热处理及反应介质对Cu-Zn-Al催化剂的结构及CO加氢催化性能的影响

催化剂的形成和使用环境对催化剂的结构和性能会产生重要的影响。本文采用完全液相法,以PEG-400和液体石蜡分别作为热处理介质制备Cu-Zn-Al催化剂,用X射线粉末衍射、H2程序升温还原、N2吸附、X射线光电子能谱对其进行表征,考察热处理介质对催化剂结构的影响;以相应的热处理介质作为浆态床反应介质,考察介质对CO加氢催化反应性能的影响。结果表明,PEG-400作为热处理介质有助于提高催化剂的比表面积、ZnO的分散度和表面铜含量,催化剂中存在难还原的Cu ,有利于形成Cu -Cu0之间的协同作用;在反应过程中,PEG-400作为反应介质可以抑制铜晶粒的长大,有利于乙醇的生成及C5烃选择性的提高,但催化剂的结构和表面组成会发生较大的变化。     

添加聚乙二醇对CuZnAl浆状催化剂结构和性能的影响

首先利用共沉淀沉积法制备CuZnAl催化剂前驱体,并且通过添加聚乙二醇(PEG600)对其进行改性,最后采用完全液相法对前驱体进行热处理制得浆状催化剂,考察了其在浆态床合成气一步法制二甲醚反应中的催化性能,采用X射线粉末衍射、程序升温还原、氨程序升温脱附和X射线光电子能谱对其进行了表征.结果表明,PEG600的添加促进了催化剂中铜组分在热处理过程中被还原成低价铜,提高了催化剂中Cu2O的分散性,改变了催化剂表面酸量和酸强度的分布,同时PEG600的添加方式对催化剂的甲醇合成和甲醇脱水能力有显著影响.在硝酸铜和硝酸锌水溶液中添加0.5 wt%的PEG600时,在热处理过程中形成的Cu2O最稳定,不易被还原,其晶粒度小,进而使CO转化率大幅度提高.     

Effect of Polyethylene Glycol on Structure and Performance of CuZnAI Slurry Catalyst

首先利用共沉淀沉积法制备CuZnAl催化剂前驱体,并且通过添加聚乙二醇（PEG600）对其进行改性,最后采用完全液相法对前驱体进行热处理制得浆状催化剂,考察了其在浆态床合成气一步法制二甲醚反应中的催化性能,采用X射线粉末衍射、程序升温还原、氨程序升温脱附和X射线光电子能谱对其进行了表征.结果表明,PEG600的添加促进了催化剂中铜组分在热处理过程中被还原成低价铜,提高了催化剂中Cu2O的分散性,改变了催化剂表面酸量和酸强度的分布,同时PEG600的添加方式对催化剂的甲醇合成和甲醇脱水能力有显著影响.在硝酸铜和硝酸锌水溶液中添加0.5 wt%的PEG600时,在热处理过程中形成的Cu2O最稳定,不易被还原,其晶粒度小,进而使CO转化率大幅度提高.     

铜物种对Cu/Fe_2O_3水煤气变换反应催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了系列铜负载量不同的Cu/Fe2O3水煤气变换(WGS)催化剂,并考察了铜负载量对催化剂结构和水煤气变换反应性能的影响.结果表明,Cu/Fe2O3催化剂呈现出良好的水煤气反应性能,当CuO质量分数为20%时,催化剂的WGS性能最优,250°C时CO转化率高达97.2%,同时热稳定性也最好.运用X射线粉末衍射(XRD)、N2物理吸脱附和H2程序升温还原(H2-TPR)等手段对Cu/Fe2O3催化剂的物相、织构特征及还原性能进行了表征,结果表明,CuFe2O4物种的存在极大地改善了催化剂的还原性能和WGS反应活性.这是由于CuFe2O4特殊的尖晶石结构有利于Cu微晶的稳定;同时,CuFe2O4在低温下即被还原为单质铜,有利于促进催化剂体系中电子的转移.此外,通过(NH4)2CO3溶液处理,研究了独立相CuO对Cu/Fe2O3催化剂WGS反应性能的影响,结果发现,独立相CuO的存在,有利于H原子在各组分传递,从而促进催化剂的CuFe2O4的还原,改善Cu/Fe2O3催化剂的WGS反应性能.     

