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相似文献
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1.
共沉淀法制备了Ru-Fe(x)催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、N2物理吸附和透射电镜等手段对催化剂进行了表征.结果表明,Ru-Fe(x)催化剂中助剂Fe以Fe3O4形式存在.单独Fe3O4并不能提高Ru催化剂的环己烯选择性.但在加氢过程中Fe3O4可与反应修饰剂ZnSO4反应生成(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1 or 3).化学吸附的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1 or 3)在提高Ru催化剂环己烯选择性中起着关键作用.此外,Ru-Fe(x)催化剂的性能还与浆液中的Zn2+浓度和pH值有关.在0.61 mol/L ZnSO4溶液中Ru-Fe(0.47)催化剂不但给出了56.7%的环己烯收率,而且具有良好的稳定性和重复使用性能.化学吸附在Ru表面的Fe2+同样能提高Ru催化剂的环己烯选择性.在0.29 mol/L和0.61 mol/L FeSO4溶液中Ru-Fe(0.47)催化剂上化学吸附Fe2+量近似,性能近似.因为Fe2+和Zn2+性质的差异,在0.29 mol/L和0.61 mol/L FeSO4溶液中Ru-Fe(0.47)催化剂的环己烯选择性分别低于在同浓度的ZnSO4溶液中的.  相似文献   

2.
离子液体中V2O5催化环己烯选择氧化合成 2-环己烯酮   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了以V2O5为催化剂,H2O2为氧化剂,在室温离子液体中环己烯氧化制备2-环己烯酮的反应.考察了离子液体种类、反应温度、催化剂用量和氧化剂用量等因素对2-环己烯酮产率的影响.结果表明,在H2O2用量为110 mmol,V2O5/环己烯摩尔比为2%,反应温度为313 K的条件下,在[bmim]BF4离子液体中反应10 h后,环己烯的转化率和2-环己烯酮选择性分别为88.7%和91.1%.对含离子液体的催化体系的重复使用性能进行了考察.结果发现,随着使用次数的增加,环己烯的转化率以及2-环己烯酮的选择性有所下降.  相似文献   

3.
Fenton氧化法通过Fe2+离子催化分解H2O2产生羟基自由基,能够氧化降解绝大多数有机污染物.但是传统的均相Fenton氧化法使用高浓度二价铁盐作为催化剂,催化剂不便于回收利用,而且还会引发新的环境问题.另外,均相Fenton氧化法通常需要在p H约为3的酸性条件下进行,在较高pH条件下,有机物氧化降解速率降低,同时铁盐水解产生铁泥.