载体对Ni基催化剂催化蒽醌加氢活性的影响

研究了载体对Ni基催化剂用于蒽醌法制备H₂O₂加氢活性的影响,同时对比了骨架镍的催化活性,考察Ni负载量对催化剂活性的影响。结果表明,负载在SiO₂上的催化剂比负载在γ-Al₂O₃上的催化活性高,对于Ni/SiO₂催化剂,Ni负载质量分数28.57%～50%时,加氢活性较高,按单位质量纯Ni上H₂O₂产量计算,Ni/SiO₂优于骨架镍催化剂,Ni负载量过高时,加氢活性降低。2-乙基蒽醌在Ni/SiO₂催化剂上的加氢为结构敏感型反应,当Ni在SiO₂的分散度达到约18%时,催化活性较佳。     

载体和制备方法对铜系一步法合成

以甲醇与乙醇一步反应合成异丁醛反应为基础，研究了不同载体对铜基催化剂反应性能的影 响。分别以SiO₂、SiO_2-ZrO₂、SiO_2-Al₂O₃、Al₂O₃和SiO₂-TiO₂为载体，采用溶胶-凝胶和 浸渍法制备催化剂。采用TPR、XRD和BET等技术对催化剂进行表征。结果表明，复合氧 化物特别是SiO₂-ZrO₂和SiO₂-TiO₂作载体能提高催化剂的比表面积，活性组分分散 好，催化剂的催化性能较好。     

负载型Cs2.5H0.5PW12O40醚化催化剂的制备与催化性能

制备了负载型磷钨酸铯(Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀)催化剂，考察了载体种类、载体性质、制备方法和制备条件对催化剂性能的影响,对制备的催化剂进行了表征，并考察了负载型Cs_2.5H _0.5PW₁₂O₄₀作为醚化催化剂的催化活性.结果表明,大孔硅胶是Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀的适宜载体，硅胶的钠含量越低制备的Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂的活性越高.采用一步法和二步法制备的Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂均具有较强的酸性、催化活性以及良好的稳定性,可以替代液体酸和阳离子交换树脂,成为一种环境友好的固体酸催化剂.     

SiO2负载铬基催化剂催化四氢萘合成α-四氢萘酮

以硝酸铬或重铬酸钾为Cr源,采用浸渍法制备了SiO₂负载的Cr基催化剂［Cr(Ⅲ)/SiO₂和Cr(Ⅵ)/SiO₂］,并用共浸渍法制备了K₂O改性的Cr(Ⅲ)/SiO₂催化剂［K-Cr(Ⅲ)/SiO₂］。分别以叔丁基过氧化氢和O₂作氧化剂,考察了三种催化剂催化四氢萘合成α-四氢萘酮的反应性能。结果表明,以叔丁基过氧化氢作氧化剂时,Cr(Ⅲ)/SiO₂表现出最高的反应活性和选择性,K-Cr(Ⅲ)/SiO₂与Cr(Ⅵ)/SiO₂活性相近。紫外可见漫反射光谱表征结果表明,Cr(Ⅲ)/_SiO2具有最高的低价Cr物种（Cr［L］）和高价Cr物种（Cr［H］）比例,K₂O的引入抑制了Cr［L］物种的生成。推测以叔丁基过氧化氢作氧化剂时,四氢萘氧化生成α-四氢萘醇是反应速率控制步骤,Cr［L］物种可能是催化该反应的活性中心。以O₂作氧化剂时,Cr(Ⅲ)/SiO₂与Cr(Ⅵ)/SiO₂催化剂性能相近,说明O₂在相界面传质和（或）在催化剂表面吸附可能是反应的控制步骤。     

环己醇催化脱水制环己烯WO3/MxOy催化剂的研究

分别以SiO₂、γ-Al₂O₃和TiO₂为载体，偏钨酸铵为WO₃前驱体，等体积浸渍法制得WO₃质量分数为12%的WO₃/SiO₂、WO₃/γ-Al₂O₃和WO₃/TiO₂三种催化剂，考察了环己醇脱水制备环己烯的催化剂活性和选择性。采用X 射线衍射、N₂吸附、NH3程序升温脱附和CO₂程序升温脱附等手段对催化剂进行表征，并与催化活性、选择性及稳定性关联。结果表明，催化剂平均孔径大，有利于降低反应物和产物的内扩散阻力，可提高环己醇转化率和环己烯选择性；孔径大小相近的前提下，酸中心量大有利于脱水反应的进行，可提高环己醇转化率；催化剂表面碱强度大、碱中心数多，有良好的抗积炭性能，因而催化剂的稳定性较好。负载WO₃质量分数为12%的WO₃/TiO₂催化剂在反应温度170 ℃和环己醇空速2.7 h^-1的条件下，环己醇转化率可达100%，环己烯选择性可达97%以上，具有良好的稳定性。     

