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    催化学报
    Chinese Journal of Catalysis

    2015, Vol. 36, No. 3
    Online: 2015-02-14

    封面介绍:

    赵昆等利用无模板方法合成了多金核中空二氧化铈微球催化剂. 将该核壳结构材料用于硝基苯酚加氢反应生成硝基苯氨, 多金核中空二氧化铈核壳结构表现出优越的活性和更高的稳定性. 见本期第 261–267 页.

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    目录
    第36卷第3期目次
    2015, 36 (3):  0-0. 
    摘要 ( 169 )   PDF(3030KB) ( 586 )  
    论文
    多金核二氧化铈空心球用于硝基苯酚催化加氢
    赵昆, 齐健, 赵慎龙, 唐红杰, 尹华杰, 宗玲博, 常琳, 高燕, 于然波, 唐智勇
    2015, 36 (3):  261-267.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60273-4
    摘要 ( 460 )   [Full Text(HTML)] () PDF(2091KB) ( 783 )  

    催化剂的微观结构在催化还原反应、有机物氧化反应及有机物转化反应中起着关键作用. 本文利用无模板方法合成了多金核中空二氧化铈微球催化剂. 将制备好的二氧化铈中空微球浸渍到一定浓度的氯金酸溶液中, 然后多次洗涤除去表面吸附的氯金酸离子, 最后通过硼氢化钠还原制成中空氧化铈微球包覆的多金核的核壳结构催化剂. 将该核壳结构材料用于硝基苯酚加氢反应与金纳米粒子及氧化铈微球相比, 多金核中空二氧化铈核壳结构表现出优越的活性和稳定性. 通过这种浸渍洗涤再还原的简单方法合成的多金核二氧化铈催化剂有望应用于生物医药和能源环境等领域.

    Dimerization of norbornene on zeolite catalysts
    N. G. Grigor'eva, S. V. Bubennov, L. M. Khalilov, B. I. Kutepov
    2015, 36 (3):  268-273.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60251-5
    摘要 ( 245 )   [Full Text(HTML)] () PDF(407KB) ( 691 )  

    The high activity and selectivity of H-Beta and H-ZSM-12 zeolites in the dimerization of norbornene was established. The norbornene conversion reached 100% in chlorinated paraffin and argon gas medium, with a selectivity of dimer formation of 88%-98%. Four stereo-isomers of the bis-2,2'-norbornylidene structure were identified in the dimer fraction, with the (Z)-anti-bis-2,2'- norbornylidene prevailing over the others

    介质阻挡放电甲醇脱氢偶联一步合成乙二醇反应中氢气的催化作用
    张婧, 李腾, 王东江, 张家良, 郭洪臣
    2015, 36 (3):  274-282.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60239-4
    摘要 ( 256 )   [Full Text(HTML)] () PDF(1085KB) ( 548 )  

    利用原位发射光谱表征和在线色谱分析, 研究了甲醇介质阻挡放电脱氢偶联一步合成乙二醇反应中氢气的催化作用, 考察了放电频率、甲醇和氢气进料量以及反应压力的影响. 结果表明, 在介质阻挡放电产生的非平衡等离子体中, H2不但能显著提高甲醇转化率, 而且能显著提高乙二醇的选择性. 在300 ℃, 0.1 MPa, 反应器注入功率为11 W, 放电频率为12.0 kHz, 甲醇气体进料量为11.1 mL/min, 氢气进料量为80-180 mL/min的条件下, 甲醇转化率接近30%, 乙二醇选择性大于75%. 乙二醇收率与激发态氢原子的Hα谱线强度之间存在同增同减关系. 由此推测, 氢原子是起催化作用的活性氢物种. 活性氢物种的生成途径是: 基态氢分子通过与电子碰撞变成激发态, 激发态氢分子通过第一激发态氢自动解离为基态氢原子. 放电反应条件通过影响氢分子解离来影响氢气的催化作用. 氢气在非平衡等离子体中显示的催化作用有可能为开辟新的化学合成途径提供重要机遇.

