Mn修饰Al2O3载体负载Pd催化剂及其蒽醌加氢催化性能

以活性氧化铝(γ-Al2O3)为载体,分别以Mn(NO3)2溶液和酸性氯化钯(PdCl2)溶液为修饰组分和活性组分前体,采用分步浸渍法制备了Mn修饰Al2O3载体负载钯催化剂。将催化剂应用于蒽醌加氢反应,考察了催化剂制备方法、活性组分负载量和催化剂还原温度对反应效果的影响。用XRD、BET、XPS和TPR对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂活性受到制备方法的影响,在对Mn修饰Al2O3载体进行焙烧,Pd负载量0.2(wt)%、还原温度300℃的条件下,催化剂蒽醌加氢活性较高,较未修饰的催化剂提高了约16%。催化剂中Mn以MnO的形式存在,影响了γ-Al2O3的组织结构,使载体与活性组分之间的作用力增强,活性组分Pd高度分散在催化剂表面,从而提高了催化剂的活性。     

蛋壳型Pd/α-Al2O3催化剂的制备及活性

采用浸渍法制备了蛋壳型Pd/α-Al2O3催化剂,并用于CO和亚硝酸甲酯气相合成草酸二甲酯反应,考察了活性层厚度对催化剂活性的影响.采用偏光显微镜和电感耦合等离子光谱技术对催化剂进行了表征.结果表明,调节前驱体溶液的pH值可以控制活性组分在载体上的分布,从而得到不同钯层厚度的催化剂.这种活性组分位于催化剂外表面的蛋壳型催化剂可以提高活性组分的利用,使亚硝酸甲酯的转化率较高.另外考察了活性组分Pd负载量对催化剂浸渍深度和活性的影响.确定了催化剂活性组分的适宜负载量为0.10%,浸渍深度为16μm.     

CO气相合成草酸二乙酯催化剂性能评价

考察了Al2O3载体的类型和形状、活性组分Pd的负载量、活性组分Pd和助催化剂Fe之比对工业原料CO气相催化合成草酸二乙酯(DEO)反应的影响。结果表明,当Pd的负载量为1%～5%、Pd/Fe为0.2～2.0(mol比)、条状α-Al2O3为载体时,催化剂的性能优良,在此条件下,草酸二乙酯的最大收率可达60%, CO转化率可达63%,草酸二乙酯选择性可达98%。     

CuO-CaO/SiO2超细催化剂结构及糠醛加氢反应性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备出超细CuO—CaO／SiO2催化剂，用XRD、BET、TEM、XPS、TPR对催化剂结构进行了表征．将催化剂用于糠醛催化加氢反应，制备2-甲基呋喃，研究了活性组分负载量对催化剂结构及性能的影响。结果表明，载体对活性组分的分散能力随着负载量的减少而增大；催化剂的比表面积和孔体积随负载量的增加而减小，而孔径逐渐增大；活性组分与载体之间存在较强的相互作用．催化剂在糠醛加氢反应中表现出很高的活性；选取适宜的活性组分负载量，可高选择性制取2-甲基呋喃．     

Au/CeO2催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究

采用水溶液沉淀法和沉积-沉淀法分别制备了CeO2载体及相应Au/CeO2催化剂,以CO氧化反应为表征反应,考察了载体制备条件,催化剂的焙烧温度、预处理温度和气氛以及活性组分负载量对催化剂性能的影响,并对催化剂进行了BET、XRD和TEM表征,分析了影响催化剂活性的原因.结果表明,载体的制备条件对催化剂的活性有一定影响,经微波处理的载体负载活性组分后,由于活性组分和载体的接触较紧密,因此有利于催化剂活性的提高.催化剂的最佳焙烧温度为300℃,最佳活化温度为300℃,气氛为空气,最佳金负载量为4%.     

