接枝改性壳聚糖负载铂纳米簇杂化膜催化苯加氢反应研究

对壳聚糖(CS)进行甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝改性,并与Pt纳米簇进行杂化,制备出Pt/CS-g-GMA杂化膜。采用TEM、XRD、1HNMR和XPS等手段对杂化膜结构进行了表征,并研究了其对苯液相加氢反应的催化性能。结果显示:相对于壳聚糖负载铂纳米簇杂化膜催化剂(Pt/CS),使用Pt/CS-g-GMA杂化膜催化苯加氢反应,苯的转化率大幅度提高,从0.54%增加到了2.14%,环己烯的选择性一直保持在55%左右。而使用纯铂纳米簇催化剂时,产物中没有环己烯生成。因此,CS-g-GMA膜在控制苯选择性加氢反应中起到了重要作用。GMA基团的引入改变了壳聚糖的结晶度,增加了膜在苯中的溶胀度,详细讨论了杂化膜的结构、膜的溶胀度以及催化性能之间的关系。     

铂纳米簇/N-己基化壳聚糖杂化膜催化苯加氢反应研究

对壳聚糖进行了N-己基化改性,并在此基础上制备了铂纳米簇/N-己基化壳聚糖杂化膜,研究了该杂化膜催化剂在苯加氢反应中的催化性能。利用FT-IR、TEM、XRD和XPS等手段对杂化膜催化剂的结构进行了表征。TEM结果显示,铂纳米粒子平均直径约为5 nm,XPS结果表明,Pt与壳聚糖中的N和O之间存在一定程度的配位。用N-己基化壳聚糖负载铂纳米簇杂化膜催化苯液相加氢反应,部分加氢产物环己烯的选择性可达60.3%,而单独以Pt纳米簇作为催化剂无壳聚糖膜时,没有环己烯生成。结合催化剂表征结果和催化性能分析,杂化膜在反应体系中的溶胀过程以及Pt与N、O之间的配位作用等因素是控制苯加氢反应的主要原因。     

磺化CS/PVA交联阳离子交换膜的制备与表征

壳聚糖是来源广泛、廉价、低毒的高分子化合物,具有作为离子交换膜材料的潜在优势。通过将壳聚糖(CS)与1,3-丙烷酸内酯(PS)的开环磺化反应获得离子交换能力。为提高其力学性能和克服磺化以后成膜性下降的缺点,采取与聚乙烯醇(PVA)共混、加入正硅酸四乙酯(TEOS)通过溶胶-凝胶反应实现交联。采用流延法制备出一系列磺化CS含量不同的新型磺化壳聚糖/聚乙烯醇/二氧化硅杂化阳离子交换膜。运用ATR-FTIR、SEM、TGA、DMA进行表征,并测试了杂化膜的离子交换容量、水含量及线性膨胀率等。结果表明:离子交换容量的范围是0.10~0.65 mmol/g,水含量和线性膨胀率的范围分别为10%~25%,15%~20%。     

壳聚糖/聚氧化乙烯静电纺丝工艺研究

采用聚氧化乙烯(PEO)与壳聚糖(CS)混合配制PEO/CS的稀醋酸溶液,进行静电纺丝,制得PEO/CS纳米纤维毡.考察了静电纺丝工艺条件对纤维直径和形貌的影响,并对PEO/CS纳米纤维毡进行了形态、结构、结晶性能、亲水性能等方面的表征.结果表明:PEO/CS纳米纤维毡的静电纺丝的最佳参数值为PEO/CS质量比为70/...     

CS/PEO纳米纤维膜的制备及其用于圣女果保鲜的研究

以壳聚糖(CS)和聚氧化乙烯(PEO)为原料,通过静电纺丝制得CS/PEO纳米纤维膜,利用正交实验优化静电纺CS/PEO纳米纤维膜的制备工艺条件;研究了CS/PEO纳米纤维膜的结构和性能及其应用于圣女果的包装保鲜,并与CS/PEO流延膜(简称流延膜)、浸渍CS/PEO溶液的普通保鲜膜(简称涂膜)、基于普通保鲜膜的CS/PEO纳米纤维复合膜(简称复合膜)、普通保鲜膜的应用效果进行比较。结果表明:正交实验得到静电纺CS/PEO纳米纤维膜的最佳条件为CS与PEO质量比8:2,电压16 kV,接收距离10 cm,在此条件下制得的CS/PEO纳米纤维膜的拉伸强度为14.2 MPa,断裂伸长率为43.6%;CS/PEO纳米纤维膜、流延膜各组分之间存在强的相互作用并具有很好的相容性;使用最佳条件下制得的CS/PEO纳米纤维膜包裹圣女果,相对于用流延膜、涂膜、复合膜、普通保鲜膜、其他条件下制得的CS/PEO纳米纤维膜包裹圣女果,其保鲜效果最好,用其包裹圣女果12d后,圣女果失重率最小为6.3%,维生素C含量最高为289.2μg/g。     

聚乙烯醇/壳聚糖/壳聚糖-g-氧化石墨烯复合膜的制备

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)和壳聚糖-g-氧化石墨烯(CS-g-GO)为原材料,考察不同共混比下制备的PVA/CS/CS-g-GO纳米纤维膜的各项性能.首先使用扫描电镜检测薄膜的形貌,通过接触角测试检测薄膜亲水性的变化,然后采用单因素实验的方法考察不同条件对薄膜的孔隙率、水蒸气透过率、PM2.5过滤效率的影响....     