    α-和γ-环糊精改性法制备的Ni/SBA-15催化剂的物化性质及其在甲烷二氧化碳重整中的催化性能
    刘会敏, 李宇明, 吴昊, 刘佳雄, 贺德华
    2015, 36 (3):  283-289.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60242-4
    摘要 ( 238 )   [Full Text(HTML)] () PDF(935KB) ( 701 )  

    以多羟基有机物α-或γ-环糊精为分散促进剂制备了Ni/SBA-15催化剂, 通过N2吸附-脱附、X射线衍射、透射电镜、程序升温还原和热重等手段对该催化剂的物理化学性质进行了表征, 并将其应用于甲烷二氧化碳重整(CRM)制合成气反应. 结果显示, 与采用传统浸渍法制备的Ni/SBA-15催化剂相比, 采用α-或γ-环糊精改性法制备的催化剂具有更小的NiO颗粒, 并在CRM中显示出更高的催化活性及更强的抗积碳性能. 机理研究表明, 采用传统浸渍法制备Ni/SBA-15催化剂时, 浸渍液中的Ni2+主要在浓度梯度的作用下逐渐进入到SBA-15孔道内部, Ni2+水合物容易团聚, 分散程度较低; 而采用α-或γ-环糊精改性方法制备催化剂时, 在水溶液中Ni2+与环糊精形成包覆物, 环糊精携带Ni2+进入SBA-15孔道内, 并且环糊精的存在使得Ni2+之间相互隔离, 以高度分散形态存在于SBA-15孔道表面, 有利于后续热处理中NiO在载体上较好地分散.

    Pt-Rh/CeZrYLa+LaAl催化剂用于理论空燃比天然气汽车尾气净化
    尚鸿燕, 王云, 崔亚娟, 方瑞梅, 胡伟, 龚茂初, 陈耀强
    2015, 36 (3):  290-298.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60270-9
    摘要 ( 276 )   [Full Text(HTML)] () PDF(668KB) ( 763 )  

    采用共沉淀法制备了CeZrYLa+LaAl纳米复合载体, 以三种方法制备了一系列Pt-Rh/CeZrYLa+LaAl催化剂. 对所制样品进行了N2吸附-脱附、粉末X射线衍射、X射线光电子能谱和H2程序升温还原的表征. 并考察了三种方法所制得催化剂的理论空燃比天然气汽车尾气净化性能. 结果表明, 三个催化剂的活性顺序为Cat3 ≈ Cat2 > Cat1, 其中Cat3具有最低的CO和NO起燃温度(T50), 分别为114 ℃和149 ℃, 最低的CH4和CO完全转化温度(T90), 分别为398 ℃和179 ℃, 以及最佳的CH4和CO温度特性, ΔT (T90-T50)值分别为34 ℃和65 ℃. Cat2具有最低的CH4起燃温度(342 ℃)和最低的NO完全转化温度(174 ℃). Cat1具有最差的转化活性, 说明物理混合法制备的催化剂(Cat3和Cat2)性能优于共浸渍法制备的催化剂(Cat1). 这是由于物理混合法制备的催化剂, Pt和Rh均匀分散在载体表面, 两者物理接触共同参与CH4/CO/NO三种污染物的转化. 相反, 共浸渍法制备的催化剂, Pt和Rh之间存在较强的相互作用, 改变了Pt的电子状态, 而且形成了表面Pt富集的Pt-Rh双金属颗粒覆盖了Rh活性位, 从而降低催化活性; 同时, 对于通过物理混合法并进一步添加助剂所制备的Cat3, XRD结果显示助剂Zr4+进入了铈锆固溶体晶格, 产生晶格缺陷; XPS结果显示Cat3具有最高的Ce3+/Ce比例. 这些都有利于提高催化剂的氧流动性, 从而提高催化剂活性并拓宽空燃比窗口.

