担载金属卟啉模拟细胞色素P-450的催化丙烯环氧化

制备了SiO2化学键合金属卟啉Mn（TPP）Cl，Mn（TDCPP）Cl的担载配合物催化剂，并与单氧给体次氯酸钠（NaClO）构造了细胞色素P－450单加氧酶模拟体系，并考察了该体系的反应性能及其影响因素．金属卟啉经化学修饰的SiO2担载之后，由于表面官能团与金属中心的轴向配位及刚性载体SiO2对金属卟啉在载体表面很好的位置分离作用，使得金属卟啉的抗氧化性及稳定性显著增加，表现出优良的催化丙烯环氧化反应性能．     

负载型镍金属催化剂上甲烷与二氧化碳重整制合成气

报道了负载型Ｎｉ金属催化剂的表面特征和对ＣＨ４与ＣＯ２重整制合成气的催化性能，反应结果和ＴＰＲ，ＸＲＣ结果表明：Ｎｉ担载量为９．０％的催化剂具有最佳的反应性能，Ｎｉ组分以高散表面化合物形式存在，助剂对催化剂活性的影响随载体和添加方式的不同较大差异，其中少量ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３对改善催化剂的稳定性和抗积碳能力有十分显著的效果，载体和制备方法对催化剂性能具有明显影响，其中浸渍法制备的Ｎｉ／ＭｇＯ催化剂不     

载Mo和Ni-Mo酚醛树脂基活性炭加氢催化转化羰基硫的研究

将水溶性酚醛树脂与金属盐溶液混合形成均相体系,依次通过减压蒸馏、固化、炭化、活化和预硫化处理制备负载金属硫化物的活性炭脱硫剂;研究其对羰基硫（COS）的加氢转化催化活性,考察了担载金属的种类、担载量、反应温度、反应时间和COS入口浓度等因素对催化反应的影响。研究结果表明,水溶性酚醛树脂是制备催化剂炭载体的理想前驱体;Ni Mo双组分催化剂对COS的加氢催化转化活性明显高于Mo单组分催化剂;在金属硫化物/活性炭催化剂上,COS的催化加氢过程属于内扩散控制,加氢反应气氛中一定浓度含硫组分的存在是抑制催化剂失硫及维持其催化活性的必要条件。     

固体炭对一氧化氮低温催化解离还原反应的影响 Ⅰ.复合催化剂还原活性的考

考察了担载在活性炭上的以铜、铁为主的复合 经剂对一氧化氮催化解离还原活性的影响，并通过TPR和XRD研究了不同金属组份配比和不同助剂（K、Na）对催化剂性能的影响。结果表明，通过选择不同催化剂配比和添加不同助剂，降低主催化剂在载体炭上的还原温度和提高主催化剂在载体炭上的分散度，将有利于提高催化剂对一氧化氮催化解离还原的活性。文中还采用电镜方法研究了不同组成复合催化剂的金属颗粒大小和Cu、Fe复合催化剂经反应后其表面的形貌结构，发现在这种炭载型复合催化剂上进行一氧化氮催化解离还原反应的过程中，有催化剂表面金属颗粒迁移、生成炭丝和金属颗粒在载体炭上打洞等迹象。     

二氧化碳甲烷化催化剂研究1.担载型8族金属催化剂的性能

采用水溶液浸渍法制备了一系列无机氧化物担载的Ⅷ族金属催化剂，研究了它们在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能。结果表明，催化剂性能与金属本性有关。     

钴基催化剂上乙烷氧化脱氢的催化作用

比较了氧化钴、氧化镍分别对乙烯、乙烷氧化的催化性能，结果发现：乙烯在氧化钴较氧化镍上更易进一步深度氧化生成CO2．通过对新制担载型Co-基催化剂随反应温度反复升、降温的乙烷氧化脱氢(ODHE)性能研究，展现了氧化钴活性相与SiO2载体相互作用对催化性能的影响．Weiss原位磁研究结果表明：SiO2担载的氧化钴催化剂较难还原，即使在反应气中氧被完全耗完时，钴仍停留在Co^2 的价态上．通过对数十个担载和未担载、不同载体、不同担载量的Co-基催化剂的ODHE性能考察表明：在Co-基催化剂上ODHE反应机理一般遵从Hetero-homogeneous机理．     

Pd/Hβ双功能催化剂上苯加氢烷基化合成环己基苯

采用浸渍法制备了Pd/Hβ双功能催化剂,并用其催化苯加氢烷基化反应合成环己基苯,考察了反应温度、反应时间、氢气压力、载体的酸性和催化剂的金属担载量对反应的影响.结果表明,在2.5MPaH2、200℃和3h的条件下,苯的转化率为24.3%,环己基苯的选择性为88.0%.金属活性位与酸性位之间的平衡是苯加氢烷基化反应的关键.同时,探讨了苯的加氢烷基化反应机理.     

