催化学报

Select

满足欧Ⅲ排放标准的摩托车用三效催化剂

胡春明;赵明;王海蓉;陈山虎;龚茂初;史忠华;陈耀强

2008, 29 (8): 677-679.

摘要 ( 2132 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(215KB) ( 1019 )

Select

铝基阳极氧化铝模板水热法制备TiO2纳米管阵列

李纲;刘中清;颜欣;张昭

2008, 29 (8): 680-682.

摘要 ( 2337 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(347KB) ( 988 )

在(NH4)2TiF6的水溶液中,以铝基阳极氧化铝为模板,采用水热法制备了TiO2纳米管阵列. 使用场发射扫描电镜和X射线衍射对水热合成产物进行了表征. 实验结果表明,水热处理所得TiO2纳米管阵列具有特殊的形貌,其表面为连续的多孔状,断面为不连续、相互分离的管状; 管口和管壁分别由平均粒度约45和25 nm的微细TiO2颗粒紧密堆积而成. 采用本方法制备的TiO2纳米管阵列无需热处理便已具有明显的锐钛矿型晶相特征.

Select

Pt(111)和Pt3Ni(111)表面上CO催化氧化反应的密度泛函理论研究

苏海燕;李微雪;包信和

2008, 29 (8): 683-686.

摘要 ( 2479 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(241KB) ( 899 )

采用密度泛函理论,对Pt(111)和Pt3Ni(111)表面上CO和O的单独吸附、共吸附以及CO的氧化反应进行了系统的研究. 结果表明, Pt3Ni(111)表面上CO的吸附弱于Pt(111)表面, O的吸附明显强于Pt(111)表面. 两个表面表现出相似的CO催化氧化活性. 表面Ni的存在不但稳定了O的吸附,同时也降低了过渡态O的能量.

Select

CeO2掺杂的Mn/Al催化剂的物化、表面及催化性能

Nasr Allah M. DERAZ

2008, 29 (8): 687-695.

摘要 ( 2196 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(542KB) ( 809 )

Pure and CeO2-doped Mn/Al mixed oxides were prepared by the wet impregnation method using finely powdered alumina, manganese, and cerium nitrates. The physicochemical, surface, and catalytic properties of the thermally treated solids (at 500, 800, and 900 ℃) were investigated using XRD, nitrogen adsorption at -196 ℃, and hydrogen peroxide decomposition in an aqueous solution at 30~50 ℃. The Mn oxidation state changed from Mn4+ to Mn2+ on increasing the calcination temperature. There were two unique features associated with CeO2 that are of interest. The first was that it favored the dispersion of manganese oxides deposited on the γ-Al2O3 catalyst calcined at 500 ℃. The second was that it enhanced the formation of Mn3O4 species from Mn2O3 deposited initially on the alumina support calcined at 800 and 900 ℃. Consequently, the specific surface area of the Mn/Al mixed oxides calcined at 500 ℃ was increased by increasing the amount of dopant added. An opposite effect was observed by increasing the calcination temperature from 500 to 900 ℃. The doping followed by calcination at different temperatures brought about an increase in the catalytic activity of mixed oxides. Pretreatments did not modify the mechanism of the catalyzed reaction but changed the number of catalytically active sites without changing the nature of these sites.

Select

绿豆环氧水解酶催化对硝基苯乙烯氧化物的对映归一性水解

鞠鑫;潘江;许建和

2008, 29 (8): 696-700.

摘要 ( 2416 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(239KB) ( 1015 )

利用绿豆环氧水解酶催化(R,S)-对硝基苯乙烯氧化物水解,产物(R)-对硝基苯乙二醇的产率超过常规酶促拆分的极限产率(50%), 表明发生了对映体会聚. 采用绿豆粉剂和粗酶制剂考察了不同条件下的生物催化反应,结果表明,添加吐温-80作为分散剂对反应有促进作用. 对该酶的固定化进行了初步研究,发现酶经硅藻土吸附固定化后稳定性显著增加. 在克级规模制备实验中,产物的总产率达73.3%; 产物经一步重结晶,得到了光学纯度大于99%的(R)-对硝基苯乙二醇.