    Preyssler heteropolyacid supported on silica coated NiFe2O4 nanoparticles for the catalytic synthesis of bis(dihydropyrimidinone)benzene and 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-ones
    Hossein Eshghi, Ali Javid, Amir Khojastehnezhad, Farid Moeinpour, Fatemeh F. Bamoharram, Mehdi Bakavoli, Masoud Mirzaei
    2015, 36 (3):  299-307.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60265-5
    摘要 ( 260 )   [Full Text(HTML)] () PDF(1028KB) ( 662 )  

    A novel magnetic acidic catalyst comprising Preyssler (H14[NaP5W30O110]) heteropoly acid supported on silica coated nickel ferrite nanoparticles (NiFe2O4@SiO2) was prepared. The catalyst was characterized by Fourier transform infrared, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, energy dispersive spectrum, VSM and particle size neasurement. Its catalytic activity was investigated for the synthesis of bis(dihydropyrimidinone)benzene and 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-ones derivatives by the Biginelli reaction. With the catalyst, the reactions occurred in less than 1 h with good to excel-lent yields. More importantly, the catalyst was easily separated from the reaction mixture by an external magnet and reused at least five times without degradation in the activity.

    Efficient approach for the chemoselective acetylation of alcohols catalyzed by a novel metal oxide nanocatalyst CuO-ZnO
    Jalal Albadi, Amir Alihosseinzadeh, Mehdi Mardani
    2015, 36 (3):  308-313.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60259-X
    摘要 ( 235 )   [Full Text(HTML)] () PDF(841KB) ( 801 )  

    A new method has been developed for the chemoselective acetylation of alcohols with acetic anhydride in the presence of phenols using a novel, recyclable CuO-ZnO nanocatalyst. The catalyst was synthesized using the co-precipitation method and characterized by N2 adsorption-desorption, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and energy dispersion scanning analyses. Furthermore, this catalyst could be recycled up to six times without significant loss in its activity.

    PdO/CeO2类芬顿降解酸性橙7和水杨酸的催化性能
    葛琳, 臧成杰, 陈锋
    2015, 36 (3):  314-321.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60261-8
    摘要 ( 397 )   [Full Text(HTML)] () PDF(1024KB) ( 896 )  

    采用沉淀-沉积法制备了PdO/CeO2催化剂, 并使用X射线衍射、高分辨透射电镜、N2吸附-脱附等温线、X射线光电子能谱和Raman光谱对催化剂进行了表征. 表征结果显示, Pd在复合物中以Pd2+形式存在; PdO和CeO2间的相互作用提高了CeO2中的Ce3+含量. 通过酸性橙7和水杨酸的类芬顿降解考察了PdO/CeO2的多相类芬顿和可见光芬顿催化活性. 结果表明, PdO沉积显著地促进了水杨酸的类芬顿降解, 催化剂的PdO含量为1.0 at%时其活性最佳. 染料酸性橙7在可见光照射条件下会引发染料光敏化效应. 吸附的染料分子在光激发后通过界面电子注入促进了Ce3+自表面过氧物种的再生. 由此, PdO负载和可见光照射的共同作用下, 1.0 PdO/CeO2催化剂的酸性橙7类芬顿降解速率常数为3.90 h-1, 为纯CeO2活性的50倍左右.

    Pd/SiC催化碘代芳烃和芳基硼酸羰化Suzuki偶联反应性能
    崔艳丽, 郭晓宁, 王英勇, 郭向云
    2015, 36 (3):  322-327.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60258-8
    摘要 ( 326 )   [Full Text(HTML)] () PDF(1272KB) ( 573 )  

