杂多酸的固载化—关于制备负载型酸催化剂的一般原理

杂多酸同时具有酸和氧化－还原的催化特性，有着很广泛的应用前景。这类化合物在一系列精细合成中取代硫酸作为催化剂以满足环保的要求，显示出了很大的潜力。杂多酸固载化后，不仅能在液相氧化和酸催化反应中把催化剂从反应介质中很方便地分离出来，而且还为这类均相催化反应的多相化，甚至利用催化蒸馏新工艺等创造了应有的条件，可以使生产工艺大大简化、获得更广泛的应用。本文以很好表征过的多种孔性材料，包括氧化物，如Ａｌ２     

低温降解二氯甲烷的TiO_2－SO_4~（2－）催化剂研究

研制了硫酸化氧化钛催化剂（表示为ＴｉＯ_２－ＳＯ_４~（２－）），实验表明在低于３００℃的反应温度下，它能有效地降解二氯甲烷（浓度为４２．８μｍｏｌ／Ｌ），如在２７５℃，二氯甲烷的转化率达１００％，降解产物为ＣＯ、ＣＯ_２和ＨＣｌ．该催化剂含２％硫酸根，氨的吸附量为每克催化剂３．４ｍｍｏｌ．与未经硫酸化处理的ＴｉＯ_２对比，硫酸化后的催化活性显著提高，表明二氯甲烷降解反应发生在固体酸的酸性活性中心上．水汽的存在明显降低了催化活性，提高了反应活化能．在ＴｉＯ_２－ＳＯ_４~（２－）上负载ＣｕＯ后可显著提高降解产物中二氧化碳的选择性．     

CO_2在Ag－Ba－Ca－K／α－Al_2O_3上的吸附及其在乙烯环氧化反应

应用ＦＴＩＲ和脉冲反应技术研究了ＣＯ_２和Ｏ_２在Ａｇ－Ｂａ－Ｃａ－Ｋ／α－Ａｌ２Ｏ３上的吸附及ＣＯ２对Ｃ２Ｈ４环氧化、完全氧化及环氧乙烷（ＥＯ）深度氧化反应的影响．研究结果表明，ＣＯ２和表面吸附氧在负载银催化剂表面存在竞争吸附，ＣＯ２对表面吸附氧有置换作用，该作用降低了银催化剂表面吸附氧的浓度，并且所形成的碳酸根物种改善了乙烯环氧化反应活住氧种的表面分布，对Ｃ_２Ｈ_４的环氧化反应有一定的抑制作用，但是对Ｃ２Ｈ４和ＥＯ的深度氧化反应的抑制作用更强，使得乙烯环氧化反应的选择性得到改善．     

键联聚乙二醇高分子担载锰（Ⅲ）卟啉的合成及催化烯烃环氧化反应性能研究

本文研究了键联聚乙二醇高分子担载锰（Ⅲ）卟啉的合成，以及在ＣＨ_２Ｃｌ_２／Ｈ_２Ｏ两相体系中催化苯乙烯环氧化反应的性能．探索了催化反应体系中溶液ｐＨ值、ＮａＯＣｌ浓度、轴向配体及相转移催化剂对催化反应的影响．结果说明键联聚乙二醇高分子担载锰（Ⅲ）卟啉是烯烃环氧化反应的一种有效催化剂，其中聚乙二醇链可以络合Ｎａ，使ＯＣｌ富集于金属卟啉周围，起到较好的相转移催化作用．在催化反应的各影响因素中，水相ｐＨ值对反应的影响最大．     

负载型La0.8Sr0.2MnO3燃烧催化剂的载体效应

用浸渍法制备负载型Ｌａ_（０．８）Ｓｒ_（０．２）Ｍｎｏ_３燃烧催化剂,比较了γ－ＡＩ_２Ｏ_３、α－ＡＩ_２Ｏ_３、堇青石（２ＭｇＯ·２Ａｌ_２Ｏ_３、５ＳｉＯ_２）和ＺｒＯ_2四种载体的负载效果．用ＸＲＤ,ＤＰＲ着重研究了γ－Ａｌ_２Ｏ_３载体上由于负载量不同、焙烧温度不同引起的催化剂物相变化和二甲苯完全氧化的催化活性变化．     