Select

柠檬酸浸渍改性H-β沸石对2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸脱水合成2-乙基蒽醌反应的催化性能

翟玲娟;刘民;董香梅;宋春山;郭新闻

2008, 29 (8): 701-704.

摘要 ( 2216 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(278KB) ( 1046 )

采用浸渍法制备了柠檬酸改性的H-β沸石催化剂,采用X射线衍射、X射线荧光、红外光谱、核磁共振和程序升温脱附方法对催化剂进行了表征,并考察了催化剂对2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸(EBA)脱水合成2-乙基蒽醌(EAQ)反应的催化性能. 结果表明,经柠檬酸改性没有破坏H-β沸石的骨架结构,但其酸量明显减少. 柠檬酸浸渍改性后未经水洗的催化剂上有较多的非骨架铝及柠檬酸残留; 水洗至中性的催化剂在EBA脱水合成EAQ反应中有较好的催化性能, EBA转化率可高达96.5%, EAQ选择性可高达96.0%.

Select

NiO或NiSO4改性的纳米HZSM-5催化剂的加氢脱硫活性

王文寿;郭洪臣;刘海鸥;王祥生

2008, 29 (8): 705-709.

摘要 ( 2273 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(354KB) ( 878 )

研究了纳米HZSM-5及其用不同镍化合物改性的催化剂的脱硫活性. 结果表明,对全馏分催化裂化汽油脱硫, NiSO4改性比NiO改性的催化剂有更好的脱硫活性稳定性. 通过催化剂吸附吡啶前后的傅里叶变换红外光谱、氨程序升温脱附和微分热重分析等表征结果发现, NiSO4中的SO2-4与催化剂中的Al2O3之间存在着较强的相互作用; 这种相互作用可以产生类似于超强酸的酸性质,大大提高了催化剂路易斯酸中心的数量和强度,从而提高了催化剂催化脱硫活性的稳定性.

Select

不同晶相碳化钨的肼分解性能及其CO微量吸附量热研究

孙军;王兴棠;王晓东;郑明远;王爱琴;张涛

2008, 29 (8): 710-714.

摘要 ( 2400 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(339KB) ( 1092 )

以WO3为前驱体考察了CH4/H2混合气氛下程序升温反应制备碳化钨的晶相转变过程,比较了不同晶相碳化钨催化剂的肼分解活性,并以CO为探针分子采用微量吸附量热技术研究了碳化钨晶相转变过程中催化剂的表面活性位. 结果表明,随W2C晶相的生成,催化剂对CO的吸附活化能力逐渐增强,纯相W2C表现有最好的肼分解活性. 当制备温度高于750 ℃时,样品表面形成的积炭抑制了碳化钨的催化性能. 表面洁净的WC在肼分解反应中具有优于W2C的类贵金属催化特性.

Select

H-ZSM-5分子筛上的乙烯二聚反应机理的理论计算研究

张佳;周丹红;倪丹

2008, 29 (8): 715-719.

摘要 ( 2441 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(337KB) ( 1030 )

应用分子力学和量子力学联合的ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)计算方法研究了H-ZSM-5分子筛上乙烯二聚反应的机理. 用40T簇模型模拟ZSM-5分子筛位于孔道交叉点的酸性位,对乙烯二聚过程的分步反应和协同反应两种机理进行了考察. 对于分步反应机理,乙烯分子首先通过π-氢键作用在酸性位形成稳定的吸附络合物,再进一步发生质子化并生成乙醇盐中间体,随后乙醇盐与第二个乙烯分子发生碳-碳键结合形成丁醇盐产物. 第一步质子化和第二步碳链聚合的活化能分别为152.88和119.45 kJ/mol, 表明乙烯质子化反应为速控步骤. 对于协同反应机理,乙烯质子化、碳-碳键和碳-氧键生成同时进行,生成丁醇盐,反应的活化能为162.30 kJ/mol, 略高于分步反应机理中的速控步骤. 计算结果表明这两种反应机理之间存在相互竞争.

