沸石结构中骨架铝、非骨架铝固体~(27)Al NMR研究

应用乙酰丙酮络合沸石结构中非骨架铝的性质。建立了固体静态~(27)Al NMR定量测定沸石结构中骨架铝、非骨架铝比率的方法。论证了小角度脉冲和自旋晶格弛豫时间是准确定量的重要条件。同时还考察了水和乙酰丙酮对沸石骨架铝、非骨架铝结构的影响,认为干燥沸石中骨架铝存在于不对称结构中,水分子可以改变其周围电荷分布,提高其结构对称性。非骨架铝存在于极端不对称结构中,其与乙酰丙酮的络合物溶于乙醇溶液中,并具有液体核磁共振行为,因而在计算骨架铝信号强度时须乘上35/9换算因子。     

大骨节病患儿红细胞膜骨架的变化

本文对大骨节病患儿红细胞膜骨架稳定性及红细胞ATP含量进行测定,结果:1.膜骨架蛋白主要组分血影收缩蛋白(Spectrin)与膜的结合程度下降,2.Spectrin本身的聚合状态有变化,3.~(31)P-NMR测试结果表明,大骨节病患者红细胞膜化学位移各向异性增加,提示膜骨架蛋白与膜脂静电作用增加,磷脂‘头部’运动自由度减少,4.大骨节病患儿红细胞膜内含能源物质ATP明显减少,5.大骨节病患儿红细胞硒含量明显低于对照。本文还对硒与红细胞膜骨架,低硒与大骨节病发病机理进行了讨论。     

Fe-MILs系可见光响应复合材料在光诱导反应中的应用研究进展

能源危机和环境问题已成为人类社会面临和亟待解决的两个重大问题。光催化技术被认为是解决能源危机和环境问题有效方法之一。来瓦希尔骨架材料（MILs）是一类著名的金属骨架有机材料（MOFs）。Fe-MILs是MILs系列材料中一个重要的分支,其带隙宽度约为2.39 eV ~ 2.79 eV,能被可见光激发。然而,Fe-MILs存在光的利用率低、导电性差、光生电子-空穴复合快、光腐蚀等缺点。近年来,研究者们采用多种方法对Fe-MILs进行改性,制备了很多Fe-MILs衍生的可见光响应复合材料,并将这些材料成功用于光诱导反应。本文主要综述了近年来Fe-MILs衍生的可见光响应复合材料在水的分解、CO2还原、有机物转化、光催化固氮等多个领域的应用研究,并对Fe-MILs光催化剂的发展提出了建议。     

金属有机骨架及其复合材料在固相微萃取中的制备及应用

金属有机骨架材料是近几年涌现出的一类新型多功能多孔固体材料,由金属离子和有机配体自组装形成.基于其比表面积高、孔隙率大、热稳定性好和结构与功能多样化等优点,此类材料可作为潜在的吸附剂来对水体等环境污染物进行预处理分析.此外,金属有机骨架材料和不同功能材料如碳基材料、分子印迹聚合物材料以及磁性纳米粒子等组装形成的金属有机骨架复合材料,其整体性能较优于母体金属有机骨架材料.因此,金属有机骨架复合材料在样品预处理方面的应用也引起了研究者的极大兴趣和广泛关注.结合自己的研究工作,对近5年的金属有机骨架材料以及金属有机骨架复合材料,主要在固相微萃取样品预处理方面的应用进行了综述,并对其发展前景进行了展望.     

磷酸铝分子筛骨架结构及其稳定性的模拟计算

采用晶格能极小化技术模拟计算了块磷铝矿和１２种磷酸铝分子筛的骨架晶格，包括ＡｌＰＯ４－３１，ＡｌＰＯ４－１１，ＡｌＰＯ４－８，ＡｌＰＯ４－５，ＡｌＰＯ４－２０，ＡｌＰＯ４－１６，ＡｌＰＯ４－１７，ＡｌＰＯ４－３５，ＡｌＰＯ４－５２，ＡｌＰＯ４－１８和ＶＰＩ－５，预测了它们的几何构型和晶格能，讨论了计算晶格能和骨架结构间的关系，结果表明，随着骨架密度的增大，晶格能呈降低趋势，骨架的相对稳定性增强。     

原位配体功能化策略制备共价金属有机骨架促进其析氢反应

新型多孔材料在诸多领域具有广阔的应用前景,其发展引起了研究者较大关注.在过去的十年中,大量的先进多孔材料被设计并应用于不同领域.其中,共价有机骨架(COFs)和金属有机骨架(MOFs)材料由于具有结构多样、孔隙可调以及功能多样等独特性质,得到了广泛研究.为了有效地结合各个组分的优点以获得最优性能,科研工作者投入了大量的...     