PdCl2-CuCl2/Li-Al-O对CO低压气相合成碳酸二乙酯反应的催化性能

采用Li NO3对γ-Al2O3进行改性,制备了以多孔锂铝尖晶石为载体,以Pd为活性组分的PdCl2-CuCl2/Li-Al-O负载型催化剂,并考察了催化剂对CO低压气相合成碳酸二乙酯(DEC)反应的催化性能,探讨了载体Li/Al比、改性浸渍方法、不同改性金属、Pd负载量和反应压力等因素对催化剂催化性能的影响.结果表明,当n(Li)/n(Al)=0.2,压力为0.3 MPa和温度为110℃时,DEC的时空收率可达到418 g/(L.h).用Li NO3对γ-Al2O3改性后的催化剂载体表层具有Li Al5O8尖晶石结构,不同Li/Al比的催化剂载体的晶胞参数、晶胞体积略有不同.采用双金属改性的催化剂载体表面由于结晶度较低不能形成"完全尖晶石结构",其催化活性较低.随着催化剂表面活性组分PdCl2含量的增加,可有效提高产物DEC的时空收率;锂铝尖晶石载体表面的酸性较低,有利于提高目标产物DEC的选择性.     

用于甲醇直接气相氧化羰基化的负载铜催化剂

 采用浸渍法制备了负载型铜基催化剂,并用其催化甲醇直接气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC), 考察了浸渍溶剂、载体、助催化剂和铜含量的影响. 结果表明,以CuCl为活性组分原料、浓氨水为浸渍溶剂和活性炭为载体制得的负载铜催化剂显示出很高的催化活性,在特定的反应条件下,该催化剂上甲醇的转化率可达27.7%, DMC选择性可达95%. 分子筛负载的铜催化剂上甲醇的转化率低于1%, 但是生成DMC的选择性高达100%. 催化剂活性随着Cu负载量的增加而增大,但负载量过高可引起甲醇的过度氧化反应,导致DMC选择性下降. 催化剂中添加KOH或钯化合物,有利于提高以CuCl2为活性组分原料制得的铜催化剂的活性,但同时也促进了副反应的发生. 随着反应时间的延长,催化剂的活性组分流失,活性下降,但是生成DMC的选择性维持在95%左右.     

Pd/CuO-Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_2催化氧化合成葡萄糖醛酸及其内酯

用柠檬酸络合法制备了掺杂铈锰复合金属氧化物载体,采用沉淀法负载活性组分钯得到催化剂Pd/CuO-Ce0.5Mn0.5O2,用XRD、SEM和XPS对催化剂结构进行了表征分析,考察了不同CuO掺入量对葡甲苷的伯羟基选择氧化合成葡萄糖醛酸及其内酯的催化活性的影响。结果表明,CuO的掺入对载体的孔结构及活性组分在载体表面的分散都得到了不同程度的改善;Ce-Cu-Mn的协同作用有利于提高Pd的氧化还原性能。当CuO添加量为9%及Pd负载量为0.5%时,葡萄糖醛酸及其内酯的总收率可达70%。     

Pd/Al2O3催化剂催化毛竹与聚乙烯共裂解反应研究

我们采用等体积浸渍法制备了Al2O3负载贵金属Pd系列催化剂,分别在N2和H2气氛下,研究了不同Pd负载量的催化剂对毛竹和低密度聚乙烯(LDPE)混合物的催化裂解性能.实验结果表明:Pd的负载量为1.0%时,Pd/Al2O3催化剂在两种气氛下活性均较好,在H2气氛下所得到的油品中烯烃含量较低,异链烷烃和环烷烃含量较高,油品的收率和质量均明显优于在N2气氛下所得到的油品.XRD表征发现,Pd负载量为1.0%的催化剂上,Pd在Al2O3载体上生成了晶形,表明金属钯有利于毛竹和LDPE共裂解生成液体产物.     