Select

发烟硫酸中Pd/C催化甲烷选择氧化制甲醇

魏新;叶林敏;祝明霞;袁友珠

2008, 29 (8): 720-726.

摘要 ( 2496 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(503KB) ( 1098 )

以PdCl2为前驱体,采用浸渍法制备了Pd/C催化剂,并在发烟硫酸中考察了其催化甲烷选择氧化反应的性能,采用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、高分辨透射电镜和CO吸附等方法对催化剂进行了表征. 甲烷选择氧化反应得到的主产物硫酸单甲酯经水解后得到甲醇,在5%Pd/C催化剂、Pd用量30 μmol、反应温度180 ℃、反应压力4.0 MPa、反应时间4 h和发烟硫酸中SO3含量为50%的优化工艺条件下,甲烷转化率为23.6%, 甲醇的选择性和收率分别为69.5%和16.4%, 在一定程度上可实现催化剂的多次重复使用. Pd/C催化剂上的甲烷选择氧化反应可能遵循亲电取代机理,催化性能与Pd负载量、Pd粒子尺寸和分散度等有关.

Select

骨架富含Si(4Al)结构的SAPO-34分子筛的合成及其对甲醇制烯烃反应的催化性能

许磊;杜爱萍;魏迎旭;孟霜鹤;何艳丽;王莹利;于政锡;张新志;刘中民

2008, 29 (8): 727-732.

摘要 ( 2415 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(374KB) ( 1107 )

通过在初始凝胶中加入HF合成了骨架富含Si(4Al)配位结构的SAPO-34分子筛. 使用X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光和核磁共振等表征手段研究了初始凝胶中HF的加入对合成SAPO-34分子筛的晶体结构、晶体形貌、元素组成以及骨架硅配位环境的影响. 结果表明,在初始凝胶中加入F离子后,合成的SAPO-34分子筛的晶体结构更加规整;随着初始凝胶中F离子含量的提高,合成的SAPO-34分子筛晶体骨架中Si(4Al)配位结构的数量增多, Si(nAl)(n=3～0)配位结构的数量减少. 将合成的SAPO-34分子筛催化剂用于甲醇制烯烃反应,结果显示, SAPO-34分子筛骨架中富含Si(4Al)配位结构可以有效提高反应产物中乙烯的选择性,同时能够延长催化剂的寿命.

Select

双模板法制备介孔/大孔复合孔结构硅胶独石

刘茜;李宏旭;钱斌;高焕新;王仰东;唐颐;谢在库

2008, 29 (8): 733-740.

摘要 ( 2368 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(929KB) ( 1456 )

采用双模板法,向正硅酸甲酯的水解体系中同时引入聚乙二醇和三嵌段共聚物,成功制备出具有双连续大孔、同时孔壁中分布着有序介孔的复合孔结构硅胶独石材料. 产物的比表面积高达880 m2/g, 大孔孔径为0.2～5 μm, 介孔高度集中地分布在5 nm. 结合物理吸附、扫描电镜、粉末X射线衍射和透射电镜等表征手段,发现合成条件如原料组成、反应温度和pH值等对反应体系中凝胶化转变和相分离发生的相对速度有重要影响,进而影响产物复合孔结构的生成. 此外,通过对合成条件的优化,一方面增强了无机骨架的强度,另一方面降低了湿凝胶干燥过程中的毛细管压力降,有效缓和了凝胶结构在干燥过程中的开裂和变形,使复合孔结构硅胶独石在厘米尺度内具有良好的整体性能.

