金属卡宾催化剂在烯烃复分解反应中的研究进展

简要介绍了烯烃复分解反应及其反应机理,综述了金属卡宾催化剂在烯烃复分解反应中的研究进展,重点介绍了钨、钼、钌卡宾催化剂的发展和应用,并简述了其他体系金属卡宾催化剂的研究现状,最后指出了金属卡宾催化剂的发展方向。     

烯烃自复分解反应对氢化丁腈橡胶相对分子质量的调控

利用凝胶渗透色谱技术研究了双键含量、催化剂用量及溶液浓度对氢化丁腈橡胶(HNBR)烯烃自复分解反应的影响。结果表明,双键含量高的HNBR更容易进行复分解反应;HNBR溶液质量分数为9%时,催化剂用量高于0.2phr才能使双键摩尔分数为20%的HNBR发生有效的复分解反应。适当提高HNBR的溶液浓度,也可提高HNBR的复分解反应效率。复分解降解后HNBR的门尼黏度降为原来的一半时,硫化胶的物理力学性能保持良好,拉伸强度、100%定伸应力、撕裂强度分别为改性前的70%、75%和94%。     

钌基催化剂催化苯部分加氢制环己烯的研究进展

环己烯具有活泼的双键,被广泛用于医药、农药、食品及其他高附加值精细化学品的生产中。工业上生产环己烯的方法主要有环己烷脱氢、环己醇脱水、卤代环己烷脱卤化氢、Birch还原和苯部分加氢等。相比于其他方法,苯部分加氢制环己烯工艺由于具有安全可靠、原子经济性强、环境友好等优点,引起了研究者的广泛关注。从热力学角度看,苯加氢生成环己烯的标准Gibbs自由能比生成环己烷的标准Gibbs自由能低75 k J/mol,极不利于环己烯的生成。另外,苯环共轭大π键的化学性质较环己烯双键更稳定,在催化剂存在下环己烯极易深度加氢生成环己烷,反应难以停留在环己烯阶段。除引入水相外,催化剂是实现苯部分加氢制备环己烯工艺过程的关键,因此开发高活性、高选择性的催化剂显得格外重要。100多年前人们就开始探索苯部分加氢制环己烯工艺。自1957年Anderson在Ni膜催化苯加氢产物中检测到环己烯的存在以来,一些研究者陆续报道了钌催化剂催化的苯加氢反应,在苯转化率较低的情况下能检测到中间产物环己烯,并发现钌催化剂最适合该反应。其中,一项极为重要的研究进展是在含油相、水相、气相和固相的四相反应体系中,以过渡金属盐为添加剂,在剧烈搅拌下反应,环己烯收率可高达60%,提高了技术可行性。1989年日本旭化成公司率先实现了Ru-Zn催化苯部分加氢制环己烯工艺的工业化。1995年,我国神马集团引进日本旭化成苯部分加氢技术。随着技术的引进,国内各大科研院所、高校等的多个课题组相继加入苯选择加氢制环己烯催化剂的研究,研究工作主要集中在优化和完善催化反应条件、研制新催化剂、探索提高环己烯选择性的本质原因。近年来,大量文献报道通过合理设计Ru催化剂来提高环己烯选择性,如采用Na OH溶液对Ru/ZrO_2催化剂进行锌刻蚀以增加催化剂表面羟基量,提高催化剂亲水性;又如通过添加合适的助剂La、Cu、Fe、Mn等对催化剂进行改性,从而提高反应选择性。虽然报道的催化剂体系很多,但目前国内工业化生产使用的均是传统Ru-Zn催化剂,且日本旭化成公司一直控制着催化剂的核心制备技术。本文介绍了苯部分加氢反应的反应机理、热力学特征及传质现象,着重概述了近年来苯部分加氢钌基催化剂的研究现状,包括催化剂前驱体、催化剂制备方法、载体、助剂以及添加剂对催化剂性能的影响,对现阶段研究存在的问题进行了总结,并展望了今后的发展前景。     

我国科学家合成出新型铂纳米材料催化剂

随着电化学制备催化剂方法的诞生，我国科学家合成了新型铂纳米材料催化剂，实现了在催化活性、稳定性和效率上的提高，这是我国在铂纳米材料催化剂制备方法上的重大突破。[第一段]     

脱卤化氢合成氢氟烯烃催化剂的研究进展

氢氟烯烃具有较低的温室效应潜值,被认为是氢氟烷烃的理想替代品.卤代含氟烷烃气相催化脱卤化氢是目前合成氢氟烯烃较为理想的方法,相应的催化剂技术已成为其核心.综述了用于脱卤化氢反应的各类催化剂,以及影响催化剂性能的因素,并对催化剂的研究前景进行了展望.     

