催化学报

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王新昕;郏景省;穆昕;潘立卫;王树东

2008, 29 (2): 99-101.

摘要 ( 1812 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了金属壁载PdZn/Al2O3/FeCrAl催化剂在不锈钢平板式微型制氢反应器中对甲醇水蒸气重整制氢的催化性能. 结果表明,在反应温度为350 ℃, 甲醇GHSV=1.6 L/(g·h), 水/醇摩尔比为1.2时,甲醇转化率可达100%, H2选择性达99%以上,出口CO含量低于0.5%, 同时催化剂具有很好的稳定性.

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Ti-MWW/H2O2体系催化官能化烯烃环氧化

李宁宁;刘月明;吴海虹;李晓红;谢伟;赵忠林;吴鹏;何鸣元

2008, 29 (2): 102-104.

摘要 ( 2059 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了Ti-MWW/H2O2催化体系对多种官能化烯烃液相环氧化的催化性能. 结果表明,与钛硅分子筛TS-1相比, Ti-MWW具有更高的催化活性和环氧化产物选择性. 溶剂对Ti-MWW催化环氧化反应的活性影响较大,其中水是催化丙烯酸乙酯和乙酸烯丙酯的最佳溶剂,随着C=C双键相邻官能团吸电子能力的增强,环氧化反应的催化活性下降.

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Pt/TiO2光催化分解甲酸制氢反应的原位红外光谱研究

陈涛;吴国鹏;冯兆池;胡庚申;苏伟光;应品良;李灿

2008, 29 (2): 105-107.

摘要 ( 2213 ) [Full Text(HTML)] ()

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用原位红外光谱研究了无氧条件下Pt/TiO2光催化甲酸制氢反应机理. 结果表明,物理吸附的甲酸物种在光催化反应过程中向甲酸根离子转化,而甲酸根离子则逐渐向碳酸盐物种转化. 水蒸气的添加显著促进了甲酸在Pt/TiO2上光催化反应的进行,并提高了产氢效率. 提出了该光催化反应的可能机理.

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Ce-Zr-La-Al2O3的制备及负载的单Pd三效催化剂

蔡黎;赵明;皮展;龚茂初;陈耀强

2008, 29 (2): 108-112.

摘要 ( 2677 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀和浸渍两种方法制备了Ce-Zr-La-Al2O3(CZLA), 对其进行了N2吸附和X射线衍射分析. 以CZLA为载体制备了2%Pd/CZLA三效催化剂,并对催化剂进行了程序升温还原和活性测试. 结果表明,两种方法制备的CZLA均具有较好的结构、织构和储氧性能,共沉淀法制备的CZLA具有更好的抗老化性能. 以CZLA为载体所制备的单Pd三效催化剂表现出低的起燃温度、优异的三效性能,特别是优异的转化NO性能及抗老化性能.

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金属/分子筛催化剂的卤化氢处理对环己烯加氢转化的影响Ⅱ. Re/H-ZSM-5催化剂

Ahmed K. ABOUL-GHEIT;Noha A. K. ABOUL-GHEIT;Ahmed E. AWADALLAH

2008, 29 (2): 113-122.

摘要 ( 2060 ) [Full Text(HTML)] ()

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用HCl或HF对Re/H-ZSM-5催化剂进行了后处理,并在50～400 ℃用连续流动反应器研究了催化剂对环己烯加氢转化反应的影响. 与HCl处理相比, HF处理显著提高了催化剂上环己烯加氢生成环己烷以及甲基环戊烯加氢生成甲基环戊烷的催化活性,这主要是因为HF处理催化剂具有较高的铼分散度、酸中心数及酸强度. Re/H-ZSM-5(HF)催化剂上最高的酸中心强度使其具有最高的加氢裂化活性及最低的环己烯脱氢生成环己二烯活性. 在未处理的Re/H-ZSM-5催化剂上,沉积在分子筛载体孔道和空穴中非骨架Al和Si的量最少,因而对生成芳烃的脱氢反应具有最高活性. 卤化氢处理催化剂上二甲苯异构体的相对产量表明: HF处理催化剂上,对二甲苯产量高于间二甲苯; HCl处理催化剂上,间二甲苯和对二甲苯产量基本相当; 在未处理的催化剂上,间二甲苯量产量比对二甲苯高. 此外,上述所有催化剂上的邻二甲苯产量均约等于对二甲苯与间二甲苯之和.

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锰卟啉功能化多元离子液体体系中苯乙烯及其衍生物环氧化反应

张红娇;刘晔;蔡月琴;吴海虹;刘秀丽

2008, 29 (2): 127-133.

