类水滑石在有机液相氧化中的催化应用

综述了以类水滑石为催化剂的有机液相催化氧化的研究进展。分别介绍了利用类水滑石的碱性、阳离子可搭配性及阴离子可交换性的催化氧化体系，重点讨论了在精细合成中有广泛应用前景的绿色氧化方法，预测了类水滑石将在环境友好的有机氧化工业中起到越来越重要的作用。     

PtAu插层类水滑石对甲醇的电催化氧化

为提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂抗CO中毒性能,降低成本,实现其大规模商业化,通过浸渍法和电化学还原法制备了一种新型PtAu纳米双金属催化剂,利用循环伏安扫描,交流阻抗测及计时电流测试研究不同摩尔比的PtAu插层水滑石材料对甲醇氧化的电催化性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、BET比表面积对催化剂的晶体结构,形貌等进行表征。结果表明,4种不同摩尔比的PtxAuy/MgAl-LDH催化剂均具有良好的层状结构特征,且BET比表面积均比商业型镁铝水滑石大。其中,Pt1Au0.5/MgAl-LDH催化剂对甲醇的电催化氧化具有最高的电流密度和最小的电荷转移阻力,且表现出了良好的抗CO中毒性能及稳定性。     

甘油选择性氧化的催化体系研究进展

甘油是生物柴油生产过程中的副产物,甘油选择性氧化制备高值含氧衍生物开辟了从生物质到有机酸的生产路径,有效缓解了甘油大量过剩的困境并创造了潜在利用价值。论述了甘油高值转化为甘油酸和二羟基丙酮的催化体系研究进展,重点研究了Au基、Pd基、Pt基贵金属催化剂的催化性能,旨在提高甘油酸和二羟基丙酮的选择性,并介绍了催化剂的反应机理、催化剂失活的可能性以及相应的改进措施。     

水滑石制备及应用于催化氧化反应的新进展

介绍了水滑石材料的组成和结构;叙述了水滑石材料的常用制备方法,并对各种方法的特点进行了评价;介绍了水滑石材料作为催化剂在苯酚羟化反应、烯烃环氧化反应和甲醇氧化反应等催化氧化反应中的应用。认为类水滑石化合物的独特结构和理化特性,元素组成在宽范围内的可调变性,以及优良的催化性能奠定了这类材料有可能成为具有潜在应用前景的工业催化剂的基础,并在未来的绿色氧化工业中发挥重要的作用。     

Mg改性NiGa类水滑石催化分子氧选择氧化醇制醛的性能

采用共沉淀法制备了系列Mg改性的NiGa类水滑石催化剂（Ni2MgxGa-LDHs,x=0、1 和 2）,采用XRD、SEM、FTIR、ICP及Hammet指示剂等方法分析催化剂的结构、组成及表面碱含量,考察了Ni2MgxGa-LDHs在催化氧气选择性氧化醇制醛反应中的性能。结果表明：Mg的引入可以有效提高催化剂的表面碱性及其催化醇的选择性氧化性能,在苯甲醇1 mmol、均三甲苯5 mL、Ni2Mg2Ga-LDH 0.5 g、反应温度120 ℃、O2流量10 mL/min的条件下反应4 h,苯甲醇的转化率和苯甲醛的选择性均达到99%以上。此催化体系具有较好的底物适用性。催化剂重复使用4次后其活性与选择性未见明显降低,表明催化剂具有较好的稳定性.     

铜镁铝类水滑石插层改性及摩擦性能研究

采用液相共沉淀法制备了铜镁铝类水滑石,选用十二烷酸（月桂酸）作为改性剂以离子交换法对类水滑石进行插层改性。借助红外光谱仪对改性前后类水滑石进行成分、结构、形貌分析与表征。实验结果表明,制得的类水滑石为Cu-Mg-Al-CO3、改性类水滑石为Cu-Mg-Al-月桂酸。将改性前后类水滑石以3%（质量分数）的比例添加到摩擦材料的基础配方中制成摩擦片,利用XD-MSM定速式摩擦试验机测试添加改性前后类水滑石制得摩擦材料的摩擦系数随温度的变化规律,用静水力学密度仪测试摩擦片的密度。结果表明,将未改性类水滑石加入摩擦材料中可以降低摩擦材料的摩擦系数,而加入改性类水滑石,因粒径膨胀,使得摩擦材料的摩擦系数有所增大;改性的类水滑石可以降低摩擦片的密度。     

水滑石类插层材料的制备技术及应用

水滑石类插层材料(LDHs)具有特殊的层状结构,其组成、离子种类和数量、晶粒尺寸等参量都可以进行调控,使其具有特殊的性能,成为当前研究的热点.主要介绍了LDHs的基本结构、诸多性质、制备技术及应用领域,有助于更全面地认识LDHs以及对其研究的重要性.     

