Cu/MCM-41和Cu-ZnO/MCM-41的制备及对甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能

以MCM-41介孔分子筛为载体,通过浸渍法和研磨法制备了Cu/MCM-41和Cu-ZnO/MCM-41催化剂。采用XRD、N2吸附-脱附、TPR、NH3-TPD等方法对催化剂进行表征。结果表明,催化剂均保留了MCM-41有序的六方介孔结构,ZnO和CuO存在着相互作用,研磨法制备的催化剂其酸性比浸渍法制备的略强。在连续流动式常压微型反应器上评价了催化剂对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应的催化活性。浸渍法和研磨法相比,浸渍法制备的催化剂对甲酸甲酯的选择性较高,但对甲醇的转化率较低;研磨法制备的催化剂对甲酸甲酯的选择性较低,但甲醇的转化率较高,添加助剂ZnO能提高甲酸甲酯的选择性。浸渍法制备的Cu-ZnO/MCM-41-I在250℃对甲醇的转化率和对甲酸甲酯的选择性分别为15.28%和81.31%,在相同条件下,研磨法制备的Cu-ZnO/MCM-41-G对甲醇的转化率和对甲酸甲酯的选择性分别为18.83%和75.32%。     

3—羟基—2，2—二甲基丙酸甲酯的合成

以异丁醛,甲醛等为原料,通过羟醛缩合生成3－羟基－2,2－二甲基丙醛,然后在甲醇溶剂中碱性条件下,用氯气氧化,酯化,采用正交实验法详细地研究了氢氧化钠量和氯气量对第二步反应的影响,并找出了最佳反应条件。     

含苯酚的甲醇在电解银催化剂表面上的氧化工艺条件的研究

本文将含苯酚甲醇溶液、空气和水蒸汽的混合气通入管式固定床反应器,在电解根催化剂表面上的氧化进行了研究。实验结果表明:苯酚和甲醇可以同步氧化,苯酚氧化为CO_2和H_2O,甲醇氧化为甲醛:反应温度升高对苯酚氧化有利,对甲醇氧化为甲醛的反应不利;在没有甲醇的存在下,苯酚较容易氧化生成CO_2和H_2O。     

噻唑-4-甲酸的合成

以L-半胱氨酸盐酸盐与甲醛为起始原料,经缩合酯化得到噻唑烷-4-甲酸甲酯,再在二氧化锰作用下氧化合成噻唑-4-甲酸甲酯,水解得到噻唑-4-甲酸。氧化反应最佳反应条件为n（噻唑-4-甲酸甲酯）∶n（MnO2）=1∶23、MnO2活化温度为300℃、80℃反应48h。氧化反应收率为80.8%。     

低压制备纳米Sb2O3粉的研究

用低压蒸发普通Sb2O3的方法制备出了纳米Sb2O3，分析了生成Sb2O3的热力学条件，对抑制Sb2O3的分解做了详细的理论分析，确定了制备纳米Sb2O3的温度条件和压力条件，证明在一定的氧分压情况下Sb2O3是不会分解的，测定了Sb2O3的粒度和粒度分布，探讨了生产可行性。     

磷钨杂多酸盐催化苯甲醇选择氧化性能的研究

以溴化1-丁基-3-甲基咪唑盐（[Bmim]3Br）、1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑盐（MIMPS）、1-（3-磺酸基）丙基吡啶盐（PyPS）和磷钨酸（H3PW12O40）为原料制备了3种磷钨杂多酸盐催化剂,并用IR和XRD进行了表征。结果表明,3种催化剂均具有典型的杂多阴离子结构。在无有机溶剂、相转移催化剂和添加剂的条件下,将其应用于H2O2（质量分数30%）作氧化剂催化苯甲醇合成苯甲醛的反应中,考察了不同催化剂和反应因素对苯甲醇氧化的影响。结果表明：1-丁基-3-甲基咪唑磷钨杂多酸盐[Bmim]3PW12O40显示较高的催化性能,在优化的反应条件下（苯甲醇10 mmol、H2O230 mmol、催化剂0.05 mmol、反应温度85℃、反应时间3 h）,苯甲醇的转化率和苯甲醛的选择性分别为79.6%,95.6%,且该催化剂重复使用情况良好。     