SO42－/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成研究

采用溶胶-凝胶法制得SiO₂-ZrO₂基质材料，然后通过浸渍法制备SO₄^2－/SiO₂-ZrO₂固体超强酸。对SO₄^2－/SiO₂-ZrO₂固体超强酸催化乳酸乙酯的合成反应进行了研究。适宜的反应条件为：稀硫酸浸泡16 h，反应温度80 ℃，反应时间4 h，催化剂用量为每摩尔乳酸1.5 g。反应酯化率达92.7％。     

SiO2键合PEG钼(Ⅵ)配合物合成、表征及对环己烯环氧化催化活性

合成了SiO₂键合聚乙二醇（PEG）高分子配体,将钼（Ⅵ）合乙酰丙酮组装在该高分子配体上合成出SiO₂负载PEG钼（Ⅵ）配合物,并用元素分析、红外光谱以及X射线光电子能谱技术对其进行了结构表征.建立了SiO₂键合PEG钼（Ⅵ）配合物催化剂中Mo的化学分析新方法.实验表明：该配合物作为环己烯环氧化用催化剂,具有优良的催化活性和选择性.在叔丁基过氧化氢为0.1 mol、环己烯与叔丁基过氧化氢摩尔比为3.5∶1、溶剂10 ml、反应温度80 ℃、时间60 min条件下,环氧环己烷收率（以叔丁基过氧化氢计）在99.2%以上,质量分数≥99.5%（GC检测）.     

载体对Ni-B催化剂邻氯硝基苯液相加氢性能的影响

以纳米碳管（CNTs）、活性三氧化二铝（γ-Al₂O₃）、活性炭（AC）和二氧化硅（SiO₂）为载体,Ni为活性组分,采用浸渍-化学还原法制备了负载型Ni-B非晶态合金催化剂,并利用SEM和TEM等表征手段对各催化剂的形貌进行了表征。以邻氯硝基苯的氢化为探针反应评价了各催化剂的催化性能。结果表明,在相同的反应条件下,以γ-Al₂O₃和SiO₂为载体的催化剂使底物转化率均较低,分别为40%和74.5%,但选择性相对较高,分别为96.8%和94.3%;而负载于CNTs和AC上的Ni-B使底物具有较高的转化率,均高于85%,选择性分别为95.5%和90.4%。根据对催化剂的物理表征,从载体的结构上对各催化剂催化性能产生的差异做出了理论解释。     

i(SO4)2/SiO2催化合成苯甲酸异戊酯的研究

以Ti(SO₄)₂/SiO₂为催化剂，苯甲酸和异戊醇为原料，合成了苯甲酸异戊酯。对影响酯化反应的因素进行了研究。优化的工艺条件：负载硫酸钛质量分数为10%，催化剂用量为2.5 g·(0.05 mol-苯甲酸)^-1，醇酸物质的量比为4∶1，反应时间为90 min，苯甲酸的酯化率可达96.6%。     

铜系催化剂选择性催化还原脱除NOx研究

以硅胶改性堇青石蜂窝陶瓷为载体,分别制备了以Cu-O、Cu-Ce-O和Cu-Ce-Mn-O为活性组分的催化剂。以CO(NH₂)₂为还原剂,在固定床反应器中进行选择性催化还原NO的研究。采用XRD、SEM和BET等测试方法对催化剂进行表征。结果表明,在温度(300～500) ℃,催化剂Cu-Ce-Mn-O/SiO₂/堇青石的活性优于催化剂Cu-O/SiO₂/堇青石和Cu-Ce-O/SiO₂/堇青石,反应温度为450 ℃、空速为8 000 h^-1时,Cu-Ce-Mn-O/SiO₂/堇青石催化剂催化还原NO的转化率可达到88%。     