热处理条件对完全液相法制Cu-Zn-Al催化剂结构及CO加氢性能的影响

采用完全液相法制备Cu-Zn-Al浆状催化剂,利用XRD、H₂程序升温还原、N₂吸附-脱附、XPS对催化剂进行表征,并在浆态床反应器中评价其CO加氢性能,考察了前驱体的热处理条件（常压、中压和密闭高压）对催化剂结构和性能的影响.结果表明,常压热处理所制催化剂,比表面积较大,活性物种的分散度和表面铜锌比均较高,有利于反应气体的吸附和扩散,CO加氢活性较高;采用加压热处理时,Cu晶粒较大,且有尖晶石相的生成,增强了Cu、Zn、Al物种之间的相互作用,影响了Cu物种的还原能力和催化剂的表面酸性,使催化剂具有一定的生成低碳醇能力.     

双金属NiCu/MgO催化剂上葡萄糖氢解制备高附加值C2-C4化学品（英文）

采用共沉淀法制备了不同Ni/Cu比的NiCu/MgO双金属催化剂,并通过N_2物理吸附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温还原等方法对NiCu/MgO催化剂结构进行表征.表征结果表明,Cu和Ni之间存在协同相互作用,NiMgO_2的存在抑制了镍物种的还原和Cu-Ni合金的形成,催化剂的Ni/Cu比和焙烧温度对其表面金属组成有非常重要的影响.以葡萄糖氢解反应为探针反应,考察了Ni/Cu比、焙烧温度、H_2压力、反应温度、反应时间等因素对NiCu/MgO催化性能的影响.研究表明相对于单金属催化剂,双金属催化剂对葡萄糖氢解生成C2-C4和1,2-PD具有较高的催化活性,这与铜镍之间的协同作用有关.     

浆态床合成甲醇CuO/ZnO/Al2O3催化剂的表面性质

采用并流共沉淀法制备了不同Cu/Zn摩尔比的CuO/ZnO/Al2O3催化剂,考察了其浆态床CO加氢合成甲醇的催化性能.通过N2吸附-脱附、X射线衍射、程序升温还原及X射线光电子能谱等方法对催化剂表面性质进行了表征.结果表明,催化剂具有体相和表面高分散两种不同还原性质的CuO,表面CuO的含量及其与ZnO的相互作用使催化剂活性增大.当催化剂中Cu/Zn≤1时,随着铜含量的增加,表面高分散的CuO量增加,CuO和ZnO之间相互作用增强,催化剂的活性也随之增大;当催化剂Cu/Zn>1时,增加的铜量主要体现为体相CuO含量的增加,且ZnO结晶度提高,CuO和ZnO之间的相互作用减弱,催化剂的活性随铜含量增大而减小.     

双金属NiCu/MgO催化剂上葡萄糖氢解制备高附加值C2-C4化学品

采用共沉淀法制备了不同 Ni ／Cu 比的 NiCu／MgO 双金属催化剂,并通过 N2物理吸附、X 射线衍射（XRD）、X 射线光电子能谱（XPS）和程序升温还原等方法对 NiCu／MgO 催化剂结构进行表征。表征结果表明,Cu 和 Ni 之间存在协同相互作用,NiMgO2的存在抑制了镍物种的还原和 Cu-Ni 合金的形成,催化剂的 Ni ／Cu 比和焙烧温度对其表面金属组成有非常重要的影响。以葡萄糖氢解反应为探针反应,考察了 Ni ／Cu 比、焙烧温度、H2压力、反应温度、反应时间等因素对 NiCu／MgO 催化性能的影响。研究表明相对于单金属催化剂,双金属催化剂对葡萄糖氢解生成 C2-C4和1,2-PD 具有较高的催化活性,这与铜镍之间的协同作用有关。     

