固体催化剂用于二元醇分子内环化制内酯的研究

将钌改性的固体催化剂Ru-Co(OH)₂-CeO₂用于以分子氧作为氧化剂的二元醇的催化氧化内酯化反应中, 发现该催化剂具有很好的催化反应性能. 该催化剂可优先氧化伯碳上的羟基. 对反应机理的研究表明, 活性中心钌首先与反应物形成醇化物, 经β-氧化消除反应使得其中一羟基氧化, 经异构环化、氧化进一步脱氢形成内酯.     

β-环糊精-Fe_3O_4超分子体系的构筑及其应用研究进展

详细综述了目前β-环糊精-Fe3O4超分子体系的构筑及其应用进展,主要包括以共价键键连的β-环糊精-Fe3O4超分子体系在环境污染物吸附、药物分子负载和缓释、传感检测、分离和催化领域中的应用.上述各部分中,根据β-环糊精与Fe3O4纳米粒子之间连接基团的不同,对各类β-环糊精-Fe3O4超分子体系的构筑及其性能进行了系统介绍.指出β-环糊精-Fe3O4超分子体系兼具β-环糊精的包结吸附性能、弱催化性能及底物识别性能和Fe3O4组分的磁性载体作用,易于回收;β-环糊精固载在Fe3O4纳米粒子上,构筑非均相β-环糊精-Fe3O4超分子仿生催化体系,是今后构筑纳米级超分子仿生催化剂的研究热点之一.     

环糊精-卟啉超分子体系的构筑及应用进展

环糊精具有分子识别和选择包结客体分子的独特性质,而卟啉具有模拟酶催化、电子转移和光能转移等功能,本工作通过对环糊精-卟啉超分子体系构筑方式的介绍,详细综述了环糊精-卟啉超分子体系在模拟酶催化、生命科学、药物控释、电子转移过程等方面的应用,认为环糊精-卟啉超分子体系具有卟啉和环糊精双重性质的优点,而以键联环糊精-卟啉为主体分子构筑的超分子体系能更有效地模拟生物酶,表现出优异的区域和立体选择性,在仿生催化方面将具有更广泛的应用前景.     

温和条件下甲醛在 Pt/TiO2 上催化氧化反应的原位漫反射红外光谱研究

 采用原位漫反射红外光谱研究了温和条件下 1%Pt/TiO2 催化剂上甲醛的吸附和氧化反应, 并对催化剂的失活进行了分析. 结果表明, Pt/TiO2 催化剂在室温条件下即可将甲醛氧化成 H2O 和 CO2, 100 oC 以下甲酸根的分解为决速步骤, 低温下催化剂失活是由于表面未能及时分解的甲酸根占据了催化剂的活性位, 升温至 100 oC 即可将甲酸根完全分解并恢复催化剂的活性.     

季膦盐型双功能金属Salen配合物催化二氧化碳转化为高附加值化学品

随着全球“温室效应”和能源危机的加剧,近几年二氧化碳作为一种丰富、无毒、廉价的碳一原料广受关注.目前,在温和条件下实现二氧化碳的化学转化仍然是一个十分具有挑战性的课题,其关键的科学问题是二氧化碳分子的有效活化.本文发现,在不添加任何助催化剂的条件下,季膦盐型双功能金属Salen配合物不仅能够以有机胺、含氢硅烷和二氧化碳为原料,在温和条件下通过N-甲酰化反应实现系列甲酰胺类衍生物的高效合成,而且能够催化二氧化碳和环氧化合物的环加成反应,从而实现环状碳酸酯的宏量制备.催化实验及动力学研究结果表明,该双功能催化剂通过金属活性中心和卤素阴离子之间的分子内协同催化作用,既可利用高活性锌氢键调控含氢硅烷中的硅氢键,又能通过高活性铝氧键激活环氧化物的三元环,进而导致二氧化碳的方便插入及高效活化.譬如:当使用1.0 mol％锌催化剂时,仅加入1倍当量的苯硅烷,在25℃C和0.5 MPa的条件下,反应6h后N-甲酰苯胺收率高达99％;而当使用0.5 mol％铝催化剂时,在100℃C和2.0 MPa的条件下反应2h,环加成反应转化率接近100％,环状碳酸酯选择性可达99％.另外,上述两个反应都表现出优异的底物扩展性,具有良好的官能团相容性.在此基础上通过构建反应动力学模型,采用在线红外跟踪技术,阐明了协同活化机制在二氧化碳催化转化过程中的作用原理及共性/个性规律,丰富并发展了二氧化碳活化的基本理论.最后,单组分催化剂可通过溶剂调变的方式很容易实现回收及再利用,表现出“均相催化,两相分离”的特点.循环使用五次后催化活性和选择性未见明显下降.     

