水对还原烷基化合成防老剂4020催化反应体系的影响

主要研究了水对4-氨基二苯胺/甲基异丁基甲酮还原烷基化催化反应体系的影响。采用高比表面活性炭材料负载铂催化体系,分别在脱水、非脱水及补加水条件下进行还原烷基化反应,考察了不同含水量下席夫碱生成变化规律、催化剂活性和稳定性数据,并采用SEM、TEM、ICP、XRD、BET及粒度分析对新鲜和使用后催化剂进行了表征,结果表明,水会减缓酮胺缩合过程席夫碱生成速率和平衡生成量,降低催化剂活性和稳定性,引起载体炭结构的破坏及Pt晶粒的团聚,加剧Pt流失和杂质金属元素在催化剂表面的富集,有必要增加脱水工艺。     

自还原加回流法合成掺杂Fe、Ni铂基高催化活性和稳定性纳米催化剂

利用自还原结合回流法制备了Pt/FCNT、Pt-Fe/FCNT及Pt-Ni/FCNT纳米催化剂。采用循环伏安加速寿命实验,对三种催化剂进行电化学稳定性比较测试;并结合电化学活性表面积,氧还原活性和扫描电镜考察所制备催化剂的活性。电化学测试表明,Pt/FCNT、Pt-Fe/FCNT都表现出了高于商业Pt/C催化剂的电化学催化氧化活性。加速寿命试验表明,掺杂了Fe、Ni元素后,Pt-Fe/FCNT及Pt-Ni/FCNT有更高的稳定性,经过1500圈CV扫描后,其电化学活性表面积仅下降了28%,而Pt/FCNT催化剂下降75%,说明掺杂第三种元素有利于提高催化剂的稳定性。     

Pt和CeO2助剂协同改性Ni/SBA-15催化剂用于正十二烷水蒸气重整制氢研究

采用乙二醇辅助浸渍法制备了负载型Ni/SBA-15催化剂,并通过正十二烷水蒸气重整反应考察了催化剂的制氢活性及稳定性。探究了助催化剂Pt和CeO_2及反应条件对Ni/SBA-15催化剂催化正十二烷水蒸气重整制氢的活性及稳定性的影响。通过氮气吸附脱附等温测试、H_2-程序升温还原、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等手段对催化剂的结构及性质进行了表征。结果表明:助催化剂CeO_2和Pt具有分散活性组分Ni的作用,Pt使催化剂的还原温度向低温区移动,因而CeO_2和Pt均具有提高催化剂活性及稳定性的作用。当两者同时进行改性时,正十二烷的转化率可达到100%,产氢速率达到5 200μmol/min,且120 min内不失活。     

Pt/C催化剂还原烷基化制备防老剂4030

对Pt/C催化剂还原烷基化制备防老剂4030进行了研究,分别考察了未经修饰的Pt/C和Pt-S/C的催化性能。结果表明:Pt/C活性过高导致副反应加剧,Pt-S/C兼具高活性、高选择性和较好的稳定性;较佳的反应条件为反应温度为110℃,反应压力为3.5 MPa,酮胺摩尔比为n(5-甲基-2-已酮)∶n(对苯二胺)=4∶1,Pt-S/C催化剂质量分数为1.25%。反应条件温和,得到的4030产品质量分数稳定在98.5%以上。利用TEM、ICP以及N2低温物理吸附对催化剂进行表征发现,新鲜和使用后催化剂表面Pt分散度较好,使用后催化剂出现Pt流失及比表面积和孔容减少是造成活性劣化的原因。     

浸渍溶剂对Pt/ZSM-5催化甲苯与甲醇烷基化合成对二甲苯反应稳定性的影响

以氯铂酸为Pt前驱体,分别以丙酮、水及氨水为溶剂,采用等体积浸渍法制备了质量分数为0.3%的Pt/ZSM-5催化剂,考察了不同溶剂对Pt/ZSM-5催化剂在高压、低水、低氢及低甲苯甲醇比的反应条件下的甲苯甲醇烷基化反应稳定性的影响。利用XRD、SEM、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和TG等表征方法对催化剂进行了表征。结果表明,以丙酮为溶剂负载Pt,不会影响对二甲苯的选择性,但Pt的加氢能力较差、稳定性欠佳,反应55 h后,活性仅为初始活性的54.4%;以水为溶剂负载Pt,对二甲苯选择性略微降低,其加氢能力增强,反应55 h时可保持初始活性的78.0%;以氨水为溶剂负载Pt,对二甲苯选择性略微降低,其Pt物种分散度更高,距离活性中心更近,故其加氢能力最为优异,稳定性显著提高,反应200 h仍可保持初始活性的81.4%。     