文献报道了一些含铁固体材料作为非均相类Fenton催化剂,能够解决催化剂回收和重复利用问题,但是许多固体催化剂仍然只在酸性条件下表现出较高催化活性.多金属氧簇是除过渡金属氧化物之外的一类光催化剂.近年来,多金属氧簇在Fenton氧化过程中的应用开始受到关注.可以预计,含铁的多金属氧簇固体化合物有可能同时具有类Fenton催化活性和光催化活性.本文以三价铁盐(FeIII)、谷氨酸(Glu)和硅钨酸(SiW)为原料在水溶液中合成了一种不溶性的三元固体配合物FeШGlu SiW,并用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)对FeШGlu Si W进行了表征.根据ICP-AES,TG和FT-IR结果推断,FeШGluS iW可能的化学组成为[Fe(C5H8NO4)(H2O)]2Si W12O40·13H2O,其中含有铁、谷氨酸根单元和Keggin结构的Si W4-12O40阴离子.FE-SEM和XRD测试结果表明,FeШGlu Si W是由结晶度较低、尺寸为100–200 nm的无规则颗粒组成,并含有无定形相.通过考察在自然初始p H 6.5条件下100 mg/L 4-氯酚(4-CP)在FeШGlu Si W(1.0 g/L)/H2O2(20 mmol/L)体系中的氧化降解反应,我们发现在暗态和光照条件下,4-CP完全降解所需时间分别为40和15 min,延长反应时间至2 h,总有机碳(TOC)去除率分别达到27%和72%.结果表明,FeШGlu Si W具有很高的催化活性,而且在光照条件下活性更高.进一步研究发现,FeШGlu Si W在p H 3–6.5范围内均表现出高的催化活性,而且在酸性条件下活性更高.用ICP-AES测定Fe元素在溶液中的析出量,证实4-CP氧化降解主要发生在固体催化剂表面.在反应体系中加入正丁醇能显著抑制4-CP降解,说明4-CP降解反应涉及羟基自由基的氧化作用.在光照反应条件下,催化剂颜色明显变深,表明光照条件下的反应机理涉及催化剂中Si W12O4-40阴离子的还原.考虑到催化剂中含有谷氨酸根和SiW 12O4-40杂多阴离子,推测H2O2有可能通过氢键吸附于催化剂表面,这可能是FeШGlu Si W表现出高催化活性的重要原因.结合文献报道的含铁固体材料类Fenton催化机理和多金属氧簇光催化机理,可以很好地解释4-CP降解反应实验结果.在暗态条件下,FeШGluS iW的催化机理归因于催化剂表面FeIII的氧化还原循环FeIII?FeII,即H2O2分子在催化剂表面分解产生羟基自由基,从而导致4-CP氧化;而在光照条件下,除了催化剂中FeIII的类Fenton催化作用之外,催化剂中Si W12O4-40杂多阴离子的光催化作用同时发生,导致4-CP降解速率加快.在光催化过程中,4-CP可以被激发态Si W12O4-40直接氧化,也可以被激发态Si W12O4-40与H2O相互作用产生的羟基自由基氧化.被还原的杂多阴离子可以被O2氧化,也可以被H2O2氧化,因而H2O2的存在也促进了FeШGlu Si W的光催化作用.  相似文献   

