中科院兰化所在纳米金催化材料方面获新进展

中国科学院兰化所在纳米金催化材料的制备和应用方面取得新的进展。该研究工作首次发现纳米金催化材料可以作为高效的催化材料应用于二氧化碳羰基的活化利用，是当前研究中最高效的环状碳酸酯合成催化剂之一。同时，该担载纳米金还可以催化脂肪族胺与二氧化碳反应制备相应的二取代脲，避免了以往过程中化学计量脱水剂的使用。该担载纳米金催化剂的活性除受载体影响外，纳米金粒子的粒度对反应的活性有着决定性的影响，纳米金的粒度越小，催化剂活性越高。     

二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化降解

研究了晶粒粒径相近的金红石相、锐钛矿相和混晶纳米二氧化钛对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质的光催化降解。结果表明,晶粒粒径相近的金红石相和锐钛矿相二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化效果相近,特别是在反应的开始阶段,两者的差异很小;随着反应时间的增加,金红石相纳米二氧化钛的催化能力稍优于锐钛矿相纳米二氧化钛。成分不同的混晶的催化能力相差较大,随着混晶中的金红石相含量增加,催化剂的催化效果有了显著的提高。实验中还发现,不同的催化剂对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质同时催化过程中,3种有机物降解程度的顺序均为甲萘胺>邻氯苯胺>苯胺。     

负载型纳米Pt颗粒的制备及催化性能研究EI北大核心

通过分散共聚制备了聚N-异丙基丙烯酰胺接枝聚丙烯腈/聚苯乙烯(PNIPAAm-g-PAN/PSt)聚合物微球,以氯铂酸(H2PtCl6)为金属源,乙醇为还原剂,将与酰胺基团配位的铂离子(Pt4+)还原成纳米铂(Pt)颗粒,负载在表面具有特殊形态的聚合物微球表面,制得了分散稳定的负载型纳米Pt颗粒,可用于催化苯胺的聚合等,通过改变反应温度可控制苯胺的聚合速率。     

负载型纳米Pt颗粒的制备及催化性能研究

通过分散共聚制备了聚N-异丙基丙烯酰胺接枝聚丙烯腈/聚苯乙烯(PNlPAAm-gPAN/PSt)聚合物微球,以氯铂酸(H2PtCl6)为金属源,乙醇为还原剂,将与酰胺基团配位的铂离子(Pt4 )还原成纳米铂(Pt)颗粒,负载在表面具有特殊形态的聚合物微球表面,制得了分散稳定的负载型纳米Pt颗粒,可用于催化苯胺的聚合等,通过改变反应温度可控制苯胺的聚合速率.     

超声化学法制备纳米二氧化钛

二氧化钛因其优良的光催化性能在环境保护方面得到广泛的关注和应用。本文研究了利用超声化学方法制备纳米二氧化钛的反应条件和影响因素。结果表明在超声波作用下 ,钛酸四异丁酯、TiCl4在温和条件下水解即可得到纳米二氧化钛。以钛酸四异丁酯为前驱体时 ,80℃时得到锐钛矿型纳米二氧化钛 ,而以TiCl4为前驱体时 ,得到纯的金红石型二氧化钛     

N-乙基苯胺的聚合动力学研究

以过硫酸铵为氧化剂,采用紫外光谱原位跟踪的方法对N-乙基苯胺在1.0mol/L的HCl溶液中的化学氧化聚合进行了动力学的研究.研究结果表明,聚合过程中,体系呈均相且颜色随聚合时间的延长而加深.中间产物和聚合物分别对应的吸收峰的强度也随EA和APS的浓度而变化.通过计算推导出了N-乙基苯胺的聚合速率与EA和APS的浓度的关系式.     

纳米结构磺化苯胺共聚物的合成与表征

在无任何外加添加剂的情况下,于盐酸介质中,通过苯胺(AN)与二苯胺磺酸(DPS)的化学氧化聚合制备了纳米结构导电磺化苯胺共聚物(PANDPS).研究了聚合条件对共聚物粒径和形貌的影响.结果表明,共聚物颗粒的大小和形貌随聚合条件的变化而变化,在AN/DPS摩尔比为50/50、单体浓度为0.2 mol/L、过硫酸铵/单体摩尔比为1/4、1.0 mol/L盐酸水溶液中25℃反应24 h,可以获得平均粒径为33 nm的共聚物纳米颗粒;而当单体浓度为0.1 mol/L,聚合反应72 h,其它聚合条件相同时则得到直径为130 nm～140 nm、长440 nm～1.35 μm的共聚物纳米棒.     

