微波辅助Ni-B/SiO2非晶态催化剂的制备及其在硝基苯加氢中催化性能的研究

采用微波辐射干燥浸渍法获得的Ni2 /SiO2,再由液相KBH4还原制备Ni-B/SiO2非晶态催化剂,在液相硝基苯加氢反应中,该催化剂对苯胺的选择性为100%,催化活性显著高于由传统加热法制备的Ni-B/SiO2.根据XRD、XPS、SEM和氢吸附等表征,两种催化剂具有相似的活性中心本质,催化性能的不同主要归因于分散度的区别.与传统加热法相比,微波加热具有受热均匀以及增强Ni2 与载体SiO2相互结合力的特点,导致Ni-B/SiO2(MW)分散度增加,并能减少催化反应过程中活性相的脱落流失,延长催化剂使用寿命.     

壳聚糖修饰的NiB非晶态合金的制备及表征

以壳聚糖(CS)为稳定剂, 采用化学还原法制备了非负载型NiB非晶态合金催化剂(NiB-CS); 并用 X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)等表征方法研究了催化剂的非晶性质、原子组成及粒径大小等. 考察了催化剂对糠醇加氢制四氢糠醇反应的催化性能, 并与没有壳聚糖保护的NiB催化剂进行了对比. 结果表明, 加入壳聚糖制得的NiB-CS催化剂的活性组分NiB粒径更小, 表面活性组分浓度更高, 催化活性更高.     

以壳聚糖为介质的Ni-B非晶态合金/膨胀石墨的制备及其催化加氢性能

以膨胀石墨担载壳聚糖,采用金属诱导化学镀法制备了负载型Ni-B非晶态合金催化剂.通过X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和选区电子衍射等技术研究了壳聚糖对Ni-B催化剂非晶性质、组成、形貌、粒径及分散度的影响.以环丁烯砜加氢制环丁砜和对氯硝基苯加氢制对氯苯胺为探针反应,考察了壳聚糖对负载型Ni-B非晶态合金催化剂催化性质的影响,讨论了壳聚糖用量及水溶性壳聚糖的相对分子质量对催化剂性质的影响.结果表明,壳聚糖介质的引入能够提高活性组分的分散度,减小活性组分的粒径,从而明显提高了催化剂的催化加氢活性.当壳聚糖在载体表面形成单层分散时催化剂活性最高.分子质量相对较低的水溶性壳聚糖有利于生成粒径小、分散性好和催化活性高的Ni-B非晶态合金催化剂.     

SiO2-CS-PdCl2催化碘代苯和苯乙炔的Sonogashira反应

制备了二氧化硅/壳聚糖(SiO2/CS)负载氯化钯(PdCl2)催化剂SiO2-CS-PdCl2,研究其在苯乙炔和碘代苯的Sonogashira反应中的活性.反应以K2CO3作助催化剂,N2保护,在无胺、无铜的乙醇/水溶液中进行,通过气相色谱对产物进行定性和定量分析；并重点研究了反应条件和不同底物对反应的影响.实验表明...     

钛基多孔HA/SiO2复合涂层的制备及性能研究

为了制得表面多孔且与基材结合强度高的羟基磷灰石(HA)涂层,实验中以正丁醇为分散介质,以SiO2粉末为添加剂,纯钛片为基材,电泳沉积制备羟基磷灰石/二氧化硅/壳聚糖/(HA/SiO2/CS)复合涂层,经后续热处理得到多孔HA/SiO2复合涂层,采用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、万能材料试验机对涂层的表面形貌、组成、结构和结合强度进行测试和表征,并通过模拟体液(SBF)浸泡法对复合涂层的生物活性进行评价.结果表明:当悬浮液中的HA/SiO2/CS质量比为1∶1∶1时,制得的HA/SiO2/CS涂层经700℃热处理后获得的HA/SiO2复合涂层孔洞分布均匀,大孔孔径在10～15μm,小孔孔径在1～5μm;涂层与基材的结合强度达到25.5 MPa;多孔HA/SiO2复合涂层在SBF中浸泡7 d后,涂层表面碳磷灰石化;说明实验中添加SiO2所制得的多孔HA/SiO2复合涂层与钛基材结合强度高,且具有良好的生物活性.     

