硒催化硼氢化钠还原芳香族硝基化合物制备芳胺

以硒粉为催化剂、硼氢化钠为还原剂在温和条件下还原芳香族硝基化合物制备芳胺。以10mmol硝基苯为底物考察了溶剂、反应温度、硼氢化钠及硒粉用量等对苯胺收率的影响。适宜的反应条件如下:溶剂为乙醇-水(V(乙醇)∶V(水)=3∶1),反应温度为50℃,硒粉用量为0.1g,硼氢化钠用量为12 mmol。在此条件下,10种芳香族硝基化合物被还原为相应芳胺的收率为11.2%~99.1%,底物中另一取代基的位置和性质对芳胺收率有较大影响。     

一种硼氢化钠水解制氢的技术路线

硼氢化钠催化水解制氢是一项实用、环保、可行的制氢技术。直接应用固态的硼氢化钠或与催化剂的混合物制氢比使用其溶液制氢更便捷、安全。本文设计了小型制氢反应器,使用NaBH₄和乙酸钴粉末的混合物作初始反应物。研究了初始反应温度、供水速率和NaBH₄与乙酸钴的混合比对产氢特性的影响。实验结果表明,反应区外围使用冷却水时,可将反应温度波动控制在6～8 ℃,这有利于降低氢气流速的峰值和保持相对稳定的氢气流。当催化剂的混合量大于4%时,氢气的转化率可达95%以上。     

硼氢化钠在羧酸及其衍生物还原中的应用

硼氢化钠可以很容易的将醛和酮还原为相应的醇,甚至可以在水介质中等当量的反应,但在温和条件下却很难将羧酸、羧酸酯、酰胺、酰氯和氨基酸及其衍生物还原,往往需要大大过量而且长时间回流,即使这样收率也很低.通过加入甲醇、路易斯酸、碘等修饰剂可以显著的提高硼氢化钠的活性,从而将羧酸及其衍生物还原为相应的醇.介绍了硼氢化钠还原羧酸及其衍生物的机理,综述了硼氢化钠在羧酸、羧酸酯、酰胺、酰氯和氨基酸及其衍生物还原中的应用.     

亲水性氨基酸衍生的手性氨基醇的合成

对水溶性氨基酸的还原工艺进行了研究。我们利用国产5%钌/碳催化剂,采用催化加氢的绿色路线,直接将L-丙氨酸还原得到了L-丙氨醇。该路线具有明显的优点,即原子经济、可连续操作、去除了中间酯化过程和有机溶剂的使用、避免了副产物的产生等。     

NaBH4溶液催化制氢的阴离子效应研究

研究了Cl-和NO3-阴离子对NaBH4溶液现场制氢反应的影响,发现在制氢反应过程中存在着生成金属硼化物和生成金属氢氧化物的竞争反应.当溶液中阴离子为Cl-时,金属离子在催化NaBH4溶液制氢反应时将与硼结合,促使其活化为高活性金属硼化物,能有效促进制氢反应;当溶液中的阴离子为NO3-时,将诱导金属离子生成没有催化活性的金属氢氧化物,抑制制氢反应.     

Pt/Co双金属纳米溶胶的制备及催化制氢性能

采用化学共还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Pt/Co双金属纳米溶胶,利用UV-Vis、TEM等对所合成的Pt/Co双金属纳米溶胶进行了表征,并系统研究了PVP用量,还原剂用量,双金属比例对该溶胶型纳米双金属催化剂活性的影响。结果表明:所制备的Pt/Co双金属纳米溶胶的平均粒径在2~3 nm之间,大部分双金属纳米溶胶催化剂催化NaBH4制氢的活性都优于单金属Pt和Co纳米溶胶,Pt10Co90双金属纳米溶胶的催化活性最高,其催化NaBH4制取氢气的活性可以达到8800 mol-H2·mol-催化剂-1·h-1,该双金属纳米溶胶催化NaBH4水解反应的活化能为61.8 kJ/mol。所制备的Pt/Co双金属纳米溶胶催化剂具有很好的稳定性,即使在4次催化试验后该催化剂仍然保持着较高的催化活性。     

N,N'-二苄基乙二胺二乙酸盐的合成

以苯甲醛、乙二胺为原料,经缩合反应生成双N,N'-二亚苄基乙二胺,再经硼氢化钠还原得到N,N'-二苄基乙二胺,然后在乙酸乙酯中与冰醋酸成盐生成N,N'-二苄基乙二胺二乙酸盐。     

Pd-Ag/C在硼氢化钠电氧化反应中的电化学行为

采用化学还原法制备了不同原子比的Pd-Ag/C催化剂。通过X射线衍射（XRD）表征了催化剂的晶体结构,并运用循环伏安、计时电流等电化学方法研究了其对硼氢化钠电氧化反应的催化活性。结果表明：适量Ag的掺杂不仅可以提高催化剂的催化活性,而且使得硼氢化钠电氧化反应过程中的转移电子数增加,其中Pd₇₅Ag₂₅/C的催化活性和转移电子数均为最高。     

两种还原剂体系制备纳米镍粒子结构与磁性的对比

通过TEM及SEM表征粒子形态并对产物进行XRD分析,最后测定产物的磁化曲线。在微乳液环境中,NaBH4和N2H4.H2O两种还原体系得到粒子粒径分别为30~40 nm和100 nm,固体粉末产物未烧结时均呈无定形态,结晶性差。从磁化曲线可以看出,NaBH4还原制备的产物呈明显的铁磁性,饱和磁化强度(Ms)为32.28 A.m2.kg-1,剩磁(Mr)为10.98 A.m2.kg-1,产物矫顽力为178 kA.m-1。而N2H4.H2O制备的产物几乎不呈现铁磁性,剩磁和矫顽力接近零。     

负载型Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3催化剂的制备及其制氢性能研究

目的优化Co-Ni-Cr-P合金催化剂镀液配方,探究其催化碱性Na BH4溶液制备氢气的最佳条件。方法利用化学镀的方法,在三氧化二铝(γ-Al2O3)基体表面镀覆了Co-Ni-Cr-P合金。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、化学吸附仪(BET)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP),对该催化剂的结构、微观形貌等进行了系统表征。结果 Co-Ni-Cr-P合金镀层均匀地分布在三氧化二铝载体表面,ICP测得该催化剂的相对组成为48.46%Co+19.77%Ni+21.02%Cr+10.75%P(质量分数)。化学镀Co-Ni-Cr-P的实验参数为:21.96 g/L硫酸钴,2.44 g/L硫酸镍,0.6g/L硝酸铬,20 g/L柠檬酸钠,10 g/L氟化铵,40 g/L次亚磷酸钠,p H=9,温度(90±1)℃。结论 20 m L含4%的硼氢化钠溶液在40℃时的产氢速率约为1500 m L/(g·min)。根据动力学计算可得,Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3合金催化剂催化碱性Na BH4溶液制备氢气的反应活化能为45.96 k J/mol。