水相中Ir-N@C催化的胺和伯醇的N-烷基化反应

以商品化的活性炭为载体,采用浸渍法制备了稳定、易回收且Ir质量分数为5%的多相催化剂Ir-N@C,考察了不同组分的铱基催化剂、反应温度、反应时间、碱对N-烷基化反应的影响。结果表明,n(Ir)∶n(1,10-Phenanthroline)=1∶2的铱基催化剂,可以在水相中高效催化包括氨水在内的多种胺类与伯醇的N-烷基化反应。运用XRD、TEM、XPS、BET测定手段对催化剂进行了表征。在循环实验中,催化剂体现了较好的稳定性和催化活性,其中,苄醇的转化率为79.1%~92.3%,三苄胺的选择性为74.3%~85.6%。     

钯、铂催化剂在硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚反应中的比较

制备了一系列不同金属粒径的活性炭负载钯、铂催化剂,用于硝基苯液相催化加氢合成对氨基苯酚反应.采用N2-物理吸附、联碱滴定和TEM等表征手段对活性炭载体及其负载钯、铂催化剂进行表征.结果表明,对氨基苯酚选择性与钯、铂活性组分的金属粒径存在紧密的内在联系,说明活性炭负载钯、铂催化剂对于硝基苯液相催化加氢合成对氨基苯酚的反应...     

Pd/C催化剂氢解α,α-二甲基苄醇制异丙苯

采用等体积浸渍法将活性组分钯负载在活性炭载体上,经化学还原制备负载Pd/C催化剂。将制备的Pd/C催化剂用于α,α-二甲基苄醇氢解制异丙苯反应,考察不同活性炭载体和热氢活化处理温度对催化剂性能的影响。结果表明,采用比表面积适中和孔容较大的活性炭作为催化剂载体,并在250℃进行热氢处理的催化剂具有良好的反应活性。比较适宜的工艺条件为:入口温度(140~160)℃,反应压力(2.0~3.0)MPa,氢油体积比200~300,空速4.0 h-1。催化剂寿命试验中,α,α-二甲基苄醇转化率99.00%,异丙苯选择性大于99.50%,催化剂稳定性优良,具有良好的工业应用前景。     

乙醇缩合制高碳醇(C6+醇)多相催化剂研究进展

以乙醇为原料制备其他高附加值化工产品近期得到了广泛关注,特别是乙醇基于Guerbet反应缩合制备高碳醇(C₆₊)的过程更成为这一领域的研究热点。本文着重报道了近年来乙醇转化为高碳醇过程的几种典型的多相催化剂,包括羟基磷灰石(HAP)、类水滑石(LDHs)以及各种负载型金属催化剂的研究开发现状,分析比较了各类催化剂的优势与不足,结合反应机理针对催化剂对高碳醇选择性不高的原因进行了讨论,对理想催化剂的设计和改进进行了展望,指出应该通过促进Guerbet反应中的羟醛缩合过程增加高碳醇的选择性。金属负载型催化剂对该反应控制步骤的加速作用显著,而金属位点和载体表面酸碱活性位点的精细调控以及特定催化剂形貌结构的控制合成则是该领域未来的研究重点。     

铋/氮掺杂活性炭的制备及其催化还原对硝基苯酚的性能

分别以氨水、水合肼和尿素为氮掺杂剂,通过水热和高温处理对活性炭(AC)进行了氮掺杂,得到氮掺杂活性炭(NAC)。以NAC为载体负载铋制备了催化剂Bi/NAC。用X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对催化剂进行表征。结果表明,氮成功掺杂在AC中,以水合肼为掺杂剂制备的NAC含氮最多。以硼氢化钾还原4-NP为模型反应,考察了催化剂的活性。以水合肼为氮掺杂剂制备的催化剂活性最高、重复性最好。     

纳米二氧化硅负载磷钨酸催化合成2-十二烷基苯

采用纳米二氧化硅为载体,负载磷钨酸制备催化剂,催化合成制备2-十二烷基苯。实验表明:纳米二氧化硅负载磷钨酸制备的催化剂在烷基化反应中表现出很好的催化性能;优化的工艺条件为m(苯)∶m(1-十二烯)=8∶1,反应时间为2h,反应温度为80℃,催化剂负载量和加入量分别为20%(m/m)和2%(m/m,以反应物总量计);催化剂对苯与1-十二烯合成反应表现出较高活性和选择性。通过对反应产物进行高效液相色谱质谱联用仪分析,结果显示产物直链性较好。     

