Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚加氢制备环己酮的研究

研究了Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚选择性加氢制备环己酮,考察了催化剂种类、溶剂种类、催化剂用量、Pd/C与ZnCl_2的质量比、反应温度、反应时间、反应压力等反应条件对苯酚加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为苯酚0.1 g,复合催化体系Pd/C-ZnCl_2(质量比为3:1) 0.08 g,反应温度100℃,氢气压力为1.0 MPa,反应时间5 h,溶剂二氯甲烷10 mL。在上述反应条件下,苯酚转化率接近100%,环己酮的选择性达97.8%。     

Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚加氢制备环己酮的研究

研究了Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚选择性加氢制备环己酮,考察了催化剂种类、溶剂种类、催化剂用量、Pd/C与ZnCl_2的质量比、反应温度、反应时间、反应压力等反应条件对苯酚加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为苯酚0.1 g,复合催化体系Pd/C-ZnCl_2(质量比为3:1) 0.08 g,反应温度100℃,氢气压力为1.0 MPa,反应时间5 h,溶剂二氯甲烷10 mL。在上述反应条件下,苯酚转化率接近100%,环己酮的选择性达97.8%。     

高分散Pd/Ni-A-CA纳米催化剂催化喹啉加氢

以镍(Ni)为金属节点，腺嘌呤(A)和柠檬酸(CA)为有机配体，采用溶剂热法制备了非晶态金属有机配合物Ni-A-CA。将Pd Cl₂溶液浸渍于载体Ni-A-CA后用NaBH₄还原制得高分散的Pd纳米粒子(Pd NPs)催化剂Pd/Ni-A-CA。通过SEM、TEM、XRD、FTIR、XPS、N₂吸附-脱附对载体Ni-A-CA[n(Ni)∶n(A)∶n(CA)=2∶1∶1.5]和催化剂3%Pd/Ni-A-CA(3%为Pd的理论负载量，以Ni-A-CA的质量计，下同)进行了表征。结果表明，Pd NPs高度分散在载体Ni-A-CA上，其粒径为(2.2±0.3) nm，且载体与Pd NPs之间存在的强相互作用增强了催化剂的催化性能。在90℃、2 MPa H₂条件下，3%Pd/Ni-A-CA催化喹啉加氢反应70 min，喹啉转化率为99.0%，生成1,2,3,4-四氢喹啉选择性>99%。     

负载金属催化剂催化辛烯醛加氢合成异辛醇的研究

合成了负载金属催化剂并用于催化辛烯醛加氢制备异辛醇,考察了不同载体和负载金属对催化加氢的影响,结果表明Pd/MCM-41是具有最佳加氢催化性能的催化剂。在m(辛烯醛)=2.0g、催化剂m(Pd/MCM-41)=0.1g(Pd质量分数为1.0%)、反应温度240℃、反应时间7h、氢气压力6MPa的较佳反应条件下,辛烯醛的转化率和异辛醇的选择性分别为100%和98.9%,所得产品易与催化剂分离且催化剂具有较好的重复使用性能,在催化剂重复使用5次后,加氢反应的转化率和选择性仍然高达96.6%和95.5%。采用XRD和TEM手段对使用前后的Pd/MCM-41催化剂进行了表征,结果表明使用前后的催化剂在形貌和结构上没有发生明显的变化。     

Pd/Fe_2O_3金属催化剂的制备及其催化还原邻氯硝基苯的研究

本文采用浸渍法制备了一系列负载型金属催化剂,进一步考察了它们催化邻氯硝基苯加氢反应的催化性能。研究表明:以纳米Fe_2O_3为载体所制得的Pd/Fe_2O_3金属催化剂用于邻氯硝基苯催化加氢反应具有较高的反应活性和选择性,反应转化率达90%以上,其中邻氯苯胺的选择性也达到90%以上。     

