甲醇气相羰基化Ni-Pd/AC催化剂失活机理的研究

采用连续流动固定床反应装置，Ni Pd/AC为催化剂，在260℃、1.5MPa、CO/CH3OH/CH3I摩尔比为20/19/1、W/F为7.5g·h·mol－1下考察了催化剂的稳定性，并对失活前、后Ni-Pd/AC催化剂进行了比表面积、热解-红外分析（Py FTIR）和XPS表征。结果表明,反应初期反应产物乙酸或乙酸甲酯与催化剂之间强吸附堵塞了催化剂孔道，导致扩散受到限制。随着反应时间的延长，羰基化活性中心Ni不断迁移并富集在催化剂表面上，使Ni晶粒增大，成为积炭的活性中心，积炭堵塞了催化剂孔道，导致催化剂失活。进一步对积炭类型进行研究，发现形成的碳物种主要是类石墨型碳。     

固体铌酸催化下甲苯的硝化

在不同焙烧温度下制备了一系列固体铌酸催化剂。测定了固体铌酸催化剂的比表面积、表面酸强度及表面酸量。研究了催化剂焙烧温度、硝化反应时间、硝化反应温度、有无醋酐存在、硝酸浓度、催化剂的重复使用等因素对甲苯硝化反应影响。实验结果表明,当反应温度为40℃,反应时间为60 min时,以CCl4为溶剂,以质量分数为95%的硝酸为硝化剂,在醋酐存在条件下,以经300℃焙烧3 h后的铌酸作为催化剂,甲苯硝化产物中异构体的邻对比达1.26,较硝硫混酸的1.67显著降低,产物得率达99.3%。且该催化剂循环使用5次,催化活性基本不变,是一种极具应用前景的绿色硝化反应催化剂。     

Au/CeO2催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究

采用水溶液沉淀法和沉积-沉淀法分别制备了CeO2载体及相应Au/CeO2催化剂,以CO氧化反应为表征反应,考察了载体制备条件,催化剂的焙烧温度、预处理温度和气氛以及活性组分负载量对催化剂性能的影响,并对催化剂进行了BET、XRD和TEM表征,分析了影响催化剂活性的原因.结果表明,载体的制备条件对催化剂的活性有一定影响,经微波处理的载体负载活性组分后,由于活性组分和载体的接触较紧密,因此有利于催化剂活性的提高.催化剂的最佳焙烧温度为300℃,最佳活化温度为300℃,气氛为空气,最佳金负载量为4%.     

凹凸棒石负载磷钨酸催化合成乙酸正丁酯

用凹凸棒石为载体制备了负载型磷钨酸催化剂,以乙酸和正丁醇为原料合成了乙酸正丁酯.考察了催化剂的制备条件(负载量,焙烧温度,酸浸泡浓度)及反应时间、反应温度、醇酸比和催化剂用量对反应的影响.最优的反应条件为:反应温度115℃,反应时间150min,醇酸比2.5∶1,催化剂用量3%(按反应体系总质量计算),在此条件下,酯化率可达94.0%.     

制备因素对Ni/C催化剂上乙醇气相羰基化反应性能的影响

采用等体积浸渍法制备负载型Ni/C催化剂,考察了制备因素对乙醇直接气相羰基化反应的影响。实验结果表明,催化剂最佳制备因素为,Ni的质量分数为5%,活性炭采用水洗预处理,控制浸渍液的pH值为8.0～9.0,焙烧温度为450℃,H₂还原温度为400℃。采用上述参数制备的Ni/C催化剂,其乙醇转化率和丙酸选择性分别为96.14%和95.71%。利用N₂物理吸附法研究载体预处理对催化剂比表面积、孔容及孔径的影响和X射线衍射法(XRD)研究了活性组分在惰性气氛中焙烧时的分散状况。     

焙烧温度对Ni/CaO-Al_2O_3结构及其催化重整性能的影响

采用共沉淀法制备了一系列具有类水滑石结构前驱体的Ni/CaO-Al_2O_3复合催化剂,考察了制备过程中焙烧温度对复合催化剂结构及性能的影响。结果表明,焙烧温度可调控活性组分Ni与载体之间的相互作用力,进而调变复合催化剂的比表面积、活性组分Ni的颗粒粒径。当焙烧温度为700℃时,Ni与载体之间相互作用力适宜,复合催化剂具有最大的比表面积(21.42 m~2/g)和最小的Ni颗粒粒径(19.51 nm);该复合催化剂在CO_2吸附强化CH_4/H_2O重整制氢过程中可得到98.31%的H_2浓度和94.87%的CH_4转化率,循环10次后,H_2浓度仍能保持在97.35%以上。这是因为大的比表面积为反应提供了更多的活性位点,利于CO_2吸附过程的强化,而小的Ni颗粒粒径提高了复合催化剂的抗烧结能力。     