ZSM-5分子筛的脱硅改性及加氢改质性能

考察了水热与碱联合处理过程中两者的先后顺序对ZSM-5分子筛酸性和孔结构的影响,并与单独的水热和碱处理进行了比较。结果表明,水热后的碱处理对ZSM-5分子筛具有骨架脱硅、骨架补铝和清除非骨架铝物种三重作用,而碱处理后的水热处理具有骨架脱铝和部分骨架稳定化双重作用。与先水热处理再碱处理相比,先碱处理后的水热处理在优化分子筛酸性和产生介孔方面更加有效。基于水热-碱联合处理的HZSM-5分子筛所制备的催化剂对催化裂化汽油的加氢改质表现出适中的异构化活性、较高的烯烃芳构化活性以及最高的稳定性。     

Cu3/2PMo12O40改性骨架镍催化剂上羰基和碳-碳双键的加氢反应

 研究了Cu3／2PMo12O40表面改性的骨架镍催化剂上含羰基化合物（正丁醛、异丁醛、丙酮、丁酮和环己酮）及含碳－碳双键化合物（苯、糠醇和1－辛烯）的加氢反应．结果表明，随着骨架镍催化剂上Cu3／2PMo12O40附着量的增加，含羰基化合物的加氢反应速率上升，而含碳－碳双键化合物的加氢反应速率下降．与未改性的骨架镍催化剂相比，当骨架镍催化剂上Cu3／2PMo12O40附着量为6．3％时，羰基的加氢活性提高2倍以上，碳－碳双键的加氢活性下降30％以上．计算了各种化合物在催化剂上的表观活化能．结果表明，Cu3／2PMo12O40表面改性的骨架镍催化剂上，羰基加氢反应的表观活化能降低，而碳－碳双键加氢反应的表现活化能升高．从动力学角度讨论了Cu3／2PMo12O40对骨架镍催化剂的影响．用XPS对骨架镍表面的Cu3／2PMo12O40进行了研究，发现杂多酸盐的Keggin型结构已被破坏，Cu3／2PMo12O40分子中的Cu2＋被还原为Cu0，而Mo6＋被部分还原为Mo5＋和Mo4＋；Cu2＋和Mo6＋价态的变化是由骨架镍表面吸附的活泼氢所引起的．羰基加氢选择性的提高是Cu0和混合价态Mo共同作用的结果．     

新型糠醛加氢制糠醇催化剂研究

新型糠醛加氢制糠醇催化剂研究林培滋，黄世煜，周焕文，赵彤彤，刘崇早，罗洪原，梁东白（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）关键词铜催化剂，糠醛，加氢，糠醇糠醇是重要的化工原料，糖醇树脂是耐酸、碱腐蚀的材料，在工业发达的国家中，铸造工业广泛采...     

Effect of promoter on selective hydrogenation of furfural over Cu-Cr/TiO2 catalyst

The selective hydrogenation of furfural has been investigated over the titania-supported monometallic (Cu) and bimetallic (Cu–Cr) catalysts. The catalytic performances were assessed over 4 h of run length under atmospheric pressure at the hydrogen-to-hydrocarbon ratio of 10.6 and 453 K. The results represented that the level of furfural conversion over the non-promoted catalyst was very low (below 10%) while the promoted one showed considerable furfural conversion during this period (higher than 70%). However, both catalysts exhibited high durability and selectivity towards furfuryl alcohol.