季铵化壳聚糖-聚乙烯醇阴离子交换膜的制备

利用壳聚糖(CS)制备季铵化壳聚糖(QCS),将其与聚乙烯醇(PVA)共混后制得一系列不同配比的QCS/PVA阴离子交换膜,对膜的吸水率、溶胀度、离子交换率等进行了测试和分析。结果表明:季铵化壳聚糖与聚乙烯醇有较好的相容性;膜的吸水率、溶胀度、离子交换率随季铵化壳聚糖含量增大而增大;共混膜结构均匀,热稳定性良好。     

不同取代度纤维素苯甲酸酯负载铂催化苯加氢

以N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)为溶剂溶解纤维素,吡啶(Py)为催化剂,苯甲酰氯为酯化剂在均相条件下进行酯化反应,通过控制苯甲酰氯的量得到了不同取代度(DS)的纤维素苯甲酸酯(CB),溶胀测试结果表明不同取代度的CB在苯、环己烯和环己烷中的溶胀度不同。将微波还原得到的铂纳米簇与CB杂化后得到Pt/CB杂化膜,并将其用于苯催化加氢反应中。利用FT-IR、XPS、XRD、DSC和TEM对不同取代度的CB和杂化膜的结构与性能进行了表征。研究发现膜的溶胀度直接影响苯的转化率和环己烯的选择性,活性评价结果显示,苯的转化率随着取代度的增大而增大,最高为7.29%;环己烯的选择性随取代度的增大而减小,最高为0.43%。     

聚砜/钌纳米簇杂化膜的制备及其性能研究

以乙二醇为溶剂和还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,RuCl_3·nH_2O为前体盐[n(PVP)∶n(Ru~(3+))=10∶1],还原制备了高分子稳定的Ru纳米簇。通过TEM、XRD表征发现,制得的钌粒径在2.5 nm左右;通过控制钌的负载量制备了一系列聚砜/钌纳米簇杂化膜,通过SEM、XPS、TG、透气性能和孔隙率测试对杂化膜的结构及性能进行表征。结果发现,由于Ru和聚砜中的S、O元素存在着配位作用而使得杂化膜热稳定性提高,透气选择性明显提高;杂化前后,膜的孔隙率由21%增大到52%左右,而负载量的变化对膜的孔隙率影响不大。基于以上基础研究,通过干湿法纺丝制得PSF/2%Ru杂化中空纤维膜并经费托测试发现,在190℃时,产物中C_1~C_4质量分数达到6.3%左右,对费托反应起到一定的催化作用。     

聚乙烯醇/改性壳聚糖杂化膜的制备及其碱回收性能

采用壳聚糖（CS）和1,3丙磺酸内酯反应生成—SO3H基团并依次加入聚乙烯醇（PVA）和正硅酸四乙酯（TEOS）,通过溶胶凝胶法与磺化CS交联制备一系列具有不同磺化CS含量的新型磺化PVA/CS/SiO2杂化膜。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和动态热力学测试技术、以及离子交换容量,含水量、线性膨胀率等数据系统地研究了磺化CS含量对杂化膜的物理和化学性能的影响。结果表明,膜的水含量、线性膨胀率和离子交换容量的范围分别为10 %~25 %、15 %~20 %、0.10~0.65 mmol/g;制备的杂化膜拥有优异的OH-离子渗析性能和可接受的选择性,渗析系数（UOH）和分离因子（S）范围分别为0.0135~0.0160 m/h、15.6~26.9。     

Partial hydrogenation of benzene catalyzed by Pt/N‐n‐propyl chitosan hybrid membrane

The partial hydrogenation of benzene by a Pt nano‐cluster/N‐n‐propyl chitosan hybrid membrane was investigated in this article. Monodispersed Pt nano‐clusters were prepared by the reduction of H₂PtCl₆ with ethylene glycol under microwave conditions. TEM, FTIR, XRD, ¹H‐NMR, and XPS were used to characterize the structure of Pt nano‐particles, N‐n‐propyl chitosan and Pt/N‐n‐propyl chitosan hybrid membrane, respectively. Experimental results showed that Pt/N‐n‐propyl chitosan hybrid membrane catalyst gave a high selectivity for cyclohexene of 85.2% in the liquid phase hydrogenation of benzene, while the selectivity of cyclohexene was only 58.2% over the Pt/chitosan hybrid membrane catalyst. It was worth noting that there was no cyclohexene in the product when the catalyst was only Pt nano‐particles without chitosan hybrid membrane. So the chitosan or modified‐chitosan membranes played an important role in the controlling to the hydrogenation of benzene, and the relationship of the swelling degree and the catalytic activity was discussed in detail. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