燃烧反应合成Al-Cu基吸声材料

使用以Al粉、Cu粉混合,添加NaCl或无水K_2CO_3的混合配比,并采用燃烧反应合成的方法制备了规则的、具有良好吸声性能的开孔Al-Cu吸声材料.采用扫面电镜及X射线衍射对样品进行表征,并使用驻波管法测其吸声系数.实验结果表明:随着NaCl或无水K_2CO_3含量的增加, Al-Cu吸声材料的孔隙率及吸声系数随之增加;造孔剂为无水K_2CO_3的Al-Cu吸声材料,其吸声性能高于造孔剂为NaCl的;在反应过程中,没有Al、Cu单质残留,完全形成了Al-Cu金属间化合物.超声清洗后NaCl、无水K_2CO_3 均充分溶解.     

多孔碳负载钌单原子和钌纳米团簇催化剂用于高效析氢反应

高效析氢反应(HER)电催化剂的制备对氢能的大规模推广具有重大的意义。本文以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和RuCl₃为原料,利用Ru离子与CMC-Na在溶液中配位制备了Ru-CMC-Na水凝胶,随后通过冷冻干燥、高温退火和酸洗制备了多孔碳负载Ru单原子和Ru纳米团簇的催化剂Ru _SA+NC/C-2。催化剂Ru_SA+NC/C-2在酸性和碱性电解质中都具有优异的HER活性和稳定性,达到10 mA·cm^-2电流密度,所需过电位分别20 mV和23 mV,经过12 h的恒电位测试其活性未见明显衰减。催化剂Ru_SA+NC/C-2中Ru的含量为5.52wt%,在1 mol/L KOH电解质中,过电位为0.05 V时,催化剂的质量活性是商业Pt/C的5.8倍。通过对催化剂Ru_SA+NC/C-2的物理表征测试发现,催化剂Ru_SA+NC/C-2的多孔结构和大比表面积,可以暴露更多的活性位点。Ru单原子与Ru纳米团簇结构提高了Ru原子的利用率。通过XP...     

金属树枝状大分子烯烃聚合催化剂的研究进展

介绍了一类新型烯烃聚合催化剂——金属树枝状大分子催化剂,综述了其催化烯烃聚合和开环易位聚合方面的研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

肼类分解催化剂研究进展

肼分解催化剂主要应用于航天飞行器的单组元姿态控制发动机上,用以改变其飞行轨道或调整飞行姿态.介绍了姿控发动机及其工作原理和用途.在国内研究肼分解催化剂的进展方面,简介了我国研究肼分解催化剂的历程、取得的成果和近期的研究动态;国外方面,介绍了贵金属和非贵金属两类典型的肼类分解催化剂;还总结和分析了担载铱催化剂的催化机理及其失活原因,指出了当今催化剂存在的问题及实际发展的需求方向.     

SO_2与不饱和烯烃共聚研究进展

目前二氧化硫(SO_2)的减排技术成熟且研究较多,而SO_2的高效利用却研究较少,利用SO_2与烯烃共聚制备新型聚砜是高效利用SO_2的良好途径。现阶段聚砜主要应用集中在材料领域,特别是聚砜光功能高分子材料近年来在众多领域获得了应用。文中综述了一个世纪以来利用自由基共聚机理,将烯烃类物质与SO_2共聚制备聚砜的研究进展。分析了共聚产物主链上SO_2的嵌入对聚合物结构及性能的影响规律。旨在对今后烯烃与SO_2共聚的研究和发展提供参考。     