     

沉淀剂对CuZnAl催化剂糠醛气相加氢制糠醇选择性的影响

采用共沉淀法制得分别以NaOH、Na_2CO_3和Na_2CO_3/NaOH为沉淀剂的CuZnAl-1、CuZnAl-2和CuZnAl-3催化剂,采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、H_2-程序升温还原(H_2-TPR)、热重和NH_3-程序升温脱附(NH3-TPD)等方法对催化剂进行了表征,并在固定床反应器上研究了沉淀剂对CuZnAl催化剂糠醛气相加氢制糠醇选择性的影响。结果表明,糠醛加氢在三种催化剂上均有较高转化率,而CuZnAl-3催化剂对糠醇有较高选择性。沉淀剂对CuZnAl催化剂的物相结构、比表面积、酸性和氧化还原性均有较大影响。以Na_2CO_3/NaOH为沉淀剂得到的CuZnAl-3催化剂具有适宜的比表面积、CuO晶相、较弱的酸性位,且表面CuO易于还原,这些因素有利于催化反应生成糠醇。CuZnAl-3催化剂上糠醛气相加氢制糠醇优化工艺参数为:常压、反应温度180℃、氢醛物质的量比为5∶1、糠醛体积空速0.3h~(-1);糠醛转化率为99.4%,糠醇选择性为98.3%。     

Furfural Hydrogenation on Nickel‐promoted Cu‐containing Catalysts Prepared from Hydrotalcite‐Like Precursors

The nickel‐promoted Cu‐containing catalysts (Cu_xNi_y‐MgAlO) for furfural (FFR) hydrogenation were prepared from the hydrotalcite‐like precursors, and characterized by X‐ray powder diffraction, inductively‐coupled plasma atomic emission spectroscopy, N₂ adsorption‐desorption, UV‐Vis diffuse reflectance spectra and temperature‐programmed reduction with H₂ in the present work. The obtained catalysts were observed to exhibit a better catalytic property than the corresponding Cu‐MgAlO or Ni‐MgAlO samples in FFR hydrogenation, and the CuNi‐MgAlO catalyst with the actual Cu and Ni loadings of 12.5 wt% and 4.5 wt%, respectively, could give the highest FFR conversion (93.2%) and furfuryl alcohol selectivity (89.2%). At the same time, Cu⁰ species from the reduction of Cu²⁺ ions in spinel phases were deduced to be more active for FFR hydrogenation.     

Cr-free Co-Cu/SBA-15 catalysts for hydrogenation of biomass-derivedα-,β-unsaturated aldehyde to alcohol

Cr-free bi-metallic SBA-15-supported Co–Cu catalysts were examined in the conversion of bio-mass-derived α-, β-unsaturated aldehyde (furfural) to value-added chemical furfuryl alcohol (FOL). Co–Cu/SBA-15 catalysts with a fixed Cu loading of 10 wt% and varying Co loadings (2.5, 5, and 10 wt%) were prepared by the impregnation method. The catalysts were characterized by X-ray dif-fraction, N2 sorption, H2 temperature-programmed reduction, scanning electron microscopy, ener-gy-dispersive X-ray spectroscopy, high-resolution transmission electron microscopy, CO chemi-sorption, and inductively coupled plasma mass spectrometry. The influence of different reaction parameters such as temperature, pressure, catalyst dosage, and furfural concentration on the cata-lyst performance was evaluated. Relative to catalysts supported on amorphous silica, the current SBA-15-supported Co–Cu catalysts displayed higher performance, attaining a furfural conversion of 99% and furfuryl alcohol selectivity of 80%. The catalytic reactions were conducted in a 100-mL autoclave at 170 °C and 2 MPa H2 pressure for 4 h.     

Sulfonate group modified Ni catalyst for highly efficient liquid-phase selective hydrogenation of bio-derived furfural

A simple and highly efficient Ni catalyst was synthesized and showed excellent catalytic performance for selectively liquid-phase hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol or tetrahydrofurfuryl alcohol.     

