新型择形分子筛MCM-68研究进展

分子筛材料的发展为择形催化的广泛应用提供了支撑,特别是ZSM-5分子筛的发明,促进了通过择形催化实现高选择性合成目的产物的工业应用,但ZSM-5主要针对小分子择形催化转化,在大分子择形催化转化上略显不足。研发大分子择形催化的新型分子筛,拓展择形催化工业应用成为材料界和工业催化领域的热点。综述了新型大分子择形催化分子筛MCM-68的研究进展,包括MCM-68的拓扑结构、合成方法和酸性能等。同时介绍了MCM-68在作为酸催化剂和择形催化剂方面的应用。MCM-68所具有的特殊孔道结构和强酸性等性能有望在重油加工和酸催化的精细化学品合成中应用。     

醛-酮催化氨化合成吡啶及其烷基衍生物研究进展

醛-酮催化氨化合成吡啶及其烷基衍生物(俗称吡啶碱)是工业生产吡啶类化合物的主要方法。对醛-酮催化氨化合成吡啶碱的反应机理、催化剂的进展进行了介绍,阐述了无定形硅铝酸盐作为催化剂合成吡啶碱选择性和寿命低的原因,以金属对无定形硅铝酸盐或择形硅铝酸盐分子筛进行修饰可改进催化剂的催化性能。择形硅铝酸盐分子筛的酸性对吡啶类产物的分布有显著影响,改变分子筛的硅铝比,可以调节催化剂的酸性,从而提高生成吡啶碱的选择性。     

改性ZSM-5分子筛上乙醇胺催化胺化合成乙撑胺

研究了改性的ZSM-5沸石分子筛：F-ZSM-5、NiO-ZSM-5以及普通的H-ZSM-5沸石分子筛,在乙醇胺(MEA)催化胺化合成乙撑胺的反应中的催化性能。重点考察了催化剂酸性以及反应温度对反应的影响。F-ZSM-5与H-ZSM-5相比,有较高的酸中心密度和强度,反应中有利于生成乙二胺(EDA)。而NiO-ZSM-5含有大量中等强度的酸中心,有利于三乙烯二胺(TEDA)生成。以F-ZSM-5和NiO-ZSM-5为催化剂,在t=340℃、重量时空速度WHSV：1．1h～、NH3：MEA：H20=4．5：1．0：1．0的反应条件下,原料MEA的转化率分别为52-31％和96．40％：产物EDA、PIP、TEDA的选择性分别为8．60％、20．49％、46．99％和2．98％、13．24％、66．10％。当温度大于340℃时,MEA的转化率略有提高,但上述所希望的三种产品的选择性由于副反应的增多而很快下降。     

多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用

多级孔道ZSM-5分子筛具有微孔沸石分子筛良好的择形催化性能和介孔材料优异的传质扩散性能,在催化领域显示出良好的应用前景。本文综述了近年来多级孔道ZSM-5分子筛的研究进展,重点介绍了多级孔道ZSM-5分子筛的不同合成方法,包括后处理法、硬模板法和软模板法等,同时介绍了不同方法得到的多级孔道ZSM-5分子筛在催化反应中的应用,分析表明多级孔道ZSM-5分子筛以其良好的扩散性能和适宜的酸性提高了反应转化率和目标产物选择性。最后对多级孔道ZSM-5分子筛的发展方向进行了展望,指出研发简单、经济和环保的新合成路线是多级孔道ZSM-5分子筛发展中的重大挑战,深入研究多级孔道分子筛中介孔的形成机理和开发具有多级孔道整体式催化剂以及负载型多级孔道ZSM-5分子筛是今后的研究重点。     

稀土分子筛固体碱催化剂Ln（PO_2NH）_3的制备及其催化性能

文章报道合成了系列稀土分子筛固体碱催化剂Ln（PO2NH）3,通过XRD,IR,TG对其结构及热稳定性进行表征,并对其Knoevenagel催化性能进行研究。结果表明此催化剂具有二维的孔道结构,热稳定性较高,可在400℃以下保持有机胺碱性基团-NH稳定存在。对苯甲醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应表现出良好的碱催化活性,转化率范围在61%～66%。     