粘土矿物负载型复合催化剂的研究进展

利用粘土矿物的结构和物理化学特性负载纳米颗粒以制备高性能的功能矿物材料,是目前材料科学、矿物加工、化学工程等多学科交叉的研究前沿。粘土矿物大的比表面积、丰富的孔道结构和优越的离子交换性能为其用于矿物型复合催化材料提供了充分的保证。综述了国内外粘土矿物负载型复合催化剂的最新进展,整理分析了凹凸棒石、高岭土、蒙脱石、海泡石、硅藻土、沸石等多种复合催化剂的制备方法、应用方向及性能评价,并结合目前存在的一些问题提出见解,为深入研究提供了一定的思路。     

纳米材料及其在电催化领域的研究进展

综述了纳米材料的小尺寸效应、体积效应、表面效应、量子尺寸效应等特性,并详细介绍了不同纳米催化材料的分类与制备方法.此外,进一步介绍了纳米电催化材料所具有的特殊性质,概述了近年来人们对纳米电催化剂的研究成果和其在电催化领域中的一些应用,并详细介绍了用于直接甲醇燃料电池中对甲醇催化氧化的纳米电催化剂的研究现状.对今后纳米电催化材料的研究方向进行了展望.     

用于氧还原反应的碳基负载金属单原子催化剂研究进展

燃料电池能够将化学能转化为电能,是一种绿色高效的能量转换装置,但是受到阴极氧还原反应(ORR)动力学迟缓的限制,燃料电池需要使用Pt等贵金属作为催化剂,这就导致其成本显著增加.碳基负载单原子催化剂(C-SACs)展现出高原子利用率和高选择性等优异性能.另外,C-SACs在不同pH环境下都显示出优异的ORR催化活性,被视...     

特殊形貌Pd纳米材料的控制合成及应用研究进展

众所周知,材料的性能与其大小、形貌、结构、组成等有着密切的联系。Pd纳米材料因具有独特的物理化学性质,在化学化工、生物、医学等研究领域均有重要应用。近年来,Pd纳米材料的控制合成及性能研究引起了学者的广泛兴趣。本文主要综述了关于特殊形貌Pd纳米材料的合成方法及其作为催化剂的最新应用研究进展,具体包括:多面体球状、线状、棒状、管状、枝状、树状、花状Pd纳米材料。最后展望了特殊形貌Pd纳米材料未来的研究方向及发展潜力。     

Recent Progress in Cobalt‐Based Heterogeneous Catalysts for Electrochemical Water Splitting

Water electrolysis is considered as the most promising technology for hydrogen production. Much research has been devoted to developing efficient electrocatalysts for hydrogen production via the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen production via the oxygen evolution reaction (OER). The optimum electrocatalysts can drive down the energy costs needed for water splitting via lowering the overpotential. A number of cobalt (Co)‐based materials have been developed over past years as non‐noble‐metal heterogeneous electrocatalysts for HER and OER. Recent progress in this field is summarized here, especially highlighting several important bifunctional catalysts. Various approaches to improve or optimize the electrocatalysts are introduced. Finally, the current existing challenges and the future working directions for enhancing the performance of Co‐implicated electrocatalysts are proposed.     

质子交换膜燃料电池阴极铂合金催化剂研究进展

氧电极还原电催化剂对于质子交换膜燃料电池的发展具有重要的意义.综述了阴极铂合金催化剂的研究现状,包括催化剂的制备方法、影响催化剂性能的主要因素、合金催化剂性能提高的机理分析等.     

直接甲醇燃料电池中碳基非贵金属阴极催化剂的研究进展

目前直接甲醇燃料电池中阴极催化剂一般是贵金属铂,它的主要问题是成本高、对甲醇无耐受性及易中毒等。碳材料由于成本低、能大量制备和易于修饰等优点而被广泛应用于各个领域,如电催化、锂离子电池、超级电容器等。综述了近年来碳基纳米材料作为阴极催化剂的研究进展,包括碳纳米管、石墨烯、介孔碳等多种碳材料。主要通过对这些碳材料进行元素掺杂和以它为载体与非贵金属材料复合来提高和改善催化剂的性能。最后对未来发展提出了展望。