负载型钌炭加氢催化剂的工艺研究

通过对负载型钌炭催化剂的制备工艺的研究,分析讨论了载体种类、制备工艺中的负载和还原操作对钌炭催化剂性能的影响。研究结果表明:在催化剂的制备过程中,活性炭载体、负载方式和还原操作对表面活性金属的分散度有影响,从而造成催化剂的性能差异。选择椰壳炭为载体、沉淀法进行活性金属的负载,经过液相法硼氢化钠还原得到的催化剂表面活性金属的分散度高,催化剂在苯部分加氢反应中具有高活性和高选择性,环己烯的收率达到55%。     

活性炭负载钴纳米催化剂的制备与表征

采用高温液相还原法,以无水氯化钴为金属前驱体、三乙基硼氢化锂为还原剂、表面活性剂三苯基磷(TPP)和油酸(OA)为保护剂,制备了一系列粒径不同的钴纳米颗粒,并将其负载到活性炭(AC)上,得到活性炭负载的不同粒径的金属钴纳米催化剂。结果表明,通过调节两种表面活性剂的摩尔比可有效控制钴纳米颗粒的粒径;同期负载优于非同期负载;多种载体负载的催化剂以活性炭负载效果最佳,钴纳米颗粒粒径分布窄且分散性好。采用电子透射显微镜(TEM)、N2吸附-脱附和X-射线粉末衍射(XRD)对催化剂进行了表征。     

棉杆活性炭负载Co-B催化剂催化硼氢化钠水解制氢的性能

采用棉杆生物质废弃物为原料、H₃PO₄为活化剂, 在流化床中化学活化制备棉杆活性炭, 并将其作为载体负载Co-B组分, 制备了棉杆活性炭基Co-B催化剂(Co-B/C)。以该催化剂应用于硼氢化钠水解制氢, 系统考察了活性炭活化条件(活化温度、活化时间、活化剂用量m_H3PO4/m_CS)、水解反应温度及催化剂循环使用次数对催化产氢性能的影响。同时, 使用N₂物理吸附、FTIR、XRD和SEM等技术对活性炭载体及催化剂进行了表征。结果表明:在活化温度500℃、活化时间1 h、m_H3PO4/m_CS为0.75条件下制得的活性炭载体, 负载14.5%Co的催化剂表现出最佳催化性能:反应温度为25℃时, 平均产氢速率可以达到12.06 L·min^-1·(g Co)^-1, 催化剂表现了较高活性。催化产氢反应的活化能为44.61 kJ·mol^-1。循环使用5次后, 催化剂仍保持初次活性的54%。     

Pd/C催化剂制备条件优化及其在4-氨基二苯胺生产中的应用

采用浸渍法制备了Pd/C催化剂,考察了催化剂制备过程中加料方式、还原方法、载体种类、钯质量分数和浸渍液质量浓度对催化剂性能的影响,得到了制备Pd/C催化剂的优化工艺条件:载体为NH-03型活性炭,浸渍液质量浓度为20 g/L,采用滴加的方式将PdCl_2溶液加至活性炭浆液中,还原剂为(w)20%的次亚磷酸钠溶液,钯质量分数为5%。优化制备条件下制得的Pd/C催化剂用于催化加氢制备4-氨基二苯胺,表现出较好的活性,其中4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺转化率均可达到100%,4-氨基二苯胺选择性大于99%,加氢反应时间小于30 min。催化剂SEM表征结果表明:自制的Pd/C催化剂表面活性炭载体凸起部分与Pd粒子粒径相当,有利于Pd粒子在活性炭表面的负载,提高Pd粒子的吸附牢固度和分散性,进而提高了Pd/C催化剂的活性。     

活性炭负载金属催化剂的研究进展

活性炭作为一种优良的催化剂载体被广泛应用于催化领域,其经酸碱预处理或氧化预处理后表面可负载一种或多种金属催化剂,是优化各种金属催化剂性能的有效方法之一。为给今后活性炭载体催化剂的研发提供一些参考和方向,从单一金属催化剂负载和复合金属催化剂负载的制备、催化活性及应用着手,对近年来新制备的活性炭负载金属催化剂进行综述。     

