SO3／γ-Al2O3固体酸催化剂的制备、结构与酸性表征

用酸中和法制备了活性γ-Al2O3，并在其表面负载SO3得到固体酸催化剂SO3／γ-Al2O3，用XRD，TG-DTA，FT-IR，NMR，NH3-TPD等对其进行了结构和酸性研究．结果表明：在SO3／γ-Al2O3的制备过程中形成少量的Al2(SO4)3，同时SO3与γ-Al2O3表面上的羟基反应，形成强的Br（oe）nsted酸位，根据^1H／^27Al双共振（TRAPDOR)MAS NMR与FT-IR实验结果提出了Br（oe）nsted酸结构模型．SO3／γ-Al2O3表面存在两种不同强度的酸中心，其酸强度大于分子筛HZSM-5，但弱于传统的固体超强酸SO4^2-／γ-AL2O3．     

SO3/Y-Al2O3固体酸催化剂的制备、结构与酸性表征

用酸中和法制备了活性γ-Al2O3,并在其表面负载SO3得到固体酸催化剂SO√γ-Al2O3,用XRD,TG-DTA,FT-IR,NMR,NH 3-TPD等对其进行了结构和酸性研究.结果表明在SO√γ-Al2O3的制备过程中形成少量的Al2(SO4)3,同时SO 3与γ-Al2O3表面上的羟基反应,形成强的Bronsted酸位,根据1H/27 Al双共振(TRAPDOR)MAS NMR与FT-IR实验结果提出了Bronsted酸结构模型.SO√γ-Al2O3表面存在两种不同强度的酸中心,其酸强度大于分子筛HZSM-5,但弱于传统的固体超强酸SO2-4/γAl2O3.     

用固体核磁共振研究HZSM-35分子筛的酸性

分别采用氘代吡啶和三甲基膦为探针分子,利用高分辨固体核磁共振技术研究了HZSM-35分子筛与探针分子之间的相互作用以及分子筛的酸性. 结果表明,探针分子氘代吡啶能够进入分子筛的十元环孔道和八元环孔道,但需在300 ℃下长时间吸附才能扩散到八元环开口的孔穴中. 吸附氘代吡啶后的 1H MAS NMR谱和吸附三甲基膦后的 31P MAS NMR谱表明,这两种孔道中均具有两种酸强度不同的B酸位,并且B酸的数量多于L酸的数量.     

γ-Al2O3改性对AlCl3/γ-Al2O3催化剂性能的影响

采用HCl和NaOH改性γ-Al2O3载体制备AlCl3/γ-Al2O3固载催化剂,用吡啶-FTIR和吡啶-TPD技术分析了催化剂的表面酸性(酸中心类型、酸强度和酸量),并以1-癸烯齐聚作为探针反应,研究了催化剂的稳定性以及催化剂对聚合反应的影响.结果表明,催化剂含有两种酸类型,即Lewis酸和Br(o)nsted酸,与未改性的催化剂相比,氢氧化钠改性载体制备的催化剂,酸量增大了47％,催化剂催化1-癸烯的齐聚反应活性增加了11.4％;而经盐酸改性制备的催化剂酸量增大112％,催化剂的活性增加了33.6％.酸强度依AlCl3/γ-Al2O3,AlCl3/γ-Al2O3(NaOH),AlCl3/γ-Al2O3 (HCl)的顺序增强.     

ZnO/θ-Al2O3催化剂上全馏分FCC汽油的选择性加氢脱硫

研究了三种氧化铝载体和一种ZnO/θ-Al2O3催化剂对全馏分FCC汽油的选择性加氢脱硫性能.结果表明,θ-Al2O3对于全馏分FCC汽油的加氢脱硫选择性因子高于γ-Al2O3和在900℃下焙烧过的γ-Al2O3.负载ZnO能进一步提高θ-Al2O3的加氢脱硫活性和选择性.通过吡啶吸附傅里叶变换红外光谱、氢气程序升温还原和X射线衍射表征发现,θ-Al2O3表面只有微弱的L酸性,其吡啶吸附红外光谱明显不同于其他氧化铝.负载ZnO导致θ-Al2O3载体中出现了尖晶石结构,并且使催化剂的高温H2还原峰位向低温方向移动.     

