碳纳米管管腔在催化反应中的应用

综述近年来碳纳米管管腔对催化反应性能调变作用的研究进展,重点介绍碳纳米管管腔空间限域效应、空间富集效应和电子调变效应在催化反应中的应用,碳纳米管管腔的空间限域效应能够调节催化剂粒子大小,在反应过程中限制粒子团聚,有效维持反应活性和稳定性。碳纳米管管腔的空间富集效应通过管腔择形、选择吸附及脱附等影响催化反应中反应物和产物分子在管腔内活性位周围的扩散行为,从而影响反应活性和目标产物选择性。石墨烯片卷曲形成碳纳米管的过程中,造成碳纳米管管腔内缺电子管腔外富电子的特殊电子结构,影响组装于管腔内催化剂的电子性质,起到有效调变反应活性和产物选择性的作用。     

金属氧化物纳米催化剂的晶面效应研究进展

纳米催化剂因尺寸效应具有优异的催化活性、选择性和稳定性,成为研究热点。在多相催化反应中,纳米催化剂不同的晶面因原子排布和密度不同,表现出不同的催化特性,即纳米催化剂的晶面效应。在纳米催化剂中,金属氧化物作为重要的催化剂和催化剂载体备受关注,通过对Ti O2、Co3O4和Ce O2金属氧化物特征晶面的表面结构进行分析,综述在特定催化反应中不同晶面催化性能和表面结构的关系以及不同晶面的表面结构在催化反应中的反应途径与机理。     

中空纳米材料功能化及在催化反应中的应用

近年来,中空纳米材料以其独特的结构和优异的性能,在许多学科研究中引起了广泛的关注。中空纳米结构具有高的比表面积、明确的活性中心、有限的孔隙空间和可调的传质速率,可在光催化、电催化、均相、非均相等多种催化反应中作为催化剂、载体和反应器。基于最先进的合成方法和表征技术,研究者们致力于中空纳米材料有目的功能化,以用于研究催化机理和复杂的催化反应。本文综述了如何构筑纳米反应器以实现更高活性和选择性的催化反应。尤其是关于中空纳米材料的表面功能化策略,具体包括形貌和组成改性、包封、多壳层构筑、单原子位点设计、表面分子工程化等五大部分,为中空纳米材料功能化变为有效催化剂的合理设计和开发提供了理想的模型。     

纳米金催化剂在CO低温氧化和选择性氧化中的研究进展

介绍了纳米金催化剂在CO低温氧化和丙烯直接环氧化反应中的研究进展。在CO低温氧化反应中,催化剂的活性相和载体都具有明显的尺寸效应,纳米金颗粒和载体之间的相互作用主要表现载体不仅可以改变纳米金颗粒的大小和形状,而且也影响了氧的活化,从而提高反应活性;在丙烯直接环氧化反应中,由H2和O2在金颗粒表面反应生成的过氧化物种是反应中间体;在选择性氧化和选择性加氢反应中,金催化剂表现出优良的活性和稳定性。     

纳米复合材料

(续 2 0 0 1年第 3期 )3　实际应用3 1　工业催化由于纳米粒子本身性质稳定 ,表面活化中心多 ,比表面积大 ,作为催化剂无细孔 ,无其他成份 ,能自由选择组分 ,使用条件温和、方便 ,具有优良的催化活性和催化反应选择性。在高分子聚合物氧化、还原及合成反应中用纳米粒子如纳米态铂、银、氧化铝、氧化铁等作为催化剂 ,可大大提高反应效率 ,控制反应速度 ,甚至使原来不能进行的反应得以快速进行。纳米粒子具有许多奇异的物理和化学性能 ,如金属为导体 ,但纳米金属微粒在低温下呈现电绝缘性 ,纳米磁性金属的磁化率是普通金属的 2 0倍。将金属铂…     