摘要 ( 2123 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过在中性锰卟啉分子中引入季铵阳离子和PF-6阴离子,制备了离子型锰卟啉化合物[MnTTMAPP][PF6]5, 将其与[bmim]BF4及[bzmim]BF4混合构成锰卟啉功能化的多元离子液体复合体系(MnPy-MIL). 实验发现,该体系可以高活性高选择性地催化苯乙烯及其衍生物的环氧化反应. 与传统中性锰卟啉催化体系相比,离子型锰卟啉的抗氧化降解能力提高,卟啉自身聚合受到抑制,催化反应无需有机溶剂和轴向配体的参与,同时催化剂可以循环使用. 少量水的存在可以提高MnPy-MIL体系的催化性能.

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Au/Ce1-xZrxO2催化剂的制备、表征及其在CO氧化和水煤气变换反应中的催化性能

廖卫平;董园园;金明善;何涛;索掌怀

2008, 29 (2): 134-140.

摘要 ( 2126 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀法制备了不同锆铈摩尔比的Ce1-xZrxO2 (x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9和1.0)氧化物,并以改性的浸渍法制备了金担载量为1%(质量分数)的Au/ Ce1-xZrxO2催化剂. 考察了催化剂在低温CO氧化和水煤气变换反应中的催化性能. 应用氮物理吸附、X射线衍射、透射电镜和H2程序升温还原等技术对氧化物载体及其负载金催化剂进行了表征,并与其催化性能进行了关联. 结果表明,与纯CeO2和ZrO2相比, Ce1-xZrxO2的比表面积增大而孔径减小,孔分布更加集中. Zr的加入使表面Ce4+的还原更加困难,使体相Ce4+的还原更加容易. 活性组分金的加入有利于铈锆氧化物的还原. ZrO2载体较大的孔径使金在载体表面分散均匀而粒子较小,因此与Au/CeO2和Au/ Ce1-xZrxO2相比, Au/ZrO2具有更好的低温CO氧化活性和水煤气变换活性,而Au/ Ce1-xZrxO2在高温下的水煤气变换反应中表现出更好的催化性能.

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脂肪酶催化乳酸与乙醇合成乳酸乙酯的反应动力学

赵天涛;;张丽杰;高静;黄志红;全学军

2008, 29 (2): 141-144.

摘要 ( 2424 ) [Full Text(HTML)] ()

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对脂肪酶催化乳酸与乙醇合成乳酸乙酯反应的动力学进行了研究,根据乒乓机制和双底物抑制的特性建立了反应速率方程. 反应时间常数(tR)和扩散时间常数(tD)的计算结果表明,酯化反应速率未受到明显的限制. 反应速率方程可以很好地预测实验结果,由非线性拟合得到的动力学参数中,乳酸(A)和乙醇(B)的抑制常数分别为KiA=10.7 mmol/L和KiB=275.0 mmol/L. 这说明乳酸作为短链极性脂肪酸,对酶的失活作用远大于乙醇. 乳酸在微液层中聚集并产生了使酶失活的低pH值环境,同时在酯化反应中存在竞争性抑制作用.

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浸渍法制备Pd/C催化剂过程中Pd前驱体的平衡吸附量与吸附态

梁秋霞;马磊;郑遗凡;卢春山;张群峰;李小年

2008, 29 (2): 145-152.

摘要 ( 2171 ) [Full Text(HTML)] ()

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使用不同浓度(0～67%)的硝酸对活性炭载体进行预处理,以H2PdCl4为前驱体,用浸渍法制备理论负载量为5%的Pd/C催化剂. 浸渍过程中的吸附实验表明, Pd前驱体的平衡吸附量随预处理硝酸浓度的增加而逐渐减小,尤其是浓硝酸预处理的活性炭载体,其上仅有62.54%的Pd前驱体吸附,而37.46%的Pd前驱体仍在水浆液中. 分析发现, Pd前驱体的平衡吸附量主要取决于活性炭的零电荷点,表面电荷模型能较好地描述Pd前驱体的吸附规律. 当使用浓度≤5%的硝酸进行预处理时, Pd的粒径随硝酸浓度的增加而减小; 当硝酸浓度继续增加时, Pd粒径急剧增大. Pd前驱体的平衡吸附量与Pd粒径的大小无直接关系,而Pd前驱体在活性炭表面上吸附物种及数量的不同也对Pd粒径的大小产生影响. 活性炭表面基团的增加抑制了PdCly-x吸附物种的生成. 当使用≤5%的硝酸处理活性炭时, Pd前驱体的吸附形态主要为PdCly-x 和Pd0; 当硝酸浓度>5%时,没有检测到PdCly-x的存在.

