苯酚加氢制取环己酮的Pd基催化剂研究

以酸性SiO_2为载体,Pd(NO3)2为活性金属前驱体,制备Pd质量分数为0.5%的Pd/SiO_2催化剂,考察其对于苯酚加氢制备环己酮的催化性能.实验结果表明:Pd/SiO_2催化剂在反应温度135℃,反应压力1.0 MPa,反应时间3.5 h的条件下,苯酚转化率可达到71.62%,环己酮的选择性可达到90.77%.良好的催化性能源于Pd/SiO_2较大的比表面积、高度分散的Pd以及适宜的酸碱性.     

Pd-AlCl_3-凹土催化剂催化苯酚选择性加氢制环己酮

以凹凸棒石黏土为载体,采用浸渍还原和回流吸附负载Pd和AlCl3制备Pd-AlCl3-PAL加氢催化剂,并用于苯酚选择性加氢制环己酮。采用XRD、EDX、TEM对催化剂进行了表征,考察AlCl3、Pd含量以及反应时间和温度对苯酚加氢制环己酮的影响。结果表明:AlCl3的引入和Pd含量的增加可增加催化剂的活性,提高产物环己酮选择性。反应温度的提高可能导致溶剂挥发带走苯酚,其苯酚转化率下降。反应时间的延长并没有显著提高苯酚转化率,反而产生环己醇使环己酮选择性下降。适宜的反应条件为Pd含量5%,反应温度50℃,反应时间1.5h,此时催化剂活性最好,苯酚转化率为98.45%,环己酮选择性可达到94.77%。     

浸渍还原-气相沉积法制备Pd-AlCl_3-凹土催化剂及其催化加氢性能

以凹凸棒石黏土为载体采用浸渍还原-气相沉积负载Pd和AlCl3制备了Pd-AlCl3-凹土加氢催化剂,并用于苯酚选择性加氢制环己酮。采用XRD、EDX和SEM对催化剂进行了表征,考察了AlCl3、Pd含量以及反应条件对苯酚加氢制环己酮的影响。结果表明:气相沉积法可将AlCl3均匀分散到凹凸棒石晶体表面并提高其固载量,AlCl3的引入和Pd含量的增加可增加催化剂的活性,提高产物环己酮选择性。适宜的反应条件为Pd含量5%,反应温度80℃,反应时间3h,此时催化剂活性最好,苯酚转化率为99.99%,环己酮选择性可达到100%。     

碳纳米管负载钯催化剂的制备及其电极的电化学行为

采用对碳纳米管进行混酸中化学改性处理,并通过浸渍-还原方法,在碳纳米管表面上形成了分散均匀的Pd纳米粒子,得到了Pd/CNTs催化剂。用扫描电镜(SEM)对酸化后CNTs试样进行表征,并在酸性介质中采用交流阻抗法测试Pd/CNTs催化剂工作电极的电化学催化活性。结果表明:Pd/CNTs催化剂能够表现出较强的电催化活性。     

壳聚糖修饰碳纳米管对PdNi/CNTs甲醇氧化性能的影响

以壳聚糖修饰的碳纳米管为载体,用微波辅助法制备Pd Ni/CNTs电催化剂,考察了壳聚糖的引入对Pd Ni在碳纳米管上的分散效果及对电催化性能的影响。结果表明:壳聚糖的加入改善了Pd Ni粒子的分散性,催化剂的电化学面积增大,动力学性能也得到了改进。     

CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂的改性及其CO_2加氢合成甲醇催化性能的研究

分别以Pd修饰的碳纳米管(Pd/CNT)、碳纳米管(CNT)、CeO2、ZrO2和Pd为促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行改性,在反应温度230~270℃、压力2.3~2.9 MPa、空速3 000~9 000 h-1条件下,考察各催化剂在CO2加氢合成甲醇反应中的催化活性,并利用SEM、XRD、H2-TPR、BET测试技术对催化剂进行结构表征.结果表明:促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂的改性作用依次为:Pd/CNTCNTZrO2CeO2Pd.其中,Pd/CNT作为一种高效促进剂,显著提高了催化剂的比表面积,减小了催化剂的颗粒直径,促进活性组分Cu的分散,提高催化剂的还原性能,明显改善CuO-ZnO-Al2O3催化剂的催化性能.     