用固体核磁共振谱定量研究脱铝HY分子筛中碱"诱导"的Br(o)nsted酸性位

用氘代吡啶和三甲基膦（TMP）作为碱性探针分子，用^1H和^31P魔角旋转（MAS）NMR谱对脱铝和未脱铝微孔HY分子筛中的Bronsted酸（B酸）进行了定量研究．发现在脱铝HY中，吸附探针分子后的B酸量比吸附前的要多，而在未脱铝的HY样中，吸附吡啶分子前后测得的B酸量基本一致，证实了在微孔分子筛中存在碱“诱导”B酸位，即靠近铝的端位SiOH能在碱性探针分子的诱导下形成桥式羟基（SiOHA1）．对这种碱“诱导”B酸位的形成机制进行了讨论．     

γ-A12O3改性对AlCl3/γ-Al2O3催化剂性能的影响

本文中,采用HCl和NaOH改性 γ-A12O3载体制备AlCl3/γ-A12O3固载催化剂,用吡啶-FTIR和吡啶-TPD技术分析了催化剂的表面酸性(酸中心类型、酸强度和酸量),并以1-癸烯齐聚作为探针反应,研究了催化剂的稳定性以及催化剂对聚合反应的影响。结果表明,催化剂含有两种酸类型,即Lewis酸和Brönsted酸,与未改性的催化剂相比,氢氧化钠改性载体制备的催化剂,酸量增大了47%,催化剂催化1-癸烯的齐聚反应活性增加了11.4%;而经盐酸改性制备的催化剂酸量增大112%,催化剂的活性增加了33.6%。酸强度依AlCl3/γ-A12O3,AlCl3/γ-Al2O3(NaOH),AlCl3/γ-Al2O3(HCl)的顺序增强。     

γ-A1_2O_3改性对AlCl_3/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响（英文）

采用HCl和NaOH改性γ-A12O3载体制备AlCl3/γ-A12O3固载催化剂,用吡啶-FTIR和吡啶-TPD技术分析了催化剂的表面酸性(酸中心类型、酸强度和酸量),并以1-癸烯齐聚作为探针反应,研究了催化剂的稳定性以及催化剂对聚合反应的影响.结果表明,催化剂含有两种酸类型,即Lewis酸和Brnsted酸,与未改性的催化剂相比,氢氧化钠改性载体制备的催化剂,酸量增大了47%,催化剂催化1-癸烯的齐聚反应活性增加了11.4%;而经盐酸改性制备的催化剂酸量增大112%,催化剂的活性增加了33.6%.酸强度依AlC l3/γ-A12O3,AlC l3/γ-Al2O3(NaO H),AlC l3/γ-Al2O3(HCl)的顺序增强.     

Nb2O5/γ-Al2O3表面铌氧物种的分散状态与酸性特征

负载型Nb2O5是多种催化反应的有效催化剂. 以草酸铌为前驱物, γ-Al2O3为载体, 通过浸渍法制备不同负载量的Nb2O5/γ-Al2O3催化剂. 采用粉末X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(LRS)和吡啶吸附傅立叶变换红外(Py-IR)光谱方法对催化剂表面铌氧(NbOx)物种的分散特征、酸性特征进行表征, 通过异丁烯(IB)与异丁醛(IBA)缩合生成2,5-二甲基-2,4-己二烯(DMHD)反应评价催化剂表面酸催化活性. 结果表明, Nb在γ-Al2O3表面的单层分散容量(ΓNb)为7.6 μmol·m-2, 与“嵌入模型”理论分析Nb5+分散在γ-Al2O3优先暴露晶面(110)上八面体空位中的单层分散容量值7.5 μmol·m-2接近, 即分散的Nb5+离子键合在γ-Al2O3表面八面体空位中. 在低负载量下, 分散在γ-Al2O3表面的Nb2O5主要以孤立的NbOx物种形式通过Nb—O—Al键与载体表面键合, 与LRS结果一致. 处于孤立状态下的NbOx物种使表面Lewis 酸位量下降. 随负载量的增加, 孤立的NbOx物种通过Nb—O—Nb键连接而聚集, 并形成表面Bronsted酸位, 随着NbOx聚集度增加, 表面Bronsted 酸密度增加, 酸性增强, 对IBA与IB缩合反应催化活性增加. 当负载量超过单层分散容量时, NbOx物种呈现三维聚集状态, DMHD的转化频率(TOF)降低, 同时表面Bronsted 酸性增强, 导致目标产物DMHD 的选择性降低. Nb2O5/γ-Al2O3催化剂表面Bronsted 酸特征与NbOx物种聚集状态密切相关.     