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含硫液体烃燃料水蒸气重整制氢II. Pt/Ce0.8Gd0.2O1.9催化剂的原位DRIFTS表征

陈金春;薛青松;路勇;何鸣元

2008, 29 (2): 153-158.

摘要 ( 2188 ) [Full Text(HTML)] ()

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利用原位红外漫反射技术(DRIFTS)对抗硫中毒催化剂Pt/Ce0.8Gd0.2O1.9 (Pt/CGO)上CO吸附、CO/噻吩共吸附以及CO/H2S顺序吸附进行了研究,并与Pt/Al2O3催化剂进行了比较. CO吸附实验表明, 1.6%Pt/CGO-800(800 ℃焙烧)上CO的红外特征吸收峰在2104cm-1, 与1.6%Pt/Al2O3-500上CO的红外特征吸收峰(2070cm-1)相比,向高波数方向移动了34 cm-1. 1.6%Pt/CGO-600上出现两个CO特征吸收峰,主峰位于2108cm-1, 肩峰位于2085cm-1. CO/噻吩共吸附实验表明,噻吩导致1.6%Pt/CGO-800上CO吸附的红外特征吸收峰红移至2090cm-1, 峰强度略有降低; 1.6%Pt/CGO-600上CO的红外特征吸收峰红移至2096cm-1且强度有所降低,同时肩峰消失. 而1.6%Pt/Al2O3-500上CO的红外特征吸收峰明显减弱并红移至2040cm-1. CO/H2S顺序吸附实验表明, H2S导致Pt/CGO催化剂在2104和2108cm-1处的CO特征吸收峰轻微红移,峰强度略有降低,而H2S导致Pt/Al2O3完全丧失CO的吸附能力. 原位DRIFTS表征结果表明, Pt/CGO催化剂上生成的强缺电子特性Pt颗粒具有很强的抗硫中毒能力, 800 ℃焙烧有利于生成单一的抗硫中毒的强缺电子Pt金属位,使得1.6%Pt/CGO-800具有最佳的抗硫中毒性能.

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吲哚的直接气相合成: MgO助剂对Cu/SiO2催化剂性能的影响

刘静;李春梅;霍晓敏;石雷;孙琪

2008, 29 (2): 159-162.

摘要 ( 2057 ) [Full Text(HTML)] ()

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将MgO作为助剂用于苯胺和乙二醇直接气相合成吲哚Cu/SiO2催化剂中,通过X射线衍射、程序升温还原和热重分析对催化剂进行了表征. 结果表明,适量(如0.17 mmol/g)MgO的添加不仅提高了催化剂的活性,而且显著增强了催化剂的稳定性. 加入的MgO可与CuO发生一定的相互作用,从而改善铜在二氧化硅表面上的分散,抑制铜在反应过程中的烧结. 此外,MgO还减少了催化剂的积炭.

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稀土离子掺杂对纳米TiO2光催化制氢活性的影响

黄翠英;张澜萃;李晓辉

2008, 29 (2): 163-166.

摘要 ( 2555 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用溶胶-凝胶技术制备了纳米TiO2和一系列稀土离子掺杂的TiO2光催化剂,通过X射线衍射、透射电镜及N2吸附等技术对其进行了表征,考察了样品光催化分解水制氢的性能. 结果表明,稀土离子掺杂有效抑制了TiO2粒子的生长,提高了粒子的分散性,增大了催化剂的比表面积,从而大幅度提高了其光催化分解水制氢的性能. 其中, Gd3+掺杂的TiO2样品粒径最小,分散性最好,比表面积最大(是未掺杂TiO2的35倍). 掺杂离子的电子构型对样品的光催化制氢活性有较大影响,具有全空电子构型的La3+和半充满电子构型的Gd3+掺杂的样品具有较高的光催化制氢活性(分别是未掺杂TiO2的3.69倍和3.72倍).

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不同放大级Fe/Cu/K/SiO2催化剂的表征及其浆态床费托合成反应性能

侯文娟;吴宝山;白亮;相宏伟;李永旺

2008, 29 (2): 167-173.

摘要 ( 2159 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用连续共沉淀和喷雾干燥成型相结合的方法,制备了实验室级和放大级微球状费托(FT)合成Fe/Cu/K/SiO2催化剂. 实验室级催化剂的颗粒尺寸为5～15 μm, 放大级催化剂的颗粒尺寸为40～60 μm. 利用低温N2物理吸附、H2程序升温还原、CO2程序升温脱附、穆斯堡尔谱和X射线衍射等表征手段考察了催化剂的织构性质、还原行为、碳化行为及物相变化. 结果表明,与实验室级催化剂相比,放大级催化剂具有较大的晶粒尺寸和孔径、较小的比表面积和较弱的表面碱性,催化剂的还原和碳化受到抑制. 浆态床FT合成反应及扫描电子显微镜结果表明,放大级催化剂经诱导期达到稳定状态后,转化率可达到实验室级催化剂的水平,且具有很高的稳定性、重质烃选择性及抗磨损性.

