氮杂环有机催化CO2环加成反应：咪唑环的弱协同效应

稳定的CO₂ 需要高能分子的活化,如环氧化物。而亲核试剂有助于诱发三元氧环的开环,进而实现CO₂的插入活化。针对聚苯乙烯负载的有机催化剂,考察不同含氮杂环材料在催化CO₂环加成中的活性差异,发现五元氮杂环显示出了高于六元氮杂环的催化活性,五元氮杂环对底物间弱的协同效应是诱发环氧丙烷开环和活化CO₂插入的关键。进而与引入ZnCl₂、烷基胺的聚苯乙烯负载型催化剂作对比,虽然后两者反应速率得以提高,但也造成了选择性的下降。在无金属、无卤素、无添加剂、无溶剂下,PS-Im这种简单、廉价、稳定且可回收利用的聚苯乙烯负载氮杂环材料适合于工业推广。     

Ru和Cu协同催化湿式氧化处理氨氮废水

采用化学还原法制备了RuCu/TiO₂双金属催化剂,并探究了Ru和Cu的协同作用对催化湿式氧化（CWAO）无害化处理氨氮废水催化性能的影响。研究结果表明,Cu的添加可有效改善Ru/TiO₂催化剂的N₂选择性,而Ru的存在可有效提高Cu/TiO₂催化剂的催化活性。反应条件为0.5 MPa、150℃、[NH₃]₀=1000 mg·L^-1、pH=12、模拟废水处理量为33 L·（kg cat）^-1·h^-1时,1Ru2Cu/TiO₂能使废水的氨氮转化率和N₂选择性分别高达87.7%和85.9%。表征结果表明：Ru和Cu的协同在催化氧化氨氮废水过程中起了关键作用,主要体现在：Ru和Cu的强相互作用导致1Ru2Cu/TiO₂催化剂具有良好的抗流失性能,进而使得催化剂具有良好的稳定性;Ru和Cu的电子转移使得1Ru2Cu/TiO₂具有适中的亲氧性能,有效提高了催化剂的催化活性。