在杂多酸催化剂上苯和1-十二烯烷基化合成十二烷基苯

对不同ＳｉＯ２负载磷钨酸（ＰＷ）催化剂的表面性质、热稳定性、酸性、以及对苯与丙烯和１－十二烯的烷基化反应的催化活性进行了对比研究,结果表明,ＰＷ在ＳｉＯ２上的分散状况与ＳｉＯ２的比表面积和孔径大小有关,ＰＷ与载体表面作用的强弱会直接影响负载型催化剂的热性和酸性,采用不同的ＳｉＯ２可以制得比表面积、孔结构和酸强度不同的负载型ＰＷ催化剂,以满足不同催化反应的要求。     

负载杂多酸催化剂H4SiMo12—nWnO40／SiO2的表征

合成H4SiMo12-nWnO40(n=0,6,12)的SiO2负载样品，XRD、TEM、LRS测定结果表明杂多酸在低负载量时在载体表面高度分散，但仍保持Keggin 单元结构，然后随负载量的增加逐渐聚集成较大的晶粒。XPS结果显示杂多酸同载体之间有一定的相互作用，但负载化对杂多酸的热稳定性影响不大。负载化使杂多酸在载体表面分散而提高其对异丙醇脱水的催化能力，当杂多酸在载体表面聚集形成较大晶粒后活性不再上升。吡啶吸附红外光谱结果显示负载样品同时具有B酸和L酸中心，异丙醇脱水催化反应发生在B酸位上。     

CuO／CeO2和CuO／Al2O3催化剂的催化性能

本文以ＣＯ氧化为模式反应考察了ＣｅＯ２和Ａｌ２Ｏ３负载氧化铜催化剂的氧化活性，运用ＸＲＤ和ＴＰＲ技术研究了催化剂的还原性能和物相结构，结果表明：载体性质对负载ＣｕＯ催化剂的ＣＯ氧化活性有很大影响，ＣｕＯ／ＣｅＯ２催化剂活性明显高于ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂．催化剂的还原特性随载体不同而不同．同时发现，热处理对催化剂铜物种的存在形式，晶粒大小、还原特性及其催化活性有明显影响，ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂活性下降的主要因素是生成了活性较低的ＣｕＡｌ２Ｏ４相，而ＣｕＯ／ＣｅＯ２催化剂活性下降是由于ＣｕＯ和ＣｅＯ２发生烧结，晶粒变大     

负载Fe3（CO）12催化剂的制备及合成氨的催化活性

以Ｆｅ_３（ＣＯ）_（１２）为母体，以活性氧化铝或活性炭为载体制备了负载型氨合成催化剂．在固定床管式流动反应系统中测定了催化活性，并与以Ｒｕ_３（ＣＯ）_（１２）和ＲｕＣｌ_３·ｘＨ_２Ｏ为母体的负载催化剂以及低温高活性氨合成工业催化剂的活性进行了对比。结果表明：以活性炭为载体的Ｆｅ_３（ＣＯ）_（１２）催化剂在１５ＭＰａ、４００℃以上表现出很高活性，且每克纯活性组分的催化活性在某些温度下比当前活性较高的工业熔铁催化剂的活性要高得多，但低温常压下几乎无活性。负载钉催化剂在低温常压下即显活性，且以ＲｕＣｌ_３·ｘＨ_２Ｏ为母体，比以Ｒｕ_３（ＣＯ）_（１２）为母体的负载钌催化剂活性高。     

