表面氨基改性制备高负载量高分散性钯/堇青石整体式催化剂（英文）

提出了一种无需涂层就可获得较高Pd负载量,且分散性好的Pd/堇青石催化剂的制备方法。对堇青石载体及孔道表面进行氨基官能团化,然后负载金属Pd。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)以及滴定方法表征载体表面及负载的Pd粒子。结果表明,在3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)与载体质量比0.015、80℃条件下对堇青石改性12h,所得载体负载金属Pd,可得到最高的Pd粒子分散度,制备的Pd/堇青石催化剂表现出对苯乙烯加氢反应最高的活性。采用N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(TPED)改性堇青石载体,Pd粒子负载量能提高1倍以上,但Pd粒子的分散度降低。此外堇青石的酸预处理不利于其氨基官能团化和Pd粒子在其上的分散。     

3-巯丙基三甲氧基硅烷的合成

实验以3-氯丙基三甲氧基硅烷、硫脲为原料、KI为催化剂、乙二胺为中和剂,在无溶剂条件下合成了3-巯丙基三甲氧基硅烷.考察了催化剂、反应温度、中和温度对反应的影响,最佳合成工艺条件为:n(硫脲):n(3-氯丙基三甲氧基硅烷)=1.1:1,反应温度110～112℃,中和温度90～92℃,催化剂用量1.5%(与3-氯丙基三甲...     

磺酸基功能化微球硅胶催化环氧大豆油合成

制备了不同3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)负载量的磺酸基功能化微球硅胶,用于非均相催化合成环氧大豆油。利用SEM、FT-IR、13C NMR CP/MAS等手段对所制备的功能化微球硅胶进行表征。以所制备磺酸基功能化微球硅胶为催化剂,用双氧水氧化大豆油合成环氧大豆油(ESO)。优化反应条件为:m(大豆油)∶m(双氧水(50%))∶m(乙酸)∶m(催化剂(MPTS负载量为75%))=1∶0.5∶0.07∶0.1,75℃,7h。所得产品色号为60(Pt-Co),环氧值为6.5%。催化剂重复使用6次活性未明显下降。     

梳形氨基聚醚有机硅的合成及其在消泡剂中的应用

八甲基环四硅氧烷与N,N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷单体聚合制备了氨基硅,再与环氧聚醚反应,得到梳形氨基聚醚有机硅。用IR、~1H NMR对产物结构进行了表征,并将其应用于消泡剂的复配中。最佳复配工艺配方:不同黏度的二甲基硅油/氨基聚醚有机硅/气相白炭黑/乳化剂(Span-60、Tween-60,HLB值=9)/增稠稳定剂/去离子水(质量比)=24:4:3:4:1:64。     

堇青石表面涂层对Pd基整体式催化剂结构和性能的影响

分别以硫酸铝、拟薄水铝石、氯化铝、硝酸铝为铝源制备铝溶胶,并将铝溶胶涂覆于堇青石表面,制备了γ-Al2O3/堇青石载体;将PdCl2溶液浸渍于γ-Al2O3/堇青石载体上,制得Pd/γ-Al2O3/堇青石催化剂。采用XRD,SEM,XPS,BET等手段对催化剂进行表征,并对催化剂的甲烷催化燃烧活性进行评价。实验结果表明,不同铝源制备的催化剂的比表面积按硫酸铝>拟薄水铝石>氯化铝>硝酸铝的顺序依次减小;硫酸铝、拟薄水铝石、氯化铝为铝源的催化剂中Pd以PdO和金属Pd的形式存在,硝酸铝为铝源的催化剂中除了PdO也可能存在Pd(OH)2;硫酸铝为铝源的催化剂活性最高,在反应温度485.6℃下,甲烷转化率可达90%;不同铝源制备的催化剂活性高低顺序为:硫酸铝>拟薄水铝石>氯化铝>硝酸铝。     

钯/碳催化剂的预处理对催化加氢制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸的影响

实验以水为反应介质,Pd/C为催化剂,OVN为助催化剂,以NaHSO3水溶液为处理剂,考察了Pd/C催化剂经预处理后,对催化加氢制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(DSD酸)反应选择性的影响。实验结果表明,催化剂的预处理和助催化剂的添加,均可提高Pd/C催化加氢制备DSD酸反应的选择性。在较佳条件下,首次催化加氢所得产品DSD酸的收率可达95.77%,副产物苄基物的质量分数仅为0.31%。     

γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷的合成

以烯丙醇和环氧氯丙烷为原料 ,经醚化合成了烯丙基缩水甘油醚 ,再与三甲氧基硅烷经硅氢化加成反应合成了γ (2 ,3 环氧丙氧基 )丙基三甲氧基硅烷。探讨了合成条件对反应的影响 ,第一步用溴化四丁基铵作为相转移催化剂 ,苯为带水剂 ,收率达 95 % ;第二步温度控制在 5 0℃左右 ,以氯铂酸 乙酰丙酮配合物为催化剂 ,收率为 80 % ,两步总收率达 76 %。用红外光谱及核磁共振谱对目标化合物进行了表征。     

原位水热合成ZSM-5/堇青石整体催化剂及其对甲苯、甲醇烷基化的催化性能

以蜂窝状堇青石为载体,采用原位水热合成法制备ZSM-5/堇青石整体催化剂,采用XRD和SEM等手段对其进行表征,考察模板剂四丙基氢氧化铵（TPAOH）用量、硅铝比和晶化时间等因素对ZSM-5分子筛在堇青石载体表面生长的影响,并评价其对甲苯、甲醇烷基化反应的催化性能。结果表明：通过调节TPAOH用量、硅铝比、晶化时间等条件,可有效控制ZSM-5在堇青石表面的生长;不同硅铝比的ZSM-5在堇青石表面生长的差异较大,而通过调节TPAOH用量可有效控制ZSM-5在载体表面的负载量和晶体颗粒直径;与ZSM-5粉末催化剂相比,ZSM-5/堇青石整体催化剂上的甲苯转化率降低,而对二甲苯选择性提高;随着硅铝比增大,ZSM-5/堇青石整体催化剂上的甲苯转化率降低,而对二甲苯选择性提高。     

NH_2-AlKIT-1介孔分子筛的制备、表征及其催化性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷、十六胺为有机碱改性剂,AlKIT-1为载体,通过化学修饰的方法,制备了含—NH2基团的介孔分子筛NH2-AlKIT-1催化剂。用X粉末射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和固体核磁(MAS NMR)等方法对改性前后的AlKIT-1试样进行了结构表征,并以Knoevenagel缩合反应为探针考察了试样的催化性能。结果表明,有机碱改性后试样仍很好地保持了基体AlKIT-1的介孔结构,碱性有机基团已成功镀饰在分子筛内外表面,在苯甲醛和丙二酸二乙酯的Knoevenagel反应中表现出较好的催化性能,骨架中具有B酸位的杂原子与碱性基团存在明显的协同作用。以3-氨丙基三甲氧基硅烷改性的试样,其催化活性最高,反应12h后,丙二酸二乙酯的转化率达到了80%。     

用于一步法合成丙基环己基环己酮的Pd/C催化剂

分别采用甲醛还原法和氢气还原法制备了5%Pd/C催化剂(Pd质量分数为5%)。采用X射线衍射、透射电子显微镜、H2化学吸附技术,研究了制备条件(pH、还原温度、前体种类)对5%Pd/C催化剂性能的影响,评价了5%Pd/C催化剂对丙基环己基苯酚一步加氢合成丙基环己基环己酮反应的催化性能,考察了添加K,Sn助剂对5%Pd/C催化剂性能的影响。实验结果表明,氢气还原法得到的Pd/C催化剂分散度高、活性好;K,Sn助剂能明显提高5%Pd/C催化剂的活性和丙基环己基环己酮的选择性,适宜的Sn质量分数为1.5%、K质量分数为10.0%。采用氢气还原法制备的5%Pd-1.5%Sn-10.0%K/C催化剂,以甲苯为溶剂,在反应温度423K、氢气压力0.5M Pa的条件下,丙基环己基环己酮的选择性可达89.1%,丙基环己基苯酚的转化率可达93.1%。     

