催化学报

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胡敬;孙科强;何代平;徐柏庆

2007, 28 (12): 1025-1027.

摘要 ( 2046 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(156KB) ( 1617 )

研究了焙烧温度对无定形氧化锰的织构及其催化苯甲醇液相氧化反应性能的影响. 结果表明,在焙烧温度不高于400 ℃的条件下, MnOx均保持无定形结构, 进一步提高焙烧温度会促使无定形MnOx转变为晶相的OMS-2和Mn2O3. 不同氧化锰催化剂的质量比活性随焙烧温度的升高而逐渐降低,无定形MnOx比晶相氧化锰(OMS-2, γ-MnO2和Mn2O3)具有更高的质量比活性,而110 ℃干燥的无定形氧化锰具有最高的活性. H2-程序升温还原研究表明,氧化锰的起始还原温度与其质量比活性之间存在线性逆变关系,表明氧化锰的还原性能是决定其催化活性的关键因素.

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稀土金属盐促进的Mo-Co-K硫化物基催化剂用于合成气选择性制乙醇等低碳混合醇

杨勇;王仰东;刘苏;宋庆英;谢在库;高滋

2007, 28 (12): 1028-1030.

摘要 ( 2136 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(258KB) ( 1013 )

采用超声法在非水溶剂介质中制备了稀土金属La盐等促进的硫化钼基催化剂,考察了其CO加氢选择性合成乙醇等低碳混合醇的催化性能. 在3.0 MPa, 330 ℃和H2/CO(体积比)=2.0的反应条件下, La促进的催化剂表现出较Mo-Co-K硫化物基催化剂更高的催化活性, CO转化率和产物中乙醇的分布可分别达到17.2%和53.4%. 扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和光电子能谱等表征结果表明,稀土金属La盐的加入改善了Mo-Co-K硫化物基催化剂的外观形貌和电子结构,对提高催化活性和乙醇的分布起到重要的作用.

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Ni-B非晶态合金催化苯丙酮酸加氢合成苯丙氨酸

李琳;梁群芳;张爱清

2007, 28 (12): 1031-1033.

摘要 ( 2043 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(268KB) ( 946 )

通过化学还原法制备了纳米非晶态Ni-B合金催化剂,考察了其对苯丙酮酸胺化加氢合成苯丙氨酸的催化性能. 结果表明,相对于传统雷尼镍和漆原镍催化剂,非晶态合金催化剂表现出更为优异的活性和选择性,并且当非晶态Ni-B合金负载在SiO2载体上时,其活性和选择性均得到较大提高(高达97.67%). 非晶态合金催化剂对苯丙氨酸合成反应表现出较好活性和选择性的原因主要是硼提供部分电子给镍的效应以及非晶态合金颗粒的纳米尺寸效应.

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Ag-Hollandite纳米线的合成及其催化氧化乙醇的性能

陈俊利;李娟;刘琪英;黄秀敏;申文杰

2007, 28 (12): 1034-1036.

摘要 ( 1904 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(265KB) ( 829 )

通过在硝酸溶液中373 K回流AgMnO4和Mn(NO3)2的混合物制备了Ag-hollandite纳米线材料,并将其用于乙醇选择性氧化反应. X射线衍射谱表明所得材料的主要晶相为Ag-hollandite, 但有少量的软锰矿形成. 氮气吸附-脱附实验证实材料存在微孔结构. 场发射扫描电镜和透射电镜观察表明纳米线长度为0.5～4.0 μm, 直径为10～20 nm. Ag-hollandite纳米线是一种很有前途的乙醇选择性氧化制乙醛催化剂, 503 K时在120 h的反应时间内,乙醇转化率为82%, 乙醛选择性为95%.

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掺Ni钒磷氧化物催化剂的合成和表征

TAUFIQ-YAP Yun Hin;ABDUL GHANI Abdul Aziz

2007, 28 (12): 1037-1040.