Select

金属卟啉与过渡金属盐分步催化四氢萘合成α-四氢萘酮及反应机理

阳卫军;曹军;尹碧军;郭灿城

2008, 29 (8): 741-747.

摘要 ( 2216 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(368KB) ( 1250 )

对以四氢萘为原料制备α-四氢萘酮的工艺进行了研究. 反应分两步进行: 首先以金属卟啉为催化剂催化空气氧化四氢萘,得到主要成分为α-四氢萘过氧化氢和α-四氢萘酮的氧化产物; 然后以过渡金属盐为催化剂,将氧化产物中的α-四氢萘过氧化氢定向分解为α-四氢萘酮. 结果表明,四氢萘的金属卟啉催化氧化产物主要是α-四氢萘过氧化氢和α-四氢萘酮,仅得到微量的α-四氢萘醇. 含过渡金属CuⅠ和FeⅡ离子的盐类可以高选择性地将四氢萘氧化产物中α-四氢萘过氧化氢定向转化为α-四氢萘酮, FeⅡ离子的活性最高. 详细考察了不同金属卟啉及其浓度、温度对催化氧化四氢萘的影响; 考察了不同金属离子及其浓度、温度对分解过程的影响. 对金属卟啉的催化氧化机理及过渡金属离子分解α-四氢萘过氧化氢机理进行了探讨.

Select

苯在CuCl(111)表面吸附的密度泛函理论研究

陈文凯;王霞;陈展虹;陆春海;郑金德

2008, 29 (8): 748-752.

摘要 ( 1807 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(291KB) ( 876 )

采用量子化学的密度泛函理论方法,探讨了苯分子在CuCl(111)表面上不同覆盖度下不同吸附位上的平行吸附行为. 计算结果表明,随覆盖度的减小,吸附作用增强, Cl位上的吸附是稳定的吸附模式,在低覆盖度下吸附能约为74 kJ/mol, 在顶位和穴位上的吸附属于较弱的物理吸附. 同时对吸附前后的电子布居和态密度进行了分析. 吸附过程中,苯分子的π电子向底物转移,同时Cu的 3d轨道的电子反馈给苯的反键π轨道.

Select

LaFeO3催化剂在木质素湿法氧化合成芳香醛反应中的活性与稳定性

邓海波;林鹿;孙勇;庞春生;庄军平;欧阳平凯;李静江

2008, 29 (8): 753-757.

摘要 ( 2318 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(427KB) ( 1218 )

利用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型复合氧化物LaFeO3, 利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和N2吸附等表征手段考察了所制备样品的结构、形貌、表面物种和比表面积,并将其作为催化剂用于木质素湿法氧化合成芳香醛的反应中. 结果表明,该催化剂具有较高的活性和稳定性. 在适当的反应条件下, LaFeO3催化剂能显著提高木质素的转化率以及各芳香醛的产率,紫丁香醛的产率提高幅度大于香草醛和对羟基苯甲醛,紫丁香醛的最大产率是无催化剂反应时的1.85倍. 催化剂连续使用5次后仍能保持较高的活性,且体相结构没有发生明显的变化.

Select

钒改性对SO2-4/ZrO2-Al2O3固体酸催化剂结构与催化性能的影响

王宇红;王越敏心;李俊

2008, 29 (8): 758-764.

摘要 ( 2416 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(539KB) ( 1214 )

采用共沉淀法和浸渍法在不同条件下制备了V2O5-SO2-4/ZrO2-Al2O3系列固体超强酸催化剂. 使用乙酸与正丁醇酯化反应评价了催化剂活性,并通过热重、X射线衍射、红外光谱、比表面积测定和X射线光电子能谱等表征方法考察了催化剂结构和性能的关系. 结果表明,载体在0 ℃陈化,最终样品于600 ℃焙烧,钒浸渍浓度为0.005 mol/L, 且后于硫酸溶液浸渍时制得的催化剂活性最高,酯化率为99.71%, 且具有较好的重复使用性. V的引入使活性四方相ZrO2更加稳定, 0 ℃陈化促进了四方相ZrO2微晶生成, 600 ℃焙烧使催化剂既具有较多活性四方相ZrO2, 又具有较大比表面积,从而提高了催化剂活性. 催化剂中形成了固体超强酸结构,且改性后S=O吸收峰及劈裂程度增强,催化剂活性中心数目增加,Al2O3, ZrO2, SO2-4和助剂V发生了相互作用. 低温陈化虽然提高了催化剂的活性,但是略微降低了催化剂的热稳定性.