氮化碳负载钯催化剂催化苯酚加氢制环己酮

为了开发苯酚加氢制环己酮高效催化剂,将脲在550 ℃高温聚合,制备了片层状氮化碳催化剂载体g-CN;负载钯纳米粒子后,得到Pd/g-CN催化剂。采用红外光谱、X射线粉末衍射、透射电镜和X射线光电子能谱对催化剂进行表征。将Pd/g-CN催化剂用于催化苯酚水相加氢,考察了不同载体和反应温度对催化性能的影响,并对催化剂重复使用性能进行研究。结果表明,载体g-CN含有大量的含N基团,能有效稳定金属纳米粒子,从而获得粒径较小、分散较好的Pd纳米粒子;同时,g-CN具有较强碱性,有利于苯酚的吸附,可提高苯酚的反应速率和环己酮选择性。采用负载Pd质量分数2%的Pd/g-CN催化剂,在反应温度80 ℃、反应压力0.1 MPa、n(Pd)∶n(苯酚)=0.02、苯酚1 mmol、水3 mL和反应时间3 h条件下,苯酚可完全转化,环己酮选择性高达99%。Pd/g-CN催化剂制备工艺简单,原料价廉,催化性能优异。     

PS负载acac系列钼配合物的合成、表征及其催化性能

以二乙烯苯交联的大孔聚苯乙烯树脂(PS)为载体,首次制备了高分子配体PS-(OCH2CH2)n-acac(n=0,1,2),并在其上组装入了Mo活性中心而成为催化剂--PS-(OCH2CH2)n-acac-Mo(n=0,1,2);用红外光谱分别对高分子配体及催化剂的结构进行了表征.XPS表征证实催化剂中钼以Mo(Ⅵ)价态存在,此外还对催化剂可能存在的结构进行了分析.实验检测了PS-(OCH2CH2)n-acac-Mo (n=0,1,2)在以n(t-BuOOH)=0.1 mol计,n( (◇)):n(t-BuOOH)=3:1,溶剂用量～10 mL,反应温度～80℃,时间～60 min条件下的催化性能.结果表明,在大孔PS载体上,活性组分与载体间增加2个-(OCH2CH2)-距离的臂长,对催化剂催化性能无明显影响;PS-(OCH2CH2)n-acac-Mo催化剂(n=0,1,2)催化环己烯环氧化活性和选择性优异,其中以PS-acac-Mo催化剂最优,环氧环己烷收率在99.5%以上.用于环己烯环氧化反应经循环使用5次后,t-BuOOH转化率仍高达99%以上,催化选择性并未发现明显减低,仍保持在99%以上.     

丙酮合成甲基异丁基酮催化剂Cu-MgO-Al_2O_3的研究

采用共沉淀法制备丙酮气相常压一步法加氢制MIBK催化剂Cu-MgO-A12O3。研究组分配比及反应条件对转化率和选择性的影响,经筛选得到催化剂体系的最佳组成为:w(Cu)=6%,w(MgO)=24%,w(Al2O3)=70%,适宜的反应条件为:温度240℃,n(H2)∶n(丙酮)为2.5,进料速率为4.8mL/(h·g),在该条件下丙酮转化率达71.7%,MIBK选择性达51.0%。     

丁二酸二甲酯催化加氢制备γ-丁内酯的工艺研究

在微型固定床反应器中,丁二酸二甲酯在复合铜基催化剂Cu-ZnO-ZrO2/A12O3作用下,催化加氢制备了γ-丁内酯。实验中考察了催化剂组成、反应温度、压力、氢酯摩尔比、溶剂比和液时空速等因素对加氢反应的影响。结果显示,在反应温度为220℃、压力为3.0 MPa、n(H2)∶n(丁二酸二甲酯)=150∶1、V(CH3OH)∶V(丁二酸二甲酯)=4∶1、床层液时空速为0.25 h-1的条件下,丁二酸二甲酯的转化率达到100%,γ-丁内酯的选择性达到90%。     