摘要 ( 2012 ) [Full Text(HTML)] ()

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以VOPO4•2H2O为原料制备了钒磷氧化物催化剂,考察了镍掺杂 (1%, 2%和5%) 对该催化剂的影响. 低掺杂量的Ni明显提高了活性晶格氧物种 O- 的数量,降低了V5+和 V4+相的还原峰温. 粉末X射线衍射、程序升温还原和化学分析结果表明,高掺杂量的 Ni 促使V5+物相生成并抑制V4+物相出现. 高含量与V5+相关的氧物种会降低正丁烷的转化率,但会提高马来酸酐的选择性.

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正己烷在Pt-Ce促进的氧化硅担载的杂多酸金属氧酸盐上的异构化

Abdelaziz GHERIB;Ahmed AOUISSI;Alain RIVES;Michel FOURNIER;Robert HUBAUT

2007, 28 (12): 1041-1046.

摘要 ( 2040 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(296KB) ( 804 )

制备了用于正己烷临氢异构化的氧化硅担载的Keggin型杂多酸和还原态Pt-Ce氧化物催化剂. 这些混合氧化物催化剂或单独使用,或与氧化硅担载的杂多酸催化剂一起使用. 用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、傅里叶变换拉曼光谱、热重和N2物理吸附等方法表征在氧化、还原态和催化实验后的催化剂状态. 本文的目的是在最佳反应条件(反应温度、还原温度和流量等)下,筛选出具有最好异构化收率的催化剂. 结果表明,还原氧化物的存在不但有利于消除积炭,而且在反应期间能有效地维持氧化硅担载杂多酸的结构. 从这些催化剂样品中,可以找到具有更好异构化活性和选择性的催化剂.

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费托合成CeO2助Co/SiO2催化剂的失活

代小平;余长春;李然家

2007, 28 (12): 1047-1052.

摘要 ( 2059 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(363KB) ( 1323 )

在固定床反应器上考察了原粒度(1～3 mm)CeO2助Co/SiO2催化剂的费托反应性能,提出了催化剂失活的机理,并采用程序升温还原、X射线衍射和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征. 结果表明,在1.5 MPa, 488 K和400 h-1条件下进行的300 h稳定性实验中,原粒度CeO2助Co/SiO2催化剂上的CO平均转化率达到41%, 液态烃选择性达到85%, 液态烃中C10+烃的质量含量占88%以上. 反应器出口的催化剂中有少量的CoO和Co2SiO4生成. 催化剂的失活过程受动力学控制而非热力学控制,催化剂的失活机理为: 高分散的纳米Co离子在反应器出口高水蒸气压力的作用下,以CoO为中间物种,与水合SiO2作用生成Co2SiO4, 即Co+H2O→CoO+H2, SiO2+H2O→OSi(OH)2, 2CoO+OSi(OH)2→Co2SiO4+H2O.

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乙酸促进邻甲基苯磺酸铜选择性催化醛与乙酸酐合成偕二乙酸酯反应

王敏;宋志国;宫红;姜恒

2007, 28 (12): 1053-1056.

摘要 ( 2813 ) [Full Text(HTML)] ()

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在室温无溶剂条件下,考察了乙酸促进邻甲基苯磺酸铜催化一系列芳香醛或脂肪醛与乙酸酐生成相应的偕二乙酸酯反应. 结果表明,在乙酸存在条件下,邻甲基苯磺酸铜用量仅需占醛的0.3%(摩尔比)就能使反应在较短时间内完成. 反应结束后,邻甲基苯磺酸铜经简单相分离可多次重复使用,催化活性无明显下降.

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手性二胺修饰的Ru-TPP/γ-Al2O3催化苄叉丙酮不对称加氢反应

明方永;王金波;付海燕;陈骏;陈华;李贤均

2007, 28 (12): 1057-1061.