Select

Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)对PtSn/C乙醇电化学氧化活性的影响

朱明远;孙公权;李焕巧;曹雷;辛勤

2008, 29 (8): 765-770.

摘要 ( 2102 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(473KB) ( 910 )

在乙二醇共还原H2PtCl6和SnCl2的过程中加入Ni(NO3)2作为助剂制备了PtSn/C-Ni催化剂. 程序升温还原实验检测到该催化剂中存在Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)氧化还原电对. 线性扫描、单电池性能测试和CO溶出实验表明,提高催化剂中Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)的比值能显著提高催化剂的乙醇电化学氧化活性和抗CO中毒能力. 催化剂电催化活性提高的原因可能是Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)电对加快了(OH)ads物种在催化剂中的传递速率,促进了乙醇电化学氧化过程中产生的类CO中间物种在Pt表面的氧化.

Select

双位点碱性离子液体对Knoevenagel缩合反应的协同催化作用

刘伟;刘晔

2008, 29 (8): 771-776.

摘要 ( 2258 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(301KB) ( 1042 )

分别处于阴阳离子中具有两种碱性位点的离子液体催化剂1-(2-哌啶基-乙基)-3-甲基咪唑吗啉乙基磺酸盐([Pemim]-Mes)在Knoevenagel缩合反应中表现出明显的协同促进催化作用. 该催化剂在非酸性条件下循环使用10次以后仍保持良好的活性和稳定性,并普遍适用于芳香醛类底物的缩合反应. 根据实验结果,提出了紧密结合的碱性阴阳离子对协同催化Knoevenagel缩合的反应机理.

Select

金的化学状态对Au/CoCeOx催化剂CO氧化性能的影响

塔娜;张密林;李娟;李华举;申文杰

2008, 29 (8): 777-782.

摘要 ( 2055 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(496KB) ( 1032 )

以CoCeOx复合氧化物为载体,采用沉积沉淀法制备了负载型的金催化剂,并通过不同温度的预处理控制Au的化学状态. 使用粉末X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、程序升温还原和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征,考察了在室温条件下该系列催化剂的一氧化碳氧化性能. 结果表明, Au/CoCeOx催化剂的CO氧化性能与催化剂表面Au+的含量成正比, Au+可能是反应的主要活性物种. 添加水汽对反应有一定的促进作用,但由于Au+不能稳定存在,特别是当催化剂表面Au+的含量过高时,在水汽的作用下Au+迅速发生歧化反应,使得催化剂的性能下降.

Select

Ag3VO4纳米粒子的合成及其对可见光下降解罗丹明B的催化活性

张永来;丁红;刘福建;魏舒;刘森;和东亮;肖丰收

2008, 29 (8): 783-787.

摘要 ( 2531 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(549KB) ( 1186 )

利用一种简单共沉淀的方法,通过调变合成温度(0～80 ℃)成功地合成了一系列Ag3VO4样品,其粒子尺寸在100 nm～5 μm间. 通过在合成体系中添加聚乙二醇4000, Ag3VO4粒子尺寸可进一步降低至50～100 nm. 可见光下降解罗丹明B的实验结果表明, Ag3VO4样品特别是纳米尺寸的样品,显示出比当前广泛使用的P25更高的催化活性. Ag3VO4样品循环使用4次之后其光催化活性并没有明显降低,证明Ag3VO4是一种稳定有效的可见光催化剂.

过刊目录