NMR和TOF-SIMS研究烷基双膦酸与CaCO_3表面Ca~(2+)的键合模式

双膦酸与含钙矿物表/界面作用的键合模式仍需深入探索.本文分别选择Ca CO3与具有线性长链的十五烷基双膦酸作为双膦酸与钙离子反应的模型,使烷基双膦酸在Ca CO3表面自组装形成单分子层,通过13C CP/MAS NMR、31P MAS NMR和TOF-SIMS等手段表征了双膦酸与Ca CO3表面Ca2+作用的键合模式.结果表明,一个双膦酸头基[–CH(PO3H2)2]能与三个钙离子以双三齿键合模式螯合形成6个P–O–Ca键,导致碳酸钙表面被全部活化,这为理解双膦酸与含钙矿物的作用机理提供了科学依据,并为碳酸钙的表面改性提供了一条潜在途径.     

负载型ZrO2催化苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley反应中的载体效应（英文）

采用浸渍法制备了Si-MCM-41和Al-MCM-41(Si/Al=50)介孔分子筛,SiO2,γ-Al2O3及MgO等负载的ZrO2催化剂,考察了其在以异丙醇为氢源苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原反应中的催化活性,并与纯ZrO2的催化活性进行对比.同时,采用X射线衍射、N2吸脱附法、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和吡啶原位吸附红外光谱等手段表征了催化剂.结果表明,ZrO2负载于Si-MCM-41,Al-MCM-41和SiO2后,催化活性明显提高,这归因于ZrO2与载体间存在强相互作用形成ZrOSi键,使催化剂表面ZrOH数量显著增多,Lewis酸中心强度增强,并出现Brnsted酸中心,三种催化剂的活性高低次序是5%ZrO2/Si-MCM-41>5%ZrO2/Al-MCM-41>5%ZrO2/SiO2.而5%ZrO2/Al2O3和5%ZrO2/MgO基本无催化活性,可归因为ZrO2与γ-Al2O3的弱相互作用使5%ZrO2/Al2O3的酸性与γ-Al2O3类似,ZrO2与MgO的强相互作用使5%ZrO2/MgO基本无酸性.     

负载型三氧化钼催化剂表面结构和表面酸位的激光Raman光谱研究

测定了MoO3/γ-Al2O3、MoO3/TiO2、MoO3/SiO2的激光Raman谱. 通过MoO3/γ-Al2O3、MoO3/TiO2在吡啶吸附前后、氨水提取前后的谱图对比说明, 单层分散的MoO3, 即特征峰为～950cm^-^1的"二维聚钼酸"中钼的配位状态不是单一的,其中一种表面含钼物种(Mo-1)不吸附吡啶, 不溶于氨水, 不显示较强的表面酸性; 另一种表面含钼物种(Mo-2)可吸附吡啶, 溶于氨水, 与催化剂的表面酸位密切相关. 我们认为Mo-1为四面体配位的钼; Mo-2为八面体配位的钼. MoO3/SiO2中的MoO3能100%被氨水溶去, 其酸位数与表面Mo^6^+数之比接近1, 是由其中Mo-2的比例较高, 载体与活性组分之间的相互作用较弱这两个因素所造成的。     