In-Cu/SiO2催化剂用于醋酸甲酯加氢反应制乙醇

工业上常用玉米生产乙醇,从而造成粮食和燃料的选择两难局面.随着页岩气研究的不断深入以及全球可观的煤炭存量,用醋酸甲酯加氢制乙醇已引起广泛关注.铜基催化剂对酯加氢生成醇有高的转化率和选择性,其中铜铬催化剂性能较高,但铬对人体和环境的潜在危害限制了其广泛应用.Cu/SiO2催化剂价格低廉,环境友好,但其稳定性较差,容易失活不利于工业上应用.因此人们对Cu/SiO2催化剂进行改性.本文采用氨蒸法制备了一系列掺杂不同量氧化铟(In2O3)的Cu催化剂(In-Cu/SiO2).采用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附、氢气程序升温脱附(H2-TPD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)以及电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等手段对催化剂进行了表征,同时评价了催化剂的活性和稳定性.结果发现,In2O3的改性提高了Cu/SiO2催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中的活性和稳定性; 其中当添加1%In2O3时,醋酸甲酯转化率从83.7%提高至97.8% (反应温度523 K,反应压力3 MPa,氢酯摩尔比15,液时空速2 h?1),且对液时空速的变化耐受性比较强.当液时空速大于3 h?1时,随着液时空速的增加,Cu/SiO2催化剂的活性和选择性急剧下降,而1In-Cu/SiO2催化剂变化相对较小.TEM和XRD结果表明,适量In2O3的掺入改善了Cu/SiO2催化剂活性组分的分散性,铜粒径变小;FT-IR和N2O化学吸附结果显示,In2O3的加入使得页硅酸铜含量增加,从而有效地抑制了催化剂还原过程中铜的聚合,因此催化剂性能提高.XPS结果表明,表面Cu0和Cu+活性位点之间的协同作用有助于改善催化剂性能.Cu/SiO2和1In-Cu/SiO2催化剂100 h的稳定性测试发现,Cu/SiO2催化剂的失活主要是由于活性组分颗粒尺寸聚集变大和表面Cu0和Cu+分布的破坏所致; 而1In-Cu/SiO2催化剂物化性质几乎保持不变,表明适量的In2O3可稳定Cu/SiO2催化剂,延长其使用寿命.由此推断,In2O3可能作为一种隔离剂以抑制铜纳米粒子的热迁移和聚集,从而有效地提高Cu/SiO2催化剂活性和稳定性.     

Ni-B/SiO2非晶态催化剂对苯乙酮的催化加氢研究

用化学还原法制备Ni-B／siO2非晶态催化剂，用XRD、SEM等对其非晶态特征进行表征，并用于苯乙酮的催化加氢实验，讨论了加氢反应条件对苯乙酮的转化率及选择性的影响．结果表明，Ni-B／SiO2非晶态催化剂具有很高的催化活性，在80℃、氢气压力3．0MPa、反应时间5h条件下，苯乙酮的转化率为100％，其中α-苯乙醇选择性为92．1％，乙苯为4．9％，其余(环己基甲基酮和α-环己基乙醇)为3．0％；在120℃、氢气压力3．0MPa、反应时间5h的条件下，苯乙酮的转化率为100％，其中乙苯选择性为90．2％，其余(α-苯乙醇、环己基甲基酮和α-环己基乙醇)为9．8％．因此，温度改变对产物分布有极大的影响．     