混合二元酸多相催化酯化反应研究

设计了一套固定床多相催化酯化反应方案,用环己烷氧化制己二酸生产过程中的副产物混合二元酸(含有己二酸、戊二酸、丁二酸等组分)和甲醇为反应物,采用不同离子交换分子筛作催化剂进行酯化反应研究。这种反应方式可以使气体甲醇和混合二元酸在常压、高温下进行,而且不存在催化剂与产物的分离问题;反应生成的液态酯由于重力作用从反应器底部流出而得以分离,而反应生成的水蒸汽和未反应的甲醇蒸汽直接从反应器上部采出,使酯化率明显提高。实验结果表明,实验方案是可行的,分子筛的结构对酯化催化活性没有明显影响,但分子筛催化剂酸性越强酯化效果越好,其中ReHY具有更高的催化酯化活性,酯化率达到6 8.1%。     

Cu-ZnO-ZrO_2/CFG对甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能及反应机理

用浸渍法制备的Cu－ZnO－ZrO2／CFG催化剂对甲醇脱氢制甲酸甲酯的反应，具有较高的活性和选择性．经XRD和XPS等分析说明，活性中心是零价铜．一价铜、二价铜无反应活性。TPR测定显示零价铜只有一种状态，IR吸附光谱表明反应机理是经过半缩醛途径进行的。     

原位生成Sialon增强Al2O3-SiC—C铁沟浇注料抗渣机理研究

采用静态坩埚法进行了Sialon增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的抗渣实验。结果表明，该种铁沟料具有比传统铁沟料更优异的抗渣性能。通过X-射线衍射和SEM分析可知，其抗渣机理为：添加的Si3N4，Si与Al2O3发生原位反应生成Sialon，使材料内部结合更加紧密，并且生成的Sialon活性较高，氧化放出气体，阻止熔渣的渗入；其次，Sialon向熔渣中溶解，使熔渣成为含N的高硅玻璃，粘度增大；此外，Al2O3与熔渣的MgO反应生成MgAl2O4，形成一阻挡层，这也是Sialon增强Al2O3-SiC-C浇注料具有优异的抗渣渗透及侵蚀性能的重要原因．     

载体对甲烷部分氧化制合成气反应的影响

用粒度为5mm的α-Al2O3、θ-Al23、γ-Al2O3为载体，用浸渍法制备了10％（wt%)Ni基催化剂，在固定床流动反应器中，在反应温度500－800℃和大空速下，测定了该催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和CO选择性。结果表明，催化剂在500℃下用H2还原后，10％ Ni/θ--Al2O3，Ni/γ-AlO3对POM反应无活性，只有10％Ni/α-Al2O3对POM反应有活性，且甲烷转化率和CO选择性均反应温度和空速的增大而增大，XRD测试结果表明，只有10％Ni/γ-Al2O3催化剂在850℃下反应4h后，其载体的晶型发生了变化，由γ-Al2O3转变为α－Al2O3。     

SBA-15为载体制备的铜基催化剂催化甲醇脱氢制甲酸甲酯

以SBA-15为载体,分别用离子交换法和浸渍法制备铜基催化剂,考察不同制备方法、催化剂组成和反应条件等对催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯反应中催化性能的影响,用TG、XRD、TPR等方法对制备的催化剂进行表征。结果表明,离子交换法制备的催化剂其活性高于浸渍法制备的催化剂。催化剂用量为0.3g时,铜氨配合物溶液制备的Cu（am）-SBA-15催化剂,在最佳反应温度为250℃、进料量40mL.h-1时,甲醇转化率和甲酸甲酯选择性分别为18.81%和87.41%;浸渍法制备的Cu-ZnO-SBA-15在最佳反应温度为270℃、进料量为14mL.h-1时,转化率和产物选择性分别为13.41%和84.51%。实验还表明Cu和Cu2＋对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应均有催化活性,且前者明显高于后者。     

Electrocatalytic activity of tungsten trioxide microspheres, tungsten carbide microspheres and multi-walled carbon nanotube-tungsten carbide composites

Tungsten trioxide micropheres were prepared by spray pyrolysis, and tungsten carbide microspheres were produced by spray pyrolysis-low temperature reduction and carbonization technology. Multi-walled carbon nanotube-tungsten carbide composites were prepared by the continuous reduction and carbonization process using multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and WO₃ precursor by molecular level mixing and calcination. The morphology and structure of the samples were characterized by scanning electron microscope and transmission electron microscope. Furthermore, the crystal phase was identified by X-ray diffraction. The electrocatalytic activity of the sample was analyzed by means of methanol oxidation. Tungsten carbide microspheres were catalytic active for methanol oxidation reaction. Nevertheless tungsten trioxide microspheres and multi-walled carbon nanotube-tungsten carbide composites were not catalytic active for methanol oxidation reaction. These results indicate that tungsten carbide micropheres are promising catalyst for methanol oxidation.     