单分散氮掺杂的碳纳米球负载钯催化氯代硝基苯加氢反应

高效钯炭催化剂的研制是卤代硝基苯选择性加氢还原制备卤代苯胺工艺取得突破的关键。以单分散氮掺杂的碳纳米球为载体、钯为活性组分,采用浸渍法制备出负载型的Pd/CN-x(x代表碳基载体的焙烧温度),并对其催化氯代硝基苯加氢制备氯代苯胺反应的性能进行了研究。分别采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电镜(SEM)以及X射线光电子能谱(XPS)技术对Pd/CN-x催化剂的形貌、结构及表面化学性质进行了表征分析。考察了不同温度下制备出的碳氮材料负载钯催化剂对氯代硝基苯选择性加氢还原反应活性和选择性的影响。研究结果表明,以单分散氮掺杂的碳纳米球为载体能够实现金属Pd颗粒的均匀分散,因而催化剂表现出优异的催化加氢性能。其中,Pd/CN-600催化剂表现出100%的3-氯硝基苯转化率,同时对3-氯苯胺的选择性高达76.9%。此外,载体表面含氮官能团影响活性Pd组分的有效分散,进而影响3-氯苯胺的选择性。     

甲烷二氧化碳重整用Ni/AC催化剂的阈值效应研究

为研究活性炭负载Ni(Ni/AC)基催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的阈值效应,采用N2吸附(BET)和X射线衍射(XRD)测试技术对活性炭负载Ni(Ni/AC)基催化剂进行分析,分别探讨了浸渍溶剂和负载量对催化剂表面结构、Ni分散状态和分散阈值的影响。结果表明,采用丙酮作为溶剂制备的催化剂比纯水在活性炭载体表面更有利镍的分散,提高了活性组分有效面积,并具有更高的分散阈值。对比密置单层排列模型计算值认为Ni在AC表面呈非密置单层或亚单层分散。Ni/AC催化重整甲烷二氧化碳实验结果显示,丙酮作为浸渍溶剂比纯水制备的催化剂表现出更好的催化活性,负载型Ni/AC催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中存在显著的阈值效应。     

负载型金属催化剂的制备技术及其在废水处理中的应用研究进展

综述了现阶段去除水中特征污染物的催化剂的主要制备方法和应用情况,现有负载型金属催化剂制备工艺存在表面金属离子状态不稳定、不耐负荷等不足。为了进一步提高催化剂性能,研究了氮掺杂碳材料包覆过渡金属催化剂,发现氮掺杂碳材料能形成新的活性位点,表现出类金属的性质,而且能提高催化剂的亲水性。采用后包覆法制备的氮掺杂碳材料因包裹金属离子能改善负载型金属催化剂的耐化学药品腐蚀性和稳定性,在催化领域中具有更加广阔的应用前景。     

负载型磷钨杂多酸催化合成环烷酸正十八酯

研究了以石油环烷酸、正十八醇为原料,以浸渍法制备的负载型磷钨杂多酸作为催化剂,催化合成环烷酸正十八酯的酯化反应.对两种不同载体负载的催化剂的活性和寿命进行研究,结果表明活性炭负载型磷钨杂多酸催化剂更有利于催化合成环烷酸正十八酯的酯化反应.活性炭负载型磷钨杂多酸催化剂的用量为醇酸总质量的1.5%～2.5%时,催化效果较好,此时酯化率可达91%以上.     

分子筛负载铂催化剂上四氢萘加氢裂解反应行为

四氢萘是多环芳烃加氢转化的产物或者中间体,其加氢裂解行为和规律的研究在重芳烃转化和脱除领域有着重要的意义。采用等体积浸渍法制备得到了氧化铝负载贵金属(Pt,Ir和Pd)催化剂和酸性分子筛(MOR和ZSM-5)负载铂双功能催化剂,考察了它们催化四氢萘加氢裂解的反应行为。氧化铝为载体时金属催化剂表面主要发生加氢及脱氢反应,其中金属Pt表现出最高的加氢和脱氢活性。双功能催化剂上四氢萘发生加氢裂化、异构化、氢转移及烷基化等复杂反应,金属Pt通过氢溢流作用提高了分子筛Br?nsted酸活性从而提高催化剂加氢裂解活性和选择性,但过量金属Pt会加剧苯环加氢而不利于单环芳烃的生成。分子筛孔道的限域作用对四氢萘的反应活性及产物分布有重要影响,相比Pt/ZSM-5催化剂,Pt/MOR表现出更高的裂解活性及异构化选择性。Pt/MOR催化剂上四氢萘加氢裂解主要通过异构-裂解路径进行,异构化活性及异构体构型决定了裂解活性及产物的分布。     