4.
在以改性阳离子交换树脂为催化剂、H2O2为氧化剂的催化氧化体系中,主要研究和考察了环己烯直接氧化制备1,2-环己二醇的反应,并优化得到了最佳合成工艺,在无溶剂,H2O2与环己烯的摩尔比为1.0:1.0、反应温度为70℃、反应时间为6.5h、催化剂用量为环己烯摩尔量10%的反应条件下,环己烯的转化率大于99.0%,产品1,2-环己二醇的选择性大于98.0%。阳离子交换树脂催化剂重复使用12次未见其活性和选择性明显下降。在此反应条件下,直链状的1-己烯也可高效和高选择性地转化为1,2-己二醇。  相似文献   

5.
尹冬菊  张立忠  赵秀峰  陈汉  翟倩 《催化学报》2015,(12):2203-2210
Fenton氧化法通过Fe2+离子催化分解H2O2产生羟基自由基,能够氧化降解绝大多数有机污染物.但是传统的均相Fenton氧化法使用高浓度二价铁盐作为催化剂,催化剂不便于回收利用,而且还会引发新的环境问题.另外,均相Fenton氧化法通常需要在pH约为3的酸性条件下进行,在较高pH条件下,有机物氧化降解速率降低,同时铁盐水解产生铁泥.文献报道了一些含铁固体材料作为非均相类Fenton催化剂,能够解决催化剂回收和重复利用问题,但是许多固体催化剂仍然只在酸性条件下表现出较高催化活性.多金属氧簇是除过渡金属氧化物之外的一类光催化剂.近年来,多金属氧簇在Fenton氧化过程中的应用开始受到关注.可以预计,含铁的多金属氧簇固体化合物有可能同时具有类Fenton催化活性和光催化活性.本文以三价铁盐(FeI I)、谷氨酸(Glu)和硅钨酸(SiW)为原料在水溶液中合成了一种不溶性的三元固体配合物FeШGluSiW,并用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)对FeШGluSiW进行了表征.根据ICP-AES, TG和FT-IR结果推断, FeШGluSiW可能的化学组成为[Fe(C5H8NO4)(H2O)]2SiW12O40·13H2O,其中含有铁、谷氨酸根单元和Keggin结构的SiW12O404?阴离子. FE-SEM和XRD测试结果表明, FeШGluSiW是由结晶度较低、尺寸为100–200 nm的无规则颗粒组成,并含有无定形相.通过考察在自然初始pH 6.5条件下100 mg/L 4-氯酚(4-CP)在FeШGluSiW(1.0 g/L)/H2O2(20 mmol/L)体系中的氧化降解反应,我们发现在暗态和光照条件下,4-CP完全降解所需时间分别为40和15 min,延长反应时间至2 h,总有机碳(TOC)去除率分别达到27%和72%.结果表明, FeШGluSiW具有很高的催化活性,而且在光照条件下活性更高.进一步研究发现, FeШGluSiW在pH 3–6.5范围内均表现出高的催化活性,而且在酸性条件下活性更高.用ICP-AES测定Fe元素在溶液中的析出量,证实4-CP氧化降解主要发生在固体催化剂表面.在反应体系中加入正丁醇能显著抑制4-CP降解,说明4-CP降解反应涉及羟基自由基的氧化作用.在光照反应条件下,催化剂颜色明显变深,表明光照条件下的反应机理涉及催化剂中SiW12O404?阴离子的还原.考虑到催化剂中含有谷氨酸根和SiW12O404?杂多阴离子,推测H2O2有可能通过氢键吸附于催化剂表面,这可能是FeШGluSiW表现出高催化活性的重要原因.结合文献报道的含铁固体材料类Fenton催化机理和多金属氧簇光催化机理,可以很好地解释4-CP降解反应实验结果.在暗态条件下, FeШGluSiW的催化机理归因于催化剂表面FeII的氧化还原循环FeII?FeI,即H2O2分子在催化剂表面分解产生羟基自由基,从而导致4-CP氧化;而在光照条件下,除了催化剂中FeI I的类Fenton催化作用之外,催化剂中SiW12O404?杂多阴离子的光催化作用同时发生,导致4-CP降解速率加快.在光催化过程中,4-CP可以被激发态SiW12O404?直接氧化,也可以被激发态SiW12O404?与H2O相互作用产生的羟基自由基氧化.被还原的杂多阴离子可以被O2氧化,也可以被H2O2氧化,因而H2O2的存在也促进了FeШGluSiW的光催化作用.  相似文献   

6.
采用共沉淀法制备了Ru-Zn催化剂,考察了二乙醇胺的添加对Ru-Zn催化剂上苯选择加氢制环己烯性能的影响,并采用N2物理吸附、透射电镜、X射线衍射、X射线荧光、傅里叶变换红外和程序升温还原等手段对催化剂进行了表征.结果表明,二乙醇胺可以与浆液中ZnSO4反应生成(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)3和硫酸二乙醇胺盐.随着二乙醇胺用量的增加,化学吸附在催化剂表面的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)3增多,它与硫酸二乙醇胺盐的协同作用提高了Ru-Zn(4.9%)催化剂上苯选择加氢生成环己烯的选择性.当二乙醇胺用量为0.3g时,(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)3在Ru-Zn(4.9%)催化剂加氢后样品的表面高度分散,反应性能最佳,循环使用第3次时苯转化率为84.3%,环己烯选择性和收率分别达75.5%和63.6%;使用至第4次时,反应25min时苯转化率和环己烯选择性仍可达75%以上,环己烯收率为58%以上.  相似文献   