摘要 ( 2210 ) [Full Text(HTML)] ()

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在温和条件下制备了三苯基膦(TPP)作保护剂的负载钌催化剂Ru-TPP/γ-Al2O3, 以(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺, (S)-1,1-二(对甲氧苯基)-2-异丙基乙二胺, (8S,9S)-9-氨基(9-脱氧)二氢辛可尼定和(1S,2S)-环己二胺为手性修饰剂,考察了Ru-TPP/γ-Al2O3在苄叉丙酮不对称加氢反应中的催化性能. 结果表明,以(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺作为修饰剂时,催化剂具有较高的活性和选择性. 在有K2CO3存在的异丙醇和水的混合溶液中,在氢气压力4 MPa, 40 ℃和8 h的条件下,苄叉丙酮的转化率达到了99%, 对羰基加氢的选择性大于98%, 不饱和醇的光学纯度ee值为47%.

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完全液相法制备中原料配比对二甲醚合成催化剂结构和性能的影响

樊金串;吴慧;黄伟;石宇;谢克昌

2007, 28 (12): 1062-1066.

摘要 ( 2047 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(330KB) ( 1077 )

利用完全液相法制备了Cu-Zn-Al双功能催化剂,考察了原料配比对催化剂结构和催化CO加氢合成二甲醚反应性能的影响,用XRD, N2吸附, XPS和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征. 结果表明,在Cu-Zn-Al基二甲醚合成催化剂中, Zn和Al在催化剂表面的竞争富集是主要过程,增加投料中Cu的比例并不能显著增加Cu在催化剂表面的含量,因为在反应环境中, Al也会富集,并且在Cu含量高时富集得更快. 当投料组成为n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)=2∶1∶4时,催化剂的体相结构和表面性质最好(Cu晶粒度最小, Cu分散度最高,还原性能最佳,组分间相互作用最强,最可几孔径最大),催化剂的综合性能最好.

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表面活性剂对CeZrYO储氧材料性能的影响

沈美;龚茂初;袁书华;郭家秀;陈耀强

2007, 28 (12): 1067-1071.

摘要 ( 2129 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用表面活性剂聚乙二醇改性共沉淀法制备了铈锆钇储氧材料,并详细考察了表面活性剂的添加方式和添加量对储氧材料性能的影响. 采用X射线衍射、氧脉冲吸附、H2程序升温还原和N2吸附技术对储氧材料的晶体结构、储氧性能、还原性能和织构性能进行了表征. 结果表明,表面活性剂的添加方式和添加量对储氧材料的性能有重要影响. 随着表面活性剂添加量的增加,储氧材料的储氧量先增加后减少,在添加量为50%时达最大值. 在表面活性剂添加量相同的情况下,与一次性添加制得的样品相比,分两次添加制得的样品的比表面积和孔体积有所增大,抗老化性能有所提高. 一次性添加表面活性剂制得的样品经高温老化后,小于10 nm的孔基本消失; 而分两次添加表面活性剂制得的样品经高温老化后,仍保持有这些小孔.

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酞菁敏化混晶TiO2薄膜的低温制备及其对罗丹明B的催化降解

杨辉;申乾宏;高基伟;

2007, 28 (12): 1072-1076.

摘要 ( 2376 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(335KB) ( 930 )

以四磺酸酞菁铜(CuPcTs)为敏化剂,采用溶胶-凝胶法制备了酞菁敏化的TiO2溶胶,经浸渍提拉成膜并室温晾干,制得CuPcTs-TiO2薄膜. 采用XRD, UV-Vis和SEM等测试手段对薄膜样品进行了表征,并通过罗丹明B的降解考察了薄膜的可见光催化性能. 结果表明, TiO2为锐钛矿-板钛矿-金红石混晶结构, CuPcTs-TiO2薄膜对罗丹明B降解具有较高的光催化活性. CuPcTs敏化能有效提高TiO2的可见光催化活性,但过多的CuPcTs会使催化活性降低. 在可见光照射条件下,罗丹明B主要是先脱乙基生成罗丹明,然后再逐步被分解. CuPcTs-TiO2薄膜在经2～3次循环使用后,其光催化活性趋于稳定. CuPcTs可牢固地负载于TiO2薄膜中,从而保证了CuPcTs-TiO2薄膜重复使用的稳定性.

