介孔分子筛MCM-41的水热稳定性

介孔分子筛MCM-41在催化、吸附分离以及化学组装制备先进材料等方面具有潜在的巨大应用价值,但MCM-41的低水热稳定性使其在催化研究领域中的应用受到了极大的限制。因此,提高介孔分子筛的水热稳定性具有十分重要的科研和实际应用意义。笔者对介孔分子筛MCM-41低水热稳定性的原因作了简要分析,并系统地介绍了近几年来在提高介孔分子筛水热稳定性方面的研究工作。     

以CTMABr和CTMAOH为共模板剂合成MCM-41

采用共模板剂水热合成了MCM-41.分别用X射线粉末衍射(XRD)、固体核磁共振(²⁷AlMASNMR)和N₂吸附等温线技术考察了用该方法和传统方法所制备的Si-MCM-41和Al-MCM-41样品的晶相结构、孔结构以及Al在分子筛中的化学环境.结果表明,用共模板剂方法合成的MCM-41样品,其纯度和孔径均一性显著提高,特别是当样品中Al含量较高时,仍可保证Al原子以四配位结合在MCM-41的硅骨架上.还就采用共模板剂的理论依据进行了讨论.     

稀土氧化物上SO2和NO的催化还原(Ⅲ)──用CO作还原剂的同步脱硫和脱氮

考察了稀土系列氧化物作为CO同步还原SO₂和NO催化剂的活性.结果表明,氧化钐和氧化钕表现了最高的活性,在475℃,SO₂和NO的转化率同时超过95%.实验发现稀土氧硫化物是活性相.通常脱硫活性高的样品同样具有高的脱氮活性,但CeO₂表现了不同的行为,其脱硫活性虽低,但脱氮活性却较高.文中还对同步反应的机理作了探讨,发现COS不仅是还原SO₂的中间物,同时也是还原NO的中间物.结合活性相和反应机理对不同稀土氧化物的活性差异作了讨论.     

MCM-41负载的La,Ce和Pt催化剂上三氯乙烯的低温催化燃烧

 分别采用直接水热合成法和浸渍法制备了Si-MCM-41, La-Si-MCM-41和Ce-Si-MCM-41介孔材料及其负载的Pt催化剂. 小角X射线衍射、氮气吸附和扩展X射线精细结构分析表明, La和Ce元素进入了MCM-41分子筛的骨架结构. NH3程序升温脱附测试未检测到含La和Ce样品表面的酸性. 所制备的催化剂具有较高的三氯乙烯催化燃烧活性及生成CO2和HCl的选择性.     

甲醇燃料车尾气净化催化剂的研究Ⅰ.氧含量对钯催化剂上甲醇低温深度氧化性能的影响

甲醇燃料车尾气净化催化剂的研究Ⅰ．氧含量对钯催化剂上甲醇低温深度氧化性能的影响朱兵汪仁（华东理工大学工业催化研究所，上海２００２３７）关键词甲醇燃料，汽车尾气，深度氧化，钯催化剂，氧含量甲醇作为车用汽油代用燃料已在美国、日本、德国等发达工业国家...     

甲醇燃料车尾气净化催化剂的研究Ⅱ.负载钯催化剂对甲醇低温深度氧化性能的研究

利用色谱微反联用技术对负载钯催化剂上甲醇、甲醛的深度氧化进行了较全面的研究。结果表明：Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３催化剂对甲醇氧化具有很高的转化效率和一定的深度氧化活性。以（ＮＨ４）２ＰｄＣｌ４为浸渍液、还原气氛下焙烧所得的０．１％Ｐｄ／γＡｌ２Ｏ３性能最好，当进气Ｏ２／ＣＨ３ＯＨ比为６、并无ＣＯ存在时，其Ｔ５０、Ｔ９５分别为９０℃、２００℃，生成甲醛的最高转化率为１７％左右。另外，反应原料气组分如Ｏ２、ＣＯ等也将严重影响Ｐｄ／γＡｌ２Ｏ３对甲醇氧化的活性及选择性。     