固体炭对一氧化氮低温催化解离还原反应的影响——Ⅰ.复合催化剂还原活性的考察

考察了担载在活性炭上的以铜、铁为主的复合催化剂对一氧化氮催化解离还原活性的影响,并通过TPR和XRD研究了不同金属组份配比和不同助剂(K、Na)对催化剂性能的影响。结果表明,通过选择不同催化剂配比和添加不同助剂,降低主催化剂在载体炭上的还原温度和提高主催化剂在载体炭上的分散度,将有利于提高催化剂对一氧化氮催化解离还原的活性。文中还采用电镜方法研究了不同组成复合催化剂的金属颗粒大小和Cu、Fe复合催化剂经反应后其表面的形貌结构,发现在这种炭载型复合催化剂上进行一氧化氮催化解离还原反应的过程中,有催化剂表面金属颗粒迁移、生成炭丝和金属颗粒在载体炭上打洞等迹象。     

由亲水和疏水硅胶制备的Co/Ru/SiO2催化剂的表征及催化性能研究

以亲水硅胶Degussa A300和疏水硅胶Degussa R106作为催化剂载体，采用等体积浸渍法制备了一系列钴基催化剂。利用MS、XRD、BET、FT-IR、TPR等手段考察了载体热稳定性，催化剂表面物相结构和还原性能等物化性能。结果表明，载体表面有机基团对催化剂中Co3O4尺寸大小有影响，有机基团对载体表面羟基的取代使得金属钴与载体的作用力减弱，有利于金属团聚为较大的颗粒。费-托反应结果表明，亲水硅胶性制得的催化剂通过后处理引入甲基后，造成催化剂活性下降，C18+的选择性下降，但使烃分布集中在C5～C18，这是由于表面甲基的空间位阻作用不利于反应中的吸附过程和链增长过程。由疏水载体制备的催化剂虽然钴颗粒较大，但是由于催化剂制备过程中部分有机基团的烧结，对催化剂活性产生了较大的负面影响，使催化活性降低，重质烃选择性明显降低。     

单原子铂催化剂的制备及其低温催化氧化一氧化碳

以氧化石墨烯为载体，单原子铂（Pt）为活性组分，利用化学还原法制备了单原子Pt/rGO催化剂，用在催化氧化一氧化碳（CO）反应中。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、球差电镜、傅里叶红外光谱仪对单原子Pt催化剂进行表征。考察了金属负载量、反应温度对催化剂性能的影响，利用气相色谱对CO氧化反应性能进行评价。此次实验包含催化剂的制备、表征和性能测试，实验难度适中，贴近科研前沿，可以让学生体验一个综合的科研过程，激发学生的科研兴趣，培养学生的科研能力。     

固载Ru基催化剂上二氧化碳加氢合成甲酸的研究(IV): 反应机理

探讨了在CO₂加H₂合成HCOOH过程中原位合成的固载Ru基催化剂的可能结构、CO₂的活化方式以及可能的反应机理. 在反应中, 固载Ru配合物中的一个P配体首先解离, 被质子型溶剂ROH取代而生成循环活性物质, 然后CO₂正插入Ru—H键生成甲酸酯配合物, 之后甲酸酯配合物中的Ru—O₂CH键被H₂氢解生成HCOOH, 而本身重新转化为活性物质, 完成催化循环.     

柠檬酸对Ru/AC氨合成催化剂结构和活性的影响

使用柠檬酸(CA)修饰石墨化活性炭(AC)和钌以改善Ru/AC催化剂中钌粒子的尺寸分布和催化剂的活性, 并通过透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、CO化学吸附和N2物理吸附等方法研究了柠檬酸对AC和Ru/AC催化剂织构、钌的分散度和催化剂的活性等性质的影响. 结果表明, 负载的柠檬酸优先吸附于活性炭微孔, 少量柠檬酸即可大幅度降低活性炭的比表面积, 增加活性炭表面含氧官能团的数量, 改善了钌粒子分布. 最佳负载顺序是柠檬酸和氯化钌依次负载. 在活性炭中添加适量的柠檬酸对催化剂的低温活性有显著影响. 柠檬酸处理后的Ru/AC催化剂活性最大提高幅度为21.4%.     