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Ce改性的Pt/γ-Al2O3催化剂用于富氢气氛下CO选择氧化

刘焕玲;马磊;邵赛兵;李增和;王爱琴;黄延强;张涛

2007, 28 (12): 1077-1082.

摘要 ( 2214 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(378KB) ( 803 )

研究了Ce改性的Pt/γ-Al2O3对于富氢气氛下CO选择氧化反应的催化行为. 考察了制备条件(共沉积沉淀法、分步沉积沉淀法以及沉积沉淀温度)对催化活性的影响. 结果表明,在80 ℃时用共沉积沉淀方法制备的催化剂Pt-Ce/γ-Al2O3-CP-80对CO氧化反应表现出良好的活性和选择性, CO转化率在120 ℃时可以达到85%. 利用氢气程序升温还原和原位漫反射红外光谱对不同条件下制备的催化剂进行了表征,分析了Ce的促进作用.

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高效可见光光催化分解水制氢催化剂InVO4/CNTs

胥利先;马重芳;桑丽霞;李群伟;戴洪兴;何洪

2007, 28 (12): 1083-1088.

摘要 ( 2375 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(411KB) ( 1198 )

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,碳纳米管(CNTs)为载体,采用醇热合成法制备了InVO4/CNTs光催化剂,利用透射电镜、高分辨扫描电镜、X射线衍射、N2吸附和紫外-可见光谱等技术对样品的表面形貌、晶相组成、比表面积和吸光性等物理性质进行了表征,并考察了其在可见光(以300 W氙灯为光源)照射下分解水制氢的催化活性. 结果表明, InVO4纳米粒子在CNTs表面分布均匀,粒径约为10 nm, 比表面积为102 m2/g. 与体相InVO4相比, InVO4/CNTs在可见光区(λ＞420nm)的吸光性能有显著改善,在氙灯激发下催化活性很高,在纯水及20%甲醇水溶液中光催化反应4 h, 平均产氢速率分别为156和217 μmol/(g•h). InVO4/CNTs的高可见光光催化活性与碳纳米管载体的电子特性有关.

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环境湿度对TiO2/活性炭纤维气-固光催化氧化甲苯的影响

郭婷;白志鹏;吴灿;朱坦

2007, 28 (12): 1089-1095.

摘要 ( 2361 ) [Full Text(HTML)] ()

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在恒温控湿的环境舱中,以自制的TiO2/ACF(活性炭纤维)为光催化剂,研究了环境湿度对甲苯光催化降解过程的影响. 通过N2吸附和扫描电子显微镜分别对TiO2/ACF光催化剂的孔径结构和形貌特征进行了表征; 利用GC-MS和GC-FID对甲苯光催化过程中生成的中间产物进行了定性及定量分析. 结果表明,环境舱中相对湿度增大,甲苯光催化转化率提高; 不同相对湿度下,积累在光催化剂表面的中间产物种类相同,但支链氧化产物(苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸)的积累量远多于苯环氧化产物(甲酚和对甲基苯酚)的积累量; 随环境相对湿度的增大,苯甲醛在光催化剂表面的积累量减小,其余中间产物的积累量均有不同程度的增加. 这说明水分子在甲苯光催化过程中起重要作用,相对湿度不仅影响甲苯的光催化转化效率,还影响其光催化转化的过程. 尽管在各湿度条件下,支链氧化都是甲苯光催化降解的主要途径,但环境湿度增大更有利于苯环氧化途径的进行. 讨论了水蒸气在甲苯光催化氧化过程中的作用机理.

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免预硫化的加氢脱硫MoNiP/Al2O3催化剂的制备和表征

林凌;伊晓东;邱波;王跃敏;李天赋;方维平;万惠霖

2007, 28 (12): 1096-1100.

