催化学报

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原位聚合法制备超疏水的聚乙烯纳米复合材料

张春雨;蔡洪光;陈斌;董为民;穆志远;张学全

2008, 29 (1): 1-3.

摘要 ( 2100 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用一种新方法将Ziegler-Natta催化剂组分TiCl4和MgCl2负载到蒙脱土(MMT)的层间,制备了TiCl4/MgCl2/MMT插层型催化剂. 利用Ziegler-Natta催化剂特有的“形态复制效应”, 通过乙烯原位聚合制备出了表面具有花瓣状形态的聚乙烯纳米复合材料. 这种聚乙烯纳米复合材料的表面与水的接触角达到(152.2±0.8)°, 呈现超疏水性质.

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有机修饰的含钴HMS对环己烷选择氧化反应的催化活性

陈晨;张巧红;马红;高进;孙志强;徐杰

2008, 29 (1): 4-6.

摘要 ( 1982 ) [Full Text(HTML)] ()

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以十六胺为模板剂,采用一步共聚的方法,室温下合成出了骨架含金属钴离子,表面连接疏水性有机基团的双功能化中孔氧化硅材料,并在环己烷液相氧化反应中考察了该材料的催化活性. 有机基团的引入能够显著提高催化剂的活性,其中苯基效果最佳,其次是甲基和丙基.

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CO2原位处理对Sm0.5Sr0.5CoO3-δ电催化剂性能的影响

张海洲;丛铀;杨维慎

2008, 29 (1): 7-9.

摘要 ( 2085 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用阴极轻度过烧工艺制备了Sm0.5Sr0.5CoO3-δ(SSC)阴极,并在单电池运行条件下利用25%CO2(体积比)对电池阴极进行了原位处理. XRD及TG分析表明,在600 ℃下, CO2的原位处理导致SSC阴极表面有少量SrCO3和Co3O4生成. 空气吹扫下, SrCoO3-δ和Co3O4的存在都有效地改变了阴极材料的表面物理化学性质. 阴极电催化剂上氧还原速率的加快显著地降低了阴极的极化电阻,从而导致电池的功率密度提高了约20%.

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从醛无溶剂制备1,1-二乙酸酯的催化剂Cu3/2PMo12O40/SiO2

Razieh FAZAELI;Hamid ALIYAN

2008, 29 (1): 10-14.

摘要 ( 1983 ) [Full Text(HTML)] ()

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芳香醛和脂肪醛在温和条件下经乙酸酐和Cu3/2PMo12O40/SiO2催化可转变成1,1-二乙酸酯. 发现Cu3/2PMo12O40/SiO2是在无溶剂存在下制备1,1-二乙酸酯的有效催化剂. 使用同一催化剂和乙腈作溶剂可使生成的1,1-二乙酸酯发生逆反应脱保护生成醛. 这种新的方法具有反应时间短和收率高的优点,而且催化剂重复使用几次不丧失活性.

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Fenton试剂增强电晕放电技术降解甲苯

康颖;吴祖成;李明波;王晓暾

2008, 29 (1): 15-18.

摘要 ( 1896 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过气溶胶分散技术将芬顿(Fenton)试剂引入气相反应体系来增强电晕放电对污染物甲苯的降解. 含Fe2+、Co2+和Mn2+等过渡金属离子的催化剂溶液以微液滴形式添加入反应器电晕区,考察了催化剂对甲苯蒸气降解速率的影响,发现甲苯平均降解速率均有显著提高. 在这三种金属离子溶液浓度均为0.05 mol/L, 电极气流量为0.6 m3/h和极间电压为23 kV时,甲苯(初始浓度为900 mg/m3)降解速率增强因子β分别为1.29, 1.28和1.51. 气相和液相中降解产物的分析表明,微液滴内发生的电Fenton反应将电晕放电产生的H2O2转化为具有更强氧化性的羟基自由基(HO·), 而甲苯的中间产物溶解在微液滴中,增强了甲苯的降解速率.

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TiO2/活性炭负载型光催化剂的溶胶-凝胶法合成及表征

刘守新;陈曦

2008, 29 (1): 19-24.