以氧化石墨烯为酸催化剂制备2,5-二甲基-N-苯基吡咯（英文）

介绍了氧化石墨烯作为一种高效且可回收的催化剂应用于2,5-己二酮与苯胺通过Paal-Knorr缩合反应合成N-取代吡咯。研究了反应时间、反应温度、溶剂、催化剂用量以及苯胺与2,5-己二酮的摩尔比对2,5-二甲基-N-苯基吡咯收率的影响。通过原位核磁技术在分子水平上跟踪了Paal-Knorr缩合的反应过程。结果表明在25℃下通过氧化石墨烯的催化作用反应6 h后吡咯的最大收率可达到90%。氧化石墨烯易回收,且经5次回收使用后还能表现出很好的循环使用性和高催化性能。     

花球状CuO/CeO2材料上HCN的催化消除

利用水热法和沉积沉淀法分别合成了微米级花球状CeO2载体和含有不同质量分数CuO纳米颗粒的负载型CuO/CeO2材料.考察CuO/CeO2材料对HCN的防护时间和消除率,并与KZ09-1防毒活性炭样品对HCN的防护性能进行比较,进而评价CuO/CeO2催化材料对HCN的防护性能.催化材料在25℃、体积空速为120000 h-1、水汽体积分数为5％的反应条件下,对130 mg/m3 HCN的防护性能为:10％CuO/CeO2>15％CuO/CeO2>5％CuO/CeO2>KZ091>3％CuO/CeO2>1％CuO/CeO2.考察反应温度对HCN消除率的影响发现,当反应温度为100℃、反应时间为2 h时,催化材料对HCN的消除率可达98％.考察不同反应温度条件下反应产物的选择性,对HCN在催化材料上的反应机理进行推测,当反应温度为25～50℃时,催化材料对HCN的消除以化学吸附为主,伴随有催化水解和催化氧化反应;当反应温度为50～100℃时,HCN在催化材料表面通过化学吸附、催化水解及催化氧化反应消除,其中催化水解和催化氧化占主导作用;当反应温度为100～200℃时,HCN在催化材料表面通过化学吸附、催化水解、催化氧化以及NH3-SCR反应协同消除.     

化学还原法制备小粒径金纳米粒子

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,用硼氢化钠还原氯金酸制备出金纳米颗粒,研究了还原剂和保护剂用量、反应温度及试剂加入顺序对金纳米颗粒粒径、形貌、分散性的影响。利用透射电子显微镜和紫外分光光度计对纳米金颗粒的形貌、分散性及尺寸进行表征。结果表明:采用硼氢化钠为还原剂时,硼氢化钠与氯金酸的摩尔比为3.75∶1,PVP与氯金酸的质量比为1∶1,反应温度为100℃并且在氯金酸和PVP的混合溶液中迅速加入硼氢化钠制备的金纳米颗粒均一、平均粒径在4.3nm、分散性好。同时研究了各个影响因素的作用方式并分析了原因。     

铜基催化剂的生产和催化苯胺N-甲基特性分析

N-甲基苯胺作为一种化工原材料,现阶段普遍使用在化工行业中,该试剂的基础原料为苯胺及甲醇,使用气相方法来制备N-甲基苯胺,该文探索的关键要点在于提升氧化铜-氧化锌-氧化铝催化剂的化学稳定性。经过深入研究氧化铜-氧化锌-氧化铝催化剂的生产条件及其辅助试剂的实际应用效果,为生产适当催化效果的催化剂带来参考价值,给从事相关技术领域的工程技术人员在其相关的工作中带来实际的学术价值。     

聚苯胺/纳米金复合材料的制备

利用双氧水既作为氯金酸的还原剂同时又作为苯胺的氧化剂来制备聚苯胺/纳米金复合材料。研究了双氧水与氯金酸反应时间的不同对苯胺聚合反应的影响;利用石英晶体微天平(QCM)装置和UV-Vis光谱实时监测苯胺的聚合反应速度,并对所得的复合材料进行了FT-IR光谱表征。结果表明,双氧水与氯金酸反应时间不同,苯胺聚合反应速率也不同。     

硅基体表面无钯活化化学镀镍工艺

硅材化学镀镍的活化是为了获取金属原子沉积中心,但现有的活化工艺存在种种不足。金纳米粒子具有小尺寸效应、表面与界面效应,呈现出良好的催化活性。采用金纳米粒子对硅基体进行活化后化学镀镍,并采用浸泡腐蚀试验,SEM及EDS测试将其与传统的钯活化法对比,研究了活化后的沉积速度及镀层形貌、结构、耐腐蚀性能,结果表明：金纳米粒子活...     