低温费托合成蜡油加氢裂化精制技术的研究进展

低温费托合成技术因具有产品质量性好、反应耗能低、生产能力大且催化剂种类广泛等优点在煤化工领域备受关注,低温费托合成的蜡油产品可通过加氢裂化精制获取高品质清洁油品,具有巨大的应用价值。本文首先阐述了费托合成的产物特性,分析了加氢裂化过程的反应特点、双功能催化剂的碳正离子反应机理及蜡油主要反应历程。在此基础上,着重综述了蜡油加氢裂化双功能催化剂的研究进展,讨论了活性金属组分、载体以及助剂对加氢裂化过程的影响,分析表明活性金属的负载量、载体的酸量和孔道结构对催化性能有极大影响,合理优化和平衡加氢金属活性位和裂解酸性位是确保蜡油加氢裂化催化剂活性的关键。更为重要的是,基于分子筛载体的择形效应,实现载体多级孔结构和活性位的理性集成无疑会促进蜡油加氢产物的合理分布。     

铁改性多级孔丝光沸石在缩合胺化反应中的应用

为了明确铁物种及其分布对缩合胺化反应性能的作用机制,采用浸渍法、沉淀法、水热后处理法制备系列铁改性多级孔丝光沸石,考察其在乙醇胺(MEA)缩合胺化反应合成乙二胺(EDA)中的应用;结合XRD、N₂-吸脱附曲线、SEM、TEM、NH₃-TPD、Py-IR、UV-Vis等表征手段,探讨了改性方法对Fe物种、物相结构、表面酸性及催化反应性能的影响规律。结果表明,水热后处理法制备的Fe/M-MOR(H)中铁物种主要以孤立八面体Fe、低聚态Fe_xO_y及纳米Fe_xO_y簇形态存在,被定向锚定在分子筛外表面和介孔内;孤立八面体Fe会导致B酸酸量增多,B酸与L酸酸量比(B/L)升高,是EDA选择性增加的主要原因;低聚态Fe_xO_y和纳米Fe_xO_y簇对缩合胺化具有协同催化作用,有助于反应速控步骤的进行;在温度为310℃,压强为4.0MPa, NH₃、MEA和H_...     

乙醇胺催化合成乙撑胺的研究

以乙醇胺（MEA）为原料,ZSM-5分子筛为催化剂,采用缩合工艺合成了乙撑胺。考察了反应温度、n（NH3）∶n（MEA）及空速LHSV（MEA）对乙醇胺的影响。反应所用原料为质量分数50%的乙醇胺溶液。为增加乙二胺（DEA）和哌嗪（PIP）的选择性,适宜的条件为：n（NH3）∶n（MEA）=13,LHSV（MEA）=0.300 h-1,反应温度350℃,选择性S（DEA）=17.78%,S（PIP）=20.46%,S（TE-DA）=21.99%,转化率约为70%。     

原位合成纳米Ga/Al-ZSM-5分子筛及其催化正己烷芳构化反应性能

具有独特的三维交叉孔道结构和择形催化作用的ZSM-5分子筛是芳构化反应较适宜的催化剂.但是具有微米尺度的硅铝酸盐分子筛较大的晶粒会限制产物的生成和扩散,其较强的酸性还会导致催化剂因积炭而快速失活.为了解决这些问题,采用预制晶种引导法原位合成了Ga部分同晶置换的系列纳米Ga/Al-ZSM-5分子筛催化剂,并通过加入改变介...     