摘要 ( 2263 ) [Full Text(HTML)] ()

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以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在多孔活性炭(AC)表面合成TiO2前驱体,在氮气保护下程序升温处理制得TiO2/AC负载型光催化剂. 采用X射线衍射、漫反射光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、能量色散谱和低温液氮吸附等对光催化剂晶相结构、光谱特征及表面结构进行了表征. 结果表明, AC可提高TiO2分散性能,降低TiO2团聚体的尺寸,并抑制其由锐钛矿相向金红石相的转变. TiO2与AC接触界面处有Ti-O-C键生成. 另外, AC的含量对TiO2的能阈结构和晶粒大小影响不大. 苯酚溶液的光催化降解测试结果表明, AC负载可为TiO2提供高浓度反应环境,适宜量的负载可显著提高TiO2对有机稀溶液的光催化降解活性. 对于50 mg/L苯酚的光催化降解, AC的质量分数分别为5%, 9%和11%时催化剂协同系数分别为1.1, 1.5和1.3. 循环使用7次后, AC含量为9%的催化剂对苯酚的降解率仍达95.84%.

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CuO/分子筛夹心型吸附剂-催化剂的合成和性质

Marius BRAZLAUSKAS;Saulius KITRYS

2008, 29 (1): 25-30.

摘要 ( 1888 ) [Full Text(HTML)] ()

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以硝酸铜水溶液(浓度50.0 g/L)浸渍母体分子筛(NaA, CaA, NaX和CaX)2 h, 干燥1 h并在450 ℃焙烧6 h后制得CuO/分子筛夹心型吸附剂-催化剂. 活性组分(CuO)在母体分子筛上沉积的涂层厚度约1 mm. 采用原子吸收光谱、X射线衍射、红外光谱和差示扫描量热等技术对母体分子筛、浸渍介质和吸附剂-催化剂进行了表征. 将该吸附剂-催化剂用于醇(甲醇、丙醇和丁醇)蒸气的催化氧化,催化活性实验在固定床石英反应器中于100～350 ℃下进行,测定了生成的副产物及其在空气流中的浓度. 结果表明,在200～250 ℃时生成的副产物量最多. CuO/分子筛催化剂的使用寿命为120 d, 在此期间,该吸附剂-催化剂对醇氧化成CO2和H2O具有活性. 随着醇分子量的增加和醇初始浓度的降低,起燃温度和完全氧化温度降低.

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中孔石墨碳负载TiO2复合材料光催化降解罗丹明B和苯酚

肖义;党利琴;安丽珍;白士英;雷志斌;

2008, 29 (1): 31-36.

摘要 ( 2263 ) [Full Text(HTML)] ()

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以26 nm单分散的SiO2球为模板,苯乙烯为碳源, Ni为催化剂,在950 ℃合成了比表面积为298.2 m2/g的中孔石墨碳材料. 采用粉末X射线衍射、低温N2吸附、热重分析和透射电镜等对碳材料进行了结构表征. 结果发现,通过Ni的催化作用,可在较低温度下得到高度石墨化的中孔碳材料. 采用溶胶-凝胶法将TiO2负载在中孔石墨碳材料上,形成TiO2/石墨碳复合材料. 以罗丹明B和苯酚的光催化降解为探针反应,考察了TiO2/石墨碳复合材料的光催化降解活性. 结果表明,在紫外光照射下,罗丹明B和苯酚在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学,复合材料对罗丹明B和苯酚的光催化降解活性明显高于相同条件下制备的纯锐钛矿型TiO2.

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限域于SBA-15孔道内的活性相聚集形态

李常丽;张庆红;王野;万惠霖

2008, 29 (1): 37-40.

摘要 ( 2310 ) [Full Text(HTML)] ()

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针对Pd/SBA-15和MoO3/SBA-15两类催化剂样品,使用N2物理吸附手段对比研究了限域于介孔SBA-15分子筛孔道内活性相Pd与MoO3的聚集形态. 结果表明,金属Pd以颗粒状形态分布在SBA-15分子筛孔道内,氧化物MoO3则以层状形态存在. 并用高分辨透射电镜验证了此分析结果.

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华根霉全细胞脂肪酶催化合成生物柴油

贺芹;徐岩;滕云;王栋

2008, 29 (1): 41-46.