负载铂壳聚糖交联度对肉桂醛选择性加氢反应的影响

控制戊二醛(GA)含量制备一系列不同交联度的负载Pt的壳聚糖(CS)催化膜,并探讨其对肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇的催化效果。Pt纳米簇用微波法制备,用透射电子显微镜(TEM)测得其平均粒径为3.6 nm。用气相色谱–质谱联用、X射线衍射仪、紫外分光光度计对所得产物进行表征,X射线光电子能谱(XPS)测定结果显示Pt与CS膜之间存在配位作用。实验结果表明,随着交联度的增加,肉桂醇的催化选择性呈现先增后减的趋势,其中交联度为57.32%时肉桂醇选择性为84.27%。     

裂解汽油一段加氢用Ni/Al_2O_3催化剂CS_2中毒研究

采用固定床反应器研究了Ni/Al2O3上CS2对裂解汽油原料油中主要化合物芳烃、单烯烃和共轭烯烃加氢活性的影响,其对加氢抑制的顺序为:芳烃单烯烃共轭烯烃。XRD、XPS和IR表征分析表明,Ni/Al2O3催化剂失活的可能原因是CS2吸附在活性相表面,部分CS2碳硫键断裂发生氢解反应产生H2S和CH4,H2S与镍活性中心作用形成镍硫化合物。原料油中部分CS2吸附在催化剂表面,催化剂对共轭烯烃加氢也失去活性。     

离子液体体系制备高分散碳载Pt催化剂

用离子液体做溶剂制备碳载Pt催化剂,透射电镜结果表明,用离子液体做溶剂制备的催化剂Pt/C(A),活性组分Pt粒径小,分散的非常均匀。用这种方法制备的Pt/C(A)催化剂对乙二醇的阳极电氧化具有很高的电催化活性和稳定性。     

微乳液法制备Pt/Al2O3催化剂及其催化氯代硝基苯选择加氢活性

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）/正丁醇/环己烷/H₂PtCl₆溶液的微乳体系,以N₂H₄·H₂O为还原剂,Al₂O₃为载体制备Pt/Al₂O₃催化剂。以邻氯硝基苯（o-CNB）选择加氢反应为探针,考察微乳液组成对Pt/Al₂O₃催化剂选择加氢活性的影响。运用XRD、XPS、IR、TEM和EDS对载体和催化剂进行表征。结果表明,微乳体系中CTAB∶正丁醇∶环己烷质量比9∶21∶70,3.6% H₂PtCl₆溶液中制备的Pt/Al₂O₃催化剂的o-CNB选择加氢活性最高。Pt粒子粒径5 nm左右,与载体之间没有明显的电子效应。对于取代位置不同的间、对氯硝基苯（m-CNB、p-CNB）加氢,Pt/Al₂O₃催化剂也表现出较高的催化活性。     

海泡石和稀土对镍催化剂性能的影响

本文研究了海泡石和稀土Sm镍催化剂的苯加氢活性及CO_２甲烷化活性的影响，并用XPS、活性比表面积及CS_２中毒等方法表征了催化剂的表面性质。结果表明，海泡石和稀土Sm能提高镍催化剂的加氢活性和抗毒性，并能增大活性镍的比表面及镍上的电子云密度，降低CO_２甲烷化反应的活化能。     

Pt／Al2O3气相苯加氢催化剂的研制

对气相苯加氢制环己烷的Pt／Al2O3苯加氢催化剂进行了研究，考察了催化剂的制备方法、Al2O3载体的物性及竞争吸附剂的种类等对催化剂性能的影响，按优化条件制备了Pt／Al2O3苯加氢催化剂。参考工厂苯加氢制环己烷工艺条件，采用加压原粒度活性评价装置，测试了该催化剂的活性和选择性。评价结果表明，该催化剂的主要性能达到了国外同类型催化剂的水平。     

Synthesis and activity of the Pt catalyst supported on CNT

Carbon nanotubes (CNT) were obtained by the decomposition of methane on a Ni catalyst supported on Al₂O₃. After the removal of the catalyst materials from CNT, a CNT-supported Pt catalyst was prepared, and this catalyst was characterized by XRD, XPS, and TEM. Activity of the CNT-supported Pt catalyst for hydrogenation of carbon–carbon double bonds at room temperature under the atmospheric pressure of hydrogen was examined. The CNT-supported Pt catalyst showed higher activity than the commercial Pt catalysts supported on activated carbon.