ZSM-22分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的研究

通过浸渍法对ZSM-22分子筛进行SiO₂和La₂O₃改性,制备了一系列催化剂。采用固定床微型连续流反应器对催化剂的反应性能进行了评价。考察了ZSM-22、SiO₂和La₂O₃改性ZSM-22对甲苯甲醇烷基化反应性能的影响。实验发现,ZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反应的产物中,对二甲苯的选择性远高于间位和邻位异构体的选择性,而改性后的催化剂上目标产物对二甲苯的选择性得到提高,但反应活性下降。随SiO₂和La₂O₃负载量的增加,甲苯的转化率逐渐降低,对二甲苯选择性逐渐提高,其中,以La₂O₃改性后对二甲苯选择性提高较明显。SiO₂和La₂O₃复合改性后,甲苯的转化率高于La₂O₃单独改性的结果,而对二甲苯选择性与La₂O₃单独改性结果相近,并且,二甲苯的选择性略有提高。     

负载型钯酞菁催化剂上CCl2F2的选择性加氢脱氯反应

负载型钯酞菁能有效催化CCl₂F₂的选择性加氢脱氯反应,在氟化物为载体的钯酞菁催化剂上,CCl₂F₂转化成CH₂F₂的选择性可达75％以上.对比研究表明,负载型钯酞菁催化剂上CCl₂F₂选择性加氢脱氯的稳态催化活性要高于普通的负载型金属钯催化剂.在钯活性中心引入环状酞菁配体能有效提高催化剂在高腐蚀性反应条件下的稳定性.红外光谱、X射线衍射和紫外-可见光谱表征揭示了负载型钯酞菁催化剂具有良好催化活性和催化稳定性的可能原因.     

氧化镧助剂对镍/二氧化硅催化剂结构和加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了La₂O₃改性的Ni/SiO₂催化剂,考察了La₂O₃的引入方法对Ni/SiO₂催化剂催化间二硝基苯加氢制间苯二胺反应性能的影响,并采用XRD、TPR和XPS等表征技术对催化剂的物化性质进行了研究.结果表明,La₂O₃的添加顺序对Ni/SiO₂催化剂的物化性质和加氢性能影响非常明显.当镧以先于镍浸渍方式引入时,将大大削弱载体与镍物种之间的相互作用,镍晶粒度变小,分散度增加,催化剂的活性显著提高,间二硝基苯转化率和间苯二胺收率分别达到97.1%和93.5%.在以镍和镧共浸方式制备的催化剂中,La₂O₃的存在也使Ni/SiO₂催化剂的反应性能有所改善,但效果没有镧先于镍浸渍方式突出.当以先浸镍后浸镧的方式加入助剂时,催化剂中的镍晶粒增大,分散性变差,催化剂的活性大幅度下降.     

S2O2－8/Fe2O3-ZrO2-SiO2固体酸催化剂合成马来酸二己酯

在铁锆氧化物中引入硅的氧化物，并用S₂O^2－₈浸渍铁锆硅复合氧化物，制得较S₂O^2－₈/Fe₂O₃-ZrO₂（PSFZ）和SO^2－₄/Fe₂O₃-ZrO₂-SiO₂（SFZS）催化活性更强的固体酸催化剂S₂O^2－₈/Fe₂O₃-ZrO₂-SiO₂（PSFZS），研究获得最佳制备条件。用马来酸酐与正己醇的酯化反应考察了催化剂活性。XRD和TEM结果表明，制备的催化剂S₂O^2－₈对铁锆硅复合氧化物的促进作用明显好于SO^2－₄；SiO₂ 和Fe₂O₃的引入使催化剂呈现多孔结构，分散性好，其稳定性增加，催化活性提高；用该催化剂代替硫酸和对甲苯磺酸用于催化马来酸酐和正己醇的酯化反应，可得无色透明的酯化产物，3 h内酯化率达97.9%，分别比PSFZ和PSFZS催化剂提高约10%20%。     

负载型TiO2/SiO2光催化降解苯酚的研究

以白炭黑为载体、聚乙烯醇 (PVA) 和 Ti(SO₄)₂ 为原料， 在分散剂存在下直接焙烧制备超细负载型 TiO₂/SiO₂ 光催化剂， 结果表明， 在450 ℃焙烧2 h所制 SO₄^2-/TiO₂-SiO₂（SO₄^2-质量分数3.4%，TiO₂∶SiO₂=1∶6，比表面积54 m²/g）具有最佳光催化效果。光催化苯酚结果显示,在紫外灯下光降解苯酚（＜100 mg/L）符合零级动力学方程，催化活性随pH值的增加而增加，pH=10时表观速率常数[WTBX]k[WTBZ]=0.33 mg/L·min，为苯酚废水处理提供了一条简便易行、成本低廉的方法。同时考察了光催化剂制备因素对催化剂活性的影响。     