Ruthenium‐Catalyzed Synthesis of Dialkoxymethane Ethers Utilizing Carbon Dioxide and Molecular Hydrogen

The synthesis of dimethoxymethane (DMM) by a multistep reaction of methanol with carbon dioxide and molecular hydrogen is reported. Using the molecular catalyst [Ru(triphos)(tmm)] in combination with the Lewis acid Al(OTf)₃ resulted in a versatile catalytic system for the synthesis of various dialkoxymethane ethers. This new catalytic reaction provides the first synthetic example for the selective conversion of carbon dioxide and hydrogen into a formaldehyde oxidation level, thus opening access to new molecular structures using this important C₁ source.     

Ru-Re/SiO2催化剂上丙三醇氢解制丙二醇:催化剂的酸性质与Re组分的作用

考察了Ru-Re/SiO2 组分催化剂的酸性质,并探讨了Re组分在丙三醇氢解制丙二醇反应中对提高该催化剂性能所起的作用.本文采用氨气程序升温脱附法和吸附吡啶原位红外光谱法表征了双组分Ru.Re/SiO2和单组分Ru/SiO2、Re/SiO2催化剂的酸性质,并比较了催化剂在丙三醇氢解反应中的催化性能.结果显示,Ru-Re...     

ZrO2在Cu-ZnO-ZrO2甲醇水蒸汽重整制氢催化剂中的作用

通过对一系列Cu-ZnO-ZrO2甲醇水蒸汽重整(SRM)催化剂的XRD、TEM和BET表征及催化性能测定,研究催化剂中ZrO2对催化剂粒径、比表面以及对SRM反应性能的影响.结果表明,ZrO2的加入,使催化剂的粒径从15 nm降至10 nm（其中CuO和ZnO的平均粒径分别从7.7和10.4 nm降至3.9和8.7 nm）,BET比表面从60 m2•g－1增至78 m2•g－1.随着催化剂含ZrO2量不同,甲醇的转化率和H2、CO2的选择性均产生变化,当催化剂中Zr含量为24.0％(w),反应温度为220 ℃,水、醇摩尔比为1.3时,甲醇的转化率达到51.6％, H2和CO2的选择性达到100％(CO和CH4在产物气体中的体积分数小于10－4),这一结果对甲醇燃料电池甲醇重整器的应用具有重要的意义.     

Rare earth–porphyrin complex catalysts for transforming CO2 into cyclic carbonate under mild conditions

A series of rare earth metal complexes RE(TPP)(acac) (RE = Nd^III, Yb^III, Eu^III, Er^III, Pr^III, and Lu^III; TPP = 5,10,15,20-tetraphenylporphyrin) were synthesized and characterized via UV–vis, IR, and elemental analyses. Their catalytic activities on the synthesis of cyclic carbonates from carbon dioxide and epoxides under different reaction conditions (temperature, pressure, and reaction time) were investigated. Catalytic reaction tests showed that the complex Lu(TPP)(acac) could significantly enhance the catalytic reactivity under mild conditions without any co-solvent.     

Reductive amination of 1,6-hexanediol with Ru/Al_2O_3 catalyst in supercritical ammonia

Hexamethylenediamine(HMDA) is an important reagent for the synthesis of Nylon-6,6, and it is usually produced by the hydrogenation of adiponitrile using a toxic reagent of hydrocyanic acid. Herein, we developed an environmental friendly route to produce HMDA via catalytic reductive amination of 1,6-hexanediol(HDO) in the presence of hydrogen. The activities of several heterogeneous metal catalysts such as supported Ni, Co, Ru, Pt, Pd catalysts were screened for the present reaction in supercritical ammonia without any additives. Among the catalysts examined, Ru/Al_2O_3 presented a high catalytic activity and highest selectivity for the desired product of HMDA. The high performance of Ru/Al_2O_3 was discussed based on the Ru dispersion and the surface properties like the acid-basicity. In addition, the reaction parameters such as reaction temperature,time, H_2 and NH_3 pressure were examined, and the reaction processes were discussed in detail.     

