氧化铈负载铼催化甲醇制甲酸甲酯稳定性研究

以高铼酸铵和氧化铈为原料,通过浸渍法合成了一种甲醇选择氧化制甲酸甲酯催化剂。对催化材料进行了热重-差热(TG-DTG),X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术表征;同时研究了甲醇在该催化剂上选择氧化制甲酸甲酯的反应活性和稳定性。结果表明,氧化铈负载铼催化剂表现出良好的催化甲醇选择氧化制甲酸甲酯的活性和选择性。稳定性实验结果表明24小时没有明显失活。     

氨氧化催化合成氰基吡嗪的研究

研究2-甲基吡嗪氨氧化催化合成2-氰基吡嗪的催化反应机理后,可知2-甲基吡嗪是通过一系列的脱氢、氧化生成甲醛吡嗪和羧酸吡嗪然后氰化生成产物的,因此优良的催化剂必须由活性及数目合适的脱氢、供[O]及氰化中心组成.分析了各种氨氧化催化剂后,研制了Sb2O3-V2O5-TiO2/SiO2型催化剂,通过实验分别考察反应温度,进料空速,原料配比的影响.确认在空速0.3h-1,反应温度380℃,配料比为2-甲基吡嗪：氧气：氨气=1：8.5：3（摩尔比）时,2-甲基吡嗪的转化率为70%以上,2-氰基吡嗪的收率为55%以上.与同类催化剂相比,具有反应温度低,空速大等优点,更适合工业化;同时也验证了催化反应机理的合理性.     

Zn-ZrO2/SiO2非氧化脱氢制无水甲醛的研究

以Zn-ZrO2/SiO2为催化剂,在微型固定床反应器中用甲醇直接非氧化脱氢制备无水甲醛,考察了催化剂组成、反应温度及质量空速对脱氢反应的影响。结果表明,在进料的甲醇体积分数为35%、反应温度为800 K、质量空速为35 mL/(g.s)的反应条件下,甲醇的转化率达到100%,甲醛的选择性达到63%。结合催化剂的活性评价及X射线光电子能谱、热重等技术显示,采用均匀沉淀法制备的Zn-ZrO2/SiO2催化剂,活性组分能均匀分散在载体上,且对甲醇的非氧化脱氢具有高效的催化作用。助剂ZnO的引入可以有效抑制反应过程中催化剂的烧结,极大程度地增强催化剂的稳定性。     

丁烷氧化制顺丁烯二酸酐催化剂活性相的研究

通过活性测试及催化剂表征研究了用于丁烷氧化制顺酐VPO催化剂的反应控制步骤-脱氢反应的机理,分析了(VO)2P2O7(020)面的催化脱氢过程,同时对β—VOPO4相在催化脱氢过程中的作用进行了研究。丁烷氧化制顺酐VPO催化剂中,最重要的活性相是(VO)2P2O7,而(020)面是(VO)2R2O7的活性面。与此同时,β—VOPO4相也是重要的活性相,只有在β—VOPO4相与(VO)2R2O7协同作用下,方可对丁烷分子进行较适当地活化,使脱氢作为控制步骤能够顺利进行。     

稀土掺杂TiO_2中空微球的制备及光催化还原CO_2

溶剂热法制备了TiO_2:RE(RE=Eu,Sm,La,Gd和Tb)中空微球。通过X-射线衍射(XRD)、投射电子显微镜(TEM)以及紫外-可见漫反射光谱观察分析产物的形貌和光谱特征。在紫外光照射下,通过产物光催化还原CO_2来评价催化剂的光催化效果。结果表明,TiO_2:RE中空微球的光催化活性比纯TiO_2中空微球的更好,五种产物的光催化活性从高到底顺序依次是TiO_2:LaTiO_2:GdTiO_2:TbTiO_2:SmTiO_2:Eu。其中TiO_2:La中空微球光催化还原5 h的产量达到250μmol·g~(-1)。且通过5次循环降解测试后,应保持较高的光催化活性,表明产物的稳定性很好。     

甲醇直接脱氢制甲醛催化剂研究进展

简要叙述了甲醇直接脱氢制甲醛催化剂的研究进展情况,介绍了甲醇脱氢反应所用3类催化剂：金属及其氧化物、碱金属盐和分子筛催化剂。讨论了各类催化剂对甲醇直接脱氢制甲醛的选择性及转化率的影响,并从催化剂的活性、寿命和经济性等方面分析了其优缺点及应用前景。     

由粉煤灰制备MCM-41及其负载纳米TiO_2的光催化性能研究

不同TiO_2负载量的TiO_2/MCM-41催化剂通过由粉煤灰制备的MCM-41与钛酸四丁酯溶胶-凝胶制备而成。使用了X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)对其进行了表征。采用亚甲基蓝的光催化降解反应为模型来评价TiO_2/MCM-41的光催化活性。结果表明:在模拟日光下TiO_2/MCM-41光催化性能远高于同等方法制备的纯纳米TiO_2,且反应属于动力学一级反应。当TiO_2负载质量分数为60%时,TiO_2/MCM-41催化剂催化性能最好且稳定。此外,pH值和温度均可显著影响光催化降解率,pH值和温度越高越有利于提高降解率。     