    以高比表面积碳化硅为载体, 通过液相还原法制备出Pd/SiC催化剂, 并用于催化碘代芳烃和芳基硼酸羰化Suzuki偶联反应.利用X射线衍射、电感耦合等离子体质谱和高分辨透射电子显微镜等对催化剂进行了表征.结果表明, SiC表面的Pd纳米颗粒分散均匀, 平均粒径约为2.8 nm.在优化溶剂、碱、压力和温度等反应条件后, 发现以3 mmol的K2CO3和10 mL苯甲醚分别为碱和溶剂, 1.0 mmol碘苯和1.5 mmol苯硼酸在 3 wt% Pd/SiC催化剂存在的条件下, 在CO压力为1.0 MPa和100 ℃下反应8 h即可实现羰化偶联, 碘苯转化率为90%, 二苯甲酮选择性为99%.并且, Pd/SiC对含有不同官能团的碘代芳烃和芳基硼酸羰化Suzuki偶联反应具有较好的普适性.同时, Pd/SiC也具有较好的稳定性, 经5次循环反应后, 碘苯转化率从90%降至76%; 催化剂活性降低的主要原因是活性组分Pd在有机反应体系中的流失.

    Dependence of photocatalytic activity of ZnxCd1-xS quantum dot composition
    Alice Hospodková, Ladislav Svoboda, Petr Praus
    2015, 36 (3):  328-335.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60269-2
    摘要 ( 212 )   [Full Text(HTML)] () PDF(938KB) ( 670 )  

    Aqueous colloidal dispersions containing ZnxCd1-xS quantum dots (QDs) of different x compositions were prepared by precipitating zinc and cadmium acetates with sodium sulphide, in the presence of a cetyltrimethylammonium bromide stabilizer. Ultraviolet-visible absorption spectroscopy was used to determine the transition energies of the QDs, which in turn were used to calculate their sizes, which depended on their composition. The QD size decreased with increasing Zn content. The photocatalytic activity of the ZnxCd1-xS QDs was studied by the decomposition of methylene blue under ultraviolet irradiation, at a maximum intensity at 365 nm (3.4 eV). Three different photocatalytic activity regions were observed, which depended on the Zn content. The quantum levels of the QDs could be excited by incident irradiation, and influenced the resulting photocatalytic activity. Maximum photocatalytic activity was achieved at x=0.6, where the QD transition energy was equal to the irradiation photon energy. The photocatalytic efficiency of the QDs depended on their surface area and arrangement of quantum levels, because of the quantum size effect.

    离子液体催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯
    陈娟娟, 王畅, 董彬, 冷文光, 黄军, 格日乐, 高艳安
    2015, 36 (3):  336-343.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60257-6
    摘要 ( 473 )   [Full Text(HTML)] () PDF(586KB) ( 929 )  

    将一系列酸性、碱性和中性的功能化离子液体用于催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯.结果表明, 中性离子液体表现出更高的催化活性.离子液体阳离子和阴离子的协同效应促进了反应的进行, 离子液体阳离子的正电性活化尿素, 阴离子的负电性活化甘油, 并且催化剂酸碱位点的平衡对催化反应过程也有一定的影响.此外, 离子液体可以实现回收利用至少五次, 且催化活性基本不变.采用功能化离子液体替代传统金属催化剂, 减少了不可再生资源的利用, 且所用原料为廉价易得的生物基原料, 过程中也不使用有机溶剂, 环境友好.

    Co对NiO-BaCO3催化剂催化N2O分解的促进影响
    张峰峰, 王新平, 张肖肖, 马木提江·吐尔逊, 于海彪
    2015, 36 (3):  344-347.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60250-3
    摘要 ( 264 )   [Full Text(HTML)] () PDF(510KB) ( 723 )  

    采用共沉淀法制备了一系列CoxBa1.5Ni9催化剂, 用于N2O催化分解反应.研究发现, 尽管Co加入纯NiO对反应不利, 但在有BaCO3存在的情况下, Co则能够显著提高NiO的活性.这是由于Co增强了Ni-O键而对反应不利, 但在BaCO3存在下则大大增加了Ni基催化剂的比表面积及活性位数目.