Cu-Zn-Zr/SiO2甲醇脱氢制甲酸甲酯催化剂反应性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备Cu／SiO2负载型催化剂．分别测定它们对甲醇脱氢制甲酸甲酯反应的活性，并详细考察催化剂组成等因素对催化剂催化性能的影响，同时应用TPR、XRD等测试技术对催化剂的结构特征进行研究．结果表明，采用溶胶-凝胶法制备的Cu—ZnO-ZrO2／SiO2催化剂对甲醇脱氢制甲酸甲酯具有良好的活性和选择性，活性组分与载体之间、助剂Zn与Zr之间存在较强的相互作用，可使CuO高度分散于非晶态SiO2载体上．     

Syntheses and Evaluations of CdS with Various Morphologies for Photocatalytically Reducing CO_2

A series of CdS with various shapes of microsphere, flower-like and leaf-like were templatefreely synthesized by a hydrothermal method. Powder X-ray diffraction(XRD), Brunauer-Emmett-Teller(BET), scanning electron microscopy(SEM) and UV-vis absorption spectroscopy(UV-vis) were applied to characterize the morphology, optical and other physical properties of the as-prepared CdS. An optical spectrum analyzer was used to measure the wavelength of the illuminant on the slurry in the activity evaluations of photocatalytic reduction of CO_2 over CdS. Both sources of cadmium and sulfur had great impact on the CdS morphology as can be seen in the SEM images. By means of a series of activity evaluations, the microspheric CdS made from cadmium nitrate and thioacetamide showed better photocatalytic activity for the reduction of CO_2 to methyl formate(MF) in methanol than the flower-like and leaf-like CdS catalysts.     

磷掺杂碳纳米管负载镍催化剂的小分子电氧化性能研究

镍基催化剂作为碱性溶液中高催化活性和稳定的非贵金属催化剂,广泛用于小分子电催化氧化领域研究。以磷掺杂碳纳米管为载体,将负载镍/氧化镍核壳的纳米粒子用于甲醇小分子的电氧化,获得了良好的稳定性及催化活性。在仅有3%的低负载量时,在氧化峰电位,其质量活性为6 800 mA/mg,未掺杂碳纳米管载体上负载的纳米粒子活性仅为2 070 mA/mg。而且,与CNTs相比,PCNTs为载体时甲醇电氧化的起始电位及氧化电位均有一定程度的负移。该高催化性能归因于镍/氧化镍核壳纳米粒子的小粒径,以及磷掺杂碳纳米管载体与金属之间的相互作用。     

多孔整体催化剂的制备与表征

采用溶胶-凝胶技术,以正硅酸乙酯（TEOS）及高分子量的聚乙二醇（PEG）为主要原料。同时在骨架中引入Al原子,制备了具有大孔、介孔和微孔的相互贯通的多孔整体催化剂载体。采用扫描电镜、物理吸附和红外扫描对载体进行了表征。通过浸渍法负载活性组分铜、锌、锆,制得了催化剂,在固定床微反应器上,对甲醇脱氢反应进行了评价,得到Cu—ZnO—ZrO2型催化剂的催化效果要稍好于其它2种。     

Two-dimensional PtRu Nanoclusters Carbon Based Electrocatalysts for Methanol Oxidation

A novel method to prepare an electrocatalyst with a new structure and high catalytic performance was reported. Two-dimensional (2D) PtRu nanoclusters have been successfully deposited on graphene oxide and carbon black supports. Compared with the commercial 3D E-TEK PtRu samples, the prepared 2D PtRu composites have larger electrochemically active surface area and display much higher catalytic activity toward methanol oxidation reaction. The preparation method mainly includes the following procedures: oxidation of carbon matrix, Pb²⁺ adsorption on the surface of carbon support, Pb²⁺ electrochemical reduction and galvanic displacement of Pb⁰ by Pt²⁺ and Ru³⁺. The method developed in this study could be viable for solving the problem of low electrocatalytic activity in direct methanol fuel cell anodes.     

碱性介质中甲醇在PdNi/MWCNT上的电化学氧化

采用乙二醇还原方法制备直接甲醇燃料电池阳极PdNi/MWCNT催化剂.通过循环伏安、线性扫描、计时电流及电化学阻抗谱等测试,研究PdNi/MWCNT在碱性介质中对甲醇电氧化反应的催化性能.结果表明,与Pd/MWCNT相比,PdNi/MWCNT具有较高的甲醇氧化活性,Ni的引入加速了中间物种的氧化,使甲醇氧化反应在较低电位发生;PdNi/MWCNT显示出较低的活性衰减速率,表明其具有良好的抗中毒能力.