纳米Pd/AC催化顺酐“一锅法”水相合成丁二酸

将改性骨架镍催化剂、贵金属负载型催化剂用于"一锅法"水相顺酐催化加氢合成丁二酸,考察了催化剂种类、反应温度、反应压力、顺酐用量及催化剂用量对该反应的影响,并用XRD和TEM法对反应前后催化剂的微观结构进行了表征。结果表明,由胶体溶液法制备的负载型纳米Pd/AC(AC为活性炭)催化剂的性能最好。在353 K、1.0 MPa、顺酐1.96 g、水20mL、2%(w)Pd/AC催化剂0.020 g的优化条件下反应177 min时,顺酐转化率达100.0%,丁二酸选择性达99.8%。Pd/AC催化剂的稳定性实验结果显示,该催化剂连续使用10次后仍能维持较高的活性和选择性。新鲜Pd/AC催化剂中Pd颗粒分散均匀,粒径为1～4 nm;连续使用10次后Pd/AC催化剂部分发生团聚,但仍存在大量的纳米级Pd晶粒,使反应稳定进行。     

M-Mn-W/SiO_2/堇青石整体式催化剂及其甲烷氧化偶联反应性能

以Na2WO4、Mn、M(M=Ce,Bi,Sr,La)为活性组分,采用浸渍法制备了一系列M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂。在微型固定床反应器中对催化剂的甲烷氧化偶联反应性能进行了评价。采用XRD和TPR对催化剂的结构进行了表征。考察了反应条件对催化性能的影响。催化活性评价结果表明,在较大的空速下,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂具有较好的甲烷氧化偶联反应性能,其中活性最好的4%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂,在甲烷转化率为32.9%时,甲烷转化率和C2烃选择性之和可达82.9%。XRD结果显示,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂除了堇青石的特征峰以外,存在α-方石英、Na2WO4、Mn2O3以及一些氧化物的物相。TPR结果显示,催化剂的各活性组分之间存在一定的相互作用,从而对催化剂的甲烷氧化偶联催化反应的性能有不同的影响。     

全硅β分子筛负载Pd整体催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能

采用水热晶化法合成了全硅β分子筛,并以此为载体制备了堇青石/Pd整体催化剂;采用XRD、N2吸附-脱附和SEM等技术对催化剂进行了表征;考察了催化剂制备方法、全硅β分子筛涂敷量、Pd负载量、水蒸气和气态空速对该催化剂催化甲苯燃烧反应性能的影响。实验结果表明,全硅β分子筛的加入提高了Pd整体催化剂的催化活性,并明显改善了催化剂的抗水性;与涂敷-浸渍法相比,采用浸渍-涂敷法制备的催化剂具有更高的催化活性,甲苯完全转化温度降低了近50℃;在全硅β分子筛的质量分数为7.9%和Pd质量分数为0.50%时,该整体催化剂表现出较好的活性。     

微乳液浸渍法制备粉状与整体式Pd催化剂及其催化加氢性能

 利用微乳液浸渍法制备了粉状及整体式Pd催化剂。采用TEM、SEM和XRD对粉状及整体式催化剂上的Pd微粒进行了表征。在浆态床与整体式反应器中，以1,5-环辛二烯(1,5-COD)催化加氢为模型反应，考察了粉状及整体式Pd催化剂的催化活性、选择性及稳定性。结果表明，Pd以10 nm左右的微粒负载于粉状载体表面，而以50～200 nm大小的微粒负载于多孔陶瓷载体的孔壁上。整体式Pd催化剂在消除内扩散、强化外部传质方面可达到浆态床粉状Pd催化剂的效果，而且前者稳定性远高于后者。     

Nb掺杂对Pd/Al2O3催化剂脱硝活性的影响

为了提高Pd基催化剂对HC-SCR反应的催化活性、选择性和稳定性,同时降低催化剂成本,采用非贵金属Nb掺杂来改善贵金属Pd基催化剂的织构、结构、氧化还原等性能。首先通过添加廉价的造孔剂对商业化Al2O3进行改性,制备出孔隙率高的Al2O3基底,然后通过浸渍法制备出Nb改性的Pd/Al2O3催化剂,采用XRD,BET,NH3-TPD,H2-TPR,XPS等手段对催化剂进行表征,并系统研究了Nb掺杂对 Pd/Al2O3催化剂的HC-SCR催化性能的影响。结果表明,适当的Nb掺杂可以提高Pd/Al2O3催化剂的催化活性,在Nb添加量为5%时催化剂活性最高并具有较好的稳定性,当NO转化率为90%时,转化温度仅为269 ℃。     

