丙烷选择氧化制丙烯醛VSbNbOx催化剂的研究

研制了V-Sb-Nb复合氧化物催化剂,考察了所制备催化剂在丙烷选择氧化制丙烯醛反应中的反应性能,运用XRD、FTIR、TPR、吡啶-TPD技术对催化剂的结构,可还原性和酸碱性进行了表证.结果表明当铌的掺杂量为0.1(Nb/V)时丙烯醛的得率最高,而铌的掺杂使得催化剂中钒锑氧化物的组成结构发生了改变,从而降低了催化剂的可还原性和酸量,提高了丙烯醛的选择性.     

铌的催化作用

综述了铌在酸催化和氧化催化反应中的作用。铌化合物为新型催化材料,在催化反应中,既可作为催化剂,也可作为催化剂载体或助剂。铌酸和磷酸铌在水解、水合等很多酸催化反应中具有良好的催化活性。在含铌载体负载的金属催化剂中,存在着载体与金属间的强相互作用,可用于选择性催化加氢反应。铌氧化物具备一定的氧化-还原能力,能增强用其掺杂或负载的氧化物催化剂的催化氧化活性。铌作为催化助剂,在低碳烃选择氧化反应中,可提高目标产物烯烃、醛、酸或腈的收率。铌催化剂还在光催化制氢等反应中显示出特殊的活性。     

正构烷烃临氢异构化反应研究进展

综述了对正构烷烃临氢异构化反应进行的研究.介绍了正构烷烃临氢异构化催化剂,主要是金属/固体酸构成的双功能催化剂.讨论 了正构烷烃临氢异构化反应理论,包括传统的择形催化理论、孔口催化和钥匙-锁催化理论 .重点总结了正构烷烃在双功能催化剂上的异构化反应机理,包括单分子反应机理和双分子 反应机理.详细讨论了影响双功能催化剂正构烷烃临氢异构化反应性能的主要因素.还综述 分析了碳氧化物和部分还原的氧化物异构化催化剂的研究进展及存在的问题.指出了正构烷烃临氢异构化催化剂的发展趋势.     

烃类晶格氧非定态选择氧化

以VPO催化剂上丁烷选择氧化制顺酐为例，说明对于用可变价金属的复合氧化物作为催化剂、按氧化还原机理进行的一大类烃类选择氧化反应，采用将催化循环的不同步骤在时间或空间上分离实现的方法，有可能大幅度提高反应的选择性，既节约资源，又减少CO2的排放。     

中国科学院金属研究所乙苯氧化脱氢制苯乙烯机理研究获进展

近日,中国科学院金属研究所研究团队采用基于低碳烷烃催化脱氢反应第一性原理的微观反应动力学模拟方法,研究纳米碳催化乙苯氧化脱氢制苯乙烯的反应机理。结果表明,该反应主要通过单活性态参与反应(ER)的机理发生,而自由基反应在特定条件下也起到重要作用。该研究成果发表于《美国化学会催化》杂志。通过烷烃催化脱氢反应可将低碳烷烃分子高效转化为同碳烯烃。但烷烃催化脱氢(直接和氧化)反应面临选择性低、积炭以及高能耗等问题,设计和开发新型高效催化剂是解决问题的关键。在分子水平上揭示催化剂性质和反应机理是筛选高效催化剂的前提条件。     

氧化物负载纳米金催化葡萄糖选择氧化

通过溶胶-固载法制备了不同氧化物负载的纳米金催化剂,并用于催化葡萄糖选择氧化。系统考察了pH值、反应温度、氧气体积分数、载体等对葡萄糖氧化的影响。结果表明：提高pH值、反应温度和氧气体积分数都有利于促进葡萄糖氧化反应进行;但过高的pH值及反应温度会导致副反应发生,降低葡萄糖酸的选择性;此外,对于不同氧化物负载的纳米金催化剂,结合ICP、BET、In situ DRIFT和TEM等表征可知,除了金纳米粒子尺寸,纳米金与载体间强相互作用也对葡萄糖选择氧化反应活性起重要影响。     

正丁烷选择氧化制顺酐钒磷氧化物催化剂的研究进展

综述了正丁烷选择氧化制顺酐钒磷氧化物(VPO)催化剂的研究进展。介绍了在催化剂前体制备过程中添加助剂以及负载 VPO 对 VPO 催化剂微观结构和性能的影响,分析了 VPO 催化剂的物相组成及各物相在催化反应中的作用,讨论了正丁烷选择氧化制顺酐的反应机理,指出采用活性位理论指导 VPO 催化剂的研制、提高活性化数量、增加可逆储氧量是未来 VPO 催化剂研究的发展方向。     