负载型ZrO_2催化苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley反应中的载体效应(英文)

采用浸渍法制备了Si-MCM-41和Al-MCM-41(Si/Al=50)介孔分子筛,SiO2,γ-Al2O3及MgO等负载的ZrO2催化剂,考察了其在以异丙醇为氢源苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原反应中的催化活性,并与纯ZrO2的催化活性进行对比.同时,采用X射线衍射、N2吸脱附法、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和吡啶原位吸附红外光谱等手段表征了催化剂.结果表明,ZrO2负载于Si-MCM-41,Al-MCM-41和SiO2后,催化活性明显提高,这归因于ZrO2与载体间存在强相互作用形成ZrOSi键,使催化剂表面ZrOH数量显著增多,Lewis酸中心强度增强,并出现Brnsted酸中心,三种催化剂的活性高低次序是5%ZrO2/Si-MCM-415%ZrO2/Al-MCM-415%ZrO2/SiO2.而5%ZrO2/Al2O3和5%ZrO2/MgO基本无催化活性,可归因为ZrO2与γ-Al2O3的弱相互作用使5%ZrO2/Al2O3的酸性与γ-Al2O3类似,ZrO2与MgO的强相互作用使5%ZrO2/MgO基本无酸性.     

SnO2的表面酸性及其催化臭氧氧化活性的研究

以SnO2催化臭氧化降解高浓度糖蜜酒精废水为探针反应,研究SnO2催化臭氧氧化降解糖蜜酒精废水的活性,并采用吸附吡啶的红外光谱研究SnO2及金属氧化物改性的SnO2催化剂表面的酸性.催化剂吸附吡啶的红外光谱表明:吡啶分子在SnO2表面吸附时,形成六元环振动峰1 449 cm-1,说明SnO2表面存在Lewis酸中心.掺入第二组分对SnO2进行酸性调变后,酸类型和酸中心发生了变化.CuO-SnO2催化剂表面仅存在L酸,NiO-SnO2,Fe2O3-SnO2及CoO-SnO2等的表面不仅存在L酸,还存在不同强度的B酸,且Fe2O3-SnO2与CoO-SnO2存在与SnO2不同的第二类L酸.水的存在使得NiO-SnO2,Fe2O3-SnO2及CoO-SnO2催化剂表面的L酸减弱,B酸强度增强;而CuO-SnO2表面出现了弱的B酸.将催化剂的酸类型与催化臭氧氧化活性进行关联,发现B酸的存在是造成催化剂活性降低的一个原因.     

新型Ni-Mo/Al2O3加氢脱硫催化剂的研究

采用溶胶凝胶技术,制备了双结构Al2O3载体,用此改性载体制备了Ni-Mo/Al2O3催化剂,在中压固定床微反装置上考察了载体改性对催化剂上噻吩加氢脱硫(HDS)活性的影响,并用X射线粉末衍射、透射电镜、吡啶-红外光谱等分析方法对改性载体和催化剂进行了表征。结果表明,由铝溶胶改性载体制备催化剂的加氢脱硫活性均高于未改性载体制备的催化剂的催化活性。XRD和TEM结果表明氧化铝表面负载的铝溶胶经过干燥、焙烧后以纳米尺度的η-Al2O3状态存在,吡啶-红外光谱结果表明,改性氧化铝载体制备催化剂的弱B酸和弱L酸的酸量均提高,强L酸的酸量也明显增加。酸性、酸量的提高和纳米尺度η-Al2O3的存在是催化剂活性提高的主要原因。     

IR. MAS NMR法研究富硅超稳镨氢Y沸石

制备了NH_4Y、USY、PrHY、USPrHY、F8Y及FSPrHY催化剂, 测定其组成和物性. 于红外光谱装置上比较了上述催化剂羟基峰的异同, 通过对吡啶的吸脱附测定了诸催化剂的酸强度. B 酸强度顺序为: FSPrHY>FSY>USPrHY>USY>PrHY>NH_4Y. ~(29)Sit MAS NMR谱表明, 在USPrHY 及FSPrHY 的Si(0Al)%甚多于PrHY 和NH_4Y中的Si(0Al)%. IR、~(29)Si MAS NMR及活性测试等结果说明: 沸石中0NNN铝位的存在, 是达到强酸性的必要条件. 高价稀土阳离子形成(?)及Pr(OH)~(2+)抵消了方钠石笼中AlO_4~-上的电荷, 增强了剩余铝位上羟基酸强度; 且从骨架羟基上吸引电子, 因而使质子酸性更强, 从而提高了裂解、岐化、脱烷基活性.     