固体超强碱催化合成查尔酮的研究

以苯乙酮和苯甲醛为原料、Na/NaOH/γ-Al₂O₃型固体超强碱为催化剂合成查尔酮,并对合成条件进行优化。结果表明,在反应温度40 ℃、催化剂用量为反应物总质量的7.5%、n(苯乙酮)∶n(苯甲醛)=1∶1.1和反应时间3 h条件下, 查尔酮收率达96.88%。固体超强碱催化合成查尔酮工艺具有反应条件温和、催化效率高和催化剂易于与反应体系分离等优点。     

丙酮合成甲基异丁基酮催化剂Cu-MgO-Al2O3的研究

采用共沉淀法制备丙酮气相常压一步法加氢制MIBK催化剂Cu-MgO-Al2O3.研究组分配比及反应条件对转化率和选择性的影响,经筛选得到催化剂体系的最佳组成为w(Cu)=6%,w(MgO)=24%,w(Al2O3)=70%,适宜的反应条件为温度240℃,n(H2)n(丙酮)为2.5,进料速率为4.8 mL/(h·g),在该条件下丙酮转化率达71.7%,MIBK选择性达51.0%.     

3-羟基丙酸甲酯加氢制1,3-丙二醇的纳米铜基催化剂研究

用共沉淀法制备了纳米Cu-M-O/SiO2催化剂,用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的结构及形貌进行了表征,在固定床反应器上考察了纳米催化剂用于3-羟基丙酸甲酯(MHP)催化加氢制1,3-丙二醇(1,3-PDO)的催化效果。结果表明:制备出的具有纳米结构的催化剂表现出了很高的催化活性,并有效抑制了脱水副反应的发生;在反应温度为160℃、反应压力为6.8 MPa、氢气流量为95 mL/min和V(MHP)∶V(MeOH)=1∶7条件下,MHP转化率达98%,1,3-PDO选择性达80%。     

超临界CO_2中对苯二酚催化加氢反应的研究

通过超临界CO2介质中对苯二酚催化加氢的研究,探讨了催化剂、超临界CO2压力等反应条件的影响,研究了Pt/C、Pd/C、Ru/C和Rh/C几种催化剂对反应转化率和主要产物1,4-环己二醇选择性的影响,结果表明:Ru/C催化剂的活性最好。研究了超临界CO2压力、反应温度、氢气压力、反应时间等对反应转化率和选择性的影响,根据产物的选择性对该反应路径进行了初步分析。     

氧化苯乙烯加氢体系中竞争反应的影响因素

以氧化苯乙烯为原料,通过催化加氢制得2-苯乙醇.考察了不同活性金属、活性金属负载量、载体及反应条件对氧化苯乙烯催化加氢存在的竞争反应的影响;选择Pd/Al2O3、Ni/Al2O3、Pt/Al2O3、Pd/MgO-Al2O3和Pd/AC(活性炭)催化体系为研究对象,采用XRD、H2-TPD、BET、XPS和催化剂评价方法探究了催化剂与竞争反应的关联性.研究发现,在Pd基催化体系中,提高反应温度可以促进氧化苯乙烯加氢反应进行,但是过高温度更有利于异构化生成苯乙醛并进一步发生缩合反应.结果表明,以Pd0.5/MgO-Al2O3(Pd含量为Al2O3载体质量的0.5％)为催化加氢体系,当反应温度为150℃时,氧化苯乙烯转化率为93％,2-苯乙醇选择性大于85％,而苯乙醛及其缩合物选择性小于15％.     

钛硅分子筛催化合成酮肟的工艺研究

以钛硅分子筛为催化剂,过氧化氢为氧化剂,催化酮氨肟化合成酮肟,研究了不同的酮氨肟化反应的结果,并考察了各因素对酮催化氨肟化反应的影响。结果表明,n(酮)∶n(NH_3)∶n(H_2O_2)=1∶1.3∶2.5,加料方式为氨水和双氧水同时滴入,温度为65℃,催化剂加入量为4%,反应最佳溶剂为异丙醇,双氧水浓度对反应无明显影响,在最佳反应条件下,酮的转化率可以达到99%以上,肟的选择性高于99%。     