高活性Cu/SiO2催化剂应用于丙二酸二乙酯加氢制1,3-丙二醇

作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的不可替代原料,1,3-丙二醇(1,3-PDO)广泛应用于聚酯、树脂、化妆品、润滑剂和制冷剂等领域.采用丙二酸二乙酯(DEM)一步加氢合成1,3-PDO可避免传统化学工艺中醛类副产物的生成和生物法中产品纯度不高的问题,进而满足下游PTT的品质要求. Cu/SiO2催化剂因铜与载体间的强相互作用以及硅胶的弱酸性有利于催化活性中心的建立而被广泛应用于气相加氢反应,可以选择性地活化C?O键而不活化C?C键.因此,本文将Cu/SiO2催化剂应用于DEM加氢反应,重点考察了焙烧温度对催化剂结构与性能影响的本质原因.
　　采用蒸氨法制备Cu/SiO2催化剂,将一定量氨水滴加到硝酸铜水溶液中形成铜氨溶液后滴加JN-30硅溶胶,经老化、过滤、洗涤、烘干、焙烧、压片成型后得到40?60目的催化剂.将不同温度(623?1023 K)焙烧的Cu/SiO2催化剂装填入自制连续高压固定床反应器中进行DEM加氢反应,并采用N2物理吸脱附、电感耦合等离子体发射光谱、N2O化学吸附、X射线衍射、傅里叶红外光谱、H2程序升温还原(TPR)、透射电镜及X射线光电子能谱等手段对不同温度焙烧催化剂进行表征.结果表明,在723 K焙烧的催化剂具有最大的比表面积和最均一的孔径分布,其铜组分分散均匀,活性铜表面积最大,焙烧后可以形成最多的页硅酸铜,导致还原后Cu+/Cu0比例较高.在该催化剂作用下,于473 K、2.0 MPa、氢酯摩尔比330和液体空速1.8 h–1条件下, DEM转化率为90.7%,1,3-PDO选择性为32.3%.
　　焙烧温度对Cu/SiO2催化剂组成、织构、结构、形貌及还原后的价态有较大影响.在焙烧温度为623?1023 K时,低温焙烧有利于生成页硅酸铜,而高温焙烧则有利于形成CuO.在焙烧温度升高的过程中,铜组分形态会发生较大变化,在623?723 K焙烧的催化剂中页硅酸铜含量不断增加;继续升高温度至823 K,页硅酸铜含量减少,但是分散变差,导致铜的比表面积、孔体积和孔径最小;进一步升高温度至923 K,页硅酸铜消失, CuO分散均匀, H2-TPR的还原峰窄且对称;当温度升高到1023 K时,铜晶体迅速长大而较难被还原.     

热处理温度对钴卟啉负载碳黑电催化剂的结构及氧还原性能的影响

制备了钴卟啉负载碳黑催化剂(CoTMPP/BP2000)用于燃料电池阴极氧还原反应. 利用循环伏安法研究了200～900 ℃热处理温度对催化性能的影响. 研究结果表明, 热处理能够提高CoTMPP/BP2000的催化活性, 热处理温度为900 ℃时, 催化剂的氧还原能力最好. 利用紫外-可见光谱、透射电镜、红外光谱、热重分析及X射线光电子能谱等手段研究了热处理温度对催化剂结构的影响. 结果表明, 热处理改变了催化剂的活性中心结构, 400 ℃以上热处理使催化剂中钴卟啉环的结构坍塌, Co—N4键断裂; 900 ℃高温下形成了稳定的Co—Nx—C结构, 新的活性位使催化剂的氧还原能力得到提高.     