7.
共沉淀法制备了Ru-Zn催化剂,考察了反应修饰剂ZnSO_4和预处理对苯选择加氢制环己烯Ru-Zn催化剂性能的影响。结果表明,反应修饰剂ZnSO_4可以与Ru-Zn催化剂中助剂Zn O反应生成(Zn(OH)2)3(ZnSO_4)(H_2O)盐。随反应修饰剂ZnSO_4浓度增加,(Zn(OH)2)3(ZnSO_4)(H_2O)盐量逐渐增加,Ru-Zn催化剂活性逐渐降低,环己烯选择性逐渐升高。因为(Zn(OH)2)3(ZnSO_4)(H_2O)盐中的Zn2+可以使Ru变为有利环己烯生成的缺电子的Ruδ+物种,而且还可以占据不适宜环己烯生成的强Ru活性位。但当反应修饰剂ZnSO_4浓度高于0.41 mol·L-1后,继续增加ZnSO_4浓度,由于Zn2+水解浆液酸性太强,可以溶解部分(Zn(OH)2)3(ZnSO_4)(H_2O)盐,RuZn催化剂活性升高,环己烯选择性降低。环己烯选择性略微降低,是由于ZnSO_4溶液中大量的Zn2+可以与生成的环己烯形成配合物,稳定生成的环己烯,抑制环己烯再吸附到催化剂表面并加氢生成环己烷。在ZnSO_4最佳浓度0.61 mol·L-1下对Ru-Zn催化剂预处理15 h,Ru-Zn催化剂中助剂Zn O可以与ZnSO_4完全反应生成(Zn(OH)2)3(ZnSO_4)(H_2O)盐,在该催化剂上25 min苯转化68.2%时环己烯选择性和收率分别为80.2%和54.7%。而且该催化剂具有良好的稳定性和重复使用性能。  相似文献   

8.
宫红  杨中华  姜恒 《大学化学》2003,18(2):53-56
以 30 %H2 O2 为氧化剂 ,在回流温度下 ,Na2 WO4 /H3 PO4 催化氧化环己烯可得到产率 (基于环己烯 )为 70 %~ 85 %的己二酸 ,反应中无须加入季铵盐相转移剂。考察了H3 PO4 的用量和反应时间对反应的影响。Na2 WO4 /H3 PO4 具有极佳的水溶性 ,分离产物后的催化剂溶液经浓缩可重复使用。这是一条合成己二酸的典型绿色途径 ,克服了目前有机化学实验教材中采用的浓HNO3 或KMnO4 氧化法存在的污染大、反应时间长等缺点  相似文献   

9.
以多功能无毒且环境友好的铋(Bi~Ⅲ)为杂原子制备了Na_(12)[Bi_2W_(22)O_(74)(OH_)2]·42H_2O(Bi-POM)、Na_(10)[Bi_2W_(20)Co_2O_(70)(H_2O)_6]·39H_2O(Bi-Co-POM)以及Na_8[Bi_2W_(20)Cu_2O_(68)(OH)_2(H_2O)_6]·25H_2O(Bi-Cu-POM)含铋杂多酸催化剂,并用于以分子氧为氧化剂催化环己烯转化为环己烯酮的羰基化反应。这些复合物通过FT-IR、UV、TG/DSC以及XRD等分析方法对其结构进行了表征。结果表明Bi-POM催化剂对环己烯烯丙位羰基化反应具有较高的催化活性,掺杂Co~(2+)或Cu~(2+)金属离子后催化活性进一步提升。Bi-Co-POM催化剂展示了最优的催化性能,在最佳反应条件下(O_2氛围,60℃,8 h),催化氧化环己烯(作为模板)转化率高达85.9%,2-环己烯-1-酮的选择性高达91.6%。并探究了Bi-Co-POM催化剂在最优条件下对不同反应底物的普遍适用性,提出了可能的催化氧化机理。  相似文献   

10.
报道了一种新型配合物的合成方法,在80℃条件下将Ni(NO3)2·6H2O与阴离子主体[Na12(H2O)38][WZn{Mn(H2O)}2(ZnW9O34)2]·3H2O在水溶液中反应得到了黄绿色的晶体,经TGA、IR、元素分析和X-射线单晶衍射表征证实为镍取代Dawson型锌钨酸配合物,其化学式为[Ni(H2O)6]2{[Ni(H2O)4]2[Ni(H2O)5]2WZn[Ni(H2O)]2(ZnW9O34)2}·10H2O.实验结果表明当催化剂的负载量为2%,苯乙烯与过氧化氢物质的量比为1:4,反应温度50℃,反应时间10h时,苯乙烯氧化反应的转化率达到90%,苯甲醛的选择性达95%,催化剂经处理后可重复使用.该配合物对氧化苯乙烯制苯甲醛具有优良的催化活性和高的选择性。  相似文献   