摘要 ( 2856 ) [Full Text(HTML)] ()

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比较了5种不同商品化脂肪酶和自制的华根霉CCTCC M201021全细胞脂肪酶(RCL)催化油脂合成生物柴油的转化效果,结果表明, RCL能有效应用于无溶剂体系催化合成生物柴油. 在无溶剂体系中对该酶催化生物柴油的转酯化反应工艺进行优化,考察了甲醇用量、体系含水量、酶的添加量和反应温度对生物柴油收率的影响,使生物柴油最终收率大于86.0%. 在有机溶剂体系中选择不同有机溶剂作为助溶剂进行转酯化反应,发现log P值在4.0～4.5的有机溶剂具有较好的转化效果. 其中以正庚烷为助溶剂的转酯化反应具有最高的生物柴油收率86.7%. 在无溶剂体系中RCL催化转化油酸和模拟高酸价油脂合成脂肪酸甲酯的研究表明,该酶具有很好的催化合成生物柴油的潜力.

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巨大芽胞杆菌环氧水解酶的固定化及其催化性能

贾涛;许建和;杨晟

2008, 29 (1): 47-51.

摘要 ( 2155 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了多种载体对巨大芽孢杆菌ECU1001环氧水解酶的固定化. 以大孔DEAE-纤维素离子交换树脂为载体时,固定化酶的活力回收达70%. 进一步考察了温度和pH对固定化酶活力的影响,并使用该固定化酶进行了缩水甘油苯基醚对映选择性水解批次反应. 结果表明,在较低的底物浓度下该固定化酶的稳定性较好, 10批反应后仍然剩余72.4%的活力.

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镍基催化剂上苯酐选择性加氢合成苯酞

刘迎新;魏作君;傅杰;高颖;严巍

2008, 29 (1): 52-56.

摘要 ( 2514 ) [Full Text(HTML)] ()

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分别以SiO2, TiO2,γ-Al2O3, TiO2-SiO2和TiO2-Al2O3为载体,以硝酸镍为镍源,采用等体积浸渍法制备了一系列镍基催化剂,并将其用于苯酐选择性加氢合成苯酞反应. 结果表明,以TiO2-SiO2为载体制备的镍催化剂上Ni0活性组分分散度较高,催化剂表现出较高的活性和苯酞选择性. 在此基础上,采用溶胶-凝胶法制备出了一系列Ni/TiO2-SiO2催化剂,考察了催化剂制备中各因素(包括溶剂、焙烧温度、还原温度和镍前驱体类型等)对其催化苯酐加氢反应性能的影响. 结果表明,将镍前驱体溶于不同溶剂制备的催化剂性能差异很大,其中以水为溶剂制备的催化剂活性较高,且性能优于等体积浸渍法制备的相应催化剂. 焙烧温度和还原温度过高会导致活性组分镍晶粒度变大,致使催化剂活性明显降低. 镍源对Ni/TiO2-SiO2催化剂的性能影响较大,以硫酸镍为镍源制备的催化剂几乎无活性,而以氯化镍和硝酸镍为镍源制备的催化剂表现出较高的催化活性和选择性,其中以氯化镍制备的催化剂性能略高于硝酸镍,苯酐转化率为100%, 苯酞选择性为88.5%.

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纳米-微米复合孔泡沫陶瓷固定化脂肪酶

黄磊;程振民

2008, 29 (1): 57-62.

摘要 ( 2370 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了泡沫陶瓷的孔径分布和表面性质对脂肪酶固定化的影响. 研究表明,泡沫陶瓷的纳米孔孔径分布非常适合脂肪酶的固定化,对固定化酶的催化效率有决定性的影响. 经1 h的定化,泡沫陶瓷固定化酶的活性达商业化硅藻土固定化酶的1.33倍,体积活力为其2.63倍,蛋白载量为45.36 mg/g陶瓷,比活为1215.39U/g, 活力回收为41.2%. 泡沫陶瓷固定化脂肪酶在有机相乙酸乙酯合成中表现优良,连续使用5次,每次反应3 h, 乙酸转化率均在93%左右.

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CO2对浆态床一步法合成二甲醚铜基催化剂稳定性的影响

王东升;谭猗生;韩怡卓;椿范立

2008, 29 (1): 63-68.