氯代硝基苯催化加氢合成氯代苯胺的催化剂研究进展

综述了近期氯代硝基苯催化加氢合成氯代苯胺的催化剂研究进展,对贵金属(包括贵金属纳米簇催化剂及负载型贵金属催化剂)、骨架镍及非晶态合金等催化剂的结构和性能特点进行了分析和比较。贵金属催化剂活性高,选择性好,反应条件温和。雷尼镍催化剂具有价格较低的优势,但其加氢脱氯的副反应较为严重,多需要采用具有毒性的助催化剂来提高产物的选择性。非晶态合金作为一种新型催化材料具有很好的催化反应性能,其热稳定性还有待进一步提高。     

高活性隐钾锰矿分子筛K-OMS-2的制备及其催化氧化苯甲醇制苯甲醛反应性能的研究

采用醋酸丁酯处理后固相合成的方法制备了一种隐钾锰矿分子筛催化剂K-OMS-2。相对于传统固相法制备的样品,此法所制备催化剂的比表面积略有下降,但孔容和孔径明显增大,其原因可能是在焙烧过程中醋酸丁酯的挥发分解形成了造孔效应。在苯甲醇选择性氧化制苯甲醛反应中,所制备K-OMS-2催化剂的活性相对传统固相法制备的样品有显著提高。经413 K合成、433 K焙烧的催化剂反应转化率达到79.6%,苯甲醛选择性维持在100%。催化剂活性提高的主要原因可能是催化剂较大的孔容、孔径促进了苯甲醇氧化反应中分子的扩散效率,因而提高了总体催化反应速率。     

纳米多相催化材料在常温反应中的应用

近年来,纳米材料在化学反应过程中扮演着越来越重要的角色。纳米材料作为多相催化剂,具有高活性、高选择性、高稳定性而且易于回收利用等优点。将精心设计的纳米材料用于催化一系列反应,使其在常温下进行,可以促进资源的高效利用和节能减排,在化工领域有着广阔的应用前景。本文详细介绍了以下几种类型的纳米材料,即金属纳米粒子材料、固载型金属离子复合物纳米材料、金属氧化物纳米材料和固体酸纳米材料。并阐述了上述纳米材料的结构特点及在催化方面的优势,同时结合实例,着重探讨了上述纳米材料作为多相催化剂在氧化反应、还原反应、偶联反应等多种节能高效反应中的应用。纳米材料因其多方面的优点以及广阔的应用范围,是一种极具发展潜力的多相催化材料。     

纳米贵金属催化剂制备的研究进展

介绍了化学还原法、电化学法、化学气相沉积法、微波辅助法和模板法等纳米贵金属催化剂的制备方法,论述了各种方法的制备过程和研究进展,指出纳米贵金属催化剂现有的制备技术还不够成熟,较难实现工业化;纳米催化剂性能稳定控制技术尚未掌握,在空气中极易被氧化、吸湿和团聚,性能不够稳定等问题。需要在提高催化反应效率、优化反应途径和提高反应速率等方面进行广泛深入研究和探讨,尽早使纳米贵金属催化剂实用化。     

沸石封装金属纳米颗粒提高多相反应催化性能研究进展

金属和沸石分子筛是两种广泛应用于氧化还原和酸催化反应的重要催化剂,然而,金属纳米颗粒的团聚和烧结效应通常会导致反应过程中催化性能的损失。而具有均一孔道、结构多样性以及比表面积大等优点的沸石分子筛由于缺乏金属活性位极大地限制了其在催化反应中的活性和应用范围,因此,在沸石内部封装具有催化活性的金属纳米颗粒具有重要意义。综述重点介绍了近年来沸石封装金属纳米颗粒(金属@沸石)催化剂的研究进展,通过使用带有有机基团的稳定剂或晶种法等封装金属或金属氧化物的方法,有效地结合了金属颗粒的高活性以及分子筛载体的高选择性,提高反应活性的同时体现了金属-酸位点的协同催化性、选择性、抗浸出性和抗烧结性等优异性能,这些优势使得此类催化剂具有良好的工业应用前景。