Zn-Pt-Re/ZSM-5催化剂上烷烃芳构化反应规律的研究;

以正己烷、正庚烷、正辛烷、甲基环戊烷及环己烷为模型化合物,在固定床连续微型反应器上研究不同碳数和结构的烷烃在催化剂Zn-Pt-Re/ZSM-5上的芳构化反应规律,并与传统重整催化剂的芳构化性能进行比较。结果表明：在反应温度小于450 ℃时不同烷烃生成芳烃从难到易的顺序为正己烷＞环己烷＞甲基环戊烷＞正庚烷≈正辛烷;在反应温度大于450 ℃时芳烃收率均在90％以上。烷烃在传统重整催化剂CB-8上直接脱氢环化生成环烷烃,然后再脱氢生成芳烃。烷烃在Zn-Pt-Re/ZSM-5催化剂上的反应按两种机理进行：小部分烷烃直接脱氢环化生成环烷烃,然后再脱氢生成芳烃;大部分烷烃先裂解为低碳烯烃,再发生聚合、环化、脱氢等反应生成芳烃。     

丙烷选择氧化制丙烯醛Mo-V-Te-Nb-O催化剂中Te和Nb的作用

考察了非负载和负载在SiO2上的Mo-V-Te-Nb-O催化剂中Te和Nb对丙烷选择氧化制丙烯醛的作用.载体SiO2和空白实验结果发现,在一定反应条件下,丙烷均相氧化脱氢生成丙烯的反应并没有发生.催化剂的实验结果表明,Mo-V-Te-O催化剂加入Nb后,丙烷转化率提高,但丙烯醛选择性下降.较高活性催化剂如MoxM1-xO2.8(M=V或Nb)和不适当的表面酸性可能是造成丙烯醛选择性下降的原因.活性催化剂在载体上的高分散和其表面酸性的降低,可能是在负载催化剂上比非负载催化剂上丙烯醛选择性好的原因.Te在催化剂中对丙烯醛选择生成起到至关重要作用.反应的活性组分应该是一种或几种氧化物,如高分散的Mo氧化物,Mo-Te,V-Te和Mo-V-Te复合金属氧化物,通过它们的协同效应有可能在弱的Lewis酸性位发挥其选择氧化制丙烯醛的作用.     

CO_2氧化低碳烷烃脱氢制低碳烯烃

对近年来国内外关于CO2氧化低碳烷烃脱氢制低碳烯烃的研究成果进行了综述。CO2作为温和的氧化剂应用于低碳烷烃氧化脱氢可提高反应的平衡转化率,抑制催化剂失活,是一个有应用前景的新工艺。用于此类反应的催化体系主要有Cr系和Ga系,但这两类催化剂的稳定性较差,通过调变催化剂载体表面的性质来改变活性组分与载体间的相互作用,可以提高催化剂的稳定性。不同催化体系中CO2的作用机制不同,Cr系催化剂上主要为氧化还原机理,而Ga系催化剂上则为异裂机理。为进一步提高反应效率,探索和研究同时具有脱氢与活化CO2能力的新催化体系是发展方向。     

磷钼杂多化合物催化剂上异丁烷的选择氧化

采用共沉淀法制备了一系列磷钼杂多化合物催化剂,利用XRD、FTIR等方法对合成的催化剂的结构和性质进行了研究,考察了引入V、Cu、Sb、As的催化剂的异丁烷氧化反应的活性。同时考察了反应温度、空速、烷氧比等反应条件对反应活性的影响。实验表明,催化剂中引入V、Cu、Sb、As提高了异丁烷氧化反应的活性和甲基丙烯醛、甲基丙烯酸的选择性。     

甲醛合成催化剂的研究进展

对甲烷直接氧化法、甲醇空气氧化法、甲醇脱氢法等甲醛制备方法的特点进行了介绍,综述了各制备方法中所用催化剂的研究进展。甲烷直接氧化法制甲醛的催化剂体系有Mo基催化剂、V基催化剂、含Fe催化剂等;甲醇空气氧化法制甲醛的催化剂体系主要有Ag催化剂及Fe-Mo催化剂;甲醇脱氢法制甲醛的催化剂体系有金属及其氧化物、碱金属盐及沸石分子筛催化剂;二甲醚选择氧化制甲醛的催化剂中,负载型MoOx和VOx催化剂的催化性能较好。开发二甲醚氧化法制甲醛的高效催化剂具有潜在的优势。     