以类水滑石为前体的铜基催化剂催化甘油氢解反应

以Cu-Zn-Al和Cu-Mg-Al类水滑石为前体经焙烧、还原制备了铜基催化剂,采用XRD、H2-TPR、N2吸附、H2-TPD、NH3-TPD、CO2-TPD及活性评价等方法,研究了M2+离子(M2+=Zn2+或Mg2+)及n(M2+)/n(Al3+)比对催化剂结构和甘油氢解反应性能的影响。结果表明,经450℃焙烧后,类水滑石转变为由尖晶石和/或氧化物组成的氧化态前驱体,再经270℃还原后制得高分散Cu催化剂。随氧化铝含量提高,催化剂比表面及酸量增加。Cu-Zn-Al催化剂表面氢吸附量大于CuMg-Al。Cu-Mg-Al催化剂碱性强于Cu-Zn-Al。Cu-Zn-Al[n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)=1∶1∶4]催化剂具有较佳甘油氢解活性及1,2-丙二醇选择性,这与其具有较多表面铜中心、较大酸量及Zn物种参与氢吸附有关。此外,Cu-Mg-Al催化剂表面铜中心和碱中心可能存在协同作用促进甘油氢解反应。     

水滑石衍生固体碱催化制备生物柴油的研究

采用共沉淀法制备了一系列Mg／Al水滑石,并以此为前体经焙烧制得其衍生固体碱,对该类催化剂催化菜籽油和甲醇酯交换反应制备生物柴油的性能进行了研究。考察了催化剂的焙烧温度、Mg／Al比例等制备条件以及酯交换反应中醇油比和反应温度等条件对反应的影响。     

水滑石类材料碱性催化性能的应用研究

以绿色化学为基础,综述了类水滑石及其以类水滑石为前驱体衍生的复合氧化物作为一类优异的固体碱催化剂应用于醇醛缩合、克诺文诺盖尔(Knoevenagel)缩合、麦克尔(M ichael)加成以及酯交换等反应的最新研究进展。预测了水滑石类材料由于具有特殊的结构和性质必将在环境友好的催化工业体系中扮演越来越重要的角色。     

金属席夫碱催化分子氧氧化环己烷的研究

采用两步法合成了两类共18种金属席夫碱配合物,将其用于催化环己烷的氧化反应。结果表明:金属席夫碱配合物在温和条件下能有效催化环己烷的反应,生成目的产物;双核金属席夫碱催化效果较单核好。     

甘油催化氧化制备二羟基丙酮的研究

阐述了采用不同方法合成了一系列的贵金属Pt单金属及多金属催化剂,研究了它们对甘油选择性催化氧化反应的催化性质。当反应温度为55℃,反应时间为8 h时,催化剂9%Pt-5%Bi/C双金属催化剂可以有效地将甘油选择性催化氧化成二羟基丙酮。     

Efficient Allylic Oxidation of Olefins Catalyzed by Polymer Supported Metal Schiff Base Complexes with Peroxides

Three homogeneous Cu(II), Co(II) and Ni(II) complexes of a Schiff base ligand and their heterogeneous complexes supported on poly(4-aminostyrene) were prepared and characterized by using elemental analysis, fourier transform infrared spectroscopy, UV–Vis diffuse reflectance spectroscopy, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. The catalytic performance of both homogeneous and heterogeneous complexes was evaluated in the liquid phase oxidation of cyclohexene, styrene and trans-stilbene in acetonitrile with tert-butylhydroperoxide or hydrogen peroxide as the oxidant. All types of catalyst were active in oxidation; and, the complexes produce allylic oxidation products in all cases. Immobilized complexes are slightly more active than their homogeneous complexes. The polymer-supported Cu(II) complex shows a higher catalytic activity than the other metal species. The activities of the immobilized catalysts remained nearly the same after five cycles, suggesting the true heterogeneous nature of the catalyst.     

