选择性光催化氧化环己烷合成环己酮与环己醇

以V2O5/Al2O3、二氧化钛及其掺杂物为催化剂,有选择的光催化氧化环己烷合成环己酮和环己醇,探讨了光强度、时间、氧气含量等对催化效果的影响.实验结果表明,掺杂稀土元素铈和铕的二氧化钛催化效果较好;二氧化钛及其掺杂物在通氧气的条件下比通空气时环己醇产量高;二氧化钛及其掺杂物的酮醇比比V2O5/Al2O3高.     

自组装技术制备Au/SiO2催化剂及其催化空气氧化环己烷的性能研究

通过自组装方法制备了Au/SiO2纳米复合催化剂,并采用透射电镜、X-射线衍射、原子吸收光谱、紫外-可见光谱和氮吸附脱附（比表面积及孔结构分析）对其进行表征。以空气氧化环己烷制备环己酮和环己醇为探针反应,在不加入任何溶剂或助催化剂的条件下考察了金含量、反应温度、压力、时间及焙烧温度对催化剂活性的影响。结果发现,金负载量为1%的Au/SiO2催化剂经500 ℃焙烧,在最佳温度、压力和反应时间下,表现出良好的催化活性,环己烷转化率最高可达10.1%, 环己酮和环己醇的总选择性约为92%。     

改性钒磷氧化物催化剂液相选择性氧化环己烷

用浸渍法制备了Fe,Co,Ni,Bi改性的钒磷氧化物(VPO)催化剂,对催化剂进行了XRD和SEM表征,用氧化还原滴定法测定了不同晶相催化剂中钒的平均价态,并以环己烷为原料、H_2O_2,为氧化剂,考察了金属改性对VPO催化剂液相催化氧化环己烷合成环己酮性能的影响。结果表明,几种催化剂对液相催化氧化环己烷合成环己酮反应的催化活性由大到小的顺序为:Bi-VPOFe-VPONi-VPOCo-VPOVPO。在环己烷用量0.6 mL、丙酮用量10mL、催化剂Bi-VPO加量0.015g、H_2O_2,用量3mL、65℃、反应时间8h的条件下,环己烷转化率为81.4%,环己酮和环己醇收率分别为58.2%和23.2%。     

碱金属掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂K^＋或Cs^＋的纳米TiO2催化剂。以甲基橙为目标降解物,研究了K^＋或Cs^＋的掺杂量对纳米TiO2光催化活性的影响,讨论了催化剂加入量以及催化降解时间对甲基橙降解效果的影响。结果表明,适量掺杂K^＋能够提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂量（摩尔分数）为1％;掺杂Cs^＋只会降低TiO2的光催化活性。对浓度为20mg／L的甲基橙溶液进行催化降解,催化剂K^＋-TiO2（K^＋掺杂量1％）最佳用量为2g／L,降解时间60min,甲基橙的降解率可达98％。     

溶剂热合成条件对氮掺杂TiO2形貌及性能的影响

考察了在乙二胺体系下氮掺杂TiO2的合成机理,以及溶剂热体系酸碱性、反应时间、原料等对氮掺杂TiO2形貌的影响,并考察其在可见光条件下的光催化氧化活性.结果表明.碱性条件和反应时间的延长有利于TiO2纳米棒的生长;后处理的方法无法实现P-25 TiO2形貌的转变;乙二胺溶剂热处理后P-25 TiO2的紫外-可见吸收光谱吸收边带明显红移,说明在乙二胺的碱性环境中,TiO2晶体结构被部分破坏,为氮原子的掺杂提供了条件.氮元素的掺杂量和棒状结构共同影响氮掺杂TiO2纳米棒在可见光和紫外光条件下的光催化活性.在可见光条件下,反应6 h后.氮含量为1.7%的催化剂的苯酚降解率高达97.9%,其TOC降解率为95%.     

Dawson型磷钼钒杂多酸催化环己醇氧化制备环己酮

合成了 Dawson 型磷钼钒杂多酸,采用傅里叶变换红外光谱和 X 射线衍射等方法表征了磷钼钒杂多酸的结构;以环己醇为原料、H_2O_2为氧化剂、磷钼钒杂多酸为催化剂制备了环己酮,考察了催化剂的钒含量、溶剂的类型和反应条件(催化剂用量、H_2O_2用量、反应时间和反应温度)对环己醇氧化反应的影响。实验结果表明,钒含量适中的 H_8P_2Mo_(16)V_2O_(62)催化剂活性最高,乙腈是该反应的优质溶剂。环己醇催化氧化制备环己酮的适宜反应条件为:环己醇0.05 mol、H_8P_2Mo_(16)V_2O_(62)催化剂用量0.25 mmol、质量分数30%的 H_2O_2溶液用量20 mL、反应时间2 h、反应温度80℃、乙腈用量10 mL;在此条件下,环己醇转化率为59.3%,环己酮选择性为73.5%。     

环己烷在Au-Co/HZSM-5催化剂上选择性氧化的研究

采用浸渍法制备了Au-Co/HZSM-5催化剂,并研究以空气为氧化剂的环己烷选择性氧化反应.结果表明,在Au-Co/HZSM-5催化剂中Co、Au的质量分数分别为5.0%和0.3%时活性最好;以该剂作为催化剂催化环己烷氧化反应,在反应压力4.0 MPa、反应温度410 K的条件下反应300 min,可使环己烷的转化率达到12.4%,环己酮和环己醇的总选择性达到95.3%.Au-Co/HZSM-5催化剂重复使用4次后活性略有下降.     