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。     

Pt/ZSM-5分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的积炭失活与再生研究

负载型Pt/ZSM-5分子筛具有较高的选择性和稳定性，是潜在的甲苯甲醇烷基化高效催化剂。负载Pt可有效提高催化剂的稳定性，但由于积炭引起的失活不可避免且失活后的催化剂活性和稳定性难以恢复，且积炭再生过程中的放热会引起金属颗粒烧结。因此，提出了一种水蒸气混合低浓度氧气再生催化剂的方法，考察了再生前后催化剂的催化性能，并结合多种表征方法对再生前后催化剂的物化性质进行了研究。结果表明，该方法能有效消除Pt/ZSM-5分子筛孔道内的积炭，催化剂的选择性与活性得到恢复，稳定性达到新鲜催化剂的90%以上。     

碳化钨载铂的制备及其对硝基苯的电催化还原

以偏钨酸铵（AMT）为钨源前驱体,气流式喷雾干燥仪造粒,得到空心球状结构偏钨酸铵,固定床气固反应,以CO/CO₂为还原碳化气氛在800℃下制备了介孔空心球状碳化钨。采用氯铂酸作为铂源,用浸渍、气相还原法制备了Pt/WC粉末催化剂。通过XRD和SEM测试手段对Pt/WC粉末样品进行了表征,表明Pt成功负载在介孔WC材料上。采用循环伏安法、以Pt/WC粉末微电极为工作电极,研究了Pt/WC对在质子惰性介质中硝基苯的硝基还原的催化作用。结果表明,Pt/WC催化剂对硝基还原有着良好的电催化活性和化学稳定性。     

异丙醇和苯液相烷基化反应制备异丙苯

研究MWW结构的有机硅微孔沸石催化剂在苯和异丙醇液相烷基化反应中的性能,考察反应温度、反应压力和空速等对催化剂催化性能的影响。结果表明,反应温度低于150℃时,催化剂活性和稳定性较差,主要反应为烷基化反应及异丙醇的分子内脱水和分子间脱水反应,反应产物为异丙苯、丙烯和异丙醚。反应温度高于170℃时,催化剂活性和稳定性良好,异丙醇接近完全转化,主要反应为烷基化反应,主要产物为异丙苯和多异丙苯。随着原料空速的增大,异丙醇转化率和异丙苯选择性降低,异丙醚和丙烯选择性增大。反应压力(1.5~2.5)MPa时,反应为液相烷基化过程,反应压力的变化对催化剂催化性能影响较小。     

Ni/H-USY催化剂上甲烷选择性催化还原NOx的性能

考察了不同负载量的Ni/H-USY（ultra stable Y zeolite）催化剂在氧气含量5%情况下甲烷选择性催化还原氮氧化物性能,同时考察了添加微量Pd和Pt对15％(质量分数)Ni催化剂性能的影响.结果表明,催化剂的催化活性与活性组分的含量间存在密切关系,具有一个最佳的负载量.Pd、Pt的添加提高了氮氧化物的去除率,拓宽了反应活化温度的窗口,同时具有较强的抑制N₂O生成的能力.此外采用XRD、TPR等技术对Ni/H-USY体系催化剂的物相结构及氧化还原性能进行了研究,初步探讨了催化剂的催化活性与活性中心的大小与分布之间的关系.     