Pd-Cu-Clx/Al2O3催化剂对CO氧化的稳定性

CO催化氧化广泛应用于空气净化、机动车尾气治理和CO气体传感器中.在CO氧化催化剂设计与制备过程中,催化剂与使用环境密切相关.例如工业和机动车尾气净化需要在高温(200–600°C)下进行,而对于半密闭空间(隧道或者地下停车场)空气净化需要在室温和高相对湿度下进行.频繁冷启动导致半密闭空间CO浓度累积而超过排放控制标准,因此制备室温、高相对湿度下CO氧化催化剂是面临的重要问题之一.负载型Wacker催化剂对于CO低温催化氧化的研究一直受到广泛关注.环境中少量水的存在会促进负载型Wacker催化剂对CO的低温氧化性能,但随着水沉积量的增加,活性位点将被覆盖,并且Pd和Cu活性组分之间的紧密结构被破坏,从而导致催化剂的失活,即催化剂的稳定性变差.因此,为了提高催化剂在高相对湿度下的稳定性,利用二乙氧基二甲基硅烷对Al2O3载体进行硅烷化处理,以增加载体的疏水性,考察载体疏水改性对CO低温氧化过程中催化剂稳定性的影响.催化剂的稳定性测试结果表明,在0°C,100%相对湿度条件下,未改性催化剂在约20 h内CO转化率由81%下降到50%;载体硅烷化后制备的催化剂在反应进行150 h后,CO转化率仍保持在78%,即反应活性未见降低.由此表明催化剂载体经有机硅烷改性后,可显著增强催化剂在低温、高相对湿度下的稳定性.N2吸附/脱附和水吸附实验结果表明,载体硅烷化改性并未对催化剂的比表面积产生影响,但显著降低了催化剂上水沉积速度和沉积量,未改性催化剂的初始吸水速度是改性后催化剂的4倍,但改性后催化剂的饱和吸水率仅占未改性催化剂的1/3.X射线衍射结果表明,载体预处理后活性物种Cu2(OH)3Cl晶粒尺寸有所增加.氢气程序升温还原、X射线光电子能谱结果表明,载体硅烷化预处理改善了催化剂中Cu和Pd物种的化学分布及接触状态,增加了与Pd物种紧密接触的Cu物种的量,从而促进了Cu物种的还原.与此同时,载体硅烷化显著降低了催化剂表面Cl离子的浓度,从而影响到对CO吸附.为了进一步研究水与催化剂稳定性之间的关系,采用原位红外漫反射(In situ DRIFT)对催化剂进行表征.负载型Wacker催化剂对CO氧化反应机理为:Pd是CO氧化反应的活性中心,通过Pd和Cu物种之间的氧化还原循环来实现CO氧化,且Pd+比Pd2+具有更高的CO氧化性能.反应气氛中水的存在,有利于CO在Pd+上氧化、以及金属态Pd被Cu2+物种再氧化的过程,同时水也显著促进了催化剂表面碳酸盐的生成以及抑制了活性物种Pd+生成.与表面碳酸盐累积相比,水对于活性物种Pd+生成的抑制作用是导致催化剂活性降低的主要原因.     

氧化共沉淀法制备纳米级铈锆固溶体

采用改进的氧化共沉淀法制备了Ce0.5Zr0.5O2固溶体, 利用XRD和BET测定了其结构和比表面积. 采用H2的程序升温还原(TPR)研究铈锆固溶体的还原特性, 以考察它的低温还原特性. 改进的氧化共沉淀法制备的铈锆固溶体在550 ℃可形成立方相固溶体, 具有较大的比表面积和较小的晶粒度, 同时还具有良好的低温还原特性和较高的热稳定性, 经900 ℃焙烧6 h后比表面积达到34.37 m2*g-1.     

环己酮肟气相Beckmann重排反应B2O3/TiO2-ZrO2催化剂的失活与再生

对环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺B₂O₃/TiO₂-ZrO₂催化剂的失活原因和再生方法进行了研究。通过对失活催化剂进行N₂吸附、XRD、NH₃-TPD等表征后发现，引起催化剂失活的主要原因是催化剂表面因积炭所引起的酸性改变。失活催化剂在600℃于空气气氛中焙烧8h可完全恢复到新鲜催化剂的水平。     

壳聚糖负载Pd催化剂的制备和在苯乙酮手性加氢中的作用

将天然手性高分子聚合物壳聚糖(CS)负载到SiO2上制得CS-SiO2载体，通过配位反应将Pd链接到该载体上，制得多相Pd-CS-SiO2手性加氢催化剂．以苯乙酮不对称氢转移加氢为模型反应，在空气氛围中研究了Pd-CS-SiO2的催化反应性能，考察了Pd的负载量、碱助剂、反应温度、反应时间等对反应转化率、选择性和对映选择性等的影响．结果表明，Pd-CS-SiO2催化剂具有较好的催化活性和选择性．使用强碱NaOH为助催化剂时，可提高氢转移加氢反应的速率和转化率；高的Pd负载量有利于苯乙酮转化率的提高，降低Pd的负载量有利于提高产物的对映选择性；提高反应温度有利于提高催化剂的反应活性，降低反应温度有利于提高产物的对映选择性．在30℃反应24h，产物R-1-苯乙醇的对映体过量值可达13．7％．