Pr3+/TiO2催化剂制备及其光催化性能研究

采用改进的溶胶-凝胶法和微波加热法制备了Pr3+掺杂的TiO2光催化剂,运用DRS光谱技术对催化剂进行了表征,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察了TiO2和Pr/TiO2试样的光催化性能.实验结果表明,Pr3+的掺杂明显改善了TiO2的光催化性能和吸光性能,与TiO2相比,Pr/TiO2试样的UV-Vis光谱吸收边红移,吸光度增强,光催化降解罗丹明B的速率提高了约一个数量级.     

硫、氮共掺杂TiO2纳米棒的合成及其光催化活性

以乙二胺为介质,采用溶剂热法制备S、N共掺杂TiO2纳米棒.并考察其可见光条件下光催化氧化苯酚活性.结果表明,S、N共掺杂TiO2对可见光的吸收优于N掺杂的TiO2.采用溶剂热法合成的S、N共掺杂纳米TiO2为短棒状,略有团聚,直径大约为10～15 nm,长度大约为80～120 nm.S原子在TiO2中以两种状态存在:一部分S原子以S6+的形式取代了阳离子Ti4+的位置;另一部分S原子以S2-的形式取代了TiO2中O原子的位置.N原子部分取代了O原子,进入TiO2晶格中,有效实现了N元素掺杂.在S、N共掺杂TiO2中,S元素和N元素含量存在最佳值.S含量为0.22%、N含量为1.15%时,S、N共掺杂TiO2的苯酚光催化降解性能最好,其降解率为95.2%,TOC转化率为91.0%.     

环己烷在Au-Co/HZSM-5上选择性氧化的研究

采用浸渍法制备了Au-Co/HZSM-5催化剂，并研究以空气为氧化剂的环己烷选择性氧化反应。结果表明，在Au-Co/HZSM-5催化剂中Co、Au的质量分数分别为5.0%和0.3%时活性最好；以该剂作为催化剂，在反应压力4.0 MPa、反应温度410 K的条件下反应300min，可使环己烷的转化率达到12.4%，环己酮和环己醇的总选择性达到95.3%。Au-Co/HZSM-5催化剂连续使用4次后活性基本不变。     

过渡金属对Au-Pd/TiO_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

研究了掺杂过渡金属Ru,Ni,Co对Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫活性的影响,并采用X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱、程序升温还原和程序升温脱附等方法对TiO2-Al2O3复合载体、Au-Pd/TiO2-Al2O3和Au-Pd-TM/TiO2-Al2O3(TM表示过渡金属)催化剂进行了表征。实验结果表明,掺杂过渡金属未改变Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的结构;掺杂Ru或Ni增强了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的活性组分与TiO2-Al2O3复合载体的相互作用,降低了反应活化能,提高了催化剂活性组分的分散度和活性比表面积,改善了Au-Pd/TiO2-Al2O催化剂的吸附性能,从而提高了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂催化噻吩加氢脱硫的活性;而掺杂Co的效果则与之相反。     

四氯化锡掺杂聚苯胺催化合成环己酮1，2-丙二醇缩酮

以聚苯胺(PAn)和SnCl_4为原料,制备了掺杂率为11.1%(质量分数)的SnCl_4掺杂PAn(PAn-SnCl_4)催化剂。以PAn-SnCl_4为催化剂、环己酮和1,2-丙二醇为原料合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮;考察了PAn-SnCl_4催化剂对缩酮化反应的催化活性;通过单因素实验及正交实验,考察了原料配比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对环己酮1,2-丙二醇缩酮收率的影响。实验结果表明,在n(环己酮):n(1,2-丙二醇)=1:1.5、催化剂用量占反应物料总质量的2.5%、带水剂环己烷用量18 mL、反应时间1.0 h的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率达85.86%,产品纯度为99.54%。催化剂的重复使用性好,重复使用5次后环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率仍达80.02%。     

Pd/Hβ和Pd/Ce-β在水相苯酚加氢脱氧反应中的催化性能

 以Hβ和Ce-β为载体,采用等体积浸渍法制备了Pd/Hβ和Pd/Ce-β催化剂(1%,质量分数)。以含5.0%(质量分数)苯酚的水溶液作原料,考察了该催化剂在苯酚水相加氢脱氧(HDO)反应中的催化性能。研究发现,苯酚水相HDO反应中环己酮加氢生成环己醇的反应是速率控制步骤,双环产物主要源于中间产物环己酮与环己醇的烷基化反应。Ce的引入可提高Pd催化剂的HDO活性,促进催化加氢活性,而抑制烷基化反应。     