Dawson型磷钼钒杂多酸盐催化合成二苯基甲烷

合成了Dawson型磷钼钒杂多酸盐Fe2H2P2Mo16V2O62·41H2O,采用感耦等离子体发射光谱(ICP)、傅里叶变换红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)表征了杂多酸化合物的结构,并将其用于苯与氯化苄烷基化合成二苯基甲烷的反应中。考察了反应物的用量、催化剂用量、反应温度、反应时间对烷基化反应的影响。结果表明,在催化剂用量为0.1 g,氯化苄用量为10 mmol,苯与氯化苄的摩尔比n(C6H6)∶n(C7H7Cl)=6∶1,反应时间1 h,反应温度80℃的条件下,氯化苄的转化率达到99.5%,二苯基甲烷的选择性达到98.7%。Fe2H2P2Mo16V2O62·41H2O催化剂表现出了很好的催化活性。     

Nb-SBA-15催化合成2,4-二叔丁基苯酚

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法合成了Nb-SBA-15催化剂。通过XRD、BET和TG/DTA测试手段对样品进行了分析。以甲基叔丁基醚和苯酚为原料,研究了Nb-SBA-15在合成2,4-二叔丁基苯酚的反应中的催化活性,考察了反应条件对反应结果的影响。试验结果表明,Nb-SBA-15具有较好的催化活性和稳定性。适宜的烷基化反应条件为:Nb的负载量为15%(质量分数,以Nb2O5计),反应温度为160℃,甲基叔丁基醚(MTBE)与苯酚的摩尔比为2.0,反应时间为4.0h,催化剂用量为原料质量的4.55%。     

ZrOCl2?8H2O/USY催化月桂酸与月桂醇的酯化反应研究

采用浸渍法制备了负载型ZrOCl2•8H2O/USY催化剂,并用XRD、SEM等对其进行表征。以ZrOCl2•8H2O/USY为催化剂考察了其催化月桂酸与月桂醇酯化反应的催化性能。以月桂酸的转化率为考察指标,讨论了催化剂活性以及各种因素如催化剂用量、反应溶剂、反应时间对该酯化反应酯化转化率的影响。实验结果表明,月桂酸与月桂醇的摩尔比为1:1,30 %（质量分数）ZrOCl2•8H2O/USY为催化剂,反应溶剂为氯代苯,当催化剂用量为反应物总质量的5.0 %,溶剂回流条件下反应时间为16 h,月桂酸的转化率达到95.2 %。     

固-液相转移催化法合成1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇

用固-液相转移催化法由1-(2,4-二氯苯基)-2-氯-乙醇与咪唑在NaOH存在下进行N-烷基化反应合成了1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇.由实验得到的反应动力学方程符合拟一级反应,提出了合理的反应机理.详细研究了催化剂、溶剂、卤代烃的卤素原子、碱的种类和用量、反应温度和搅拌速度对反应的影响.对溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)、苄基三乙基氯化铵(TMBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)、聚乙二醇400(PEG400)和聚乙二醇600(PEG600)五种催化剂的活性进行了考察,结果表明,具有对称结构的TBAB和PEG400的催化活性最强.反应产率与溶剂极性密切相关,中等极性的四氢呋喃(THF)、丙酮是合适的溶剂.低活性季铵盐CTMAB、TMBAC作催化剂时,在反应体系中加入溴化钠,能提高反应活性.快速搅拌和加热对反应有促进作用.在优化反应条件下,产率达88.5%.     

前躯体法制备四氧化三铁及其催化性能（急）

以钛白副产品FeSO4为原料，采用前躯体法制备了Fe3O4（记为Fe3O4-PR），并将其作为催化剂催化H2O2降解活性艳红X-3B。考察了pH、H2O2投加量、Fe3O4-PR投加量等对该催化降解反应的影响及Fe3O4-PR催化活性及稳定性。最后对该催化降解反应机理进行了初步探究。XRD、FT-IR、SEM、粒径分析等结果表明，采用前躯体法可成功制备出平均粒径为410nm的多面立体结构Fe3O4。在pH=3、H2O2投加量为3 mM及Fe3O4-PR投加量为1g/L的条件下，活性艳红X-3B的降解率可达97%，TOC去除率为47%。Fe3O4-PR不仅具有良好的稳定性，且催化活性优于传统化学共沉淀法制备的Fe3O4（记为Fe3O4-CO）。机理探究表明催化降解反应是在催化剂表面的活性位点发生，降解过程存在氧化还原循环，?OH是主要活性物质。     

磷钨酸盐催化选择性氧化苯甲醇合成苯甲醛的研究

通过两步法合成了两种磷钨酸盐催化剂,并利用13CNMR、1HNMR、IR、XRD等技术对催化剂进行了表征.表征结果显示,磷钨酸盐均具有磷钨酸的Keggin型结构.将该催化剂用于催化氧化苯甲醇的反应,以30%H2O2为氧化剂,分别考察了含不同阳离子的磷钨酸盐、反应时间、反应温度、催化剂用量和H2O2用量对反应的影响.结果...     

