负载型金催化剂催化CO氧化的性能(Ⅱ)

负载型金催化剂催化ＣＯ氧化的性能（Ⅱ）郝郑平安立敦１）王弘立（中国科学院兰州化学物理研究所兰州７３００００）关键词负载型金催化剂ＣＯ氧化制备因素分类号Ｏ６４３．３２金，由于其化学惰性和难于高分散，一般不被用来做催化剂．近年来，有关金催化剂的研究与开发...     

负载型金催化剂对CO氧化的催化性能（Ⅰ）

负载型金催化剂对ＣＯ氧化的催化性能（Ⅰ）郝郑平，安立敦，李胜利，王弘立（中国科学院兰州化学物理研究所，兰州，７３００００）关键词负载型金催化剂，一氧化碳氧化，制备因素１．前言金历来被用来做为货币保值和饰品材料，由于化学惰性和难于制备高分散微粒，直到１...     

负载型纳米金催化葡萄糖氧化研究进展

负载型金催化剂的制备具有重要的理论和应用价值。葡萄糖作为一种可再生资源已用于合成具有应用价值的葡萄糖酸。作为“绿色化学”反应过程,负载型金催化剂催化葡萄糖氧化已经成为热门的研究领域。负载型金催化剂具有产物专一性强、催化活性高、反应条件温和、长期催化稳定性等优点。本文主要对负载型金催化剂制备方法及其催化葡萄糖氧化方面近年来的进展进行综述。     

负载型金催化剂

介绍了负载型金催化剂的制备，吸附及催化性能，反应机理及活性中心结构的研究进展，展望了金催化剂的应用前景，提出了尚待深入研究的基础理论问题。     

微生物还原法制备负载性高分散度金催化剂

负载型金属催化剂的金属分散度与催化性能密切相关．高分散度负载型金催化剂，当金的粒径小于4urn时，对CO的催化氧化活性骤然升高门．目前大部分仍采用沉淀法制备负载型金催化剂．Yuan等问用三苯基腰沉淀法制备的An／Fe门H）3催化剂，载体上金的平均粒径为2．9urn，在一73～0o     

负载型Ni-B非晶态合金催化剂的表征

作为一种新型的催化加氢材料 ,非晶态合金具有高的活性及选择性 ,近年来引起了人们的注意［１］．尤其将非晶态合金负载化 ,可以提高其表面积和热稳定性 ,抑制非晶态合金的晶化 ,增加了非晶态合金催化剂的工业应用前景．文献已报导了对负载型非晶态合金催化剂的制备、化学及结构修饰、催化性能、催化剂的失活及抗硫性能的研究［２,３］．应该说 ,相比于淬冷法和化学还原法制备的超细微粒非晶态合金 ,负载化有效地提高了非晶态合金的热稳定性．但是 ,当负载型非晶态合金催化剂应用于催化反应时 ,仍存在着结构逐渐变化的过程［４］．本文以Ｎ…     

负载型双金属簇催化剂的多相一氧化碳加氢反应性能

负载型双金属簇催化剂的多相一氧化碳加氢反应性能索全伶，李晔（内蒙古工业大学化学工程系，呼和浩特０１００６２）殷元骐，金道森（中国科学院兰州化学物理研究所，兰州７３００００）关键词一氧化碳加氢，多相催化，双金属簇催化剂，钾效应。１．引言异核金属羰基簇作...     

纳米金催化剂上CO低（常）温氧化的研究

金历来被认为是催化惰性的,但近年来有关金催化剂的研究与开发引起人们的兴趣与关注。负载纳米金催化剂显示了良好的催化性能,尤其对一氧化碳氧化反应,能够在低（常）温下将CO氧化为CO₂。和其他CO氧化催化剂相比,金催化剂具有高的催化活性、稳定性和抗潮湿的性能,预示着更加广泛的应用前景。本文从制备方法、载体的性质、微粒粒径的大小、预处理、活性机理和催化反应机理等方面进行综合与评述。     

载金微孔分子筛催化剂研究进展

长期以来金被认为是化学惰性的,虽然早期对它的催化活性有所研究,但直到20世纪80年代中期,才相继出现了两个突破性的进展:1985年,英国威尔士大学的Hutchings教授,发现Au-Pd催化剂能够催化乙炔氢氯化反应~([1]);日本首都东京大学的Haruta教授发现,负载型纳米金催化剂具有优异的低温催化CO氧化活性~([2]).之后纳米金催化剂吸引了众多学者的目光,它的应用范围也越来越广泛.研究表明,影响纳米金催化剂催化性能的因素主要有载体的种类和性质、纳米金粒子的尺寸(常小于10 nm)形貌、氧化状态等,如何制备较小纳米金颗粒以及控制其粒径长大是获得高活性高稳定性金催化剂的关键~([3～5]).     