低温水煤气变换催化剂Cu/ZrO_2的制备、表征与性能

以水热法制得的纯单斜相ZrO2为载体,采用沉积沉淀法制备了一系列具有良好水煤气变换反应活性的Cu/ZrO2催化剂.并通过X射线粉末衍射、N2物理吸附、H2程序升温还原、X射线荧光元素分析、高分辨透射电镜和扫描电镜等手段考察了制备参数对Cu/ZrO2催化剂结构的影响,探讨了其结构与性能的关系.结果表明,CuO负载量、沉淀温度、沉淀剂种类和焙烧温度均在一定程度上影响了催化剂活性组分的晶粒大小、分散状态、织构性质及载体与活性组分间的相互作用,从而影响催化剂活性.催化剂制备的适宜条件为:CuO负载量25%,沉淀温度65oC,KOH为沉淀剂,在H2气氛300oC焙烧2h.     

负载型Cu-Pd双金属纳米氧化物催化剂催化合成碳酸二乙酯：Cu（I）作为活性中心

催化反应活性与催化剂活性组分的存在价态密切相关,所以探讨催化剂在反应过程中的活性中心及其价态变化,对于催化反应机理和催化剂的研究都显得十分重要.目前对于氧化羰基合成碳酸二甲酯催化剂的机理的探讨很多,主要存在的争议是Cu+还是Cu2+作为活性中心,以及铜物种的配位状态.大多体系都是以分子筛为载体的铜基催化剂,其活性中心的研究存在铜离子在分子筛中的定位问题,而且催化活性也会受到分子筛结构的影响.采用这种方法研究活性中心的影响因素较多,存在一定的局限性.因此,直接制备纳米级的铜基氧化物用于本催化体系,有利于更直观简单地探索其活性中心.纳米级金属氧化物材料是一种新型的功能性材料,而纳米铜基氧化物(CuO和Cu2O)因其独特的物化性质和结构而引起广泛关注.我们采用水热法制备纳米CuO及其它氧化物,研究了NaOH浓度对催化剂的催化性能的影响;葡萄糖是一种还原性较强的还原剂,其用量必定会对所制备的氧化物的物种有所影响.为了探究Cu0和Cu+在本体系中的作用,采用不同葡萄糖用量制备了具有不同Cu2O含量的PdCl2/Cu-Cu2O催化剂.在上述研究基础上,我们采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、热重分析、等离子体原子发射光谱等表征手段研究了负载型纳米铜基氧化物催化剂在合成碳酸二乙酯反应中催化性能差异的原因,旨在直接考察活性中心主要是Cu+还是Cu2+,避免分子筛等体系中载体结构的影响,研究结果更具参考性.结果发现, NaOH浓度为5 mol/L时制备的PdCl2/CuO和PdCl2/Cu-Cu2O催化剂的性能优于其他浓度下制备的催化剂,这可能是由于不同浓度的碱溶液会对铜离子的沉淀过程产生不同的影响;相同NaOH浓度下制备的催化剂中, PdCl2/Cu-Cu2O催化剂的催化性能明显优于PdCl2/CuO催化剂,这可能是由于PdCl2/Cu-Cu2O催化剂更有利于反应过程中电子的传递,从而表现出更好的催化性能,我们推测Cu0和Cu+可能更有利催化乙醇氧化羰基合成DEC;表征分析发现PdCl2/CuO和PdCl2/Cu-Cu2O均具有很好的热稳定性,两种催化剂中PdCl2负载量几乎相同,因此,主要影响催化性能的因素是载体CuO和Cu-Cu2O中铜的价态.采用不同葡萄糖用量制备了含有不同Cu2O含量的PdCl2/Cu-Cu2O催化剂,其中, PdCl2/Cu-Cu2O-2催化剂中含有更多的Cu2O,在反应中乙醇转化率达到了7.2%, DEC的选择性为97.9%, DEC的时空收率可达到151.9 mg·g–1·h–1.由此可见在乙醇气相氧化羰基合成DEC体系中, Cu+是主要的活性中心.     