摘要 ( 2113 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了260 ℃, 5.0 MPa和原料气空速4000h-1条件下,不同浓度的CO2对甲醇合成Cu基催化剂稳定性的影响. 结果表明,原料气中较高浓度的CO2可导致Cu基甲醇合成催化剂快速失活. 原料气中CO2浓度的增大可促进逆水煤气变换反应,导致反应体系中H2O的量增加,不能被及时导出反应体系的H2O使Cu基催化剂的晶体结构和表面特性发生了变化. 采用程序升温还原、N2吸附、元素分析、透射电镜和X射线光电子能谱分别对较低浓度和较高浓度CO2反应条件下的催化剂进行了表征. 结果表明,原料气中较高浓度的CO2可导致催化剂颗粒变大,孔径减小,比表面积降低,催化剂中元素Zn和Al有明显的流失, Cu与ZnO之间的协同作用有所减弱,这些都是导致催化剂失活的重要原因. 原料气中较高浓度的CO2在一定程度上抑制了催化剂上积炭的生成.

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动物油在不同催化剂上的转化

田华;李春义;杨朝合;山红红

2008, 29 (1): 69-74.

摘要 ( 2145 ) [Full Text(HTML)] ()

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在固定床微反装置内,对动物油在USY, HZSM-5, ANA, Al2O3和SiO2催化剂上的反应行为进行了研究. 结果表明,脂肪酸酯分子一般先发生脱羧和脱羰反应(主要是C-O键的断裂), 初始裂化反应产生的大分子烃类及其含氧衍生物会在催化剂的酸性位上发生二次裂化和脱氧等反应. USY和HZSM-5分子筛的酸性强,有利于二次裂化,生成较多的液化气和汽油; 在具有弱酸位、大孔的Al2O3催化剂上,发生温和的二次裂化反应,转化率略低; 而在非酸性的大孔SiO2催化剂及无孔的ANA分子筛上,二次裂化反应被显著抑制,转化率更低,产物中存在大量的含氧衍生物. 热裂化反应会产生较多的CO2, 而催化裂化反应会产生相对较多的CO.

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Rh(111)表面上CO和O共吸附的密度泛函理论计算研究

杨明媚;包信和;李微雪

2008, 29 (1): 75-80.

摘要 ( 2118 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用密度泛函理论对Rh(111)表面上CO和O的吸附和共吸附进行了系统的研究,计算了三类不同的共吸附结构. 从吸附能和化学位移的角度,通过与已有实验结果对比,推断出可能存在的吸附构型. CO和O之间存在较大的排斥作用,在表面上竞争吸附. 电子结构分析发现,这种排斥作用来源于CO和O之间与Rh的d轨道成键的竞争. 用密度泛函理论计算的化学位移与实验测量结果一致,说明化学位移的理论计算能辅助对表面结构的预测.

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SO2影响V2O5/AC催化剂脱硝活性的机理

肖勇;刘振宇;刘清雅;王建成;邢新艳;黄张根;

2008, 29 (1): 81-85.

摘要 ( 2305 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过O2和SO2瞬态响应实验,研究了有水条件下SO2抑制V2O5/AC(活性焦)催化剂脱硝的原因. 结果表明, SO2与V2O5反应生成VOSO4, 导致V2O5/AC催化剂的脱硝活性下降. VOSO4的量动态变化,既与气氛中SO2的浓度有关,也与催化剂已实现的脱硫量(或硫含量)有关. 催化剂的微孔(d<1 nm)有利于SO3的迁移和储存,从而有利于脱硝.

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非均相温和条件下AlCl3/H2SO4高效催化一锅法合成蒽醌衍生物

Naeimi HOSSEI;Namdari ROOZBEH

2008, 29 (1): 86-90.

摘要 ( 2163 ) [Full Text(HTML)] ()

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成功研发了一种与已报道的方法相比合成蒽醌衍生物产量更高的新方法,该方法具有原料易得,收率高,反应时间短,反应条件温和以及操作容易等特点. 合成的蒽醌衍生物的结构由物性数据和光谱结果确定.

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特定结构光催化剂的制备及其构效关系

李和兴;朱建

2008, 29 (1): 91-98.

摘要 ( 2291 ) [Full Text(HTML)] ()

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高效光催化剂的设计是光催化研究的关键. 本文介绍了超临界处理、醇解、溶剂蒸发诱导自组装(EISA)法和喷雾干燥技术在特定结构TiO2和非钛催化剂制备中的应用,并初步介绍了光催化剂的构效关系,说明具有特定组成和形貌结构的光催化剂的制备对提高光催化性能起到了关键的作用.

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