聚苯乙烯负载钯催化剂合成及催化共聚性能研究

合成了聚苯乙烯负载邻菲咯啉/钯配合物催化剂(PS-phen/Pd(OAc)2和PS-phen/PdCl2)。采用红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、元素分析(EA)、原子吸收(AAS)及热重分析(TGA)等手段对该负载钯催化剂的结构和性质进行了系统表征。评价了聚苯乙烯负载钯催化剂在苯乙烯与CO共聚反应合成聚酮(PK)中的催化性能,结果表明,在温度为65℃,CO压力为3.0 MPa的条件下,PS-phen/Pd(OAc)2和PS-phen/PdCl2的催化活性分别为1.02×104gPK/mol Pd.h和5.50×103gPK/mol Pd.h,循环使用三次后,催化活性分别降至570 gPK/mol Pd.h和97.4 gPK/molPd.h。负载催化剂PS-phen/Pd-Cl2和PS-phen/Pd(OAc)2催化得到的苯乙烯/CO共聚产物的重均分子量(-Mw)较大,分别为6.86×103g/mol和7.33×103g/mol。     

Pd/C纳米催化剂的制备及催化Heck反应研究

以高比表面积椰壳活性炭为载体,柠檬酸钠为还原剂,在100℃条件下对H2PdCl4溶液进行还原负载,制备了直径在3~10nm的Pd/C催化剂。控制柠檬酸钠与H2PdCl4的量,制备了6个不同粒径Pd粒子负载的Pd/C催化剂,制备条件温和。该催化剂能够高效催化Heck反应的进行,反应无需无水无氧条件,无需配体的参与,重复利用次数较多。     

电纺纤维负载钯纳米颗粒的制备及催化α-辛烯加氢性能的研究

通过电纺丝技术制备了聚合物纤维负载钯纳米颗粒催化剂并研究了其催化α-辛烯的加氢性能。聚丙烯腈（PAN）和苯乙烯-丙烯腈共聚物（PSAN）首先负载PdCl2，然后pd^2＋在水合肼的作用下还原成pd^0，并得到PAN-Pd和PSAN-Pd的DMF溶液，最后利用静电纺丝技术制备出了含有钯纳米颗粒的电纺纤维状催化剂，对所制备的催化剂进行了TEM表征，结果显示纤维直径分布范围为70-220nm，纳米钯颗粒直径在15～50nm之间。实验中利用催化剂对α-辛烯催化氢化的结果考察了其活性和重复使用性，还讨论了纤维直径，钯纳米颗粒和载体对催化加氢性能的影响。     

汽车尾气净化负载钯超微粒催化剂的研究

以复合稀土氧化物的γ-Al2O3为催化剂载体,将负载钯的超微粒子金属铁、钴、镍与γ-Fe2O3粉体混合成型焙烧制成催化刺.研究了复合稀土氧化物对γ-Al2O3表面积的影响,通过催化剂老化实验、丙烷化合物起燃温度检测和对模拟汽车尾气中丙烷、CO及NOx等物质的转化性能的研究,表明该型催化剂各性能较好.     

静电纺丝基碳纤维载纳米钯催化剂的制备及应用

采用静电纺丝、化学还原及高温碳化方法制备了碳纳米纤维螯合钯纳米粒子复合催化剂。实验详细考察了三种还原剂 (硼氢化钠、水合肼、氢气)在催化剂制备过程中对钯纳米粒子及碳纤维形貌的影响。通过固体紫外、X射线粉末衍射、红外、扫描电镜、场发射透射电镜等测试方法对已制备的一系列催化剂进行表征。结果表明选择氢气为还原剂时, 碳纤维上获得了7 nm左右、粒子分布均匀的钯纳米粒子, 催化剂相对柔韧, 继而将此催化剂应用于Heck偶联反应测试其催化及循环利用特性。催化结果证实此方法制备的催化剂具有优异的稳定性、底物耐受性、可回收性。     

大孔吸附树脂的应用研究发展

对大孔吸附树脂的结构特点和吸附能力的影响因素进行了评述。特别是大孔吸附树脂在天然产物分离、医药中的生产、工业废水的处理和有机催化等方面的应用情况。     

球形大孔聚氨酯树脂的合成及形态研究

本文首次报道了球形大孔聚氨酯树脂的合成方法。通过扫描电镜、压汞法测定了孔结构,证明该树脂属大孔结构,并初步测试了它对金离子(AuCl_3溶液)的吸附性能。电镜能谱分析证明吸附在树脂上的是AuCl_3的络合物。     

三维有序大孔负载Pt-SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的制备和性能

以一种直径约170nm的PMMA微球胶体晶体为模板,复制出孔径约为95nm的三维有序大孔SiO2,以这种大孔结构为载体,采用浸渍-焙烧法制备了三维有序大孔负载的Pt-SO42-/TiO2固体超强酸催化剂。探讨了TiO2负载量对三维有序大孔结构的影响。采用SEM、XRD、N2吸附-脱附实验对其大孔结构进行了表征。结果表明,适宜的TiO2负载量为30%(质量分数),太低,酸性不强,太高,易产生大孔的堵塞。负载后的大孔孔径约为75nm,呈现一种厚壁的球形大孔结构。与通常的三维有序大孔材料(孔径大于300nm)相比,这种孔径小化的大孔材料具有稳定性高和表面积大的特征。以乙酸和正丁醇的液相酯化反应为探针反应,发现这种大孔固体超强酸催化剂可以明显提高其催化活性。     