    埃洛石表面修饰并负载salen钼高效催化烯烃环氧化反应
    龙雨, 袁冰, 马建泰
    2015, 36 (3):  348-354.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60244-8
    摘要 ( 231 )   [Full Text(HTML)] () PDF(2435KB) ( 738 )  

    采用温和的化学表面改性和自组装方法成功制备了埃洛石纳米管负载salen钼(HNTs-SL-Mo)催化剂, 运用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、诱导偶合等离子体谱和X射线光电子能谱表征了催化剂的形态、大小和分散性等性质.结果证明了salen结构的存在和埃洛石配位钼催化剂的成功制备.制备的催化剂在各种烯烃的环氧化反应中均有很好的活性, 且活性高于均相催化剂.对比实验表明, 在固定MoO(O2)2(DMF)2时, salen结构发挥了重要作用, 不能用N原子作为单一配体来代替.本文还推测了钼和salen配体可能的连接方式和该催化剂催化烯烃环氧化反应的机理.该催化剂在重复使用8次后其活性未见明显下降, 表现出优异的重复使用性能.由于埃洛石是一种廉价易得的材料, 因此它可为设计效果独特的催化剂提供一个选择.

    活性炭负载的钴基催化剂催化费托合成反应一步合成C1-C18混合醇:二氧化硅助剂的作用
    裴彦鹏, 丁云杰, 朱何俊, 杜虹
    2015, 36 (3):  355-361.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60252-7
    摘要 ( 313 )   [Full Text(HTML)] () PDF(562KB) ( 707 )  

    采用费托合成反应以及X射线衍射、H2程序升温还原、CO脉冲化学吸附和N2物理吸附表征手段研究了SiO2助剂对活性炭负载的钴基催化剂上生成C1-C18混合醇的影响. 结果表明, SiO2的添加抑制了钴物种的还原, 但提高了钴物种的分散度, 同时抑制了金属钴颗粒在反应过程中的团聚, 从而显著提高了催化剂的活性. 适量SiO2的添加促进了碳化钴的生成, 从而提高了总醇选择性. 重要的是, 通过SiO2抑制钴物种的还原, 导致大量二价钴物种的生成, 从而有助于CO插入到碳链中间体中而使高碳醇容易生成.

    Fe3O4 nanoparticles as an efficient and reusable catalyst for the solvent-free synthesis of 9,9-dimethyl-9,10-dihydro-8H-benzo-[a]xanthen-11(12H)-ones
    Davood Habibi, Sharif Kaamyabi, Hasan Hazarkhani
    2015, 36 (3):  362-366.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60238-2
    摘要 ( 224 )   [Full Text(HTML)] () PDF(531KB) ( 721 )  

    A simple and efficient method for the synthesis of 9,9-dimethyl-9,10-dihydro-8H-benzo-[α]xanthen- 11(12)-one derivatives (DDBXs) was developed by the condensation reaction of various substituted aryl aldehydes with 2-naphthol and dimedone using Fe3O4 magnetic nanoparticles (MNPs) as a heterogeneous catalyst under solvent-free conditions at 90-110℃. The experimental procedure is very simple, the products are formed in high yields and the catalyst is easily separated by applying an external magnetic field.

    壳聚糖负载辛可宁催化剂的制备及其在水中催化不对称Aldol反应
    赵文善, 曲程科, 杨莉莉, 崔元臣
    2015, 36 (3):  367-371.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60248-5
    摘要 ( 243 )   [Full Text(HTML)] () PDF(476KB) ( 658 )  

    以丁二酸酐为连接臂, 经两步反应制备了壳聚糖负载辛可宁有机催化剂(CTS-SA-CN), 并研究了CTS-SA-CN在水体系中对酮与多种芳香醛的直接不对称aldol反应的催化性能.结果表明, 在CTS-SA-CN催化下, 酮与多种芳香醛发生直接不对称aldol反应, 可得到99%的产率和96%的ee值.另外, CTS-SA-CN可通过简单过滤实现回收, 重复使用5次活性并没有明显下降.