植物还原法制备负载型金纳米催化剂催化乙醇选择氧化反应

采用侧柏叶提取液还原氯金酸制备负载型金纳米催化剂,通过乙醇选择氧化反应,筛选出催化性能较好的TiO2载体。以TiO2载体为载体,考察了Au负载量、焙烧温度、催化剂用量、碳酸氢钠添加量及催化剂反应条件(时间、温度、压力)等因素对乙醇选择氧化反应的影响。结果表明,1.5%Au/TiO2催化剂(Au负载量为1.5%,质量分率,下同)催化乙醇选择氧化反应性能最佳,产物为乙醛、乙酸乙酯和缩醛,0.5%碳酸氢钠添加剂可抑制缩醛的生成,并可显著提高乙醇转化率和乙酸乙酯选择性。通过优化催化反应条件(1.5%Au/TiO2催化剂焙烧温度为400℃、用量为0.4 g、反应温度为100℃、氧气压力为3 MPa、反应时间为3 h时),乙醇转化率为47.9%,乙酸乙酯选择性为89.1%。     

焙烧方法和焙烧条件对纳米Au/HZSM-5催化剂金粒径和催化性能的影响

采用负压沉积沉淀法制备了纳米Au/HZSM-5催化剂前体,研究了深床焙烧和等离子体焙烧两种方法,以及焙烧温度和焙烧气氛对催化剂中纳米金粒径和催化性能的影响,并采用ICP、TEM、XRD、UV-vis、XPS等表征方法对催化剂金粒子进行了物化性能表征,采用合成气羰基化制乙酸甲酯反应表征催化性能。结果表明,不同焙烧方法和不同焙烧温度及气氛对负载型纳米Au/HZSM-5催化剂中金粒径、形貌、物化性质和催化性能有明显影响。其中,以等离子体焙烧方法在500℃氮气气氛下制备的纳米1.86%Au/HZSM-5催化剂中的金粒径最小,为2-5 nm。用于催化合成气羰基化制乙酸甲酯反应,原料中CO的转化率为67%,乙酸甲酯选择性可达78%。     

S_2O_8~(2-)/TiO_2催化合成乙酸正丁酯

通过浸渍—焙烧法制备了固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2催化剂,并以醋酸和正丁醇为原料合成了乙酸正丁酯.考察了催化剂的焙烧温度、酸/醇比、反应时间等因素对反应的影响.结果表明S_2O_8~(2-)/TiO_2的最佳制备条件为:过硫酸铵浸渍浓度0.5mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间3h,在最佳反应条件下,乙酸正丁酯的酯化率可达97.8%,催化剂重复使用3次后,对醋酸的转化率仍可达90.8%.     

非负载Ni(Co)-Mo-Al_2O_3纳米催化剂的制备及其生物油模型化合物加氢脱氧性能研究

采用热沉淀法制备了纳米级(粒径在15~30nm)非负载Ni(Co)-Mo-Al2O3催化剂,并用BET、XRD、SEM、TEM等技术对催化剂进行了表征;并以乙酸为探针分子,在连续流动固定床反应器上评价了催化剂的加氢脱氧活性,考察了Ni、Co活性组分、焙烧温度对催化剂的晶态结构及催化性能的影响.结果表明:在考察的反应条件下,Ni、Co活性组分加入后,使Mo-Al2O3催化剂的活性明显提高;而且Ni-Mo-Al2O3催化剂的加氢脱氧活性明显高于Co-Mo-Al2O3催化剂的活性;焙烧温度由500℃升高到550℃时,催化剂的比表面积增大,晶化度提高,催化剂的活性提高.     

