乙酸盐上二氧化碳和二醇合成环状碳酸酯

在乙腈体系中,以不同的乙酸盐作催化剂,研究了CO2与二醇合成环状碳酸酯的反应.乙腈在反应过程中不仅是溶剂,而且还起到了脱水剂的作用,促进了反应的进行.以1,2-丙二醇为反应物对催化剂进行筛选,发现无水乙酸锌具有最高的催化活性.在无水乙酸锌上考察了二氧化碳和不同二醇的反应,结果表明,五元环碳酸酯的产率明显高于六元环碳酸酯,其中碳酸丙烯酯的产率最高.以1,2-丙二醇为反应基质,无水乙酸锌为催化剂,确定了最佳反应条件,1,2-丙二醇100 mmol,乙睛10 mL,催化剂2.5 mmol,反应压力10 MPa,温度170 ℃,反应12 h.在此条件下,碳酸丙烯酯的产率达到了24.2%,1,2-丙二醇的转化率为38.9%.     

溶胶-凝胶法制备桥式聚倍半硅氧烷/SiO2光学防潮膜

采用溶胶-凝胶法, 以首次合成的具有桥式结构的间苯二亚甲基二脲基丙基三乙氧基硅烷(m-XDUPTEOS)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体, 共同水解缩聚制备了不同摩尔配比的桥式聚倍半硅氧烷/SiO₂杂化溶胶, 并旋涂制膜. 通过UV-Vis, AFM和TGA对薄膜的光学性能、表面形貌和热稳定性进行了分析. 结果表明, 该薄膜平整均匀、具有良好的光学透明性、热稳定性和防潮性能.     

CO在某些过渡金属表面吸附活化的DFT研究

采用DFT方法对CO在M(100)(M= Cu、Ag、Au、Pd、Pt)表面上的吸附行为进行了系统的比较性研究.结果表明,CO分子在这些过渡金属单晶表面上发生的是非解离性吸附,吸附后C－O键长都变长了,均不同程度地削弱了C－O键,继而活化了CO分子；从表面结合能、重叠集居数、轨道电子数变化等方面分析了成键强弱顺序,发现CO的吸附强度随Pd(100)、Pt (100)、Cu (100)、Ag(100)、Au(100)顺序依次减弱,并且将CO与过渡金属间的结合能(BE)、过渡金属的d电子转移数分别与水煤气变换反应活性数据进行了关联,在定性上比较好地解释了金属铜的催化活性优于其它金属的原因.     

29Si NMR研究TEOS/DDS双前驱体体系的水解动力学

原位引入有机组分对氧化硅体系改性是合成有机-无机杂化硅材料的重要方法. 利用原位的²⁹Si液体核磁, 研究了甲醇为溶剂、氨水催化条件下的四乙氧基硅烷(TEOS)和二甲基二乙氧基硅烷(DDS)原位共水解的动力学过程. 通过改变反应体系中氨和水的浓度, 拟合出单体及中间产物浓度随时间的变化曲线, 得到了TEOS和DDS各自的水解速率常数以及相应各反应物的反应级数. 与单前驱体水解一致的是, 在双前驱体系中TEOS和DDS自身的反应级数仍保持一级, 但是氨和水的反应级数都有不同程度的增大. 与单前驱体水解速率方程相比, 混合体系中TEOS的水解速率常数增大. 同时, DDS在双前驱体中比单前驱体中的水解速率常数有很大程度的减少. 水解动力学表明, TEOS和DDS在双前驱体体系中显示出更平行的水解速率. 利用固体²⁹Si MAS NMR, XPS及小角X射线散射(SAXS)手段对双前驱体体系研究得到的信息显示, 碱催化条件下原位的TEOS水解中间物与DDS中间产物的原位共缩聚程度很弱.     

环氧丙烷在金属氧化物表面上吸附的IR研究

环氧丙烷(PO)是一种重要的化工原料,可用于合成多种特殊化学品及材料[1].其中在某些化学品合成过程中,经常以均相酸或碱作催化剂,例如在合成有机溶剂丙二醇醚的过程中就用到了矿物酸或苛性碱.虽然均相酸或碱作催化剂有活性高、选择性好等优点,但同时存在产物与催化剂分离、腐蚀和废液处理等多种弊端,因此在一些反应过程中人们正积极探求用符合要求的多相催化法来代替均相催化法.A l2O3、ZnO和MgO分别具有酸性、两性和碱性并已用于多种催化反应中[2,3],本文通过IR光谱法研究了环氧丙烷在MgO,A l2O3和ZnO上的吸附活化态.在这些氧化物中…     