冠醚－卟啉锰催化剂的制备及其催化性能研究

本文以一类新型的冠醚－卟啉作配体，制备了金属锰配合物．考察了该类配合物对苯乙烯环氧化反应的催化活性，发现具冠醚基团的锰卟啉催化剂在烯烃环氧化的两相溶剂（ＣＨ_２Ｃｌ_２／Ｈ_２Ｏ）体系中，不仅催化活性增强，同时具有相转移能力．本文还探索了反应条件改变对环氧化结果的影响规律，测定了反应的动力学．     

Supported heteropolyacids: Sytnhesis,characterization and effect of supports on esterification reactions

12-Tungstophosphoric acid supported onto silica was synthesized by impregnation. The supports and synthesized catalysts were characterized for chemical stability, ion exchange capacity, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, FT-IR, and BET surface area. The catalytic activity was evaluated for liquid phase esterification reactions. The catalyst was regenerated and reused. The best catalyst was calcined at different temperatures and its catalytic activity was also evaluated for esterification reactions under optimized conditions. Further, obtained results are compared with l2-tungstophosphoric acid supported onto zirconia in order to see effect of acidic nature of support on catalytic activity as well as thermal stability of the catalyst.     

溶胶-凝胶法制备负载磷钼杂多酸铵催化苯硝化反应

以正硅酸乙酯为硅源,利用溶胶-凝胶法制备负载磷钼杂多酸铵催化剂（AMPA/SiO2）,采用X射线衍射和红外光谱测试技术对催化剂进行了表征,并初步评价了催化剂苯硝化反应催化性能。结果表明,溶胶-凝胶法制备的AMPA/SiO2保持了磷钼酸铵（AMPA）杂多酸盐的Keggin结构。AMPA以及AMPA/SiO2催化剂均表现出较强的苯硝化反应催化活性和100 ％的一硝基苯选择性,苯最高转化率为96 ％。反应后负载催化剂活性组分有所损失,但催化剂整体物相和结构没有发生明显变化。     

高分散的炭载Au纳米催化剂的制备、表征和催化活性

采用柠檬酸钠还原-胶体负载法, 制备了高分散的炭载Au纳米催化剂, 并以液相催化氧化葡萄糖为葡萄糖酸钠的反应评价了Au/C催化剂的活性. 研究结果表明, 金溶胶制备过程中柠檬酸钠的用量对粒子尺寸以及所获催化剂的催化活性有重要影响; 催化剂在多次使用之后活性的降低可能是由于在活性炭表面金粒子活性位点上形成的Au^δ＋-O^δ－化合态减少的缘故. 同时比较了制备的Au/C和商业Pd/C催化剂对葡萄糖的液相催化氧化反应, 证明Au/C催化剂明显优于Pd/C催化剂.     

置换反应制备Pd-Fe双金属催化剂及其催化加氢性能

以Fe(CO)5为前体采用超声法合成纳米Fe胶体粒子,通过Fe胶体与PdCl2发生金属置换反应制备出活性炭负载Pd-Fe双金属催化剂。研究了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮对制备负载型催化剂的影响。采用XRD、H2程序升温还原（H2-TPR）、TEM、EDX等表征手段对催化剂进行表征,以苯乙炔加氢反应为探针反应考察了Fe含量对于催化剂催化性能的影响。结果表明加氢催化活性较差的金属组分Fe在合适的比例下可以促进Pd基催化剂的加氢催化活性和选择性,然而,过多的Fe也会降低其催化活性。     

担载型水溶性膦铑配合物催化剂研究

烯类氢甲酰化反应包括了均相催化的某些重要应用。含贵金属和贵重配体的均相催化剂与产物的分离及制备高活性、高选择性、高稳定性催化剂,是均相催化及其多相化最活跃的研究领域之一。对于氢甲酰化催化剂多相化,在基础研究和技术上都仍存在如何解决好催化活性、反应选择性变化或金属流失等问题。将HRh(CO)[P(m-C_6H_4SO_33Na)_3]_3担载在亲水性     

Pt/Ce0.6Zr0.4O2催化剂在水煤气变换反应中的电导研究

采用浸渍法制备了不同载体(Ce0.6Zr0.4O2,CeO2和ZrO2)负载的Pt基水煤气变换反应(WGSR)催化剂, 并对其进行了活性评价. 利用X射线衍射(XRD), 程序升温还原(TPR)和原位电导等技术对样品进行了表征. 结果表明, Ce0.6Zr0.4O2固溶体具有比CeO2更高的氧转移能力, 因此促进了Pt/Ce0.6Zr0.4O2催化剂的WGSR活性.     