ZrO_2／γ－Al_2O_3体系中氧化物间的相互作用及其时催化性能的影响

ＺｒＯ_２／γ－Ａｌ_２Ｏ_３体系中氧化物间的相互作用及其时催化性能的影响苏桂琴，张文忠，杨华，高润雄，王欣玫，殷元骐（中国科学院兰州化学物理研究所，兰州７３００００）关键词氨，一氧化碳，吸附，加氢，氧化锆，氧化铝，负载型催化剂近年来人们对金属与载体间?..     

多孔材料负载金催化剂的制备与应用*

本文综述了微孔材料和介孔材料负载型金催化剂的制备、表征与应用研究的最新进展,从多孔载体的选择（氧化物、微孔分子筛、介孔氧化物、介孔分子筛和介孔碳材料）、金的最新负载方法（沉积-沉淀法、溶胶-凝胶法、原位法/一步法和化学气相沉积法）与表征及其催化性能（一氧化碳低温氧化、氢气/氧气直接合成过氧化氢、直接合成环氧丙烷和有机物的选择性氧化）等方面详尽地评述了微孔材料和介孔材料负载型金催化剂研究概况。同时,提出了多孔材料负载金催化剂存在的一些问题,并展望了其研究和发展的方向。     

负载型纳米金催化剂用于丙烯气相环氧化反应的研究进展

丙烯气相选择氧化制备环氧丙烷是催化领域的难题之一,负载型纳米金催化剂因在氢气和氧气共存条件下对环氧丙烷具有高选择性而被广泛研究,并在丙烯转化率,反应稳定性,氢气有效利用率上都取得了长足的进步。本文综述了负载型纳米金催化剂在丙烯气相环氧化反应的研究结果和发展趋势。重点阐述了催化剂制备方法、载体材料、金粒径、催化助剂等方面对丙烯气相环氧化反应的影响。最后,综合各催化剂的优缺点,分析并展望了具有高转化率与高选择性的纳米金催化剂的前景和发展方向。     

不可还原材料负载的纳米金催化剂:理性设计与优化

近年来,负载型金催化剂被视为多相催化工业化进程中的机遇和挑战,因而广受研究.载体的选取可以有效调控纳米金催化剂的化学结构及催化活性.针对载体本身对反应是否具有活性,可将其分为活性载体与惰性载体.活性载体主要为具有还原性的金属氧化物;而惰性载体,诸如碳基材料、氧化硅、氧化铝等,多为反应条件下不具备还原性或不可进行还原处理的材料,不释放活性氧物种,通常不具备显著催化活性.一般情况下,活性载体负载的金纳米粒子(Au NPs)在CO氧化反应、醇类选择性氧化反应、水煤气变换等多相催化反应中均展现出优越的催化活性及目标产物的选择性;而以传统不可还原性材料负载Au NPs时,若非采用特殊的优化手段,该类金催化剂的活性及稳定性通常差强人意.尽管如此,不可还原材料作为惰性载体,亦展现出无与伦比的独特优势,例如其多具有易于调控的表面性能、可调变的多样化微观结构,丰富的地壳储量和易于大规模产业化的优势等.因此,针对不可还原材料负载的纳米金催化剂,探讨创新性的改性手段及其对金催化剂活性与稳定性的理性调控,成为近年来纳米金催化领域中最引人关注的研究课题之一.然而到目前为止,基于惰性载体负载金催化剂的系统性总结工作仍未见报道.作者及其所在团队围绕Au-载体/助剂表界面性质的精准调控及理性验证,以CO氧化与醇类选择氧化等反应为探针,对基于不可还原材料的纳米金催化剂的设计理念和改性手段进行了多尺度的探索.基于本组研究工作及近十年相关文献报道,本综述将以几种典型的不可还原材料为例,针对负载型金催化剂的研究进展进行详尽的阐述.从催化剂设计的理论设想和实践方案入手,对特殊结构材料的独创性研制手段、二元金属掺杂及表面功能化手段、特殊氛围处理等备受关注的改性手段进行归纳.并进一步对改性手段影响表面化学结构、电子结构、Au-载体/助剂间的相互/协同作用、催化剂形貌的实例以及水物种参与对反应的影响等方面展开对比讨论.本综述旨在为致力于金催化研究工作及有志在该领域一展抱负的研究者拓展新的方向,全面诠释不可还原材料作为惰性载体在金催化领域的巨大应用前景,进一步激发不可还原载体负载金催化剂开发的新思路,推动纳米金催化的工业化进程.     