钛硅分子筛催化合成酮肟的工艺研究

以钛硅分子筛为催化剂,过氧化氢为氧化剂,催化酮氨肟化合成酮肟,研究了不同的酮氨肟化反应的结果,并考察了各因素对酮催化氨肟化反应的影响。结果表明,n(酮)∶n(NH_3)∶n(H_2O_2)=1∶1.3∶2.5,加料方式为氨水和双氧水同时滴入,温度为65℃,催化剂加入量为4%,反应最佳溶剂为异丙醇,双氧水浓度对反应无明显影响,在最佳反应条件下,酮的转化率可以达到99%以上,肟的选择性高于99%。     

乙醇催化脱氢合成乙醛的工艺研究

采用共沉淀法制备系列CuZnAl催化剂,在固定床反应器考查了催化剂对乙醇脱氢制备乙醛并副产氢气的催化性能。研究了CuZnAl组分比例对催化剂活性的影响,并对工艺条件进行优化。结果表明:Cu∶Zn∶Al=4∶4∶2时,乙醇脱氢反应催化活性达到最高;在温度为280℃,压力为1MPa,床层空速为0.8h-1,n(乙醇)∶n(水)=2,乙醇转化率达53.6%,乙醛选择性达92.2%,副产氢气纯度高达97.5%。200h连续实验,CuZnAl催化剂催化乙醇脱氢反应转化率稳定在50%以上。     

纳米CuO/SiO2催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应研究

采用共沉淀法制备了纳米CuO/SiO2催化剂,在固定床反应器上考察了纳米催化剂对甘油催化加氢制1,2-丙二醇(1,2-PDO)的催化活性。结果表明,在反应温度200℃,反应压力1.0 MPa,n(H2)∶n(甘油)=30∶1,液空速0.30 h-1的条件下,甘油转化率100%,1,2-PDO选择性98.71%。     

氯硅烷中甲基二氯硅烷的转化反应工艺

为了除去多晶硅原料中主要含碳杂质甲基二氯硅烷,通过催化反应将其转化为高沸点物质甲基三氯硅烷。采用浸渍法制备了Pd/Al2O3催化剂,将其用于催化甲基二氯硅烷的转化。采用XRF、XRD、BET、XPS、H2-脉冲化学吸附技术对催化剂物化性质进行表征。以四氯化碳为氯源,利用固定床反应器,对比了Pd/Al2O3催化剂、树脂A催化剂及Al Cl3/Al2O3催化剂的催化效果。重点考察了反应温度、反应物物质的量比、反应液时空速及催化剂稳定性对甲基二氯硅烷转化率的影响,得到了最佳工艺条件。相比于树脂A催化剂和Al Cl3/Al2O3催化剂,Pd/Al2O3催化剂具有更好的催化效果;在反应温度为140℃、n(甲基二氯硅烷)∶n(四氯化碳)=3∶1、反应液时空速为5.0 h–1时,甲基二氯硅烷转化率最高可以达到69.76%。     

常压条件下Pd/C催化邻氯硝基苯加氢反应

用化学还原法制备了活性炭负载Pd、Pt和 Ru共3种贵金属催化剂,在没有添加任何脱氯抑制剂和助剂的前提下,比较研究了3种催化剂在邻氯硝基苯(o-CNB)加氢制邻氯苯胺(o-CAN)反应中的催化性能,发现Pd/C催化剂效果更佳。以Pd/C为催化剂,考察了溶剂种类、反应温度、反应时间和重复使用次数等因素对邻氯硝基苯转化率及邻氯苯胺选择性的影响。实验结果表明:常压条件下,Pd与邻氯硝基苯的质量比为1/2120,反应时间90min,邻氯硝基苯转化率和邻氯苯胺选择性分别可达100%和 87.4%。催化剂在重复使用6次后仍保持较高的活性。该工艺具有反应压力低、催化剂用量少、反应时间短和脱氯少等特点,适合工业化生产。