11.
A New Reaction-controlled Phase-transfer Catalyst System   总被引:1,自引:0,他引:1  
A new reaction-controlled phase-transfer catalyst system was designed and synthesized.In this system, heteropolytungstate [C7H7N(CH3)3]9PW9O34 was used for catalytic epoxidation of cyclohexene with H2O2 as the oxidant. The conversion of H2O2 was 100% and the yield of cyclohexene oxide was 87.1% based on cyclohexene. Infrared spectra showed that both fresh catalyst and the recovered catalyst do have completely same absorption peak, indicating the structure of catalyst is very stability and can be recycled.  相似文献   

12.
Two new insoluble transition metal substituted phosphotungstates, (C2N2H10)11[{(B-alpha-PW9O34)Fe3(OH)3}4(PO4)4Fe].38H2O(1) and K4(C2N2H10)12[(alpha-PW10Fe2O39)4].30H2O(2), have been isolated by the hydrothermal reaction of [A-alpha-PW9O34]9-, Fe(III) ions and ethylenediamine. Compound 1 has a tetrahedral symmetry and contains a Fe13 core built from the assembly of four Fe(III) trisubstituted [B-alpha-PW9O34]9- anions around a central disordered iron ion via four phosphato ligands. The anion in 2 can be described as a square of disubstituted [PW10O37]9- anions linked by Fe(III)-O-Fe(III) bridges. Magnetic measurements performed on 1 and 2 have shown the occurrence of antiferromagnetic interactions between the iron ions and have allowed the coupling constants between the magnetic centers to be determined.  相似文献   

13.
用甲基三辛基氯化铵和钨酸钠一步法合成甲基三辛基季铵钨酸盐离子液体[(CH3)N(n-C8H17)3]2W2O11,以该离子液体为催化剂,在无反应溶剂条件下催化过氧化氢氧化苯甲醇生成苯甲酸。 考察了反应温度、催化剂用量以及氧化剂过氧化氢用量对苯甲酸产率的影响。 确定优化条件:反应温度70 ℃,苯甲醇用量5 mmol,催化剂用量是底物的0.4%(摩尔分数),30%过氧化氢用量2 mL,苯甲醇的转化率可达99%,苯甲酸选择性为98%。 该方法具有反应条件温和、产率高和选择性好的优点。  相似文献   

14.
制备了三缺位Keggin型反应控制相转移催化剂[C7H7(CH3)3N]9PW9O34(记为Q9PW9),利用FT-IR、31P NMR、XRD和TG对催化剂进行了表征,并确定了反应的催化活性中心。 分析结果表明,催化剂Q9PW9在反应后其结构仍然得到了很好的保持,反应中形成的[C7H7(CH3)3N]9PW9O34 (O2)x活性中心使催化剂具有反应控制相转移功能。以H2O2水溶液为氧化剂,在氧化苯甲醇制备苯甲醛反应中,发现该催化剂具有良好的催化活性。当H2O2与苯甲醇的物质的量比为0.9时,苯甲醇的转化率为86.2%,苯甲醛的选择性≥99%。反应结束后催化剂以沉淀的形式析出,催化剂的回收率保持在86%左右。将催化剂循环使用三次,苯甲醇的转化率和催化剂的回收率均无明显变化,说明Q9PW9具有良好的稳定性。  相似文献   