催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯中催化剂构效关系

采用传统焙烧和微波辐射制备了不同活性炭 (AC) 负载 Ru 催化剂, 并用于催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯 (DMP) 反应中, 探讨了催化剂的构效关系. 结果表明, 所有 AC 和催化剂均能提高臭氧氧化 DMP 过程中 TOC (总有机碳) 去除率, 其活性顺序为 Ru/coal-AC > nutshell-AC > Ru/nutshell-AC > Ru/coconut-AC ≈ coal-AC > coconut-AC. 负载的 Ru 颗粒扩散到 AC 大孔中, 增加了反应的传质阻力, 使得反应物与 AC 内表面的活性位和金属 Ru 的接触机会减少, 这是 Ru/nutshell-AC 和 Ru/coconut-AC 活性低于 Ru/coal-AC 的一个原因; 催化剂表面 Ru 分散度也是导致其活性差别的原因之一. 微波加热引起 nutshell-AC 表面活性官能团发生变化, 从而导致其负载的 Ru 催化活性降低. 相对于传统焙烧, 微波辐射热处理能够提高 coal-AC 表面 Ru 的分散度, 从而提高催化剂活性.     

氧空位修饰的暴露TiO2{001}的Ru/TiO2增强光热协同CO2甲烷化活性和稳定性

利用太阳能在温和条件下实现CO₂还原反应,不仅可以缓解过度消耗化石能源造成的能源危机,还可以改善诸如温室效应和海洋酸化等环境问题.光热协同催化可以有效降低催化反应温度,具有较大的应用前景.本文利用Ru与暴露TiO₂{001}晶面的TiO₂载体产生的金属-载体相互作用,经过高温氢气煅烧后,获得具有丰富表面氧空位的Ru/TiO₂催化剂.活性测试结果表明,具有丰富表面氧空位的Ru/TiO₂表现出优异的CO₂甲烷化活性,反应过程中甲烷的TOF值在300°C时可以达到22 h-1,但该催化剂却表现出较差的稳定性,在反应10小时后,甲烷的TOF值逐渐降低到19 h-1.将紫外光引入到Ru/TiO₂热催化甲烷化体系中,甲烷的TOF值增加到30 h-1,且兼具高稳定性.热催化反应过程中逐渐消失的表面氧空位和部分氧化的Ru是活性降低的主要原因.在光热协同反应中,光生电子的产生稳定了Ru表面的电子密度,同时也再生了催化剂上表面氧空位,这有效地提高了反应的活性和稳定性.程序升温原位红外和X射线光电子能谱实验结果表明,当催化剂表面具有丰富的表面氧空位时,CO₂可以有效地在Ru纳米粒子上解离成CO中间体,随后吸附在Ru上的CO中间体解离成表面碳物种,并加氢产生甲烷.在热催化反应过程中,Ru纳米粒子逐渐被氧化成Ru Ox物种,且表面氧空位被CO中间物种覆盖,降低了催化反应的稳定性.当紫外光引入到上述反应中,催化剂的表面氧空位可有效提高光生载流子的分离能力.TiO₂载体产生的光电子转移至Ru表面,稳定了金属Ru纳米粒子的价态.另外,载体产生的光生空穴加速了H₂质子化,提高了催化剂对氢气的活化迁移能力,促进了CO中间体的加氢甲烷化反应,进而再生表面氧空位.因此在紫外光照下,兼顾提高了热催化CO₂甲烷化的活性和稳定性.值得注意的是,当Ru负载于暴露少量TiO₂{001}晶面的TiO₂载体上时,产生了强金属-载体相互作用并抑制了H₂在催化剂上的吸附活化,不利于产生表面氧空位.因此暴露少量TiO₂{001}晶面的Ru/TiO₂催化剂也不利于光生载流的产生和分离,这导致热催化或光热协同催化反应活性较低.     

生物油水溶性组分的水蒸气催化重整制氢实验研究

利用固定床反应器对生物油水溶性组分重整制氢反应进行了考察,研究了温度、吸收剂的加入对反应过程的影响。结果表明,在常压条件下生物油水溶性组分的最佳重整温度为800℃,此时H2体积分数为60%、CO体积分数为10%。加入CO₂吸收剂后,H₂体积分数提高了25%,H₂产率提高了10%。在常压条件下,以CaO作为吸收剂时,最佳的反应温度为600℃,此时H₂体积分数最高可达85%。650℃时CaO对CO₂的吸收能力减弱导致其对生成H₂反应的促进作用急剧降低。