催化学报

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张婧;刘月明;李宁宁;吴海虹;李晓红;谢伟;赵忠林;吴鹏;何鸣元

2008, 29 (7): 589-591.

摘要 ( 2136 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(164KB) ( 1156 )

将有机卤素季铵盐以硅烷化键合方式嫁接到钛硅分子筛上,制备了兼备催化氧化烯烃合成环氧化物和环氧化物碳酸酯化反应的新型双功能催化剂,考察了其在丙烯、过氧化氢和二氧化碳一步合成碳酸丙烯酯的催化性能. 研究表明,具有大外表面积的层剥离的钛硅分子筛是一种嫁接季铵盐合适的载体,丙基三丁基卤化铵是酯化催化性能优良的功能化基团,两者的偶合使一步法催化丙烯环氧化酯化合成碳酸丙烯酯的收率达48%. 该催化剂具有较好的稳定性和重复使用性能.

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微波合成a&b取向的T型分子筛膜及其在渗透汽化耦合酯化反应中的应用

周汉;李砚硕;朱广奇;刘杰;林励吾;杨维慎; 中国科学院研究生院;北京 000

2008, 29 (7): 592-594.

摘要 ( 2276 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(364KB) ( 1037 )

利用微波辅助水热合成法制备了高性能的a&b取向的T型分子筛膜. 并用于乙酸与正丁醇的渗透汽化耦合反应,结果表明, T型分子筛膜可以有效地从反应混合物中脱出产物水,其它反应物与产物仍留在反应体系中,反应转化率可以达到100%.

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NiMoS/γ-Al2O3上二苯并噻吩加氢脱硫和喹啉加氢脱氮反应的相互影响

相春娥;柴永明;柳云骐;刘晨光;

2008, 29 (7): 595-601.

摘要 ( 2295 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(382KB) ( 1256 )

在固定床高压微反装置上,考察了预硫化型NiMoS/γ-Al2O3催化剂上二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应和喹啉加氢脱氮(HDN)反应之间的相互影响. 结果表明,喹啉对DBT的HDS反应具有强烈的抑制作用,其中对加氢路径比氢解路径的抑制作用更强,这是由喹啉及其HDN反应的中间产物与DBT在活性位上的竞争吸附造成的. 在300和340 ℃时,喹啉对DBT的 HDS反应中氢解路径的抑制程度与其HDN中间产物的相对含量紧密相关. 而DBT能够提高喹啉的脱氮能力,这源于其HDS产物H2S. H2S促进了催化剂表面硫阴离子空穴向B酸位的转化,从而提高了喹啉HDN中间产物分子的C(sp3)-N键的断裂能力. HDN活性相的保持不需要过多的硫原子.

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CarbonBased Solid Acid as an Efficient and Reusable Catalyst for CrossAldo l Condensation of Ketones with Aromatic Aldehydes under SolventFree Conditio ns

Abbas ZALI*;Kamal GHANI;Arash SHOKROLAHI;Mohammad Hossein KESHAVARZ

2008, 29 (7): 602-606.

摘要 ( 2138 ) [Full Text(HTML)] ()

Aromatic aldehydes undergo crossaldol condensation with ketones in the presenc e of carbon-based solid acid under solvent free conditions to afford the correspondingα,β-unsaturated aldol products in excellent yields. The catalyst is reusable several times without any decrease in the yield of the reactions.

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碳化钨纳米晶合成及其电化学性能

曾江华;袁定胜;刘应亮;陈景星;谭三香

2008, 29 (7): 607-611.

摘要 ( 2426 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(342KB) ( 1315 )

用Mg作还原剂,无水乙醇和WO3分别作为C源和W源,采用简单的溶剂热法合成了碳化钨(WC)纳米晶,并讨论了温度和时间对合成WC的影响,以及其形成的机理. 通过X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散谱和电化学方法表征了WC的物相结构、表面形貌、化学组成和电化学性能. 结果表明,合成温度低至500 ℃时也能合成六方WC相. 生成C的量超过W的量,说明纯化后的产物由C和WC组成. WC的粒径大约在40～70 nm,分布于膜状碳上. 将溶剂热法制备出的WC加入Pt/C中,其协同催化氧还原效果非常明显,起峰电势比Pt/C催化剂正移了173 mV.