载体对非晶态催化剂的氯代硝基苯加氢性能影响

以纳米碳管(CNTs)、γ-Al2O3、活性炭(AC)、SiO2为载体,Pt、Sn为活性组分,采用浸渍-化学还原法制备了负载Pt-Sn双金属非晶态催化剂,采用XRD、SEM、SAED、EDS等技术手段对催化剂进行了表征,明确了催化剂的非晶态性质、结构形态、粒子大小和元素组成等.以氯代硝基苯液相加氢为目标反应,对各催化剂的催化性能进行了评价.结果表明负载Pt-Sn非晶态催化剂在氯代硝基苯加氢反应中具有较好的活性和良好的选择性,其中以CNTs为载体的非晶态催化剂可使三种氯代硝基物加氢转化率达到99.9%,加氢脱氯率小于1.2%.从载体的微观结构、金属-载体相互作用、活性组分在载体表面的几何效应和电子效应等方面对载体响氯代硝基苯加氢性能进行了讨论.     

纳米碳纤维/碳毡负载碳化钨和碳氮化钨的肼分解性能

以纳米碳纤维/碳毡(CFF)为载体,分别采用碳热氢气还原法和碳热氨气还原法制备了负载型碳化钨、碳氮化钨整体催化剂,XRD结果表明催化剂的活性相分别为W₂C和WC_xN_y, TEM表征发现其粒子尺寸分别为2～40 nm和2～20 nm。采用1 N肼分解推力器评价了上述催化剂的反应性能,W₂C/CFF和WC_xN_y/CFF表现出了相比于Ir/CFF更好的肼分解综合性能:除了初活性略低以外,启动加速性、稳态燃压以及比活性均高于贵金属Ir催化剂。此外,W₂C/CFF和WC_xN_y/CFF催化剂的稳定性明显优于Ir/CFF,这主要是由于CFF载体在贵金属Ir的作用下发生了更显著的甲烷化反应。     

1,1,2-三氯乙烷催化裂解制偏二氯乙烯催化剂的考评

为研究1,1,2-三氯乙烷催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂和反应机理,以果壳、椰壳、煤质活性炭和石墨为载体,在中压反应器中,原料空速1.04 h-1,温度130~230℃的条件下,负载碱性金属盐制备催化剂,通过改变催化剂载体、载体处理方法、负载活性组分种类以及含量四个因素来考察催化裂解效果。研究表明:椰壳活性炭经过氨水处理,负载碱性金属盐可以有良好的催化活性,其中负载氯化铯催化效果最好,转化率最高38%,选择率37%。同时发现了KOH作为活性组分对于本反应的进行有着很好的活性,130℃可达95%的选择性,寿命10 h左右。根据初步实验结果探索催化裂解机理可能为碳正机理。     

Ni掺杂型钙钛矿复合炭材料的制备及其催化性能

采用溶胶-凝胶法合成了一系列掺杂型LaNixMn1-xO3(x =0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)钙钛矿催化剂,并采用机械研磨法制备LaNi0.9Mn0.1O3/活性炭,LaNi0.9Mn0.1O3/石墨烯复合材料.采用XRD、SEM、BET、XPS等手段对材料进行结构表征.结合光催化降解中性红反应,考察镍掺杂量和不同的炭载体对LaNi0.9Mn0.1O3结构以及催化性能的影响,并探讨复合材料的降解机理.结果 表明,镍掺杂和炭负载都能够明显提高材料的催化性能.当x=0.9时,掺杂型催化剂的催化活性达到最佳,进一步负载炭材料后LaNi0.9Mn0.1O3/HAC催化剂性能最佳,其降解率可达到97％.镍的引入提高了催化剂的颗粒分散性,而炭材料负载使催化剂比表面积增大,两者都使表面活性氧O-/O2-含量增加,从而表现出较好的降解效果.