羟基化SBS模板合成金纳米粒子及表征

以羟基化SBS为模板,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,氯金酸为原料,硼氢化钠为还原剂,在一定反应条件下制备得到了金纳米粒子。采用紫外-可见光谱和透射电子显微镜等方法对所合成的纳米金样品进行了表征。结果表明,羟基化SBS可以为金纳米粒子的成核和长大起到较好的模板作用,金纳米粒子可以产生纳米金所具有的表面等离子态的特征吸收峰;改变合成条件,可以控制金纳米粒子特征吸收峰的位置;透射电子显微镜给出金纳米粒子具有球状形貌特征,且具有较窄尺寸分布。     

纳米反应器研究取得新成果

<正>在自然界中,化学转化往往以串联反应的形式在限域的空间内完成,这种限域的空间可以是几个纳米的酶也可以是微米级的细胞。受自然界的启发,化学家尝试构建各种微/纳米反应器,以期能够实现高效和连续的化学转化。杨启华研究员领导的研究组多年来在微/纳米反应器的合成和催化应用方面开展研究工     

苯环电子云效应对苯胺聚合反应影响的初步探索

以过硫酸铵(APS)为引发剂,亚硫酸氢钠为反应终止剂,分别以苯胺、2-甲氧基苯胺、对氨基苯磺酸为反应原料,合成了寡聚物。通过一维与二维核磁共振技术分别考察了在中性和酸性反应体系中生成的主要寡聚物化学结构,进而解释了形成这些产物的可能反应机理。通过研究模型化合物的反应规律,有助于深入了解苯胺聚合过程中苯环电子云密度与相应偶联方式之间的联系,对于聚苯胺及纳米结构聚苯胺的合成具有一定的理论指导意义。     

N,N′-二己基对苯二胺的合成

以对苯二胺为起始反应物,利用取代N-烷基化方法,与1-溴己烷进行直接烷基化反应,通过元素分析和光谱分析,证实了合成产物为N,N′-二己基对苯二胺,反应产物收率大于60%,单N-己基化选择性达到100%。     

超声化学制备单分散金纳米粒子

以乙二醇为溶剂和还原荆,氯金酸为反应前体物,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂和保护剂.在水的参与下,室温中用超声方法成功制备单分散的纳米金粒子.纳米金粒子尺寸大小约为10nm,颗粒形状均匀.并进一步探讨了制备纳米金粒子的影响因素.     

Ni包覆Al2O3粉体的RCVD法制备及机理研究

金属Ni包覆于陶瓷粉体的表面,可以促进其烧结、提高导电性或赋予新的功能性质.本文采用旋转化学气相沉积法(RCVD),利用二茂镍(NiCp_2)前驱体的热分解,借助载体氢气对反应的催化促进作用,在Al_2O_3粉体表面包覆了均匀分散的Ni纳米粒子,并研究了包覆温度和原料供应速率对反应产物物相、粒度和形貌的影响规律.研究表明,在包覆温度为450~550℃、前驱体二茂镍(NiCp_2)供给速率为(0.6~2.0)×10~(-6)kg/s条件下,通过对反应过程中镍纳米粒子的包覆温度和前驱体二茂镍(NiCp_2)供给速率调控可对镍纳米粒子的粒径大小和包覆层数进行调控.结合实验结果,分析了载体氢气对二茂镍反应的催化促进作用,阐述了旋转化学气相沉积条件下Ni纳米粒子在Al_2O_3粉体表面均匀包覆的过程与机制.通过调控包覆温度和原料供应速率,可以影响前驱体二茂镍的分解行为,从而调控镍纳米粒子在Al_2O_3粉体表面的包覆状态.     

液相硝基苯加氢Ni-Zr-B非晶态合金催化剂制备及结构表征

将化学还原法制备的Ni-Zr-B非晶态合金催化剂用于硝基苯液相加氢制苯胺的反应,并通过XRD,TEM和H2-TPD技术对催化剂进行表征,研究了Zr含量对Ni-Zr-B催化剂微观结构和其催化加氢性能的影响。结果表明,Ni-B非晶态合金催化剂表现出较高硝基苯转化率和苯胺选择性,Zr助剂的引入减小了催化剂非晶态结构短程有序范围和催化剂粒径,粒径由60nm减小至10nm左右;增多了Ni活性中心数,并减弱了Ni化学吸附氢强度,使得吸附的氢物种更易于在各吸附中心间迁移并参与反应,导致Ni-B非晶态合金催化硝基苯加氢的活性和选择性进一步提高。当Zr含量为8%时,催化剂具有最优的催化加氢性能,硝基苯转化率和苯胺选择性分别高达99.6%和100%。