钯催化剂对锂空气电池氧析出和氧还原反应的催化机理的研究

锂空气电池以其超高的能量密度而备受关注, 然而充、放电过电位高等问题严重限制了其实际应用。金属钯作为催化剂可而降低锂空气电池的充、放电过电位, 但其充、放电反应催化机制尚不完善。本研究运用第一原理计算方法, 建立了钯/氧气/过氧化锂(Pd/O₂/Li₂O₂)的三相界面催化模型, 从微观角度揭示钯催化剂在锂空气电池充、放电反应中的催化机制。研究表明, Pd/O基底通过促进Li₂O₂在界面处的电荷转移提高自身对LiO₂吸附作用, 从而加速放电产物在电极表面的形成, 有效降低了充电过电位0.43 V。     

利用Heck反应制备3-甲基噻吩与芴的嵌段共聚物及其性能

采用Heck反应合成了3-甲基噻吩齐聚物及3-甲基噻吩与芴的交替和嵌段共聚物。用凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振谱（1H-NMR）、紫外-可见光谱和荧光光谱对所得聚合物进行了表征。结果表明,利用Heck反应成功地制备了上述聚合物。在溶液和薄膜状态下嵌段共聚物与交替共聚物的最大紫外吸收峰分别为414 nm、394 nm和...     

Facile one-pot synthesis of superfine palladium nanoparticles on polydopamine-functionalized carbon nanotubes as a nanocatalyst for the Heck reaction

Heterogeneous Pd nanocatalysts are efficient catalysts for the Heck reaction but require multi-step,sophisticated procedures and harsh reaction conditions.In this work,a green and facile strategy has been developed to decorate Pd nanoparticles on polydopamine(PDA)-coated multi-walled carbon nano-tubes(Pd/CNTs-PDA)via a one-pot method.The obtained nanoparticles were characterized by various techniques including transmission electron microscopy,X-ray diffraction,and X-ray photoelectron spec-troscopy,which proved that Pd NPs are well-dispersed on the PDA and between the surfaces of the PDA and CNTs.The resultant Pd/CNTs-PDA catalysts exhibit excellent catalytic reactivity toward the Heck reaction at low temperatures.Moreover,by DFT simulation,we found that during the PDA polymeriza-tion process,a large number of unsaturated-N=and C=O species are more active than the groups on the PDA end product to anchor Pd NPs.The results provide evidence that the catalyst synthesized by the one-pot method exhibited good activity because sufficient active sites could be created to effectively promote Pd NPs dispersion during the dopamine polymerization process.Additionally,the Pd/CNTs-PDA catalyst was successfully employed in Heck cross-coupling reactions with various functionalized substrates.This method opens a window for the fabrication of high-performance nanocomposite catalysts under mild conditions using simple methods and has several potential applications.     

直接热分解法制备单相Pd-Fe合金催化剂及电催化氧还原活性

以醋酸钯和醋酸亚铁为前驱体, 采用直接热分解法制备了碳载Pd₃-Fe₁(Pd₃-Fe₁/C)催化剂。用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征, 用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了催化剂对氧的电催化还原性能。结果表明, 制备的Pd₃-Fe₁/C复合催化剂具有单相均一的合金结构, Fe进入Pd晶格改变了Pd电子结构和结构常数。电化学数据表明, Pd₃-Fe₁/C对氧还原比Pd/C催化剂有更高的电催化性能。     

废Pd/C催化剂中钯的回收

研究了从废MC催化剂中得到高回收率粗钯的方法，研究了从粗钯回收高纯度钯的3种方法，提出了1种工艺简单、效果好、成本低、易操作的从废MC催化剂中回收钯的方法。试验表明，本方法适用于实际生产应用。     

PVP负载钯纳米丝状催化剂的制备及催化加氢性能

用电纺丝技术和加热交联技术制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)负载纳米钯的纳米丝状催化剂PVP-Pd,并对所制备的催化剂进行了SEM,TEM,UV和TG的表征。利用PVP-Pd对烯烃和硝基苯的催化氢化反应研究了所制备催化剂的催化性能,结果表明纳米纤维态PVP-Pd催化剂在室温、氢气条件下催化氢化α-辛烯和环己烯的转化率可以达到100%,对硝基苯也有很好的催化活性。     

负载型CuCl催化剂的制备及其在原子转移自由基聚合中的应用

在正丁基锂催化下,通过亲核取代反应将2,2′-联吡啶键连在氯球(PS-Cl,氯甲基化交联聚苯乙烯微球)表面,进而络合CuCl得到负载型催化剂PS-bpy/CuCl。将该负载型催化剂用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)或苯乙烯(Sty)等单体的原子转移自由基聚合反应(ATRP),并对聚合反应动力学规律进行了考察。实验结果表明,负载型催化剂PS-bpy/CuCl参与的聚合反应满足一级动力学反应规律,属活性/可控聚合,产物的分子量分布较窄(1.20),产物中铜的含量为0.094mg/g。负载型催化剂PS-bpy/CuCl可以通过简单过滤进行分离回收,活化后仍具有良好的活性,可重复应用。     

原位反应烧结合成针状结构多孔莫来石载体

采用粘土矿物高岭土、Al₂O₃ 和 Al(OH)₃为原料, 原位反应烧结合成了针状结构多孔莫来石陶瓷膜载体. 考察了不同铝源的添加对针状结构多孔莫来石载体形成的影响, 并对其形成机制进行了研究. 研究结果表明: 针状结构莫来石形成机制为气固反应, 在针状结构莫来石形成前有氟黄玉生成, 并且与氟黄玉的生成量密切相关. 以Al(OH)₃ 作为添加铝源的组成中氟黄玉更容易生成, 并且随AlF₃含量的增加而增加, 在随后烧成过程中转化为具有刚性骨架的针状结构莫来石, 从而使多孔载体具有较高的孔隙率(>35%)和相对高的孔径(1.5μm).