复合催化剂光催化降解DNT废水及其降解机理

为探索负载型多金属氧酸盐类复合催化剂光催化降解炸药废水的催化活性及降解机理,采用溶胶-凝胶-溶剂热的路径,制备了3种负载型多金属氧酸盐类复合催化剂H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2、H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)和SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)。以炸药废水中典型有机污染物二硝基甲苯(DNT)为目标化合物,考察了所制备的复合催化剂在光催化降解DNT废水方面的催化活性,并对不同催化剂之间光催化活性的差异进行了合理的解释,分析了催化剂的结构与其光催化性能之间的关系。采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对废水中反应物和产物的种类进行了鉴定和分析,对光催化氧化法降解DNT废水的降解机理和矿化程度进行了研究。结果表明,以SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)为催化剂,光照4h后,DNT废水降解率达98.73%。光催化降解DNT废水过程中,发生了甲基氧化、脱硝基、脱羧基等反应,降解过程中的中间产物主要包括对硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、1,3-二硝基苯、2,4-二叔丁基苯酚、2,4-二硝基苯甲醛。光催化降解4h后,除极少量3,4-DNT外,其余硝基苯类化合物均完全降解。     

微波辅助制备TiO_2/CNTs复合材料及可见光光催化性能研究

文章以六氟钛酸铵、硼酸、碳纳米管为反应物,在低温(100℃)和常压体系下,采用微波辅助法制备二氧化钛/碳纳米管复合材料(TiO_2/CNTs)光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱对TiO_2/CNTs进行表征。采用TiO_2/CNTs为催化剂光催化降解罗丹明B,研究了TiO_2/CNTs的可见光光催化活性。测试结果表明,在可见光照射下制备得到的TiO_2/CNTs具有比Degussa P25光催化剂更优越的光催化降解活性。     

多级孔二氧化硅负载铜催化剂制备及甲醇脱氢性能

甲酸甲酯是一种重要的煤化工下游化学品，甲醇脱氢制甲酸甲酯主要使用铜基催化剂，金属铜易发生团聚、烧结是限制催化剂性能的关键因素。通过水热合成法制备有序多级孔氧化硅载体(HPS-x),采用蒸氨法和浸渍法分别制得Cu/HPS-x(x=100、130和160)和Cu/HPS-130-W催化剂，考察不同水热温度对催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能的影响，催化剂活性顺序为：Cu/HPS-130> Cu/HPS-160> Cu/HPS-100> Cu/HPS-130-W。表征结果显示，水热温度对HPS载体的织构性质有显著影响，HPS-100以微孔为主，介孔较少，HPS-160比表面积较低，HPS-130载体有适宜孔径分布的有序微介孔结构，能有效促进Cu粒子分散，防止活性组分团聚，进而提高催化剂活性。采用蒸氨法制备的Cu/HPS-130催化剂在0.2 MPa、300℃反应条件下，甲醇转化率和MF选择性分别达38.7%和79.8%,明显优于浸渍法制备的Cu/HPS-130-W催化剂。结果表明蒸氨法比浸渍法更有利于活性组分的分散，载体和金属间相互作用更强，避免活性组分的团聚和剥离。     

反应控制相转移催化环戊烯氧化制戊二酸机制研究

利用反应控制相转移催化剂[π-C_5H_5NC_(16)H_(33)]_3{PO_4[WO_4]_3}催化环戊烯合成高纯度戊二酸,并对其反应机理和催化剂回收循环机制进行了研究。确定以30%双氧水作为氧化剂时,该催化剂催化环戊烯氧化制戊二酸的较佳反应条件为:C_(H_2O_2):C_(cpe):C_(催化剂)=4.4:1:0.0037,反应温度90℃,反应时间6 h,在该条件下,戊二酸的收率在90%以上。通过GC-MS检测,确定了中间产物和最终产物组成,并以此对反应机理进行了研究。对反应后液体进行重结晶,制得了纯度在99.0%以上的戊二酸产品。利用红外光谱、XRD对新鲜催化剂以及重复利用的催化剂进行了结构表征,研究表明:催化剂在使用过程中活性结构保持不变。催化剂重复使用3次,戊二酸的收率在90%以上。     

纳米金在若干化学反应中的催化应用

高度分散的纳米金催化剂作为一个新兴的研究领域,对许多化学反应具有优良的活性。本文概括地介绍了近期发表的关于金负载催化剂成功地用于催化CO氧化、环己烷氧化制环己酮、催化氧化甲醛,、二醇氧化制内酯反应、丙烯直接环氧化、苯甲醇氧化制苯甲醛和氮氧化物还原等反应的例子。     

甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂研究

采用共沉淀法制备了不同Mo与Fe原子比的甲醇氧化制甲醛催化剂,在常压固定床反应器上对催化剂进行活性评价,采用BET、XRD和TEM对制备的催化剂进行表征。结果表明, Mo与Fe原子比为2.2~2.8时,催化剂具有较好的活性,(400~450) ℃焙烧的催化剂具有良好的比表面积、适宜的孔容和孔径,形成了较为稳定的MoO₃和Fe2(MoO₄)₃晶相,使催化剂具有更高的活性和选择性。对甲醇氧化制甲醛反应进行研究,结果表明,在反应温度(265~315) ℃,空速(8 500~13 000) h^-1时,甲醇转化率>98%,甲醛收率>93%, 500 h长周期考核,催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

Pt/TiO_2催化间甲基苯酚加氢脱氧路径探究

通过等体积浸渍法制备了催化剂Pt/TiO_2。利用间甲基苯酚及其中间产物(甲基环己酮、甲基环己醇、甲基环己烷和甲苯等)在催化剂Pt/TiO_2上的反应探究了甲基苯酚加氢脱氧的反应路径。利用XRD、H_2-TPR、TEM、NH_3-TPD、XPS等对催化剂的表面性质和结构性质进行了表征。结果表明,金属Pt能高度分散在载体TiO_2上。Pt/TiO_2催化间甲基苯酚加氢脱氧反应主要存在2种路径:一种是间甲基苯酚直接脱氧生成甲苯(DDO路径);另一种是间甲基苯酚先加氢生成甲基环己酮、甲基环己醇,然后脱水生成甲基环己烯,再加氢生成甲基环己烷。     

TiO2 -GO催化DMC与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯

采用氧化石墨烯(GO)改性制备了TiO_2-GO催化剂,用于催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯。XRD、TEM、XPS、Py-TPD表征结果显示,GO有效促进了活性组分TiO_2的分散;GO的电子效应改变了催化剂中Ti物种的电子环境,促进了活性物种Ti(Ⅳ)的形成;GO改性的催化剂中,中强酸酸位的比例明显增加。催化剂中有效活性位增加,有利于酯交换反应产物的生成。催化反应结果表明,TiO_2-GO催化剂中GO不仅作为载体,同时起到了电子助剂的作用。当催化剂中GO质量分数为50%时,150～180℃下反应9 h后,苯酚转化率可达41.8%,酯交换总选择性为99.9%。     

负载型铈钛SCR催化剂反应机理探究

采用水热法合成了TiO_2纳米颗粒,并负载了CeO_2进行选择性催化还原(SCR)氮氧化物的实验研究,发现TiO_2纳米颗粒为载体时,催化剂在整个温度区间内的活性都高于商用P25为载体的催化剂。采用原位红外对CeO_2/TiO_2催化剂SCR反应机理进行相关研究,发现在250℃下该反应主要遵循Eley-Rideal反应机理,即吸附于Lewis酸性位点上的NH3与气相NO发生反应生成N2和H2O,被还原的Ce3+与O_2发生作用重氧化为Ce4+。     

TiO_2-β/SBA-15复合分子筛光催化氧化脱硫

利用过饱和浸渍法制备TiO_2-β/SBA-15复合分子筛,通过XRD、SEM-EDS对复合分子筛进行表征,并将其应用于静态光催化氧化柴油脱硫实验。提出了光催化氧化脱硫的反应机理,并通过GC/AED检测器与Ba(NO_3)_2滴定实验证明了反应机理。考察了催化剂质量浓度、n(H_2O_2)/n(S)、反应温度和反应时间对静态光催化氧化脱硫实验的影响。实验结果表明,TiO_2-β/SBA-15复合分子筛具有良好的催化反应性能,当催化剂质量浓度为4 g/L、n(H_2O_2)/n(S)为2.5、反应温度为60℃、反应时间为3 h时,模拟柴油的脱硫率高达92.3%。     

甲烷部分氧化制甲醇及甲醛

综述了甲烷部分氧化制甲醇及甲醛工艺在催化剂、载体、选择反应条件及氧化反应机理等方面的研究进展。建议研制开发新型的复合型催化剂。     

光催化降解甲醛的波长效应研究

分别以紫外杀菌灯和黑光灯为光源，研究了TiO2薄膜催化剂上甲醛的光催化氧化反应．实验结果表明，紫外杀菌灯照射下，甲醛的光催化降解率明显低于以黑光灯为光源时甲醛的光催化降解率．采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和热分析(TG-DTA)对反应后的TiO2光催化剂进行分析和表征，对两种不同光源照射下甲醛光催化降解率的差异进行了初步探讨．     

氧化锌的制备及其对碳酸二甲酯合成的催化作用

通过焙烧醋酸锌法、微波活化ZnO法、溶胶-凝胶法和沉淀法制备得到四种ZnO催化剂,并对其进行尿素与甲醇反应制碳酸二甲酯(DMC)活性测定以及XRD和SEM表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备得到的ZnO催化剂颗粒大小均匀,催化活性好,DMC收率为8.17％。还提出ZnO催化尿素与甲醇反应制DMC的反应机理。