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低温高活性熔铁催化剂上的超临界相费托合成反应

唐浩东;刘化章;杨霞珍;李瑛

2008, 29 (2): 174-178.

摘要 ( 2474 ) [Full Text(HTML)] ()

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在固定床反应器中超临界相条件下研究了熔铁催化剂上的费托合成反应,发现在超临界介质中反应物和产物更容易扩散,较好地抑制了催化剂表面非活性碳的沉积,从而提高了费托合成反应中的CO转化率和烯烃选择性,增加了链增长因子,降低了甲烷选择性. 同时,考察了超临界介质、反应温度、压力、H2/CO比和空速等条件对费托合成反应的影响. 结果表明, C5-8正构烷烃在催化剂活性温度下都是适宜的超临界介质. 当温度和压力都在介质的临界点以上时,介质表现出较好的传质与传热性能,可改善费托合成反应性能.

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乙苯脱氢制苯乙烯工业催化剂的失活原因

廖仕杰;陈铜;缪长喜;杨为民;谢在库;陈庆龄;

2008, 29 (2): 179-184.

摘要 ( 2450 ) [Full Text(HTML)] ()

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用混合法制备了工业乙苯脱氢催化剂,考察了新鲜催化剂和使用34个月后的催化剂的催化性能,并应用多种表征手段详细研究了所制备的工业催化剂在使用前后体相和表面的变化情况. 活性测试结果发现,催化剂使用34个月后,活性下降12%, 消炭后催化剂活性有所提高,但很快又恢复到失活后的水平. 表征结果发现,积炭、钾的流失和催化剂活性相的烧结都不是导致催化剂失活的根本原因,而助催化剂钾的不均匀分布和催化剂活性相中Fe3+的还原可能是催化剂失活的主要原因.

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1,3-二烷基咪唑啉/Pd催化卤代芳烃的Heck和Suzuki反应

Sedat YAS;AR;smail ZDEMR;BekirC;ETNKAYA

2008, 29 (2): 185-190.

摘要 ( 2015 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(315KB) ( 897 )

合成并表征了一种新型的有空间需求的N-杂环卡宾前驱体1,3-二烷基咪唑啉盐. 这些咪唑啉盐与乙酸钯结合形成的高活性催化剂,可在温和条件下催化氯代和溴代芳烃的Heck和Suzuki交叉偶联反应.

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Pt/SAPO-34在低温H2选择催化还原NO反应中的催化活性

武鹏;刘运霞;章福祥;武光军;吕宝成;关乃佳

2008, 29 (2): 191-196.

摘要 ( 2797 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了贫燃条件下Pt/SAPO-34催化剂低温(60～260 ℃)选择催化还原(H2-SCR)消除NO的催化性能,研究了载体、金属负载量和反应条件对催化性能的影响. 结果表明, 0.5%Pt/SAPO-34催化剂的活性高于相同金属负载量的Pt/SiO2和Pt/ZSM-5, 其在高空速(80000h-1)时的最高NO转化率可达78.8%, N2选择性为75.2%, 而在空速降低到10000h-1时,其NO转化率可达到100%. 通过原外漫反射红外光谱初步研究了H2-SCR反应的机理,发现反应的中间物种主要是-NO-3.

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中空石墨碳材料作为电催化剂载体在直接乙醇燃料电池中的应用

贾子麒;孙公权;曹雷;汪国雄;辛勤;

2008, 29 (2): 197-201.

摘要 ( 2379 ) [Full Text(HTML)] ()

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以间苯二酚、苯酚与甲醛为前体,合成了一种中空石墨碳材料(hollow graphitic carbon, HGC). 透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附和Raman光谱测试结果表明,所制备的HGC为中孔结构,平均孔径为36 nm. 与商品Vulcan XC-72R相比, HGC中孔结构丰富,石墨化程度高. 分别以HGC和XC-72R为载体制备了总金属载量为45%的PtSn/C电催化剂, X射线衍射和TEM结果表明这两个样品的平均粒径和晶格常数相近. 单池性能测试表明,以45%PtSn/HGC为阳极催化剂的直接乙醇燃料电池的最大功率密度达到了62 mW/cm2,与PtSn/XC-72R的54 mW/cm2相比提高了近15%.

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