铈源对甲醇水蒸气重整制氢CuO/CeO2催化剂的影响

采用沉淀法合成了CeO_2载体,再经浸渍法负载活性组分得到CuO/CeO_2催化材料,探究了铈源(Ce(NO_3)_3·6H_2O、Ce Cl_3·6H_2O、Ce(NH_4)_2(NO_3)_6、Ce(SO_4)_2·4H_2O)对CuO/CeO_2催化性能的影响。通过采用XRD、SEM、N_2O滴定、BET和H_2-TPR等表征手段对催化材料的结构和性质研究发现,四种铈源合成的CuO/CeO_2催化材料在Cu比表面积、还原性能以及活性组分和载体间的相互作用方面存在着明显差别。其中,由Ce(NO_3)_3·6H_2O合成的CuO/CeO_2催化材料的Cu比表面积较大,CuO还原温度较低,CeO_2载体与CuO之间相互作用较强,在甲醇水蒸气重整反应过程中,表现出较佳的催化活性,在反应温度为553 K,水醇比n(H_2O)/n(MeOH)为1.2,甲醇水蒸气气体空速(GHSV)为1760 h~(-1)时,甲醇的转化率为100%,重整气中CO摩尔含量为0.84%。     

Synthesis,Structure Characteristic and Thermal Behavior of Two New Metal-organic Azo-triazole Compounds: [Zn(phen)3]·ZTO·6H2O and[Cu(phen)3]·ZTO·6H2O

[Zn(phen)₃]·ZTO·6H₂O(1) and[Cu(phen)₃]·ZTO·6H₂O(2) were synthesized by the reaction of Zn(NO₃)₂·6H₂O/Cu(NO₃)₂·3H₂O with 4,4-azo-1H-1,2,4-triazol-5-one(ZTO) and 1,10-phenanthroline(phen). The two compounds were characterized by elemental analysis and IR spectrum analysis, respectively. Compound 1 was also characterized by single crystal X-ray diffraction analysis. For compound 1, the coordination geometry around the Zn²⁺ is a distorted octahedron, with the bite angles of 76.7(3)°-77.6(4)° for all three phen ligands. Moreover, the thermal behaviors and thermal decomposition kinetics were studied and analyzed. Besides, thermal stability and safety parameters(T_SADT, T_b) are 164.7 and 166.4℃ for compound 1, and 149.6 and 150.8℃ for compound 2, respectively.     

New Tetraazamacrocyclic Ligand with Neutral Pendent Groups 1,4,7,10-tetrakis (2-cyanoethyl)-l,4,7,10-tetraazacyclododecane (L) and Its Cobalt (Ⅱ), Nickel (Ⅱ) and Copper (Ⅱ) Complexes:Synthesis,Structural Characterization and Antitumor Activities

A new tetraazamacrocyclic ligand (L) with four neutral 2-cyanoethyl pendent groups and its divalent transition-metal complexes:[Co(L)(NO₃)]NO₃·H₂O (1),[Ni(L)(NO₃)]NO₃·3H₂O (2) and[Cu(L)(H₂O)](NO₃)₂ (3) have been synthesized. The crystal structures of (1) and (3) have been determined by X-ray analysis. In complex (1) the cobalt atom is coordinated by four nitrogen atoms and two oxygen atoms of a nitrate anion, which define a distorted octahedron. The other nitrate ion lies in the lattice as a counter ion.     

稀土冠醚类络合物的研究(Ⅲ)——硝酸钪与邻苯二酮-17-冠-5及邻苯二酮-14-冠-4固态络合物的合成与性质

制得硝酸钪与两种冠醚的固态络合物,确定其组成为Sc(NO₃)₃·C₁₆H₂₀O₇·H₂O及Sc(NO₃)₃·C₁₄H₁₆O₆·H₂O。研究了冠醚本身及其钪的相应络合物的合成及有关性质。     

Ru-Ni/Al2O3催化马来酸二甲酯加氢性能研究

以Al₂O₃为载体,RuCl₃·xH₂O及Ni（NO₃）₂·6H₂O为活性组分前驱体,采用吸附-沉淀法制备系列Ru-Ni/Al₂O₃催化剂,以马来酸二甲酯（DMS）催化加氢为探针反应,考察了活化条件和Ni的添加量对催化剂性能的影响。随Ni负载量的升高,Ru-Ni/Al₂O₃催化剂活性呈现先升高后降低的趋势,在Ni：Ru的原子比为6：1时（催化剂Ru₁Ni₆/Al）催化活性最高。催化剂Ru₁Ni₆/Al在氢气中200 ℃直接还原后的平均转化率与氢气中400 ℃还原后的平均转化率接近,达到了单组分Ru/Al催化剂的1.5倍以上。XPS、XRD、H₂-TPR数据表明,Ru与Ni之间发生了较强的相互作用,Ni的加入促进了金属Ru在载体上的分散,提高了催化活性。     