T-型氢键液晶复合物的制备与液晶行为

以不具有液晶行为的2,6-二[N,N′-二-(4-烷基苯甲酰基)]氨基吡啶(A系列)和4-正烷氧基苯甲酸(D系列)作为氢键液晶复合物的单体,组装成T-型氢键液晶系列复合物(AmDn)。用红外光谱对其结构进行了表征,用DSC及偏光显微方法对其液晶行为进行了研究。结果表明:所合成的21种复合物分子间存在氢键且都具有向列相。通过调整2,6-二[N,N′-二-(4-烷基苯甲酰基)]氨基吡啶分子上柔性烷基的长度和极性,可以有效地调节它与4-烷氧基苯甲酸形成的氢键复合物的液晶相变温度以及液晶态的稳定性;增加2,6-二[N,N′-二-(4-烷基苯甲酰基)]氨基吡啶分子上柔性烷基的长度,其复合物AmDn的液晶相温度范围趋于变窄,清亮点逐渐下降,其液晶态稳定性也逐渐下降;以2,6-二[N,N′-二-(4-烷基苯甲酰基)]氨基吡啶分子替代2,6-二[N,N′-二-(4-烷氧基苯甲酰基)]氨基吡啶分子,可以降低分子的极性,使其单体的熔点及其氢键复合物AmDn的相变温度下降。     

液/液两相催化新进展--温控非水液/液两相催化

温控非水液/液两相催化,是指一类由两种或多种液态有机物组成的催化反应体系,其特点是体系的相态变化可通过温度来调控,即体系在高温时相互混溶呈均相,低温不溶分成两相,催化剂和产物分别处于两相,从而为解决均相催化剂分离难的问题开拓了一个新方向,是液/液两相催化研究领域最引人注目的进展之一.首次以"温控"为主线将氟两相催化作为温控液/液两相催化的一个特定类型纳入"温控非水液/液两相催化"范畴,并与其它通过温度来调控的有机液/液两相和作者提出的温控相分离催化串在一起作一较为详细的评述.     

液晶化学

液晶在近30年来受到科技界广泛关注,人们对它的性质、合成、用途进行了深入的研究,使其在现代科技领域占据重要地位。本文对液晶的性质及用途进行论述。     

Determination of Indole-3-acetic Acid and Abscisic Acid by Double-Direction Dispersive Liquid–Liquid Microextraction Coupled with High-Performance Liquid Chromatography

A method for the separation and purification of indole-3-acetic acid and abscisic acid based on double-direction dispersive liquid–liquid microextraction coupled with high-performance liquid chromatography was developed. The reverse-direction dispersive liquid–liquid microextraction procedure was very efficient in the purification of the hormones. The forward-direction dispersive liquid–liquid microextraction procedure was very efficient in the enrichment of the analytes. Under optimum conditions, a linear response was observed over the ranges of 0.2 µg/g to 200.0 µg/g for indole-3-acetic acid and 0.1 µg/g to 200.0 µg/g for abscisic acid, with correlation coefficients of 0.9967 and 0.9983. The limits of detection for indole-3-acetic acid and abscisic acid were 0.02 µg/g and 0.01 µg/g. The recoveries by standard addition were 91.4% and 88.6% for indole-3-acetic acid and abscisic acid with corresponding relative standard deviations of 4.5% and 6.1% (n = 5). The developed method was used for the preconcentration and determination of indole-3-acetic acid and abscisic acid in Arabidopsis thaliana, and satisfactory results were obtained.     

温控液/液两相催化进展*

本文以作者在温控水/有机两相及温控非水液/液两相催化领域的研究工作为主线,对这一领域的研究进展作一评述,重点是环绕经典水/有机两相催化体系存在“应用范围受底物水溶性限制”的根本问题展开。特别是对“温控相转移催化”作了较为详细的介绍,同时,按体系介质不同,对氟两相体系、PEG两相体系、离子液体两相体系等非水液/液两相体系以及温控相分离催化分别作了阐述。     

液/液界面电化学及其进展

液/液界面电化学及电分析化学与研究萃取和化学传感机理、相转移催化、药物释放、模拟生物膜等密切相关,近年来备受到关注. 文中结合作者课题组工作,介绍、综述该领域近十几年、尤其在液/液界面微观结构、电荷（离子与电子）转移反应及界面功能化的新进展.     