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原位液相催化加氢法合成N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺

沈颖旎;罗智伟;严新焕

2008, 29 (7): 612-616.

摘要 ( 2372 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(297KB) ( 1120 )

以硝基苯为原料, Pt/γ-Al2O3为催化剂,乙醇水溶液为溶剂和氢供体,采用原位液相加氢一步法合成了N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺. 采用低温N2吸附-脱附、电感耦合等离子体发射光谱、X射线衍射、程序升温化学吸附和透射电子显微镜等对Pt/γ-Al2O3催化剂进行了表征,并考察了所制备催化剂的原位液相加氢性能. 结果表明,在温度为503 K、压力为5.0 MPa、空速为3.2 h-1、溶剂水含量为30%以及硝基苯浓度为8%的反应条件下,在Pt/γ-Al2O3催化剂上原位液相加氢合成N-乙基苯胺及N,N-二乙基苯胺有较好的结果,硝基苯转化率达到100%, N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺的总收率达到99.5%. 讨论了硝基苯原位液相加氢合成N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺的反应机理.

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高温煅烧Mo改性的Fe/MgO催化剂用于制备管径分布均一的单壁碳纳米管

温倩;骞伟中;魏飞

2008, 29 (7): 617-623.

摘要 ( 2527 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了在以甲烷化学气相沉积法制备单壁碳纳米管的过程中高温煅烧预处理(900 ℃煅烧10 h)对Mo改性Fe/MgO催化剂的作用. 发现这种预处理有利于Fe在催化剂中的稳定和分散,从而制备出管径均一的单壁碳纳米管. 采用能谱元素分析、高分辨透射电镜、X射线衍射、比表面积测量、拉曼光谱和热重分析对样品进行了表征. 结果表明,在碳纳米管生长的过程中,铁元素在催化剂表面富集,单壁碳纳米管生长于富集铁的纳米颗粒上,并存在碳管直径与铁颗粒尺寸的依赖关系. Mo存在时可煅烧形成FeMoO4复合氧化物,后者比MgFe2O4相更加稳定. Mo/Fe比例对提高单壁碳纳米管的生长密度、纯度与管径均一性等均有明显影响. 上述研究对进一步精确控制制备单壁碳纳米管有重要意义.

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BiVO4-MCM-41复合催化剂的制备及其对亚甲基蓝降解的光催化活性

张妍;于建强;工藤昭彦;赵修松

2008, 29 (7): 624-628.

摘要 ( 2746 ) [Full Text(HTML)] ()

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将单斜白钨矿结构的BiVO4固载于中孔MCM-41分子筛上,制备了BiVO4-MCM-41复合催化剂,并对催化剂进行了表征,考察了催化剂在光催化亚甲基蓝降解反应中的催化活性. 结果表明, BiVO4首先在MCM-41分子筛上形成锆石结构或四面体白钨矿结构的结晶,通过水热处理之后转变为单斜结构的结晶. BiVO4-MCM-41催化剂不仅保持了BiVO4较高的光催化活性,而且提高了对亚甲基蓝的吸附性能,从而提高了对亚甲基蓝降解反应的光催化活性.

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1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸盐的制备及其对酯化反应的催化性能

施介华;潘高

2008, 29 (7): 629-632.

摘要 ( 2821 ) [Full Text(HTML)] ()

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以溴化1-丁基-3-甲基咪唑盐([bmim]Br)和磷钨酸(H3PW12O40)为原料制备了1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸盐([bmim]3PW12O40)催化剂,并用傅里叶变换红外光谱、热重分析-差示扫描量热法、正丁胺电位滴定及元素分析等技术对催化剂进行了表征,考察了催化剂对乙醇与乙酸酯化合成乙酸乙酯反应的催化活性. 结果表明, [bmim]3PW12O40中有3个结晶水,并保持有H3PW12O40的Keggin结构和酸强度, [bmim]3PW12O40的酸量明显少于H3PW12O40的酸量. 在乙醇与乙酸酯化合成乙酸乙酯反应中, [bmim]3PW12O40催化剂具有较高的催化活性和较好的重复使用性能.