Selective Oxidation of Glycerol Catalyzed by Rh/Activated Carbon: Importance of Support Surface Chemistry

Abstract  

Noble metal catalysts (Pt, Ir, Pd, Rh, Au) supported on activated carbon were assessed for glycerol oxidation. Rhodium is a highly efficient catalyst when the support has neutral or basic properties. The surface chemistry of activated carbon plays a key role in the performance.     

金属卟啉仿生催化环辛烷选择氧化的研究

研究了金属卟啉仿生催化环辛烷选择氧化的反应。结果表明,反应时间、反应温度、反应压力、催化剂浓度和类型对反应具有明显的影响,适宜的反应条件是反应温度135℃、压力2.5 MPa、时间4 h、金属卟啉浓度7×10-4mol%、搅拌速率800 rpm。金属卟啉的中心金属、环外取代基的类型和位置对于反应活性同样具有影响,不同中心金属的金属卟啉的催化活性顺序为MnCoFe;不同取代基位次的金属卟啉的催化活性顺序为o-p-;不同取代基的金属卟啉的催化活性顺序为—NO2—Cl—OCH3。其中,催化效果较好的为T(p-Cl)PPMn Cl,产物的总收率和总选择性最高,分别为25.5%和62.3%。     

金属卟啉仿生催化环戊烷选择氧化的研究

研究了金属卟啉仿生催化环戊烷选择氧化的反应。结果表明,反应时间、温度、压力、催化剂浓度和类型对反应具有明显的影响。其中,反应温度和压力对反应总选择性影响最大,反应适宜的条件是温度145℃,压力2.5 MPa,时间4 h,金属卟啉用量14×10~(-4)mol%,搅拌速率800 r/min。不同中心金属离子的金属卟啉催化环戊烷氧化的活性顺序为FeCoMn。其中,催化效果较好的催化剂为T(o-NO_2)PPFeCl,主产物戊二酸、环戊醇和环戊酮的总收率和总选择性分别为6.2%和86.1%。     

表面活性剂插层水滑石负载纳米钯催化剂的制备及催化Suzuki偶联反应的研究

采用沉淀-水热法制备了表面活性剂（十二烷基硫酸根）插层的水滑石负载纳米钯催化剂,通过XRD、ICP-AES、XPS、TG、氢气脉冲吸附等分析手段对催化剂晶型结构、形貌及金属分散度进行了表征,考察了用十二烷基硫酸根插层水滑石后负载钯制备的催化剂在不同碱、溶剂、溶剂与水比例、时间、温度、催化剂用量等条件下对Suzuki偶联反应的影响。实验结果表明,插层后的水滑石结构并没有改变,催化剂催化活性显著提高。反应的最佳条件为：碱为氢氧化钾、溶剂为甲醇、与水比例为1：1、温度为50℃、时间为60min、催化剂用量为1.75×10-3mmol,催化剂在重复使用第三次时,产物收率仍可保持在95%以上。     

固体碱催化油脂甘油酯化降酸值的研究

高酸值油脂的甘油酯化降酸值是降低油脂中脂肪酸含量的一种有效方法,本文比较了固体超强碱Na/NaOH/γ-Al2O3、固体碱NaOH/γ-Al2O3以及氢氧化钠在甘油与脂肪酸酯化反应中的催化作用。结果表明固体碱NaOH/γ-Al2O3是一种高效的甘油酯化催化剂,通过优化反应条件,酯化率可以达到99.3%以上,得到油脂的酸值可降至0.3mgKOH/g以内,该工艺可用于食用油脂的降酸值,也可用于生物柴油的预酯化,具有一定的工业应用前景。     

双水杨醛缩乙二胺合铜[Cu(Salen)]/O2催化氧化安息香

以72.8%的产率合成了双水杨醛缩乙二胺合铜配合物[Cu(Salen)],用正交试验法考察了该配合物对安息香的空气氧化反应的催化作用。实验发现,在水杨醛乙二胺合铜配合物的催化下,安息香经空气氧化生成苯偶酰的产率可达87.9%。