糠醛液相加氢用Mo改性Ni-B/TiO2-Al2O3(S)非晶态合金催化剂

以溶胶-凝胶法制备复合载体TiO2-Al2O3(S)负载非晶态Ni-B合金用于催化糠醛液相加氢反应, 并研究了Mo对催化剂的改性作用. 采用ICP(等离子发射光谱)、DSC(差示扫描量热)、N2吸附、TPR(程序升温还原)和TPD(程序升温脱附)等技术对催化剂进行了表征. 研究结果表明, 与单一氧化铝载体相比, 复合载体负载的Ni-B合金催化性能明显提高, 这是由于在同样的制备条件下, 复合载体负载的Ni-B中Ni含量更高, 同时TiO2分散到了γ-Al2O3的孔中, 堵住了部分细孔, 有利于产物糠醇扩散出来, 防止深度加氢. Mo能提高Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的热稳定性, 增大Ni的负载量, 使部分氧化态物种变得易于被还原, 表面出现新的加氢活性中心, 并增加化学吸附中心数, 减弱吸氢强度, 因而显著提高了Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的活性; Mo添加使Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的平均孔径及总孔容均增大, 有利于产物糠醇扩散出来, 还能使糠醇更易从催化剂的表面脱附, 防止其深度加氢, 因而提高了糠醇的选择性. 当Mo含量为1.25%时, 糠醛转化率、糠醇选择性都达到了100%.     

载体对负载型Ni-B催化剂催化2-乙基蒽醌加氢制H2O2反应性能的影响

采用还原剂浸渍法将Ni-B非晶态合金负载到SiO2,γ-Al2O3和活性炭(AC)上,以2-乙基蒽醌选择加氧制H2O2为探针反应,系统研究了载体对Ni-B非晶态合金催化剂结构、热稳定性和催化性能的影响.结果表明,将Ni-B负载到载体上后,其晶化温度显著提高,各催化剂热稳定性依次为Ni-B/AC＞Ni-B/SiO2＞Ni...     

以壳聚糖为介质的Ni-B非晶态合金倩胀石墨的制备及其催化加氢性能

以膨胀石墨担载壳聚糖，采用金属诱导化学镀法制备了负载型Ni—B非晶态合金催化剂．通过X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和选区电子衍射等技术研究了壳聚糖对Ni-B催化剂非晶性质、组成、形貌、粒径及分散度的影响．以环丁烯砜加氢制环丁砜和对氯硝基苯加氢制对氯苯胺为探针反应，考察了壳聚糖对负载型Ni-B非晶态合金催化剂催化性质的影响，讨论了壳聚糖用量及水溶性壳聚糖的相对分子质量对催化剂性质的影响．结果表明，壳聚糖介质的引入能够提高活性组分的分散度，减小活性组分的粒径，从而明显提高了催化剂的催化加氢活性．当壳聚糖在载体表面形成单层分散时催化剂活性最高．分子质量相对较低的水溶性壳聚糖有利于生成粒径小、分散性好和催化活性高的Ni—B非晶态合金催化剂．     

Hydrogenation of phenylpyruvic acid to phenylalanine catalyzed by Ni-B/SiO2

Phenylalanine （Phe） is a significant amino acid that cannot be synthesized by human themselves but must be taken from environment. It was initially found that the nanosized amorphous Ni-B/SiO2 alloy prepared by the chemical reduction method was an effective catalyst for the preparation of Phe from phenylpyruvic acid （PPA） by amination and hydrogenation. It has been found that the amorphous Ni-B/SiO2 alloy catalyst exhibits superior activity and selectivity to the traditional catalysts Raney Ni and Urushibara nickel. The effects of reaction time, amounts of catalysts and ammonia solution, reaction temperature, and H2 pressure on the reaction have been investigated systematically. The results indicated that the yield of Phe was 97.9%, and the selectivity for Phe reached 98.9% when the reaction was carried out for 3 h at 333 K and 2.0 MPa of H2 with m（Cat.） ： m（PPA） = 0.6 ： 1.0 and n（NH3） ： n（PPA） = 3 ： 1. The catalysts were characterized by XRD, AAS, XPS, BET, and TEM, and the relationship between the catalyst structure and the catalytic activity was discussed in detail. It was found that the reason why Ni-B/SiO2 amorphous alloy catalyst was much more active for the preparation of Phe could be accounted for by the presence of electron-rich Ni due to electron donation from alloying B; the smaller size of Ni-B particles, the larger specific surface area of Ni-B/SiO2.     