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汽油中正戊硫醇的催化空气氧氧化脱除Ⅰ. CuZnAl复合氧化物催化剂的催化活性

高立达;薛青松;路勇;何鸣元

2008, 29 (7): 633-637.

摘要 ( 2178 ) [Full Text(HTML)] ()

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以CuZnAl复合氧化物为催化剂,以空气为氧化剂,在固定床反应器中进行了模拟汽油中正戊硫醇的催化空气氧氧化脱除反应. 考察了空速、氧气/硫比和反应温度等因素对脱除正戊硫醇效果的影响. 结果表明,正戊硫醇的脱除可以在重时空速为50～70 h-1, 反应温度为150和300 ℃下高效地进行,在100 h内正戊硫醇的转化率维持在90%以上. 正戊硫醇氧化在150 ℃下发生二聚生成二聚物; 在300 ℃下反应初期以深度氧化生成SO2为主,但随着反应时间的延长深度氧化反应逐渐减弱而二聚反应逐渐增强.

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Pd(OAc)2/[mmim]I催化体系催化胺氧化羰化合成氨基甲酸酯、脲和2-口恶唑啉酮

彭新高;李福伟;胡霄雪;夏春谷;Christian A. SANDOVAL

2008, 29 (7): 638-642.

摘要 ( 2221 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用Pd(OAc)2/[mmim]I催化体系,在不同反应条件下可以将烷基胺、芳香胺及氨基醇(酚)一步转化为氨基甲酸酯、脲和2-口恶唑啉酮. N-苯基氨基甲酸甲酯、二苯基脲及苯并-2-口恶唑酮的催化转化频率分别为12417,17638和4114h-1.

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CuCl/SiO2-Al2O3催化剂的表面结构及甲醇氧化羰基化催化性能

李忠;孟凡会;任军;郑华艳;谢克昌

2008, 29 (7): 643-648.

摘要 ( 2342 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(400KB) ( 1076 )

通过掺杂Al对无定形层析硅胶进行表面改性,采用固体离子交换法制备了CuCl/SiO2-Al2O3催化剂,并考察了它在甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应中的催化性能. 结果表明,掺杂Al制备的SiO2-Al2O3载体仍保持了硅胶的无定形结构,比表面积降为200 m2/g, 但表面酸性明显增强,具有B酸中心. CuCl不仅分散于SiO2-Al2O3载体表面,而且与载体表面的B酸发生离子交换作用形成了表面Cu+物种,使催化剂比表面积降为148 m2/g, 且两种Cu+物种共同构成了催化活性中心. 当CuCl/SiO2-Al2O3催化剂的Si/Al比为5, 在500 ℃焙烧时,催化剂上甲醇氧化羰基化反应的碳酸二甲酯的选择性和时空收率分别达到74%和1.27 g/(g·h).

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LaBO3钙钛矿型复合氧化物同时消除柴油机尾气炭颗粒和NO

王虹;赵震;徐春明;段爱军;刘坚;迟姚玲

2008, 29 (7): 649-654.

摘要 ( 2220 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(429KB) ( 1084 )

采用柠檬酸络合燃烧法制备了LaBO3(B=V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu)复合氧化物. 采用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、傅里叶变换红外吸收光谱、氢程序升温还原及扫描电镜等手段对催化剂进行了表征,并对其在同时消除柴油机尾气中炭颗粒和NO反应中的催化活性进行了评价. 结果表明,在制备的七种复合氧化物中,除La-V-O和La-Cu-O外,均形成钙钛矿结构. LaBO3钙钛矿型氧化物氧化能力由强到弱的顺序为LaCoO3≈LaNiO3＞LaMnO3＞LaFeO3＞LaCrO3, 在同时消除炭颗粒和NO的催化反应中,钙钛矿复合氧化物催化剂的催化活性与其氧化能力直接相关. 其中LaCoO3和LaNiO3样品对炭颗粒的氧化催化活性较好,在炭颗粒与催化剂松散接触的条件下,炭颗粒燃烧温度较低,分别为421和431 ℃, 生成CO2的最大选择性高,分别为99.1%和99.7%, NO生成N2的转化率分别为17.2%和20.1%.