(CTAB)_9[Sb_(1.0)W_9O_(33)]催化氧化环己醇制备环己酮

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了K9[Sb1.0W9O33],再用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对其改性,得到相转移催化剂(CTAB)9[Sb1.0W9O33];以过氧化氢氧化环己醇制取环己酮为探针反应,考察了催化剂制备过程中n(Sb)∶n(W)以及n(过氧化氢)∶n(环己醇)、n((CTAB)9[Sb1.0W9O33])∶n(环己醇+过氧化氢)、反应温度、反应时间等反应条件对氧化反应的影响。实验结果表明,当n(Sb)∶n(W)=1.0∶9时制得的(CTAB)9[Sb1.0W9O33]催化剂活性最高;氧化反应的适宜条件为:n(过氧化氢)∶n(环己醇)=1.5、n((CTAB)9[Sb1.0W9O33])∶n(环己醇+过氧化氢)=0.001 2、反应温度353K、反应时间2.0h;在此条件下,环己醇转化率为97.4%,环己酮选择性为99.7%。催化剂经XRD表征,揭示了(CTAB)9[Sb1.0W9O33]的微观结构和内在规律性,搀杂少量CTAB,[Sb1.0W9O33]9-保持原来的基本结构,[Sb1.0W9O33]9-与CTAB+之间存在协同效应,有效提高了环己酮的选择性。     

空心钛硅分子筛在环己烷温和氧化反应中的催化性能

在以H₂O₂为氧化剂的环己烷液相温和氧化反应体系中,对空心钛硅分子筛(HTS)的催化性能进行了系统研究,详细考察了不同反应条件包括反应时间、反应温度、反应物料配比及催化剂用量对HTS催化性能的影响。结果表明,在温和反应条件下,HTS催化环己烷氧化反应中,环己酮和环己醇是主要产物;在优化的反应条件下,酮醇产率超过40%,酮/醇摩尔比大于2.0。     

己二酸的结晶热力学研究

利用激光监测装置,采用合成法测定了己二酸在水、环己酮、环己醇、环己酮与环己醇混合溶剂(n(环己酮)∶n(环己醇)分别为1∶1,3∶7,7∶3)中的溶解度和超溶解度。己二酸在上述溶剂中的溶解度均随溶液温度升高而增大。己二酸在水中的溶解度随温度变化较大,当溶液温度由28℃左右升至78℃左右时,其溶解度可增大20倍。己二酸在环己酮、环己醇、环己酮与环己醇混合溶剂中的溶解度随温度变化较小,当溶液温度由28℃左右升至78℃左右时,其溶解度可增大4~10倍。用三次多项式关联己二酸溶解度与溶液温度的关系,溶解度的计算值与实验值最大相对误差为3.33%。己二酸在6种溶剂中的结晶介稳区宽度随温度的升高而减小,降低搅拌转速可使结晶介稳区宽度增大。己二酸在水中的结晶介稳区宽度最小,平均为5.72℃;在环己酮中的结晶介稳区宽度较大,平均可达14.90℃。     

Cu/ZSM-5催化剂的表征及其环己醇脱氢性能

以制备的ZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了一系列Cu负载量不同的Cu/ZSM-5催化剂。采用X射线衍射、氢气程序升温还原、吸附氨气程序升温脱附和BET等方法对Cu/ZSM-5催化剂进行了表征,用H2-N2O滴定法测定了Cu金属的比表面积和分散度。以环己醇气相脱氢制备环己酮为探针反应对Cu/ZSM-5催化剂的催化性能进行了评价。实验结果表明,Cu负载量影响Cu物种在载体表面的状态和分布,Cu是环己醇脱氢反应的活性中心,其比表面积、分散度与Cu/ZSM-5催化剂的活性相关,Cu/ZSM-5催化剂的B酸中心与环己醇脱氢反应的选择性相关。Cu质量分数5%的Cu/ZSM-5催化剂上Cu金属的比表面积较大而B酸中心较少,显示出很高的环己醇转化率(58.7%)和较好的环己酮选择性(97.2%)。     

环己醇脱氢新型催化剂的研究

研制了新型环己醇脱氢制环己酮催化剂 ,系统考察了催化剂组份和制备条件对催化性能的影响。筛选出了高性能催化剂 ,并考察了催化剂预处理条件、反应温度、空速等对环己醇转化率和环己酮选择性的影响。在模拟工业生产条件下 ,进行了 15 0 0h稳定性考察。在此基础上 ,制备了工业剂型催化剂 ,并进行了基本物性和催化活性测定     

类水滑石的合成及其催化环己醇脱氢反应的研究

用水热法合成了一些类水滑石 ,考察了它们在环己醇脱氢制备环己酮的反应中的催化活性。对 HTCu Zn Al和 HT Cu Mg Al用 XRD、IR、DTA等手段进行了表征。研究表明这两种类水滑石具有很高的催化活性 ,在温度 1 80℃时 ,环己醇转化率达 99%以上 ,选择性为 1 0 0 % ,HT Cu Zn Al的催化性能优于 HT Cu M-g Al