基于氮掺杂多孔炭的加氢催化剂的理性设计

选择性加氢反应是化学化工领域中最具挑战性的反应之一.针对选择性加氢反应来设计具有工业应用价值的负载型纳米催化剂一直是学术界和工业界的研究热点与难点.载体是负载型催化剂的重要组成部分,在不同类型的载体中,炭载体因其来源广、成本低、耐酸碱、具有高比表面积而被广泛采用.但是,由于炭材料本身相对惰性,炭与负载的金属之间相互作用较弱;此外,碳前驱体的种类甚至产地对炭载体性能影响也非常大,导致催化剂活性及稳定性难以满足工业要求,从而严重限制了炭负载型催化剂的发展.近年来,氮掺杂炭由于其独特的性质受到了广泛的关注,大量的研究证实氮原子的掺入有助于提高炭负载型纳米催化剂的催化效率.本文将重点关注氮掺杂多孔炭负载型催化剂在选择性加氢反应中的应用;最后,将讨论并展望如何基于氮掺杂炭理性设计新型负载型纳米金属催化剂.氮掺杂炭材料中的氮主要可分为石墨氮、吡啶氮、吡咯氮和氨基氮.氮的引入一方面可改变炭材料的局域电子密度,引发电子在载体与活性组分之间的重新分配,电子转移的方向和程度可通过氮掺杂形式(如吡啶型或石墨型氮等)及浓度进行调节,从而实现对活性组分电子结构的调控;另一方面,提供了孤对电子用于形成氢键网络,从而调节了催化剂的亲水性,改善了催化剂在反应体系中的分散性.而且丰富的氮物种可为活性组分提供了稳定的锚定位点,从而提高了活性组分在炭载体上的分散度和稳定性.此外,部分氮物种为催化剂提供了碱性位点,可作为固体碱参与反应,丰富了氮掺杂炭负载型催化剂的应用范围.本文将氮掺杂炭负载型催化剂分为以下四种类型:传统负载型、包覆型、镶嵌型以及单原子催化剂.传统负载型催化剂即以氮掺杂炭材料为载体,采用浸渍法或液相还原法等将活性组分负载其上,该类型催化剂已经被广泛研究和使用.对于包覆型和镶嵌型催化剂,其金属和载体间的相互作用要强于传统炭负载型催化剂,这种强相互作用可有效提升催化剂稳定性,更能使某些高活性亚稳相稳定存在,进而大幅增强催化性能.但是炭层的过度包覆会导致暴露的金属活性位点减少,进而影响催化剂的性能.最近,炭负载型单原子催化剂得到迅速发展,它有着独特的配位环境和微观结构,众多单原子催化剂(如镍、钌、金等)已在选择性加氢反应中展现出优异的催化性能,且在某些反应中表现出独特的选择性.最后,本文讨论了氮掺杂炭负载型加氢催化剂未来的发展方向.原始生物质是氮掺杂炭的理想原料,且制备过程应尽量避免模板剂的使用.丰富氮掺杂炭材料的形貌和微观结构,以应对不同的反应需求是今后的重点发展方向.贵金属催化剂拥有优异的催化性能,如何提升其稳定性是急需解决的问题.非贵金属催化剂的活性相对较低,多组分协同催化是提升其性能的有效方法,进一步的工业应用也值得期待.不含金属的氮掺杂炭直接催化加氢反应需要极为苛刻的反应条件,其工业应用前景相对较低.     

煤质炭负载杂多酸催化剂上气-固相合成邻乙氧基苯酚

 研究了煤质炭负载杂多酸催化剂对邻苯二酚和乙醇的O－乙基化反应的催化性能．发现相同负载量的Keggin型磷钨酸催化剂的活性远高于硅钨酸和Dawson型磷钨酸；负载杂多酸催化剂上邻乙氧基苯酚的选择性明显高于磷酸催化剂．采用BET，XRD及TPD技术对催化剂进行了表征，并考察了Keggin型磷钨酸的负载量和反应温度对催化性能的影响．还发现在10h的反应时间内催化剂的活性随着反应时间的延长而降低．     

NiO／TiO_2－SiO_2催化剂上甲烷与二氧化碳转化制合成气

ＮｉＯ／ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２催化剂上甲烷与二氧化碳转化制合成气邓存，路勇，丁雪加（中国科学院兰州化学物理研究所ＯＳＳＯ国家重点实验室，兰州７３００００）关键词甲烷，二氧化碳，合成气，负载型Ｎｉ催化剂己有报道表明［１～４］，Ａｌ２Ｏ３担载的Ｎｉ金属催化...     