甲醇与氨在分子筛催化剂上选择性合成一,二甲胺的研究进展概况

本文综述了甲醇与氨在分子筛催化剂上气相胺化选择性合成一甲胺和二甲胺的反应机理、分子筛的择形选择作用、使用的分子筛种类等方面的研究进展概况及国内在这方面的研究水平和工业化状况。     

ZSM-5分子筛催化合成乙撑胺

研究了从单乙醇胺 (MEA)和氨合成乙撑胺。所用的催化剂为 ZSM- 5分子筛。反应条件为 :t=2 80～ 3 6 0°C,p=2 .0～ 8.0 MPa,NH3/MEA=5～ 5 0 (摩尔比 )。反应对 EDA、PIP、TEDA的选择性较高 ,MEA的转化率可达到 85 %。     

气相催化合成四氢吡咯的研究进展

综述了气相催化合成四氢吡咯杂环的研究进展,包括四氢呋喃和1,4-丁二醇为原料与氨胺化合成法,ω,ω’-氨基丁醇催化环合法、加氢脱氮法、电化学法等。主要介绍了1,4-丁二醇和四氢呋喃为原料的生产技术路线,揭示了还原胺化和缩合胺化反应合成四氢吡咯中催化剂的特点,以及催化剂载体、助剂组分对胺化反应的影响,指出今后的发展方向是开发具有高效、高选择性催化剂和环境友好合成工艺。     

Progress of vanadium phosphorous oxide catalyst for n-butane selective oxidation

The utilization of lighter alkanes into useful chemical products is essential for modern chemistry and reducing the CO₂ emission. Particularly, n-butane has gained special attention across the globe due to the abundant production of maleic anhydride (MA). Vanadium phosphorous oxide (VPO) is the most effective catalyst for selective oxidation of n-butane to MA so far. Interestingly, the VPO complex exists in more or less fifteen different structures, each one having distinct phase composition and exclusive surface morphology and physiochemical properties such as valence state, lattice oxygen, acidity etc., which relies on precursor preparation method and the activation conditions of catalysts. The catalytic performance of VPO catalyst is improved by adding different promoters or co-catalyst such as various metals dopants, or either introducing template or structural-directing agents. Meanwhile, new preparation strategies such as electrospinning, ball milling, hydrothermal, barothermal, ultrasound, microwave irradiation, calcination, sol–gel method and solvothermal synthesis are also employed for introducing improvement in catalytic performance. Research in above-mentioned different aspects will be ascribed in current review in addition to summarizing overall catalysis activity and final yield. To analyze the performance of the catalytic precursor, the reaction mechanism and reaction kinetics both are discussed in this review to help clarify the key issues such as strong exothermic reaction, phosphorus supplement, water supplement, deactivation, and air/n-butane pretreatment etc. related to the various industrial applications of VPO.     

改性ZSM-5分子筛催化合成哌嗪

研究了不同金属离子改性得到的M-ZSM-5分子筛在以乙二胺(EDA)为原料合成哌嗪反应中的催化性能。通过NH3-TPD和BET法对催化剂进行表征,结果表明,经过离子交换后HZSM-5的骨架结构没有发生变化,仅仅是表面酸性发生了变化。重点考察了催化剂酸性对反应的影响,实验表明,提高弱酸和中强酸中心所占比例有利于哌嗪(PA)和三乙烯二胺(TEDA)生成。以Zn-ZSM-5和Zn/K-ZSM-5为催化剂,在常压,t=360℃,空速为0.25 g/(min.h),m(EDA)∶m(H2O)=4∶6的反应条件下,原料EDA的转化率分别为94.1%和82.6%;产物PA和TEDA的选择性分别为45.5%,42.1%和29.4%,50.1%。     

合成气直接催化转化制低碳烯烃研究进展

合成气直接催化转化制乙烯、丙烯等低碳烯烃因具有原料来源广泛、流程较短等优点,成为目前合成气催化转化和烯烃制备技术的一个重要发展方向。本文首先介绍了合成气经费托合成直接制备低碳烯烃的路线（FTO）,简单概括了铁基和钴基催化剂的研究进展以及催化反应机理。随后重点综述了近年来提出并发展的基于双功能催化体系的合成气直接制低碳烯烃路线（STO）,详细阐述了金属氧化物的组成、配比等以及分子筛的酸性、孔道等性质对反应性能的影响,同时讨论了双功能催化体系以乙烯酮或甲醇/二甲醚为关键中间体的催化反应机理。最后对双功能催化体系的研究方向和挑战进行了展望。     