CH4浓度检测用钯催化剂性能及H2-TPR研究

采用溶胶-凝胶法制备了孔径分布为50～100 nm的γ-Al2O3载体,浸渍法负载助剂CeO2,K2O和MgO.测试了助剂改性的Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化反应性能.结果表明:助剂提高了Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化的活性和稳定性.负载20?O2催化剂的反应活性与稳定性较好,其转化率达到90%时的反应温度为351 ℃,转化率达到10%时的反应温度为252 ℃,相比Pd/Al2O3催化剂分别降低了125 ℃和118 ℃.H2-TPR表征结果表明:含有CeO2的催化荆在110～170 ℃之间出现一个PdO物种的还原峰,PdO还原峰的面积与还原温度分别与催化剂的反应活性相一致.     

碳纳米管负载二氧化钛的制备及其对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,羧基化多壁碳纳米管(oCNTs)为载体,乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,成功制备了TiO_2纳米粒子负载碳纳米管的复合光催化剂(TiO_2/o CNTs).通过XRD、TEM、UV等测试手段对复合材料进行了表征.结果表明:经450℃煅烧3 h后制备的TiO_2/o CNTs复合体系中,纳米TiO_2呈现锐钛矿且均匀包覆在碳纳米管表面.o CNTs的存在能够有效改变复合材料的表面性质,以实现TiO_2对紫外光的敏感性.当TiO_2和o CNTs的质量比为1∶0.03、TiO_2/3%o CNTs催化剂使用量为0.8 g/L时,对20 mg/L甲基橙溶液紫外灯照射1 h,甲基橙溶液的降解率达到99%,而同等条件下纯TiO_2对甲基橙的降解率不到50%,说明o CNTs能够有效提高TiO_2对甲基橙的光催化活性.TiO_2/3%o CNTs光催化剂对甲基橙进行5次循环降解,降解率保持在95%左右.     

二硫化物修饰改性乙炔加氢催化剂研究

以正硅酸乙酯和双-(3-(三乙氧基硅)丙基)-二硫化物通过溶胶凝胶法制备的S2-SiO2为载体,再通过浸渍法合成了新型负载型钯催化剂,并研究了该催化剂对乙炔气相催化加氢制备乙烯的催化活性、转化率及选择性,而且采用FTIR、UV-Vis、TG和BET对催化剂的结构进行了表征。结果表明,催化剂对乙炔催化加氢制乙烯反应具有良好的催化性能,当钯负载量为0.6%时,反应温度达到140℃,乙炔转化率达到100%,乙烯选择性可达到90%以上;FTIR结果表明合成含配体的SiO2载体;BET表征结果显示添加配体后的催化剂比表面积明显增大;TG分析结果表明配体修饰负载型Pd催化剂的分解温度为378℃,反应温度要低于此温度;UV-Vis DRS结果显示配体与Pd产生了相互作用。     

空心PtCo/CNTs催化剂的合成及其电催化性能

为了改善铂基合金纳米粒子对甲醇氧化的电催化性能,用金属置换反应途径制备了空心结构的PtCo合金纳米粒子,并将其负载到碳纳米管(CNTs)载体上,得到了用于直接甲醇燃料电池的空心PtCo/CNTs阳极电催化剂,用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X-射线能谱(EDX)对催化剂进行了表征.结果显示,所合成的PtCo空心纳米粒子具有均匀的外径,其平均值为14.4 nm, 并高度分散在碳纳米管载体上.循环伏安实验和计时电流实验表明,PtCo/CNTs 催化剂对甲醇的氧化具有较高的电催化活性和良好的电催化稳定性能.     

负载型HPMoV／SBA-15催化剂的合成及催化性能研究

以Keggin型杂多酸H5PMo10V2O40为活性组分,SBA-15介孔分子筛为载体,利用浸渍法制备了负载量为20％的HPMoV/SBA- 15催化剂.通过SAXRD、WAXRD和FT-TR光谱对样品进行了分析和表征,并将制得的负载型催化剂应用于苯酚叔丁醇烷基化反应,研究了不同反应温度下的催化性能.研究结果表明:H5 PMo10 V2O40杂多酸能均匀地分散于SBA-15孔道中且SBA-15的六方介孔结构得到了较好的保持;HPMoV/SBA-15催化剂在苯酚叔丁醇烷基化反应中具有很高的催化活性,当反应温度为190℃时,苯酚的转化率达到78.7％,4-TBP选择性为49.6％,2,4-DTBP选择性为25.8％,2-TBP选择性为24.6％.     