铬系乙烯选择性齐聚催化剂的研究进展

线性α 烯烃是一类具有广泛用途的化工原料,乙烯选择性齐聚生产线性α 烯烃是最有发展前景的生产工艺。铬系催化剂因其高活性、高选择性、配体结构易调整等特点而成为乙烯选择性齐聚催化剂中的一个研究热点。本文主要从铬金属中心的氧化态、配体结构、催化剂的负载化等方面介绍铬系乙烯选择性齐聚催化剂的研究进展。      

催化剂上沉积钒氧化数对降低FCC汽油中硫含量的影响

过滤金属化合物与硫化物相互作用的分子模拟研究结果表明，低氧化数钒的氧化物有利于促进硫化物的转化。然而，工业运转中催化剂在进入反应器前已经历氧化再生，沉积于其上的钒处于高氧化数状态，为此提出了强化降低催化剂上沉积钒氧化数的“择效活化”方法。电子顺磁共振(ESR)结果表明，通过择效活化处理，催化剂上沉积钒的氧化数下降。重油微反评价结果表明，高钒活化剂进一步表现出明显优于高钒再生剂的降硫作用；高钒人工污染再生剂具有强于未污染剂的降硫作用，并且经择效活化后，高钒污染活化剂进一步表现出明显优于高钒污染再生剂的降硫作用，评价实验证实了分子模拟计算的结果。     

双环戊二烯制备戊二醛的研究

综述了以双环戊二烯(DCPD)为起始原料,经双环戊二烯解聚,环戊二烯(CPD)选择加氢,环戊烯(CPE)氧化制备戊二醛的工艺过程。重点介绍了选择加氢催化剂和氧化催化剂的类型和特点。     

Mo基复合金属氧化物催化丙烷氧化制丙烯醛

制备了Mo基复合金属氧化物(MoMxOn,M=C r,Co,Zn,Mn,Nb,Ce)催化剂,评价了不同金属含量的MoMxOn催化剂在不同温度下对丙烷选择性氧化制备丙烯醛反应的催化性能。在所研究的各种MoMxOn催化剂中,MoCo0.1On催化剂在773 K时的催化性能最佳,丙烯醛的收率为9.3%。Raman光谱和X射线衍射表征结果表明,除MoNbxOn催化剂外,其他各种MoMxOn催化剂中的主要物相是MoO3,说明MoO3可能对催化活性起重要作用。增加Co含量使MoO3衍射峰的相对强度发生改变,可能是引起MoCoxOn催化剂氧化性能下降的原因。     

丙烷选择氧化制丙烯酸现状与展望

综述了近年来由丙烷选择氧化制丙烯酸的研究进展、本领域面临的挑战和研究前景。重点介绍了3种催化剂体系:钒磷氧催化剂(VPOs)、杂多酸及其盐(HPCs)和复合金属氧化物(MMOs)。对各种催化剂体系的结构性能以及相关的研究进展进行了总结。     

分子氧环氧化苯乙烯的研究进展

分析比较了使用不同氧化剂应用于催化氧化烯烃反应中的优劣,综合评述了不同类型的催化剂催化分子氧环氧化苯乙烯反应的性能,指出了研究方向——将仿酶催化剂的高选择性和催化效果与非均相催化剂易于产物分离、重复利用率高等优点相结合,制备出用于分子氧环氧化苯乙烯的催化剂。     

用于天然气催化部分氧化制合成气的钙钛矿型催化材料的研究

对钙钛矿型晶格氧催化剂用于天然气部分氧化制合成气进行了研究,考察了AFeO3(A=La,Nd,Sm,Eu)型催化剂的性能以及A位元素,反应温度,催化剂的再氧化时间等对催化性能的影响。结果表明,由稀土金属(La,Nd,Sm,Eu)制得的AFeO3催化剂中以LaFeO3选择氧化性能最好,当其具有甲烷部分氧化活性时,基本不存在H2与晶格氧之间的氧化反应,少量的CO可在催化材料上被氧化为CO2。     

过氧化氢选择氧化合成精细化学品研究进展

综述了国内外近几年来过氧化氢选择氧化合成精细化学品方面的最新研究进展,分别从烯烃的环氧化、醛酮的氧化、烃类的选择氧化、烯烃的氧化裂解等方面评述了过氧化氢在催化氧化反应中应用的研究概况,并对过氧化氢在不同氰化过程中的氧化机理以及在催化氧化反应应用中存在的问题进行了探讨,提出了进一步提高过氧化氢的利用率以及在反应体系中原位生成过氧化氢是今后的主要发展方向。