杂多酸-聚合物复合膜催化合成丙烯酸-2-甲氧基乙酯

制备了Keggin型磷钨酸-乙烯醇复合膜催化剂,用FT-IR等分析方法对催化剂进行了表征。以该复合膜催化合成丙烯酸-2-甲氧基乙酯作为探针反应,考察了反应物配比、催化剂用量、反应时间及催化剂重复使用次数对催化剂活性的影响。研究发现,该固载型杂多酸催化剂对丙烯酸-2-甲氧基乙酯合成具有较高的催化活性,此类聚合物固载型杂多酸采用有机无机复合的方式形成,具有制备简单、催化活性较高、可再生、催化剂易回收等优点。在最佳反应条件下,丙烯酸-2-甲氧基乙酯的收率可达到95.4%以上。     

表面活性剂插层水滑石负载纳米钯催化剂的制备及催化Suzuki偶联反应的研究

采用沉淀-水热法制备了表面活性剂（十二烷基硫酸根）插层的水滑石负载纳米钯催化剂,通过XRD、ICP-AES、XPS、TG、氢气脉冲吸附等分析手段对催化剂晶型结构、形貌及金属分散度进行了表征,考察了用十二烷基硫酸根插层水滑石后负载钯制备的催化剂在不同碱、溶剂、溶剂与水比例、时间、温度、催化剂用量等条件下对Suzuki偶联反应的影响。实验结果表明,插层后的水滑石结构并没有改变,催化剂催化活性显著提高。反应的最佳条件为：碱为氢氧化钾、溶剂为甲醇、与水比例为1：1、温度为50℃、时间为60min、催化剂用量为1.75×10-3mmol,催化剂在重复使用第三次时,产物收率仍可保持在95%以上。     

Alkylation of naphthalene with n-butene catalyzed by liquid coordination complexes and its lubricating properties

With the development of coal chemical industry, large amounts of naphthalene and n-butene are produced, and converting them into high value-added products through alkylation has gained particular importance and interest. In this work, liquid coordination complexes (LCCs) were used as acid catalysts for the first time in the naphthalene alkylation reaction under mild conditions to obtain multi-butylnaphthalenes with high yield. Various reaction conditions were thoroughly investigated. The LCC consisting of urea and AlCl₃ showed excellent catalytic performance under optimal reaction conditions, giving 100% conversion of naphthalene and 99.66% selectivity towards multi-butylnaphthalenes. Combining the catalyst properties and catalytic results, a plausible reaction mechanism was proposed. The lubricating properties of the synthesized products were investigated for their potential application as lubricating base oils. The synthesized multi-butylnaphthalenes showed comparable physicochemical properties and tribological performances as the commercial cycloalkyl base oil.     

添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂及其催化蒽醌加氢性能

以四氯合钯（II）酸（H2PdCl4）为前体,活性氧化铝（Al2O3）为载体,硝酸锆（Zr（NO3）4）为添加组分,采用不同方式的分步浸渍法制备了添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂。考察了制备方法和反应条件对催化剂蒽醌加氢催化性能的影响,发现催化剂活性与制备方法有关。当对添加锆的载体进行适当焙烧,控制Pd负载量为0.3%,还原温度低于300℃时,催化剂的蒽醌加氢活性较高,与未添加ZrO2的催化剂相比提高了约20%。X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附（BET）、透射电镜（TEM）、X光电子能谱（XPS）和程序升温还原（TPR）等表征对催化剂物相结构、比表面积、表面形貌及组分间相互作用的分析表明,ZrO2的掺杂提高了载体Al2O3的高温稳定性,改善了催化剂中活性组分Pd与载体间的相互作用,促进了Pd在载体表面的分散,从而提高了催化活性。