832 ) [Full Text(HTML)] ()

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以γ-Al2O3为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe2O3/Al2O3催化剂,并将其应用于微波诱导催化氧化处理模拟含酚废水. X射线衍射和X射线荧光光谱测试结果表明,活性组分氧化铁在催化剂中以α-Fe2O3的形式存在,其含量为3.71%. 与载体氧化铝相比,Fe2O3/Al2O3催化剂的比表面积和平均孔径及平均孔容略有降低. 对于100 mg/L的模拟含酚废水,最佳的处理工艺条件为: 微波辐照功率400 W,辐照时间5 min,催化剂加入量60 g/L,H2O2浓度600 mg/L,体系pH＞4. 在此工艺条件下,水中苯酚的去除率达97.98%. 催化剂连续使用20次后苯酚去除率仍达96.34%. 表观反应动力学研究表明,在氧化铁催化剂存在的条件下,微波诱导H2O2产生氧化性极强的羟基自由基,整个反应过程可分为微波诱导阶段和催化氧化阶段,两个阶段的氧化过程均符合一级反应动力学规律.

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金属胶束催化: 二氧环胺Ni(Ⅱ)配合物催化羧酸酯水解

臧蓉蓉;黄忠;朱杰;孟祥光;胡常伟;曾宪诚

2005, 26 (7): 602-608.

摘要 ( 1676 ) [Full Text(HTML)] ()

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合成了单核二氧大环四胺镍(Ⅱ)配合物,对该配合物在不同胶束体系中催化对硝基苯基α-吡啶甲酸酯(PNPP)的水解进行了动力学研究,用三元复合物动力学模型处理得到了相关的动力学和热力学参数. 结果表明,该配合物对PNPP水解反应有显著的催化作用,配合物在两性离子表面活性剂正月桂酸肌氨酸钠(LSS)和非离子表面活性剂聚氧乙烯(23)十二烷基醚(Brij35)胶束溶液中对PNPP水解的催化活性高于在阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)胶束溶液中的催化活性; 配合物的空间构型对反应速率有较大影响,具有四面体结构的配合物更有利于PNPP的水解.

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CTAB透性化酵母细胞生物催化合成(S)-(+)-3-羟基丁酸乙酯

于明安;朱晓冰;祁巍;赵领;魏郁梦

2005, 26 (7): 609-613.

摘要 ( 1744 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)透性化啤酒酵母细胞中高活性的脱氢酶,借助于辅助底物乙醇和葡萄糖,对3-羰基丁酸乙酯(EOB)不对称还原合成(S)-(+)-3-羟基丁酸乙酯((S)-(+)-3-EHB)进行了研究. 结果表明,CTAB透性化酵母细胞中的醇脱氢酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性分别比未经处理的酵母细胞高482倍和6.5倍. 在相同条件下,CTAB透性化细胞对EOB的还原比未经处理的酵母细胞快. 细胞浓度对反应有明显影响,当透性化酵母细胞浓度＜90 mg/ml时,(S)-(+)-3-EHB的产率和对映体过量值都较低; 当酵母细胞浓度≥90 mg/ml,在最佳进料速率、最适温度和pH条件下,振摇速度为125 r/min时, (S)-(+)-3-EHB的浓度达到最大值314 mmol/L. 在反应开始的6 h内,(S)-(+)-3-EHB的产率可达94%,对映体过量值≥98%,但24 h后产率和对映体过量值分别降低到85%和91%.

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Co/ZrO2/SiO2催化剂上费-托合成反应动力学研究 Ⅰ. 反应途径分析

常杰;滕波涛;白亮;张荣乐;陈建刚;徐元源;相宏伟;李永旺;孙予罕

2005, 26 (7): 614-620.

摘要 ( 1653 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(407KB) ( 769 )

采用单位键指标-二次指数势(UBI-QEP)方法对模型催化剂Co(0001)晶面进行了费-托(F-T)合成反应的反应能学分析,发现以不含氧的CxHy,s 作为中间体的表面碳化物机理在能量上较为合理,而CH2,s 作为链增长单体的链增长方式是能量上最有利的F-T合成反应途径. 在Co/ZrO2/SiO2催化剂上的非稳态实验研究中发现,在F-T合成的操作温度范围内,H2O的生成是主要的表面O的移去方式; CO解离和表面碳物种Cs加氢可能是F-T合成中的重要速控步骤; 链增长过程是F-T合成反应中较快的基元反应步骤; 甲烷的生成具有多种不同活性的表面前驱体,导致生成的甲烷严重偏离经典的ASF分布规律. 结合F-T合成表面反应的研究结果,初步确定了F-T合成动力学研究中需要考虑的机理模型的范围是以CO解离和表面碳物种Cs加氢为速控步骤,以CH2,s 插入为链增长途径的表面碳化物机理. 该结果缩小了待选动力学模型的范围.

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手性配体3,6-双(9-O-二氢奎尼丁)哒嗪的合成及其在烯烃不对称氨羟化反应中的催化性能

程司堃;张生勇;李晓晔;姜茹;南鹏娟

2005, 26 (7): 621-624.

摘要 ( 1668 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用改进的方法,以NaH作为碱,在温和条件下通过二氢奎尼丁和3,6-二氯哒嗪的亲核取代反应合成了手性配体3,6-双(9-O-二氢奎尼丁)哒嗪((DHQD)2PYDZ), 配体的产率为78%. 以N-氯代氨基甲酸苄酯钠为氧化-供氮试剂,由(DHQD)2PYDZ与OsO4原位生成的催化剂在6种烯烃的不对称氨羟化反应中表现出较高的立体选择性(83%～92%)和区域选择性(79:21～88:12),反应主产物的化学产率为40%～76%.

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