常压下碳纳米管负载钯催化剂上肉桂醛选择性加氢

以Pd(NH3)4Cl2为Pd前体,采用传统的渍浸法制备了Pd/碳纳米管(CNTs)催化剂,并在常压下研究了反应温度、反应时间、溶剂和促进剂(酸、碱、盐等)对肉桂醛液相选择性加氢性能的影响。实验结果表明,在常温、常压下,Pd/CNTs催化剂具有良好的肉桂醛选择性加氢性能,催化活性和苯丙醛的选择性受反应条件、溶剂和促进剂的影响。使用极性溶剂能提高催化剂的活性,但苯丙醛的选择性有所降低。在反应体系中添加适量的弱碱NaOAc或弱酸HOAc均能显著提高Pd/CNTs催化剂的选择性加氢性能。在Pd/CNTs催化剂用量0.36g、肉桂醛用量8.0mmol、无水乙醇用量19.0mL、240min、30℃、常压条件下,当添加0.025～0.050mmol的NaOAc时,肉桂醛的转化率和苯丙醛的选择性分别达到93.3%～94.8%和92.0%～94.9%。     

Pt(Pd)/Hβ催化剂催化正丁烷异构化反应特性的研究

用等体积浸渍法制备了Pt/Hβ和Pd/Hβ催化剂,采用高压连续微反装置在反应温度300～500℃、反应压力2.0 MPa、氢与烃的摩尔比3.0、液态空速1.25 h-1的条件下考察了催化剂催化正丁烷异构化反应的性能;采用N2吸附-脱附和SEM方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,反应温度为350℃时,Pd/Hβ催化剂的性能优于Pt/Hβ催化剂;反应温度为400℃时,后者的性能优于前者。反应温度为400℃时,Pt/Hβ催化剂的适宜Pt负载量为0.6%(w),此时正丁烷转化率为65.6%,异丁烷选择性为55.6%;Pd/Hβ催化剂的适宜Pd负载量为0.3%(w),此时正丁烷转化率为64.6%,异丁烷选择性为44.8%。考察了助剂对Pt/Hβ和Pd/Hβ催化剂性能的影响,添加Cu,Sn,Zn的催化剂性能良好。     

α-甲基苯乙烯加氢生成异丙苯Pd/γ-Al_2O_3催化剂制备及评价

用不同的方法制备了一系列的Pd/-γAl2O3和Pd-Ni/-γAl2O3催化剂,并在溢流床反应器中对其-α甲基苯乙烯(AMS)加氢为异丙苯的催化性能进行了评价。结果发现用浸渍沉淀法制备的0.25%Pd/-γAl2O3催化剂性能较佳,在0.7MPa、100℃、空时为17min和氢气放空量为10mL/min～20mL/min的条件下,其AMS转化率近100%,异丙苯的选择性为94%以上。对使用过的催化剂进行了Χ射线衍射、透射电镜、扫描电镜表征和能谱分析的结果表明:催化剂钯颗粒分散均匀,反应500h未见晶粒聚集,钯含量不变。制备的最佳催化剂性能可比工业上应用的进口催化剂,甚至在短的实验测时期内还略优。     

过渡金属改性Pd/C催化剂上葡萄糖催化氧化反应

考察了Fe、Co、Ni改性的Pd/C催化剂上葡萄糖催化氧化反应结果,利用BET、XPS研究了Co的添加及制备条件对催化剂物化性能的影响。活性评价结果表明,Co质量分数为3%的Pd Co/C催化剂显示出良好的催化性能,反应3h后,葡萄糖的转化率达92%,选择性为94%,较Pd/C催化剂的活性和选择性有显著的提高。BET、XPS表征结果表明,Co的添加及焙烧过程,改变了Pd/C催化剂的表面组成及结构,有利于Pd的还原,从而使Pd Co/C催化剂表现出良好的催化活性和选择性。