钯/竹炭催化剂的制备及表征

采用H₂O₂和HClO₄对竹炭进行改性,并用氧化负载法(以H₂O₂和 NaClO 为氧化剂)改进金属钯在载体竹炭上的负载,制备出钯/竹炭催化剂(Pd/BC)。经对湿地松松香的歧化反应试验,并与市售钯/炭(Pd/C)催化剂比较,结果表明,以H₂O₂和HClO₄体积比1:1混合溶液改性竹炭,并以H₂O₂和NaClO体积比5:1混合氧化剂负载钯所得Pd/BC-17催化剂具有较高的催化活性,催化活性优于含钯量 5% 的市售Pd/C催化剂。     

纳米Cu-Zr-O催化剂催化乙醇脱氢合成乙酸乙酯

以纳米ZrO₂为载体,采用浸渍法制备负载型CuO/ZrO₂催化剂;以凝胶Zr(OH)₄粉末为前驱物,制备掺杂型CuO-ZrO₂催化剂;采用共沉淀法制备共沉淀型催化剂CuO·ZrO₂。通过XRD、N₂吸附、TEM和SEM对催化剂进行表征。以乙醇氧化脱氢合成乙酸乙酯为探针反应,考察Cu-Zr-O催化剂的催化性能。结果表明,3种催化剂均为纳米级颗粒,并对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应均有催化活性。共沉淀型CuO·ZrO₂催化活性较好,在反应温度473 K,乙醇转化率为49%,乙酸乙酯选择性达88%。     

负载型铁基高温变换催化剂的制备和性能研究

分别以镁铝尖晶石和活性炭作为载体制备了负载型铁基高温变换催化剂，通过XRD、TEM和活性评价测试，考察了催化剂的结构和催化反应性能。以镁铝尖晶石负载γ-Fe₂O₃制得的催化剂，其催化活性明显高于负载α-Fe₂O₃催化剂，当催化剂组成为：Fe₂O₃ 26%，K2O 2%，MgO 0.05%，Cr₂O₃ 0.7%时，400℃下CO转化率为92%，350℃为84%（汽/气=1， 空速=2000 h^-1）；经氧化处理的活性炭作为催化剂载体时，低铬条件下也具有较好的催化活性，当负载量为40%时，相同变换反应条件下CO的转化率在400℃和350℃下分别为88%和80%。两种催化剂在低Cr₂O₃含量时都保持了与传统铁铬系变换催化剂(B117型)相当的催化活性，对于改善环境具有很大意义。     

负载杂多酸(盐)的表征及其在苹果酯合成反应中的催化性能

用浸渍法制备了一系列负载型磷钨酸及其铯盐催化剂,载体包括超稳Y沸石（USY）、脱铝超稳Y沸石（DUSY）、SiO₂和SBA-15,测定了催化剂的比表面积和酸强度,并在乙酰乙酸乙酯与乙二醇液相缩合制取苹果酯反应中考察了催化剂的性能.结果表明,这些负载型杂多化合物催化剂都表现出较高的催化活性.然而,催化剂在水中的溶脱性能实验表明,负载型磷钨酸催化剂存在严重的活性组分流失现象,不能重复使用,而DUSY负载的磷钨酸铯盐催化剂不仅表现出较高的催化活性,而且显示出较好的重复使用性能.在优化的反应条件下30% (质量分数) Cs_2.5H_0.5PW/DUSY催化剂上乙酰乙酸乙酯的转化率可达98.7%,苹果酯的选择性大于97%.     

负载型金属催化剂催化KBH4水解析氢性能研究

以高比表面积和规整性强的蜂窝陶瓷（2MgO₂·Al₂O₃·SiO₂）为载体，涂敷TiO₂后，用水热合成法分别负载铁、钴和镍盐，500 ℃焙烧及硼氢化钾（KBH₄）浸渍后，合成了负载型金属催化剂。负载不同金属盐的催化剂析氢性能比较结果为钴＞铁＞镍。实验研究表明，负载硝酸铁［Fe(NO₃)₃·9H₂O］和氯化钴(CoCl₂·6H₂O)的催化剂经KHB₄浸渍后析氢性能均明显改善。利用X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对催化剂的表征结果证实,负载硝酸铁催化剂表面真正起催化析氢性能的活性组分为单质铁，负载氯化钴催化剂表面生成了CoTiO₃，且该催化剂具有优良的催化碱性KBH₄溶液水解析氢性能，常温下该催化剂0.34 g于NaOH质量分数约为18%，KBH4质量分数约为10%的溶液中催化析氢速率可达160 mL·min^－1。