    原位合成具有高可见光催化活性的C3N4/CdS纳米复合材料
    崔言娟
    2015, 36 (3):  372-379.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60237-0
    摘要 ( 421 )   [Full Text(HTML)] () PDF(650KB) ( 933 )  

    以硫氰酸铵和氯化镉为原料, 采用无模板混合高温煅烧法一步合成氮化碳/硫化镉纳米晶(C3N4/CdS)的复合半导体材料.采用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱和透射电镜等技术对其结构和形貌进行了表征.以有机污染物罗丹明B (RhB)为模拟污染物对复合催化剂的可见光催化活性进行测试.结果表明, C3N4/CdS复合材料中CdS以六方相纳米晶的形式均匀分散; CdS的复合基本不改变C3N4主体结构及聚合度; 与纯C3N4相比, 复合材料在可见区的光吸收能力有所增强.合适的能带匹配有利于光生载流子的迁移, 抑制了其复合速率.在可见光照射下, 复合半导体能够更加快速的降解有机污染物, 且保持很好的稳定性.

    水对Ni/MgAlO催化丙酮加氢的影响
    陈慧, 赵杰, 李少中, 徐军, 沈俭一
    2015, 36 (3):  380-387.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60240-0
    摘要 ( 436 )   [Full Text(HTML)] () PDF(730KB) ( 853 )  

    研究了H2O对Ni/MgAlO催化剂上丙酮加氢为异丙醇的催化反应的影响.结果发现, 在丙酮中添加少量H2O可提高丙酮转化率, 但超过5%的H2O量则会显著降低催化剂活性.吸附量热结果表明, 催化剂表面吸附少量H2O会明显降低异丙醇的吸附热, 但对丙酮吸附热的影响较小, 这也许是反应体系中少量的H2O能促进丙酮加氢活性的原因之一.当催化剂表面吸附较多H2O后, 丙酮、异丙醇和H2的吸附热都降低了, 因此反而抑制了丙酮的加氢反应.此外, 红外光谱结果表明, 预吸附水抑制了催化剂表面异丙醇脱氢生成丙酮, 并抑制吸附的丙酮在表面生成烯醇盐或异丙叉丙酮等物种, 这也许是少量水能促进丙酮加氢生成异丙醇的另一个重要原因.

    Ti3+自掺杂的纳米TiO2的制备及其可见光催化性能
    王潇彤, 李延敏, 刘新, 高善民, 黄柏标, 戴瑛
    2015, 36 (3):  389-399.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60234-5
    摘要 ( 318 )   [Full Text(HTML)] () PDF(914KB) ( 1166 )  

    以TiH2为Ti源, H2O2为氧化剂, 首先通过表面氧化得到不同状态的前驱体凝胶, 然后采用后续水热处理制备Ti3+自掺杂的纳米TiO2.考察了前驱体凝胶状态及水热处理时间对材料结构和性能的影响.利用X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、电子顺磁共振波谱和紫外-可见漫反射光谱手段对样品进行表征.以次甲基蓝溶液为模拟废水评价样品的可见光催化降解性能.结果表明, 与纯TiO2相比, Ti3+的自掺杂使材料在可见光区有明显的吸收, 并具有良好的可见光催化降解性能和循环使用性能.当采用黄色凝胶为前驱体时, 在160 ℃下水热处理24 h所得样品在可见光下光催化降解次甲基蓝的反应速率常数(0.0439 min-1)是纯TiO2的18.3倍.