MIL-101(Cr)-NH2负载Pd低温催化糠醛高选择性加氢生成四氢糠醇

随着资源枯竭和环境污染严重问题的凸显,生物质转化的研究越来越多,特别是生物质催化裂解制备生物燃料及高附加值的化学品.糠醛是一种半纤维素酸解的产物,也是生产糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、环戊酮等的重要原料.其中四氢糠醇既可以用于生产其他高附加值化学品,也可以用作生物燃料或者燃料添加剂.虽然Pd/MFI,Ni/SiO2,Pd-Ir/SiO2等催化剂均可用于糠醛选择加氢制备四氢糠醇,但是反应通常在高温高压条件下进行.为此我们希望找到一种在温和条件下使用的高效催化剂.MOF多孔材料具有丰富的孔道结构、极高的比表面积、表面可修饰的特点,还可与其他客体发生相互作用,进而影响催化性能.因此本课题组合成了一种含有氨基的MOF材料MIL-101(Cr)-NH2,进一步利用表面氨基吸附Pd的氯酸盐前体,经还原直接制得负载型催化剂Pd@MIL-101(Cr)-NH2,并用于糠醛选择加氢反应.本文采用X射线粉末衍射(PXRD)、热重分析(TG)、N2物理吸附-脱附、透射电镜(TEM)等手段表征了所制的MOFs和催化剂.通过将MIL-101(Cr)-NH2和不同Pd@MIL-101(Cr)-NH2的XRD谱与标准谱图对比,发现MIL-101(Cr)-NH2已成功合成,并在催化剂制备过程中和反应之后仍然保持稳定.TG结果表明,所制备MIL-101(Cr)-NH2在低于350 ℃C时结构不会被破环.MIL-101(Cr)-NH2的比表面积可达到1669 m2g?1,孔容达1.35 cm3g?1,从而为Pd纳米粒子均匀分散在载体上提供了可能性.各Pd@MIL-101(Cr)-NH2样品的TEM照片我们看出,Pd纳米粒子可均匀分散在MIL-101(Cr)-NH2上,粒径为3?4 nm.对比实验表明,氨基与金属的相互作用有利于Pd纳米粒子分散均匀.将Pd@MIL-101(Cr)-NH2用于糠醛选择加氢反应时,在40 ℃C,2 MPa H2的温和条件下,反应6 h后糠醛完全转化为四氢糠醇其选择性接近100%.表现出比文献报导的更加优异的催化性能.这得益于高度均匀分散的Pd纳米粒子,以及催化剂载体与Pd纳米粒子的配位作用和π-π相互作用.结果还表明当高于80℃C反应时,即有副产物生成,进一步提高反应温度会促进环戊酮的生成.可见,Pd@MIL-101(Cr)-NH2所表现的低温高加氢活性对提高四氢糠醇选择性至关重要.     

杂多酸盐在Raney Ni和Raney Co表面上的状态

采用XPS表面分析技术研究了Cu3/2PMo12O40改性Raney Ni和Raney Co的表面状态,结果表明,Raney Ni和Raney Co表面上的Cu3/2PMo12O40分子中的Cu2＋和Mo6＋发生了很大变化,Cu2＋被还原为Cu0,而Mo6＋被部分还原为Mo5＋和Mo4＋.这些变化可归因于Raney Ni和Raney Co在制备过程中表面吸附的活泼氢所致.由于Raney Ni表面吸附的氢比Raney Co表面吸附的氢的活性高,使得Raney Ni表面的Mo6＋被还原到Mo5＋和Mo4＋的量多.混合价态Mo的存在提高了羰基在催化剂表面吸附和活化的能力,同时Cu0的存在有助于羰基的加氢反应.所以,混合价态的Mo和Cu0对羰基加氢起着协同的作用.     

焙烧温度对CuMgAl催化剂催化糠醛气相加氢制糠醇性能的影响

采用分步沉淀过程制得质量比m(CuO)∶m(MgO)∶m(Al_2O_3)为25∶26∶49的CuMgAl类水滑石前驱体,经过不同温度焙烧制得CuMgAl-t催化剂。通过BET、热重、XRD、H_2-TPR和CO_2-TPD对催化剂进行表征,在固定床中考察CuMgAl-t催化剂催化糠醛气相加氢制糠醇的性能。结果表明,焙烧温度影响催化剂活性、稳定性及对产物的选择性,低温焙烧的催化剂经还原后可获得较多活性中心,高温焙烧的催化剂表面具有更多的碱性位,CuMgAl催化剂经450℃焙烧表面存在适宜的活性中心和碱性位。在常压、反应温度180℃、氢醛物质的量比5∶1、糠醛体积空速0.3h~(-1)的条件下,CuMgAl-450催化剂上糠醛的转化率和糠醇的选择性分别达到98.64%和97.66%。