Cu/MCM-41对苯羟基化为苯酚的催化作用

介绍了MCM - 4 1和Cu/MCM - 4 1的合成方法及Cu/MCM - 4 1对苯羟基化为苯酚的催化作用。即以正硅酸乙酯为硅源 ,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂 ,氨水为碱性介质 ,在温度为 75℃的温和水热条件下 ,合成未脱除模板剂的MCM - 4 1中孔分子筛。产品在D/MAX -RB(日本理学 )衍射仪上经粉末X射线衍射进行表征。结果表明 ,在实验条件下经 8h反应 ,产品有较满意的结晶度和结构特征。在MCM - 4 1上直接采取等体积浸渍的方法 ,负载一定量的铜 ,得到一系列不同铜含量的Cu/MCM - 4 1催化剂。用双氧水作氧化剂 ,用合成的Cu/MCM -4 1作为催化剂 ,详细考察了催化剂用量、铜负载量、负载方法、溶剂、反应物摩尔比、反应温度、反应时间等因素对苯羟基化为苯酚的影响。反应产物通过GC - 340 0型气相色谱仪来分析。结果表明 ,在温度为 80℃ ,以乙腈为溶剂 ,0 .0 2 g铜质量分数为 5 %的催化剂 ,过氧化氢与苯的摩尔比为 1,反应时间为 4h的条件下 ,Cu/MCM - 4 1能有效催化苯羟基化为苯酚的反应 ,苯酚收率达 5 .8% ,且苯酚为唯一液相产品。     

活性炭纤维负载TiO2光催化降解苯酚

以硫酸钛为原料，通过水解法在活性炭纤维（ACF）上制备了二氧化钛（Ti02）薄膜。以主波长为254nm的紫外灯作为光源，利用所制的TiO2光催化降解40mg／L的苯酚溶液，考察了不同条件下苯酚的去除效果、ACF吸附性能及TiO2／ACF的光催化活性。结果表明：TiO2／ACF光催化降解苯酚适宜在中性溶液中进行；随着光照强度的增加，苯酚去除率增大；当溶液pH=7．5，苯酚浓度为40mg／L，紫外灯光照强度为1．75W／L时，TiO2／ACF光催化降解苯酚4h后，苯酚去除率可达88．2％。溶液中加入H2O2有利于苯酚的降解去除。     

CNTs 改性及水体中 Cr（VI）离子的吸附性能研究

为了脱除水体Cr（VI）,600℃下于Fe2Ni/γ-Al2O3上苯催化化学气相分解（catalytic chemical vapor decomposition ）制备碳纳米管（ carbon nanotubes , CNTs ）,粗 CNTs 经混酸（H2SO4/HNO3,3∶1, volume ratio,体积比）,超声氧化纯化,纯化的同时赋予其表面功能基团,进一步地,表面包覆功能分子聚乙烯醇（ polyvinyl alcohol ,PVA）。系统探讨了改性CNTs对高浓度水体Cr（ VI）离子的吸附脱除,结果表明,CNTs的氧化纯化使其表面植入-COOH、-OH等功能基团,进一步地,富含羟基功能基团的PVA分子在CNTs表面包覆,赋予CNTs表面活性的同时,显著提高CNTs的亲水性能。观察到了随氧化纯化和PVA修饰的CNTs上高浓度Cr（ VI）离子吸附的逐步和明显提升,吸附热力学和动力学研究表明,CNTs表面Cr（ VI）的吸附符合Freundlich热力学和准二级动力学特征。随氧化纯化和PVA修饰, CNTs对水体Cr （ VI ）吸附性能的提高可能与CNTs亲水性能的提升以及表面功能化基团对Cr（ VI）的化学吸附的促进相关联。     

硅钨杂多酸对乙酸异戊酯合成反应的催化性能

采用乙醚萃取法合成具有Keggin型结构的硅钨杂多酸（H4SiW12O40）,并采用浸渍法将硅钨杂多酸负载在二氧化硅载体上制备H4SiW12O40/SiO2,用IR对制备的催化剂进行表征,结果表明所制备的负载型催化剂中硅钨酸仍保留原有结构.将制备的H4SiW12O40和H4SiW12O40/SiO2用于乙酸异戊酯的合成反应,探讨合成乙酸异戊酯的最佳反应条件,以及所制备的催化剂对乙酸异戊酯合成反应的催化活性和重复使用性.结果表明：合成乙酸异戊酯的最佳酸醇摩尔比为1∶1.6,催化剂用量为1.500 g（约占反应物总质量的2.37%）.在该条件下,以H4SiW12O40为催化剂时乙酸的转化率在120 min可达到97.70%,以H4SiW12O40/SiO2为催化剂时乙酸的转化率在120 min可达到87.14%.负载型硅钨杂多酸H4SiW12O40/SiO2在使用后可以很容易地进行分离,并重复使用,是合成乙酸异戊酯的一种新型环境友好型催化剂.     