APTS改性SBA-15负载Ni-B非晶态合金催化加氢脱硫性能的研究

采用共价接枝法制备APTS改性介孔分子筛SBA-15,将氨基官能团接枝到SBA-15表面.并采用化学还原法制备了Ni-B/SBA-15-APTS非晶态合金催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,研究了其催化加氢脱硫性能.结果表明,240℃时,APTS改性SBA-15所负载的Ni-B催化剂噻吩转化率达到50.8%,较未改性SBA-15所负载的催化剂噻吩转化率有显著地提高.由于氨基与Ni2+的配合作用,有助于Ni在催化剂中的分散,因而更容易被还原.ICP结果表明,在相同的制备条件下,相比未改性的SBA-15,APTS改性SBA-15使其催化剂中Ni的负载量增加,并且非晶态合金组成中Ni的含量也增大,B的含量降低,有利于提高催化剂的活性.     

高选择性苯乙酮加氢Ni-Sn-B/SiO2非晶态催化剂的制备及表征

采用化学还原法制备了一系列三元非晶态Ni-Sn-B／SiO2催化剂,并考察了Sn含量对催化剂的苯乙酮选择加氢制备苯乙醇反应的活性及选择性的影响,同时对Sn改性前后的催化剂进行了系统的表征．XRD结果表明,Sn物种在催化剂表面高度分散,没有改变催化剂的非晶态结构．SEM结果也表明Sn的修饰并不改变非晶态合金的特征形貌．在苯乙酮加氢反应中,当Sn／SiO2=10wt％时,羰基加氢产物苯乙醇的得率可高达97．5％,且苯环加氢产物仅为0．5％,显示了良好的羰基加氢选择性．结合XPS结果,我们将该催化剂优异的催化性能归因于非晶态合金独特的电子结构、活性组分的高度分散及催化剂中Sn氧化物对羰基的选择性活化．     

Ni-B/TiO_2 Amorphous Catalyst Used in Heavy Arenes of Petrochemicals Hydrogenation

The various distillation of petroleum contains arenes. For environmental protection, the hydrogenation of arenes becomes important. The amorphous alloy is a new class of material with special catalytic properties for reduction arenes1-4. In this paper, we prepared the Ni-B/TiO2 and Ni-B/Al2O3 amorphous catalysts by impregnation and reduction by KBH4 solution. Their catalytic activities for hydrogenation arenes were tested by the hydrogenation of 1,3,5-trimethylbenzene (TMB) in the co…     

退火晶化过程中Ni-B纳米非晶态合金的结构

采用XAFS和XRD两种方法研究化学还原法制备的Ni B纳米非晶态合金在退火过程中的结构变化.我们发现,在573 K左右的退火温度下, Ni B纳米非晶态合金生成亚稳的纳米晶Ni和Ni3B.在773 K或更高的退火温度下, Ni B纳米非晶态合金大部分晶化为晶态金属Ni.     

Effect of Support Calcination Temperature on Ag Structure and Catalytic Activity for CO Oxidation

SiO₂ with different nanostructures, namely hexagonal mesoporous silica(HMS), and three unordered commercial silica, were used as supports to fabricate silver catalysts using an incipient wetness impregnation method. It was found that Ag/HMS catalyst showed a high catalytic activity. Next, the HMS support was calcined at different temperatures before impregnation of AgNO₃. The effect of calcination temperature of HMS support was investigated in terms of structure and catalytic activity of Ag catalysts. The support and catalysts were characterized by N₂ adsorption-desorption isotherms, Thermogravimetric-differential thermal analyzer, X-ray diffraction, H₂-temperature program reduction and transmission electron microscopy. The results showed that calcination of HMS at an appro- priate temperature(750℃) before catalyst preparation would benefit the formation of highly dispersive small sized Ag particles on the HMS support and markedly enhance the catalytic activity of Ag/HMS catalyst toward CO oxidation.