AlMCM-41负载Ni催化剂的正十二烷加氢转化反应性能研究

采用N_2脱附、XRD，NH_3-TPD和H_2-TPR等手段表征中孔分子筛AlMCM-41负载 Ni催化剂。结果表明，AlMCM-41负载Ni后会导致中孔分子筛骨架部分塌陷，孔道有 序度降低，而且，Ni与载体的相互作用随着载体中铝含量的增加而增强。此外，催 化剂的表面酸性以弱酸和中强酸为主。正十二烷加氢转化反应评价表明，在催化剂 Si/Al比为17.4 ～ 38.7范围内，随着铝含量的减少，氢解副反应加剧，正十烷的 转化率逐渐升高，异构选择率则以先增加后减小的趋势变化，在Si/Al=23.2时达到 最大值。当Si/Al比为17.4时，催化剂的酸/金属功能呈现较好的匹配，正十二烷裂 解产物以C_6为中心呈对称分布且i/n-(C_4～C_9)比例较高。     

载体焙烧温度对Co／ZrO2催化剂催化F－T合成反应的影响

 采用并流共沉淀法制得了ZrO2载体，采用等体积浸渍法制备了钴质量分数为10％的系列负载型催化剂，考察了载体焙烧温度对催化剂催化性能的影响．结果表明，焙烧温度对载体的物化性质有显著影响，提高焙烧温度可降低载体的表面酸性，减弱钴锆之间的相互作用，提高催化剂的活性和选择性．钴负载到低温焙烧的载体上促进了ZrO2由无定形向四方相的转变，提高了催化剂的分散度，降低了催化剂的活性和选择性．     

绿色碳科学：双碳目标下的科学基础——第292期“双清论坛”学术综述

基于第292期“双清论坛”,本文阐述了“绿色碳科学”理念的科学内涵,综述了当前我国能源与材料科技领域低碳化科学技术的研究进展、相关挑战与未来机遇,凝练了双碳目标的实现路径、关键科学问题、未来研究方向,为自然科学基金委下一步制订碳中和基础研究行动计划与资助方案提供参考。     

Zn、Mn助剂对CuFe合成低碳醇催化剂的影响

研究了锌、锰助剂对CuFe合成低碳醇催化剂结构及性能的影响. 低温N2吸附、X射线衍射(XRD)和H2-程序升温还原(H2-TPR)结果表明, 锌的添加导致催化剂比表面下降, 不利于活性相的分散; 而锰则促进铜铁的分散, 增加了铜铁的接触面积, 有利于二者之间的相互作用. CO吸附的漫反射红外光谱(DRIFT)表明, 锌增强了铁对CO的吸附能力, 这种效应与ZnFe2O4的形成有直接关系; 而锰助剂由于稀释效应, 减弱了铁对CO吸附能力和链增长能力. 催化剂的反应性能测试表明, 与CuFe催化剂相比, CuZnFe催化剂的活性大幅度提高, 但C2+醇选择性下降; CuFeMn催化剂的活性却有所下降, C2+醇选择性也降低, 但总醇的选择性提高. 双助剂修饰的催化剂表现出明显的协同效应, 改变了催化剂的织构, 降低了Cu的还原温度, 修饰了Fe的还原性能. 更重要的是, Zn和Mn的添加显著增强了CO在催化剂表面的吸附量. 催化剂催化性能总体上优于CuZnFe和CuFeMn催化剂.     

不同载体负载Cu催化剂上甘油氢解制1,2-丙二醇催化性能的研究

采用等体积浸渍法合成了一系列不同载体负载的Cu基催化剂,并研究了其在甘油氢解反应中的催化性能。借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H₂-TPR)和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等手段对催化剂进行了表征,同时考察了反应温度、反应压力、反应时间和催化剂重复使用次数对其催化性能的影响。结果表明,载体对催化剂反应性能影响较大,且甘油氢解反应需要适当的酸性;当在催化剂8Cu/γ-Al₂O₃用量为反应原料质量的2.5%、反应温度513 K、反应压力6 MPa、反应时间6 h、反应原料为质量分数为10%的甘油水溶液的条件下,其催化效果最优,甘油转化率最高为88.4%,1,2-丙二醇的选择性可达到86.2%,且催化剂显示了良好的稳定性。