摘要 ( 2147 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(264KB) ( 837 )

在Mo-Ni-P-O浸渍液中添加一定量的极性有机物如柠檬酸等,采用共浸渍法制备了一种不需预硫化和焙烧也具有较高加氢脱硫活性的MoNiP/Al2O3催化剂,并用N2吸附、程序升温还原、X射线光电子能谱、红外光谱和元素分析对催化剂进行了表征. 结果表明,柠檬酸的添加削弱了金属组分与载体间的相互作用,有利于金属组分在载体表面的分散,且改善了催化剂的还原性,使催化剂在与含硫反应物料接触过程中自发硫化,从而有利于催化剂加氢脱硫活性的提高.

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介孔载体嫁接的Schiff碱铬配合物催化氧化苯甲醇合成苯甲醛

王晓丽;吴功德;李军平;肖福魁;魏伟;孙予罕

2007, 28 (12): 1101-1106.

摘要 ( 2221 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(348KB) ( 1074 )

将Cr(salen)配合物分别嫁接于介孔SiO2, MCM-41和SBA-15上制备成非均相Schiff碱铬配合物,并用FT-IR, UV-Vis, XRD, N2吸附和元素分析等对非均相铬配合物进行了表征. 以30%的H2O2为氧化剂,以非均相铬配合物为催化剂,在无有机溶剂、相转移催化剂和添加剂的条件下,研究了选择性催化氧化苯甲醇合成苯甲醛的反应. 结果表明,非均相铬配合物都表现出较好的催化性能. 选择不同的介孔载体对非均相铬配合物的催化性能有较大的影响, Cr(salen)/MCM-41配合物显示有最好的催化性能; 在优化的反应条件下,苯甲醇转化率可达52.5%, 苯甲醛选择性为100%, 且该非均相铬配合物重复使用4次后仍保持较好的催化性能.

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镍掺杂的镁(0001)面上氢气解离的密度泛函理论研究

江涛;褚海亮;齐艳妮;李微雪;孙立贤

2007, 28 (12): 1107-1111.

摘要 ( 2021 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(320KB) ( 960 )

采用密度泛函理论研究了氢气在镍掺杂的镁(0001)面上的解离吸附过程. 通过固定键长法计算得到氢分子在镍掺杂的镁(0001)面上的解离能垒为0.09 eV, 而在清洁镁(0001)面上,氢气的解离能垒为1.15 eV. 电子结构分析表明,解离能垒的降低是由于氢分子与表面镍原子形成反馈键并被填充所致. 这一计算结果表明,在镁中加入过渡金属催化剂会大大提高储氢材料的动力学性能.

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FCC硫转移剂MgAlCuFe复合氧化物的结构与性能: 金属盐前体的影响

程文萍;王雯娟;刘玲;赵月昌;杨建国;何鸣元

2007, 28 (12): 1112-1116.

摘要 ( 2001 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(358KB) ( 985 )

分别以硝酸盐、盐酸盐和硫酸盐为金属盐前体,采用共沉淀法合成了MgAlCuFe类水滑石前驱体,经过700 ℃焙烧6 h后,制得三种新型FCC硫转移剂. 运用X射线衍射、热重、氮气吸附和红外光谱对这三种硫转移剂的结构和性能进行了表征,并采用改装的WRP-3热重天平评价了其氧化吸硫和还原脱硫的性能. 结果表明,三种金属盐均可得到结构规整的类水滑石前驱体,经过焙烧后得到复合氧化物MgAlCuFe. 与采用盐酸盐和硫酸盐作前体相比,由硝酸盐制得的硫转移剂具有较大的比表面积,其饱和吸附硫容和氧化吸硫速率均较高, 6 min可达到1.54 g/g的饱和吸附能力,同时具有较强的还原脱硫能力.

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有毒难降解有机污染物的光催化降解

塔里克;王雪松;陈春城;马万红;赵进才

2007, 28 (12): 1117-1122.

摘要 ( 2157 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(262KB) ( 2286 )

有毒难降解有机污染物的光催化降解在原理、过程和效率等方面仍然存在着巨大的挑战,特别是光催化剂的构效关系、可见光的利用、分子氧的活化和污染物分子矿化分解的机理仍然是今后的研究热点. 本文就近年来在半导体光催化和负载型铁离子光催化降解有毒有机污染物的两个重要方面的研究进展进行了评述.

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