稀土冠醚类配合物的研究(Ⅺ)——硝酸钪、钇与二苯并-24-冠-8的固态配合物的合成及性质

以无水乙腈为反应介质,合成了硝酸钪及硝酸钇与DB24C8的固态配合物,确定其组成为Sc(NO₃)₃·DB24C8·2H₂O和[Y(NO₃)₃]₄·(DB24C8)₃·8H₂O,并对冠醚及其配合物的某些性质进行了对比研究。     

喷雾热解制备稀土超细粉末(Ⅰ)——氧化钇粒子形态与形成机理

对Y(NO₃)₃·6H₂O的差热和热重分析表明,Y(NO₃)₃·6H₂O经脱水和热分解在580C以上完全分解为Y₂O₃.在此基础上,以Y(NO₃)₃·6H₂O为前驱体,采用喷雾热解过程制备出粒度为0.50～1.50μm的立方相球形Y₂O₃粉末.通过对产物粒子粒度的理论计算与实验结果的比较,推测Y₂O₃粒子形成机理符合液滴-粒子转变机理(One-Droplet-One-Particlemechanism).本喷雾热解过程同样适用于其它稀土超细粉末的制备,粒子粒度可以通过调节液滴尺寸和溶液浓度等操作条件进行控制.     

铝源对Ni/Al2 O3催化剂结构及其CO2-CH4重整性能的影响

以三种不同铝源采用溶液燃烧法制备了系列Ni/Al_2O_3催化剂,通过XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD、N_2吸附-脱附、TGDTG和TPH等分析方法对反应前后催化剂进行了表征,研究了铝源对Ni/Al_2O_3催化剂结构、表面性质及其CO_2-CH_4重整性能的影响。结果表明,以Al(NO_3)_3·9H_2O为铝源制备的NiNO-AlNO催化剂比表面积较大,达102 m~2/g;高温还原峰面积大,峰型更为弥散;且载体Al_2_O_3具有一定的结晶性。而以Al_2(SO_4)_3·18H_2O和AlCl_3·6H_2O为铝源制备的NiNO-AlSO和NiNO-AlCl催化剂,其载体以无定型Al_2O_3存在,活性组分Ni晶粒粒径大、分散性差,还原峰面积较小,与载体的相互作用较弱。其中,由于硫酸铝较为稳定,需要在更高温度下才能转化为Al_2O_3,且所制备NiNO-AlSO催化剂中残留有含硫物质,使得其表面酸性较强。评价结果显示,NiNO-AlNO催化剂活性较高,稳定性好,CH4转化率为31.21%,CO_2转化率为48.97%。积炭分析结果发现,NiNO-AlNO催化剂表面积炭量最少,沉积炭主要以无定型态存在,具有良好的抗积炭性能。     

Al源种类对微乳液法制备固体超强酸催化剂异构化性能的影响

分别以拟薄水铝石、γ-Al₂O₃、Al₂O₃、Al(NO₃)₃·9H₂O为Al源,通过微乳液法制备了一系列Pt-S₂₈O^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂,并利用XRD、FT-IR、BET、H₂-TPR等手段对其进行了表征,考察了Al源种类对Pt-S₂₈O^2-/ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂结构和酸性的影响,并以正戊烷异构化反应为探针,考察了Al源种类对催化剂异构化性能的影响。结果表明,不同Al源制备的催化剂均能够稳定ZrO₂四方晶相,增大催化剂的比表面积;除以拟薄水铝石为Al源制备的催化剂外,其他催化剂的氧化还原性能均有所提高。以Al(NO₃)₃·9H₂O为Al源制备的催化剂具有最大的比表面积和更多的超强酸,表现出最佳的异构化性能,在反应压力2.0 MPa、氢烃物质的量比4∶1、质量空速(WHSV)1.0 h^-1、反应温度220 ℃条件下,异戊烷产率达到59.5%。     

三元体系MgCl2-CO(NH2)2-H2O在25℃时的等温溶度与新相研究

测定了25℃时三元体系MgCl₂-CO(NH₂)₂-H₂O的等温溶度及饱和溶液的折光率和密度,且绘制成溶度图和性质-组成图.在三元体系内形成2个三元化合物新相:MgCl₂·CO(NH₂)₂·4H₂O(记作A)和Mgcl₂·4CO(NH₂)₂·2H₂O(记作B),B为新化合物.三元体系的溶度图由4支单饱和线[对应单饱和固相为MgCl₂·6H₂O、三元化合物A和B、CO(NH₂)₂]组成,这4支单饱和线两两交于3个三元无变点[对应双饱和固相为MgCl₂·6H₂O+A、A+B、B+CO(NH₂)₂].