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负载镍的金属有机骨架化合物在温和条件下的储氢性能

刘颖雅;张箭;曾巨澜;褚海亮;徐芬;孙立贤

2008, 29 (7): 655-659.

摘要 ( 2543 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(362KB) ( 1312 )

利用传统的浸渍法在一种金属有机骨架化合物MIL-101(Cr3F(H2O)2O[(O2C)-C6H4-(CO2)]3·nH2O, n≈25)上负载金属镍,制备了Ni/MIL-101复合材料. 通过采用不同的浸渍手段(过量浸渍,等体积浸渍)和不同的还原方法(液相化学还原,固相加氢还原)制得了不同的Ni/MIL-101样品,并考察了这些样品在温和条件(25～100 ℃, 0.01～4 MPa)下的储氢性能. 结果表明, Ni/MIL-101样品的储氢性能均比MIL-101的储氢性能有所改善. 其中,采用过量浸渍和液相化学还原相结合制备的Ni/MIL-101样品的储氢性能最佳,储氢量可达1.02%.

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SAPO-34催化剂上反应条件对乙烯转化制丙烯的影响

李金哲;齐越;刘中民;刘广宇;常福祥

2008, 29 (7): 660-664.

摘要 ( 2233 ) [Full Text(HTML)] ()

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系统研究了反应条件对SAPO-34上乙烯转化制丙烯的影响. 结果表明,提高空速或加大He/C2H4稀释比有利于抑制丙烯二次反应的发生,提高丙烯的选择性. 升高温度导致乙烯转化率下降,甲烷和乙烷的选择性增加; 在相同转化率下,丙烯选择性随温度上升而下降.乙烯在SAPO-34上的转化反应表现出明显的诱导期,且反应条件对诱导期的长短有较大影响.

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改性纳米HZSM-5沸石催化剂上C5～C8混合烷烃的芳构化反应

周建宏;赵云;宋金富;艾沙·努拉洪;胡佳;陈黎行;郭洪臣

2008, 29 (7): 665-670.

摘要 ( 2295 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(373KB) ( 1183 )

在小型固定床反应器上研究了水蒸气钝化及过渡金属(Ni, Co, Cu, Zn)改性对调变纳米HZSM-5沸石催化剂上C5～C8混合烷烃芳构化反应的作用. 采用NH3-TPD和Py-FT-IR方法表征了改性催化剂的表面酸性质,并与其催化芳构化性能进行了关联. 结果表明,在450 ℃下进行水蒸气钝化能显著提高催化剂的芳构化选择性,减少甲烷和乙烷等低碳烷烃的生成; 催化剂进一步用锌盐或铜盐溶液浸渍改性,可以显著提高催化剂的抗积炭失活能力. 这是由于水蒸气钝化能适当减少沸石表面的酸量,降低酸强度,而铜、锌改性可进一步减少B酸中心,增加L酸中心,并与B酸中心协同作用形成具有脱氢活性的催化中心,从而影响混合烷烃的活化方式与芳构化路径.

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二氧化硅负载偏钨酸铵催化剂上邻苯二酚和甲醇气相单醚化反应

邹秀晶;朱小梅;李雪梅;王振旅;刘钢;贾明君;张文祥

2008, 29 (7): 671-676.

摘要 ( 2298 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了SiO2负载的偏钨酸铵催化剂(AMT/SiO2)上邻苯二酚和甲醇气相单醚化反应的性能. 结果表明,经533和573 K焙烧的AMT/SiO2催化剂表现出较高的邻苯二酚转化率(97%)和主产物邻羟基苯甲醚的选择性(91%). 程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱结果表明,催化剂表面存在的弱酸-弱碱位是反应的活性中心. 经533 K焙烧制备的催化剂在反应最初46 h内保持较高的稳定性,随着反应时间延长,邻苯二酚的转化率逐渐降低,但主产物的选择性基本保持不变. 扫描电镜和差热热重分析结果表明,催化剂表面积炭是其活性下降的主要原因,采用适当的焙烧处理可以消除大部分积炭,从而部分恢复催化剂活性.

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