Selective transformation of carbohydrates to 5-ethoxymethylfurfural over tungstophosphoric acid supported on activated carbon derived from orange peel

A series of tungstophosphoric acid supported on activated carbon derived from left-over orange-peel catalysts (TPA/OAC) have been prepared. These catalysts were examined for one-pot catalytic transformation of fructose/glucose to 5-ethoxymethylfurfural. Physico-chemical properties of the catalytic materials were executed by using various characterization methods. Spectroscopic analysis results propose that TPA was finely distributed on the high surface area carbon support with persistent Keggin ion structure. The EMF yield is depended on the content of active component TPA on support and also on the reaction conditions. The catalyst with 25 wt% TPA on OAC presented highest activity towards EMF synthesis from fructose. Although, the catalyst 25 wt% TPA/OAC showed low activity towards EMF synthesis from glucose, higher yields of ethyl glucopyranoside could be formed from glucose in EtOH. Activated carbon was synthesized by carbonization of orange peel treated with H₃PO₄, which was used as a good support for HPAs. The catalysts are quite stable and recyclable for the dehydrative alkylation of fructose.     

Aza-Michael addition reactions between nitroolefins and benzotriazole catalyzed by MCM-41 immobilized heteropoly acids in water

MCM-41 supported heteropoly acids(HPAs) catalysts were synthesized,characterized and their catalytic activity was evaluated in an aza-Michael addition reaction between nitroolefins and benzotriazole in water at room temperature.50 wt% PW/MCM-41 showed the highest activity(up to 96% yield).The catalyst was used in six consecutive experiments without obvious loss of activity, confirming the success of the anchoring process and the catalyst stability.     

二氧化硅负载磷钼钒酸铯选择性催化硝化苯酚为邻硝基苯酚

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载磷钼钒酸铯催化剂,利用XRD、红外、SEM以及物理吸附等技术手段对催化剂进行了表征分析,并以稀硝酸（30%）为硝化剂,考察了该催化剂对苯酚硝化反应的催化性能,系统研究了反应时间、催化剂用量、硝酸与苯酚用量以及催化剂重复利用等对催化反应的影响。 结果表明,制备的负载磷钼钒酸铯催化剂具有典型的Keggin结构,在温和的苯酚硝化反应条件下,表现出优良的催化活性和高的邻硝基苯酚选择性,在实验优化条件下,邻硝基苯酚收率达到88%,催化剂回收方便可多次重复使用。 负载磷钼钒酸铯催化苯酚硝化反应结合水蒸汽蒸馏提供了一种简单可行的制备邻硝基苯酚的方法。     

Synthesis,characterization, and application of silica supported ionic liquid as catalyst for reductive amination of cyclohexanone with formic acid and triethyl amine as hydrogen source

A silica supported ionic liquid was synthesized and characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, N2 adsorption-desorption, and thermogravimetric analysis. All these techniques, especially SEM results indicated the presence of well-defined spherical particles having diameters larger than the pristine silica particles, confirming the successful immobilization of the ionic liquid. The prepared silica supported ionic liquid was used in the reductive amination of cyclohexanone under different conditions with different azeo-tropic mixtures of formic acid and triethyl amine as a hydrogen source. The catalyst showed effi-cient catalytic performance and excellent yields of N-cyclohexyl amine derivatives in the range of 58%to 84%at 30 °C. After completion of the reaction, the catalyst was easily recovered by simple filtration and reused for another five cycles without any significant impact on product yields. The obtained catalytic performance indicates that the present catalyst is green, very active, and reusable for the reductive amination of cyclohexanone.