Bridging gap between chemo- and biocatalysis: strategies and applications

The chemoenzymatic cascade catalysis combines the broad reactivity of chemical catalysis with the high selectivity of biocatalysis, and is an effective way to asymmetrically synthesize high value-added chiral compounds. However, the incompatibilities between the chemo- and biocatalysts as well as between their respective reaction conditions greatly restricted the development of this field. The design of feasible approaches to solve these problems can achieve the compatibility and complementary advantages of the two catalytic categories, thus making the chemoenzymatic cascade catalytic reactions more widely applied. In this review, the recent progress in developing strategies to overcome the incompatibility between chemical catalysis and enzymatic catalysis, such as temporal separation, spatial separation and integrated catalysts, is reviewed. The applications of chemoenzymatic cascade catalysis in dynamic kinetic resolution of chiral compounds and synthesis of chiral drugs are also introduced. Finally, the future limitations and the development trends of this field are prospected.     

架起化学-酶催化之间的桥梁：构建策略及催化应用

化学-酶级联催化结合了化学催化的广泛反应性与生物催化的高选择性,是不对称合成高附加值手性化合物的有效途径。然而,化学催化剂和酶之间以及它们反应条件之间的不相容性极大地限制了这一领域的发展。因此设计可行的方法解决这些问题,实现两种催化范畴的兼容和优势互补,将使化学-酶级联催化反应得到更广泛的应用。综述了近年来克服化学催化与酶催化不相容性所采取的一些策略以及相关的研究进展,如时间分隔、空间分隔和集成催化剂等,并介绍了化学-酶级联催化在手性化合物动态动力学拆分及手性药物合成方面的应用,最后展望了该领域未来的局限性和发展趋势。     

金属有机框架孔径调控进展

金属有机框架(MOFs)以其可灵活调节的孔道结构、大孔隙率和大比表面积等特点受到广泛关注。设计并构建能够实现目标功能的、具有合适孔径分布的MOFs材料关系到MOFs材料在分离、催化以及质子传导等领域中的应用。综述了MOFs材料孔径的主要调控方法,包括原位合成调控、后合成修饰调控、穿插调控以及辅助合成调控,总结了四种调控方法的特点和不足,并对未来MOFs孔径调控的发展方向进行了展望。     

非离子型X射线造影剂中间体1-氨基-2,3-丙二醇的合成

采用环氧氯丙烷酸性水解,再用质量分数为２５％的氨水胺化的方法合成了非离子型Ｘ射线造影剂中间体１ 氨基 ２,３ 丙二醇。考察了反应液酸度对环氧氯丙烷水解反应的影响,确定ｐＨ＝４是水解反应的最佳条件。胺化反应结束后,用甲醇将物料溶解,过滤除去反应生成的盐后再进行减压精馏,将胺化反应的收率由文献值７０％左右提高到９０％以上。用滴定法测得１ 氨基 ２,３ 丙二醇的纯度为９７５％。     

非离子型X射线造影剂中间体1-氨基-2,3-丙二醇的合成

采用环氧氯丙烷酸性水解,再用质量分数为２５％的氨水胺化的方法合成了非离子型Ｘ射线造影剂中间体１氨基２,３丙二醇。考察了反应液酸度对环氧氯丙烷水解反应的影响,确定ｐＨ＝４是水解反应的最佳条件。胺化反应结束后,用甲醇将物料溶解,过滤除去反应生成的盐后再进行减压精馏,将胺化反应的收率由文献值７０％左右提高到９０％以上。用滴定法测得１氨基２,３丙二醇的纯度为９７５％。