含羧基的席夫碱型聚硅氧烷液晶的合成及其液晶性能

对羟基苯甲醛与对胺基苯甲酸缩合制得刚性基元（1）;3-溴丙烯与对羟基苯甲酸经取代反应制得对烯丙氧基苯甲酸（2）; 2经加成和酰氯化后,与1经酯化反应合成了含羧基的席夫碱型聚硅氧烷液晶（5）,其结构经IR确证。对5的液晶性能进行了测试。结果表明：5属于近晶型条带织构; 5具有较高的熔点和清亮点温度,液晶区间在180.34～251.11 ℃。     

氨基甲酸酯功能化离子液体高效液相色谱固定相的制备与初步评价

合成一种了氨基酸衍生物：4,4′-二苯亚甲基桥联-二[2-(1-咪唑基)-3-苯基丙醇氨基甲酸酯](ImPh-Carb),并将其键合到硅胶上制备了一种新的氨基甲酸酯功能化的离子液体HPLC固定相（ImPh-Carb-Silica）。 利用1H NMR、13C NMR、MS和FTIR对ImPh-Carb进行了表征;通过FTIR和元素分析对ImPh-Carb-Silica固定相进行了表征,根据N含量计算得到ImPh-Carb-Silica的键合量为0.19 mmol/g。 以5种芳烃、5种酚类化合物和4种有机磷农药为分析物,分别在正相和反相色谱模式下对固定相的色谱分离性能进行了评价,同时考察了流动相的变化与溶质保留因子lg k之间的关系。 结果表明,该固定相与溶质分子间存在多重作用力,如疏水、氢键、π-π和偶极-诱导偶极作用等,使其能同时在正相和反相色谱模式下使用;在正相色谱条件下固定相对酚类化合物和有机磷农药表现出较好的分离选择性。     

Pb2＋在液/液界面迁移的电化学研究及其应用

用循环伏安法研究了双硫腙络合推动Pb^2＋在水/乙酰丙酮界面迁移的伏安过程. 实验证明, 该过程是受扩散控制的不可逆过程, Pb^2＋由水相转移到有机相中, 与双硫腙形成络合物Pb(DzH)₂. Pb^2＋的峰电位在－0.3 V处, 并且在5× 10^－6～0.1 mol•L^－1范围内与峰电流成正比. 这一方法为工业废水中铅的在线、现场测定提供了可靠、灵敏的检测方法.     

离子液体分散液相微萃取对苯丙烯酸类化合物的浓缩及作用机制

研究了离子液体分散液相微萃取(ILDLPME)机理, 建立了简单、快速、灵敏的ILDLPME-HPLC(高效液相色谱)同时测定中药白附子中5种低丰度苯丙烯酸类化合物含量的方法, 对不同产地白附子的质量进行了比较和评价. 在最佳的ILDLPME-HPLC条件下, 测得咖啡酸的线性范围为1.28×10^-3~2.60 μg/mL, 对羟基桂皮酸及阿魏酸的线性范围为1.28×10^-4~2.60 μg/mL, 桂皮酸及对甲氧基桂皮酸的线性范围为1.28×10^-3~4.00 μg/mL, 检出限分别为0.13, 0.01, 0.01, 0.13和0.13 ng/mL, 日内精密度RSD<7.9%, 日间精密度RSD<9.7%, 药材中分析物的回收率在86.9%~112.6%之间, ILDLPME 对5种分析物的富集倍数分别在56.0~159.3倍之间. 结合5种苯丙烯酸类化合物ILDLPME萃取前后紫外光谱的变化, 提出了ILDLPME萃取苯丙烯酸羧基-离子液体电荷转移超分子(CTSMCIL)机理. 本研究为建立中药白附子的质量控制方法提供了理论依据和实验基础.