Cu/ZrO2催化剂上乙醇水蒸气重整反应的研究 Ⅰ 催化剂性能及其制备参数的影响

研究了Cu/ZrO2催化剂在乙醇水蒸气重整反应中的催化性能。用常规沉淀法、醇凝胶法制备了ZrO2载体；用浸渍法或共沉淀法制备了Cu/ZrO2催化剂。考察了ZrO2载体的制备方法以及Cu/ZrO2的制备参数对催化剂性能的影响。采用BET、XRD、TEM及XRF等方法对催化剂的比表面积、孔容、晶相、表面形貌以及活性组分等进行了表征。同时，制备并比较了Ni/ZrO2、Cu/10MgO-90ZrO2和Cu/10CaO-90ZrO2催化剂的性能，考察了活性组分Cu、Ni的差异以及ZrO2载体的影响。在Cu/ZrO2催化剂(Cu的质量分数为8%)上，500 ℃~600 ℃乙醇转化率达到98%~100％、H2选择性为2.0~2.6（摩尔比）。 Cu/ZrO2与Ni/ZrO2机械混合有助于H2选择性的提高。在催化剂载体中添加MgO、CaO碱性物质可以使H2选择性提高1.3倍~2.0倍。浸渍法制备的Cu/ZrO2催化剂的性能优于共沉淀法。     

Palladium supported on chitosan as a recyclable and selective catalyst for the synthesis of 2-phenyl ethanol

Two different chitosan supported palladium based catalysts were prepared, wherein dispersed palladium nanoparticles were obtained via chemical reduction supported on chitosan (Pd/CTS) and amine functionalized modified chitosan (Pd/AFCTS). The catalytic activity of the Pd-based catalysts, Pd/CTS and Pd/AFCTS, were assessed in the hydrogenation of styrene oxide to 2-phenyl ethanol. Both Pd-based catalysts enhanced the formation of the desired 2-phenyl ethanol in contrast to a conventional Pd/C catalyst without the assistance of inorganic or organic base. A considerable influence on the conversion and selectivity was observed in the case of Pd/AFCTS, consisting of palladium nanoparticles stabilized and dispersed on amine-functionalized chitosan matrix, affording complete conversion of styrene oxide with 98% selectivity to 2-phenyl ethanol. The catalyst Pd/AFCTS has also been recycled without significant loss of activity and selectivity.     

Cu/ZrO2催化剂上乙醇水蒸气重整反应的研究: Ⅱ 反应条件的影响

采用沉淀法或醇凝胶法、浸渍法制备Cu/ZrO2催化剂，在常压微型固定床石英管反应器上进行乙醇水蒸气重整反应，采用程序升温还原（TPR）技术表征催化剂的还原特性。考察了催化剂还原温度、反应温度、水醇比、空速等对反应的影响以及催化剂的稳定性。结果表明，在300℃～500℃，随反应温度升高，乙醇转化率增大，H2选择性下降。不同还原温度对转化率的影响不是很大，对于H2选择性，300℃、400℃还原的催化剂优于500℃还原的催化剂。高水醇比有利于提高转化率和H2选择性。随空速增大，转化率和H2选择性呈现下降的趋势。8%Cu/ZrO2催化剂在400℃或450℃反应22h显示出良好的稳定性。     

尿素燃烧法制备CuO-ZnO/HZSM-5及其催化CO_2加氢合成二甲醚的性能

以尿素为燃烧剂,先采用燃烧法制备CuO-ZnO催化剂,接着采用研磨法将其与HZSM-5分子筛均匀混合形成CuO-ZnO/HZSM-5双功能催化剂.采用固定床反应器,在反应温度260℃、压力3.0 MPa、空速1 500 h-1条件下,考察了不同Cu/Zn(摩尔比)催化剂在CO_2加氢合成二甲醚反应中的催化性能.通过XRD、N_2等温吸附脱附、H2-TPR、NH3-TPD对催化剂进行表征,研究了不同Cu/Zn对催化剂结构及表面酸性的影响.结果表明:当Cu∶Z n=6∶4时,催化剂对CO_2催化加氢直接合成二甲醚反应的催化活性和选择性最佳,CO_2的转化率、DME的选择性分别为11.95%和28.74%,且在催化剂上具有更多的低温还原Cu和较强的酸中心,从而提高了CO_2加氢活性和二甲醚的选择性.     