    低碱度共沉淀法制备苯选择加氢Ru-Zn催化剂
    王正宝, 张琪, 路晓飞, 陈双佳, 刘春杰
    2015, 36 (3):  400-407.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60231-X
    摘要 ( 331 )   [Full Text(HTML)] () PDF(592KB) ( 778 )  

    在低碱度下采用共沉淀法成功制备了非负载型Ru-Zn催化剂, 用于苯选择加氢制环己烯反应. 固定氢氧化钠沉淀剂的量, 考察了不同氯化锌加入量对催化剂结构和催化性能的影响, 采用N2吸附、X射线衍射和程序升温还原等手段对催化剂进行了表征. 同时考察了选用具有最佳锌含量的Ru-Zn催化剂时搅拌速度和硫酸锌添加剂等对催化反应性能的影响, 最后考察了催化剂多次使用时的反应性能. 研究表明, Zn含量16.7% (质量分数)的Ru-Zn催化剂具有最佳的催化性能; 在ZnSO4水溶液(0.45 mol/L)中, 优化反应条件(哈氏合金釜, 1200 r/min, 150 oC, H2压5 MPa)下反应45 min, 苯转化率57%时环己烯选择性可达80% (收率超过45%). 钌催化剂中ZnO晶体对于环己烯选择性达到80%非常重要. 催化剂回收循环反应5次时反应性能基本不变, 表明低碱度下制备的催化剂具有良好的稳定性, 显示了工业化应用前景.

    新型Brönsted酸性离子液体催化二氧化碳与环氧化合物偶联反应
    常涛, 高晓蕊, 边丽, 付西英, 袁明霞, 景欢旺
    2015, 36 (3):  408-413.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60227-8
    摘要 ( 472 )   [Full Text(HTML)] () PDF(553KB) ( 678 )  

    设计合成了一系列由碳链长度可调节的Brönsted酸中心阳离子及Lewis碱中心阴离子构成的酸性离子液体, 并应用于二氧化碳与环氧化合物的偶联反应合成环碳酸酯.考察了离子液体结构以及温度、压力和催化剂用量等参数的影响.结果表明, 具有长碳链的离子液体表现出高催化活性及可重复使用性能.离子液体的酸性影响催化活性.

    热解二氧化钛/聚苯胺制备高效非贵金属氧还原电催化剂
    邹志娟, 程皓, 王靖宇, 韩喜江
    2015, 36 (3):  414-424.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60223-0
    摘要 ( 330 )   [Full Text(HTML)] () PDF(1135KB) ( 643 )  

    为了克服传统Pt系催化剂价格昂贵、稳定性差的缺点, 采用热解新型TiO2/聚苯胺(PANI)复合物的方法合成了TiO2/C催化剂.用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、透射电子显微镜、循环伏安法和线性扫描伏安法等方法研究了热处理和PANI复合比例对复合物的形貌、成键、晶相组成及氧还原性能的影响.结果表明, PANI与TiO2间存在相互作用, 可以抑制TiO2的团聚和锐钛矿向金红石的转变.热处理制得TiO2/C的氧还原活性随着PANI载体含量增加先升高后降低, PANI和TiO2质量比为35/100时, 催化剂的氧还原活性最高.同时, 循环伏安和时间-电流曲线测试表明, 已制备的复合材料在催化氧还原反应进行时具有较好的稳定性.

    纳米磁性固体酸SO42-/Zr(OH)4-Fe3O4催化水相不对称Aldol反应
    邬涛, 万敬伟, 马学兵
    2015, 36 (3):  425-431.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60222-9
    摘要 ( 240 )   [Full Text(HTML)] () PDF(695KB) ( 625 )  

    以纳米磁性材料Fe3O4, ZrOCl2·8H2O和硫酸为原料, 在不同焙烧温度下制备了纳米磁性固体酸催化剂SO42-/Zr(OH)4-Fe3O4.详细表征了该磁性固体酸的SO42-负载量、酸分布、表面形貌和孔结构等特性.在含有硝基和氰基强吸电子基苯甲醛的不对称水相Aldol反应中, SO42-/Zr(OH)4-Fe3O4表现出优良的催化性能(83%-100%收率, 86.0%-95.6% ee antianti/syn = 88-96/12-4).该类磁性固体酸可在外加磁体作用下定量地从催化反应体系中分离并回收使用, 重复使用5次未见显著失活.