Microwave-assisted hydroxylation of benzene to phenol with H2O2 over FeSO4/SiO2

Hydroxyl radicals HO are generated under Fenton-like (Fe2++H2O2→HO-+OH-+Fe3+) catalytic conditions upon microwave irradiation. Liquid-phase direct catalytic oxidation of benzene to phenol was obtained using FeSO4 supported on silica gel as a solid catalyst and hydrogen peroxide as the oxidant. The effects of various parameters, such as the different solvents, the amount of solvent used, the amount of catalyst used, the reaction time, the reaction temperature and the amount of hydrogen peroxide used on the yield of phenol were studied to identify optimum reaction conditions. Conventionally heated reaction gives a phenol yield of 0.6%. A higher phenol yield of 13.9% with a selectivity of 100% is obtained when the reaction mixture was irradiated with microwave energy. It is concluded that microwave irradiation offers more effective control of energy input for hydroxyl radical generation that is appropriate for various synthetic reactions.     

Mechanism and Microstructure of Electroless Ni-Fe-P Plating on CNTs

Electroless Ni-Fe-P alloy plating on the surface of CNTs was carded out with a bath using citrate salt and lactic acid as complex agents. We proposed a chemical reaction mechanism. The morphology, structure and chemical composition of the Ni-Fe-P/CNTs were studied with the aid of a scanning electronic microscope （SEM）, X-ray diffraction （XRD） and an energy-dispersive X-ray spectral analysis （EDS）. The results show that through a correct pre-treatment and electroless plating, Ni-Fe-P/CNTs composite particles can be obtained. The optimum electroless plating parameters of 35-42℃ and pH of 8.5-9.7 were achieved. The as-plated Ni-Fe-P alloy is amorphous. After a heat treatment at 500℃ for 90 min in H2, the coating is transformed into crystalloid Ni3E Fe2NiP and （Fe,Ni）3R The Ni-Fe-P alloy coating on the surface of CNTs is smooth and unique. The amount of Ni on the surface （mass fraction） of the Ni-Fe-P/CNTs composite particles is 29.13%, that of Fe 3.19% and that of P 2.28%.     

Mo_2C/CCA催化剂制备及环己烷脱氢性能研究

以(NH4)6Mo7O24.4H2O为钼源,以覆炭γ-Al2O3(CCA)为载体,采用浸渍法制备出催化剂前驱物Mo3O/CCA。以正己烷为渗碳剂对前驱物进行碳化得到Mo2C/CCA。对不同碳化终温下制得的催化剂进行了XRD表征。在固定床反应装置上进行了环己烷脱氢反应,考察了催化剂的制备条件及反应条件对催化剂脱氢活性的影响。结果表明:当载体CCA覆炭量为7.82%,碳化终温为650℃,反应条件为温度475℃、压力0.1 MPa、空速2h-1、氢烃体积比200∶1时,环己烷的转化率最高可达91%。     

碳化鸡蛋膜/碳纳米管/二氧化锰复合材料的制备与性能

以天然鸡蛋膜（ESM）为基底,制备了一种具有良好电容性能的碳化鸡蛋膜/碳纳米管（CNTs）/二氧化锰（MnO₂）（cESM/CNTs/MnO₂）复合材料电极。首先将CNTs吸附到ESM上,通过碳化得到cESM/CNTs,再将其与高锰酸钾（KMnO₄）通过氧化还原反应,在cESM/CNTs上生成MnO₂纳米颗粒,最终得到cESM/CNTs/MnO₂复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜表征复合材料的微观形貌与结构,通过循环伏安法和计时电位法测试了cESM/CNTs与KMnO₄的质量比不同时制备得到的cESM/CNTs/MnO₂复合材料的电化学性能。实验结果表明:在当cESM/CNTs与KMnO₄的质量比为1∶4时,cESM/CNTs/MnO₂复合材料展现出优异的电容性能,并且在扫描1 000圈后,复合材料的容量保持率高达93.4%。