Effective and recoverable homogeneous catalysts for the transesterification of dimethyl carbonate with ethanol: Lanthanide triflates

The catalytic activities of metal triflates were tested for the transesterification of dimethyl carbonate (DMC) with ethanol. It was found that yttrium triflate was the most efficient homogeneous catalyst. When the transesterification reaction was catalyzed by yttrium triflate at 76–80°C, 7 h, ethanol to DMC in 6: 1 molar ratio, 0.35 mol % of catalyst based on DMC, the conversion of DMC was 89.2%, the selectivities of diethyl carbonate (DEC) and ethyl methyl carbonate (EMC) were 85.1 and 13.6%, respectively. Yttrium triflate was reused 5 times for the transesterification without loss of its catalytic activity.     

Effect of transition metals (Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu) on selective hydrogenation of cinnamaldehyde over Pt/CNTs catalyst

Summary The effect of transition metals (Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu) on the selective hydrogenation of cinnamaldehyde (CMA) to the corresponding semi-hydrogenated product over Pt/CNTs catalyst has been studied in ethanol at 343 K under 2.0 MPa H₂ pressure. PtNi/CNTs catalyst shows good catalytic activity and selectivity of C=C bond hydrogenation, 68.4% for conversion of CMA and 97.0% for selectivity of hydrocinnamaldehyde (HCMA). PtCo/CNTs catalyst shows good catalytic activity and selectivity of C=O bond hydrogenation, 91.3% for conversion of CMA and 88.2% for selectivity of cinnamylalcohol (CMO).     

PVP-PdCl2-CuCl2/SiO2-PEG600催化芳氯化物水相脱氯研究

PVP(聚乙烯吡咯烷酮)负载双金属催化剂催化芳香氯化物脱氯已有报道[1～3];利用双金属的协同作用,可以大大提高催化剂的脱氯活性和选择性[4]. 但是,这些研究多是在有机相中进行的,催化剂在水相中则会降低甚至失去活性,且难以回收和重复利用. 然而,难溶于水的有毒芳香氯化物,常存在于工业或生活排放的废水中. 由于治理环境的需要,研究芳香氯化物催化水相脱氯,则是极具挑战性的课题. 本文把起相转移作用的聚乙二醇(PEG)键合到硅胶上作为固相载体,制成双负载双金属水相脱氯催化剂PVP-PdCl2-CuCl2/SiO2-PEG600,成功地用于难溶于水的芳香氯化物的水相脱氯. 研究结果表明,这种催化剂对于芳香氯化物有良好的催化脱氯性能,使用中便于分离并能重复利用. 同时,用IR,TEM和XPS等手段对催化剂进行了表征,探讨了催化剂中各组分在催化脱氯中的作用.     

Monodispersed AuPd nanoalloy: composition control synthesis and catalytic properties in the oxidative dehydrogenative coupling of aniline

A series of AuPd@C nanoalloy catalysts with tunable compositions were successfully prepared by a co-reduction method. The use of borane-tert-butylamine complex as reductant and oleylamine as both solvent and reductant was very effective for the preparation of the monodispersed nanoalloy. We evaluated the catalytic activity of these AuPd@C nanoalloys for oxidative dehydrogenative coupling of aniline, which showed better catalytic activity than equal amounts of sole Au@C or Pd@C catalyst. The Au₁Pd₃@C catalyst exhibited the best performance, indicating that the conversion and selectivity were improved along with the increase of Pd composition. However if the Pd composition was too high in the AuPd alloy, Au₁Pd₇@C achieved only 81% conversion in this reaction.