    五氧化二钽纳米柱的水热合成和光催化性能
    李菊霞, 戴卫理, 闫俊青, 武光军, 李兰冬, 关乃佳
    2015, 36 (3):  432-438.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60215-1
    摘要 ( 386 )   [Full Text(HTML)] () PDF(1125KB) ( 760 )  

    以聚乙烯醇(PEG)为结构导向剂, 利用水热法合成了形貌可控的Ta2O5纳米柱.采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、漫反射紫外-可见光谱和光致发光光谱对所制备样品进行了表征.考察了结晶时间和Ta2O5/Sr(OH)2摩尔比等合成参数对样品形貌的影响, 并在此基础上对Ta2O5纳米粒可能的生长机理进行了推测.结果表明, 在PEG和Sr(OH)2存在条件下可以合成形貌可控的Ta2O5纳米柱.研究了紫外光下Ta2O5纳米柱降解罗丹明B的光催化性能, 发现Ta2O5的形貌对光催化性能有很大影响, Ta2O5纳米柱的光催化性能与其长度和直径比成线性关系.催化降解反应的表观速率常数最高可达0.156 min-1, 且经多次循环使用后, 样品仍然保持较高的催化性能.

    Synthesis of Ag nanoparticles for the electrochemical detection of anticancer drug flutamide
    Farzaneh Ahmadi, Jahan Bakhsh Raoof, Reza Ojani, Mehdi Baghayeri, Moslem Mansour Lakouraj, Hamed Tashakkorian
    2015, 36 (3):  439-445.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60209-6
    摘要 ( 225 )   [Full Text(HTML)] () PDF(646KB) ( 912 )  

    Ag nanoparticles were synthesized on the surface of a glassy carbon electrode modified with p-tert-butylcalix[4]arene and p-tert-butylcalix[6]arene by the deposition of Ag+ at an open circuit potential followed by the electrochemical reduction of the Ag+. The presence of the calixarene layer on the electrode surface controlled the particle size and prevented agglomeration. Cyclic voltammetry showed that the Ag nanoparticles on the modified glassy carbon electrode had good catalytic ability for the reduction of flutamide. The effects of calixarene concentration, potential applied for the reduction of Ag+, number of calixarene layers, and pH value on the electrocatalytic activity of the Ag nanoparticles were investigated. The modified electrode had a linear range in differential pulse voltammetry of 10-1000 μmol/L with a detection limit of 9.33 μmol/L for flutamide at an S/N =3. The method was applied to the detection of flutamide in practical samples.

    水热合成一锅法制备FePO4-SBA-15及其水热稳定性能
    王润琴, 林荣和, 丁云杰, 刘佳, 罗文婷, 杜虹, 吕元
    2015, 36 (3):  446-453.  DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60202-3
    摘要 ( 228 )   [Full Text(HTML)] () PDF(941KB) ( 711 )  

    通过两种水热处理方式, 即800 ℃水汽条件和100 ℃沸水处理, 考察了一锅法制备的FePO4-SBA-15 (OP)的水热稳定性.水热处理前后样品的结构变化通过小角X射线衍射和N2物理吸附表征.研究发现, 经水热条件下原位生成FePO4修饰后的OP样品具有良好的水热稳定性, 并且FePO4的担载量(5%和40%)对OP样品的水热稳定性几乎没有影响.这与文献报道的金属担载量会影响介孔材料水热稳定性的结果不同.此外, 还对比研究了浸渍法制备的FePO4/SBA-15 (IMP)和商品SBA-15的水热稳定性.结果表明, 各样品水热稳定性由强到弱的顺序是OP > IMP >> SBA-15.OP和IMP样品水热稳定性优于纯硅分子筛SBA-15的原因可能是FePO4保护层能抑制介孔材料在水热环境下的结构塌陷.OP样品水热稳定性较IMP样品好的原因可能主要是由于OP样品中存在稳定的Si-O-Fe键和较多的微孔.