新型固体酸SO42-/Al2O3-Al 的制备与表征

采用铝阳极氧化法制备了A12O3-Al一体型载体．并通过浸渍硫酸的方法制备了新型固体酸SO4^2-／Al2O3-Al催化剂．采用BET、XRD、XPS和NH3-TPD对其结构和酸性进行了表征．结果表明，该催化剂具有合适的孔结构．Al2O3-Al载体为无定形结构．NH3-TPD结果表明．该催化剂同时具有弱酸及强酸位．用乙酸／乙醇酯化催化反应评估了该固体酸的催化性能．     

湿式氧化催化剂RuO2/γ-Al2O3降解高浓度含酚配水的研究

采用浸渍法制备了RuO2／γ-Al2O3催化剂，利用XRD和SEM对催化剂进行了表征，研究了焙烧温度、反应温度、反应溶液pH值和氧分压对RuO2／γ-Al2O3催化剂活性影响．结果表明，RuO2／γ-Al2O3催化剂组分Ru在表面有较好的分散性；焙烧温度升高使RuO2晶粒长大，在低温焙烧，RuO2晶粒细小，RuO2／γ-Al2O3催化剂的活性较高；反应温度升高，使RuO2／γ-Al2O3催化剂的活性显著提高；反应溶液pH值为酸性时比在碱性条件的催化剂活性高；氧分压达到3MPa后，对于RuO2／γ-Al2O3催化剂的活性几乎没有影响．在150℃、3MPa、pH值为5．6时，反应150min后，苯酚全部被氧化．研究表明，RuO2／γ-Al2O3催化剂具有较好的催化活性．     

Y沸石的酸性

用^29Si MAS NMR(MAS为Magie Angle Spinning), 统计计算,NH3-TPD 等方法对(NH4)2·SiF6去铝补硅得到的高硅Y型沸石的酸位分布情况进行了研究, 并与典型酸催化反应数据相关联, 证实了Y型沸石的酸位强度取决于A1原子的周围环境, 即与次邻位A1原子数目n-NNN(NNN为Next Nearst Neighbor)有关, 沸石的强酸性来自次邻位无A1原子的AIO^-4四面体。 NH3-TPD法测量的沸石酸量和酸强度数据与^29Si MAS NMR 实验结果和统计计算得到的不同n-NNN A1位的分布是一致的。 随着A1含量减少, Y型沸石表面的总酸量是单调下降的。但强酸量却是先增加后下降, 在A1/(A1+Si)为0.15左右出现极大值。不同硅铝比的Y型沸石对典型的强酸性和弱酸性催化反应的活性变化规律亦与酸性相吻合。     

镧对固体超强酸SO4^2-／TiO2／甜交联膨润土的改性研究

采用镧对固体超强酸SO4^2-／TiO2／铝交联膨润土（SO4^2-／TiO2／Al—PILC）进行改性，制备了La-SO4^2-／TiO2／Al—PILC稀土超强酸，并采用XRD、低温N2吸附法及吡啶吸附红外等方法对其进行了结构、表面性能及酸性的表征。实验结果表明，镧引入SO4^2-／TiO2／Al—FILC超强酸，对TiO2锐钛矿晶相的形成没有影响，但对锐钛矿晶相向金红石相的转变有抑制作用，镧的引入使催化剂的酸强度及酸中心的数量有所增加，镧能有效地减少催化剂表面SO4^2-的流失量，从而提高催化剂的活性稳定性。