15.
In 1999, a catechol dioxygenase derived from a V-polyoxometalate was reported which was able to perform a record >100 000 total turnovers of 3,5-di-tert-butylcatechol oxygenation using O2 as the oxidant (Weiner, H.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9831). An important goal is to better understand this and other vanadium-based catechol dioxygenases. Scrutiny of 11 literature reports of vanadium-based catechol dioxygenases yielded the insight that they all proceed with closely similar selectivities. This, in turn, led to a "common catalyst hypothesis" for the broad range of vanadium based catechol dioxygenase precatalysts presently known. The following three classes of V-based compounds, 10 complexes total, have been explored to test the common catalyst hypothesis: (i) six vanadium-based polyoxometalate precatalysts, (n-Bu4N)4H5PV14O42, (n-Bu4N)7SiW9V3O40, (n-Bu4N)5[(CH3CN)(x)Fe(II).SiW9V3O40], (n-Bu4N)9P2W15V3O62, (n-Bu4N)5Na2[(CH3CN)(x)Fe(II).P2W15V3O62], and (n-Bu4N)4H2-gamma-SiW10V2O40; (ii) three vanadium catecholate complexes, [V(V)O(DBSQ)(DTBC)]2, [Et3NH]2[V(IV)O(DBTC)2].2CH3OH, and [Na(CH3OH)2]2[V(V)(DTBC)3]2.4CH3OH (where DBSQ = 3,5-di-tert-butylsemiquinone anion and DTBC = 3,5-di-tert-butylcatecholate dianion), and (iii) simple VO(acac)2. Product selectivity studies, catalytic lifetime tests, electron paramagnetic resonance spectroscopy (EPR), negative ion mode electrospray ionization-mass spectrometry (negative ion ESI-MS), and kinetic studies provided compelling evidence for a common catalyst or catalyst resting state, namely, Pierpont's structurally characterized vanadyl semiquinone catecholate dimer complex, [VO(DBSQ)(DTBC)]2, formed from V-leaching from the precatalysts. The results provide a considerable simplification and unification of a previously disparate literature of V-based catechol dioxygenases.  相似文献   

16.
Complexes [(BPMEN)Fe(II)(CH(3)CN)(2)](ClO(4))(2) (1, BPMEN = N,N'-dimethyl-N,N'-bis(2-pyridylmethyl)-1,2-diaminoethane) and [(TPA)Fe(II)(CH(3)CN)(2)](ClO(4))(2) (2, TPA = tris(2-pyridylmethyl)amine) are among the best nonheme iron-based catalysts for bioinspired oxidation of hydrocarbons. Using EPR and (1)H and (2)H NMR spectroscopy, the iron-oxygen intermediates formed in the catalyst systems 1,2/H(2)O(2); 1,2/H(2)O(2)/CH(3)COOH; 1,2/CH(3)CO(3)H; 1,2/m-CPBA; 1,2/PhIO; 1,2/(t)BuOOH; and 1,2/(t)BuOOH/CH(3)COOH have been studied (m-CPBA is m-chloroperbenzoic acid). The following intermediates have been observed: [(L)Fe(III)(OOR)(S)](2+), [(L)Fe(IV)═O(S)](2+) (L = BPMEN or TPA, R = H or (t)Bu, S = CH(3)CN or H(2)O), and the iron-oxygen species 1c (L = BPMEN) and 2c (L = TPA). It has been shown that 1c and 2c directly react with cyclohexene to yield cyclohexene oxide, whereas [(L)Fe(IV)═O(S)](2+) react with cyclohexene to yield mainly products of allylic oxidation. [(L)Fe(III)(OOR)(S)](2+) are inert in this reaction. The analysis of EPR and reactivity data shows that only those catalyst systems which display EPR spectra of 1c and 2c are able to selectively epoxidize cyclohexene, thus bearing strong evidence in favor of the key role of 1c and 2c in selective epoxidation. 1c and 2c were tentatively assigned to the oxoiron(V) intermediates.  相似文献   

17.
氯苄双羰化合成苯丙酮酸新型催化剂吡啶-2-羧酸钴 研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
李光兴  蔡华强  张雄 《化学学报》2001,59(8):1306-1309
实验发现吡啶-2-羧酸钴是氯苄双羰化合成苯丙酮的新颖催化剂。在水和1,4-二氧六环混合溶剂中,当T=353K,p=2.4mPa,V(H2O):V(dioxane)=1:1.1,氧化钙与氯苄克分子比为1.00,氯苄与吡啶-2-羰酸钴的摩尔比为1:0.05时,氯苄转化率为74.5%,选择性达99%,苯丙酮酸产率为73.8%。研究了反应条件对苯丙酮酸产率和选择性的影响,并使用IR,UV,GC-MS等对产物进行了测定。  相似文献   

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