含光学活性联二萘酚基团可溶性高分子手性配体的合成及其不对称加成反应

不对称催化是有机化学研究的前沿领域和发展方向．近10年来，手性配体的研究得到了长足的发展，大量的小分子手性配体被报道，其中许多手性配体展示了优异的催化性能．但是由于昂贵的手性配体（金属催化剂）分离、回收和再利用的问题，从而限制了小分子催化剂的应用．因此，解决手性金属催化剂的分离与回收问题是不对称催化研究领域的一个热点问题．为了解决这一关键问题，国内外科学家从负载的角度出发已经成功地发展了众多的研究方法，无机负载法、交联高分子负载法、可溶性高分子负载法、树状大分子负载法等．许多负载的手性金属催化剂已经表现出优异的催化活性和高的对映选择活性．     

聚合物负载金属纳米粒子型核壳结构催化剂的研究

核壳结构聚合物负载型催化剂因其载体材料独特的结构、形貌和性质而具有优异的催化活性,成为了催化化学领域研究的热点。本文综述了聚合物负载金属纳米粒子型核壳结构催化剂,包括球形聚合物刷负载金属纳米粒子、聚合物中空微球负载金属纳米粒子、聚合物实心微球表面包覆金属纳米粒子等类型催化剂的制备及其相应的催化性能,强调了各类载体的组成和结构特点对催化活性及其稳定性的影响。最后总结了该类催化材料的优势和不足,并对其性能和应用进行了展望。     

超稳纳米金催化剂—走在实用化的路上

纳米金的催化性能受载体影响巨大,选择合适的载体或设计金属-载体界面精细结构能显著影响纳米金的催化性能.迄今发现各种载体包括酸、碱金属氧化物、碳材料以及有机聚合物均可作为纳米金的有效载体.相应的各种金催化剂均展现出独特的催化活性与选择性.一个典型的例子是核壳结构的Au/NiO催化剂,基于该催化剂催化异丁烯醛制备异丁烯酸甲酯的化工厂己于2008年开始兴建.金催化剂在AsH3气体传感器和汞收集器等环境分析方面也开始实际应用.因而,金催化剂的稳定性和使用寿命成为当前关注的焦点问题.目前报道的长寿命金催化剂典型例子有MINTEK催化剂和YD-3烟台催化剂,后者是由α-Fe2O3和La2O3改性氧化铝负载的金催化剂.中国科学院大连化学物理研究所张涛院士和王军虎研究员团队在近期研究中发现高温焙烧条件下Au纳米颗粒与羟基磷灰石(HAP)载体之间会发生金属-载体强相互作用(Strong Metal-Support Interaction简称SMSI)效应.SMSI效应导致载体对Au纳米颗粒形成包裹,可以有效提升Au纳米颗粒的抗烧结性能,但其对活性位的覆盖也会导致催化剂活性的下降.最近,该团队通过向载体HAP中添加TiO2进行修饰,成功设计开发出Au/HAP-TiO2催化剂.该催化剂上Au纳米颗粒与HAP接触的一侧被HAP薄层包裹,与TiO2接触的一侧裸露,呈现出独特的半包裹结构.通过这种纳米尺度的结构设计,该金催化剂经过8000℃的高温焙烧后不仅对一系列反应均表现出可观的催化活性和优异的抗烧结性能,且在模拟汽车尾气CO消除反应中表现出优于商业三效催化剂的反应稳定性.该工作为负载型纳米金催化剂的应用,特别是在高温催化反应中的实际应用提供了新途径,因此有望促进负载型金催化剂的实用化乃至商业化进程.     

担载型过渡金属催化剂上CH4＋C2H4→C3H8反应的初步研究

担载型过渡金属催化剂上ＣＨ４＋Ｃ２Ｈ４→Ｃ３Ｈ８反应的初步研究阎子峰薛锦珍沈师孔①王弘立（中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室，兰州７３００００）关键词甲烷同系化过渡金属催化剂乙烯１前言在均相催化体系中，甲烷与其它饱和烃类的反...