NHPI/过渡金属催化甲苯氧化制苯甲酸

报道了以N–羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)/过渡金属为催化剂,乙酸为反应介质,氧气为氧化剂,催化甲苯氧化。探讨了不同金属配合物M(acac)2(M=Cu,Co,Ni,Fe,Mn)及不同阴离子对该催化体系催化性能的影响。结果表明不同过渡金属中反应活性最高的是Mn,不同的Mn盐中催化活性最高的是MnCl2;同时优化了NHPI/MnCl2催化体系的反应条件。最佳反应条件为:n(MnCl2)∶n(NHPI)=5×10-2、n(催化剂)∶n(甲苯)=10.5%、V(乙酸)∶V(甲苯)=1∶1、氧气流速为0.05 L/min、温度100℃、反应时间为13 h。在此条件下甲苯的转化率能达到75.4%,苯甲酸的选择性能达到80.9%。     

H_2O在Pt电极上解离反应的理论研究

水解离生成氧气的反应（OER：H2O→1/2O2＋2H＋＋2e-）是阳极最重要的反应之一,且广泛应用于能量存储/转化的各种设备中。但是由于该反应需要很高的过电势,其在电解工业（如氯碱工业）中造成大量的能量损失,所以人们一直在努力寻找对于氧气析出反应有更高效率的阳极材料。人们熟知在一定的电势条件下,水会解离成氧化物种（如OH和O）吸附于电极表面,并且随着电势的增加,吸附的氧化物种会进一步耦合成氧气。研究了H2O在Pt电极上的解离反应。通过计算,获得了氧气析出过程中密堆积的Pt（111）表面和台阶Pt（211）表面的相图。结果显示台阶面能够更好的吸附氧化物种（O和OH）,且在相同电势条件下比平台（111）表面的氧覆盖度高。在金属表面发生氧覆盖的同时,我们发现在电势低于1.4 V时表面氧化形成次表层的氧的过程在热力学上已经能够发生。如计算结果所示,Pt电极上的H2O解离反应是表面敏感反应,并且在高电势条件下易于氧化腐蚀。