甲醛还原Pt/TiO2催化剂用于温和条件下高效催化氧化甲醛

通过浸渍法(IM)和沉积-沉淀(DP)法制备了一系列Pt/TiO2(P25)催化剂,并分别用甲醛溶液和氢气还原处理催化剂.利用原位红外监测催化剂表面吸附物种在反应过程中的变化,探究了催化剂制备和还原条件及Pt负载量对催化剂结构和催化氧化甲醛活性的影响.结果显示,用DP法制备并用甲醛还原的Pt/P25催化剂中Pt颗粒分散均匀,并具有合适的粒径和高浓度的表面活性氧,显示出良好的甲醛氧化活性.在空速30000 ml/(g·h)、反应温度30°C和甲醛初始浓度50 mg/m3的条件下,0.4%Pt/P25(DP-HCHO)上的甲醛转化率达到98%,并能稳定运行100 h以上.相比之下, Pt/P25(DP-H2)由于表面活性氧较少,不利于甲酸盐氧化,活性较低. Pt/P25(IM-H2)虽然具有高浓度的表面活性氧,却同时具有最大的Pt颗粒粒径,在甲醛转化为甲酸盐和甲酸盐氧化两步反应中的活性均较差,因而甲醛氧化活性最差.     

Development of Highly Effective Nanoparticle Spinel Catalysts for Aerobic Oxidation of Benzylic Alcohols

Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆａｌｃｏｈｏｌｓｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｓｔｕｄ ｉｅｄｄｕｅｔｏｉｔｓｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｍａｎｙｏｒｇａｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｅｓ .1 7Ｈｏｗｔｏｍａｋｅｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ,ｃｈｅａｐ ,ｅａｓｉｌｙａｃｃｅｓｓｉｂｌｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙｂｅｎｉｇｎｃａｔａｌｙｓｔｓｉｓｍａｔｔｅｒｏｆｗｉｄｅｉｎｔｅｒ ｅｓｔ .Ｉｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｓｐｉｎｅｌ ｔｙｐｅ (ＡＢ2 Ｏ4 )ｏｆｃｏｍ ｐｌｅｘｏｘｉｄｅｓｃａｎｂｅａｐｐ…     

纳米氧化铜用于温和条件下的异丙苯氧化研究

采用水热合成方法制备了具有片状结构的纳米CuO催化剂.该催化剂在温和的条件下对以分子氧为氧化剂的异丙苯氧化反应表现出高效的催化活性.在85℃、常压、催化剂用量为0.02g/mL异丙苯的条件下,反应9h,异丙苯的转化率、选择性和收率分别为55.1%、94.1%和51.8%.研究发现,该纳米CuO催化剂可以循环使用.同时对该纳米CuO催化剂催化其它含有α-H的芳烃化合物甲苯和乙苯的氧化反应进行了研究.实验结果表明,该催化剂的活性顺序为异丙苯>乙苯>>甲苯.     

乳化体系对薰衣草香料液体纳米胶囊形成能力的影响

本文以壳聚糖为壁材、以薰衣草香料为芯材,考察了乳化体系对薰衣草香料液体纳米胶囊形成能力的影响.本文所选用的乳化剂包括:Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80、Tween-85、CO-40及Span-80.首先,分别以Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80、Tween-85及CO-40为乳化剂制备薰衣草香料液体纳米胶囊并绘制相关伪三元相图,考察了乳化剂结构对液体纳米胶囊形成能力的影响.随后将Tween-60与Span-80复配,考察乳化体系的亲水亲油平衡值(HLB值)对液体纳米胶囊形成能力的影响.另外还考察了三种助乳化剂:乙醇、1,2-丙二醇及正丁醇以及乳化剂与助乳化剂质量比(Km值)对液体纳米胶囊形成能力的影响.最后,借助动态光散射技术(DLS)、电导率等表征手段,研究了乳化体系与芯材的质量比(S:O)对所制备的薰衣草香料纳米胶囊的粒径及其粒径分布、透光率以及结构类型的影响.结果表明,以CO-40与Span-80复配作为乳化剂, 1,2-丙二醇为助乳化剂, Km值为3, S:O值大于7:3时,可以制得可无限稀释的粒径约为10 nm、低分散且透明的薰衣草香料液体纳米胶囊.     

固相混合氧化物催化剂用于温和条件下醇液相氧化的研究

在氧化反应的研究过程中, 利用清洁的氧化剂, 借助于可循环使用的固相材料为催化剂, 使用对环境友好的溶剂体系, 是绿色氧化反应的一个研究方向. 本工作以混合氧化物Ru-Mn-Fe-Cu-O为催化剂, 分子氧为氧化剂, 甲苯为溶剂, 各类醇均可在温和的条件下迅速地转化成相应的羰基化合物. 发现在有表面活性剂存在情况下, 以水为溶剂该催化剂也可将各类醇实现有效氧化转化, 阳离子表面活性剂比其他类型表面活性剂更可促进催化剂-水-表面活性剂所组成的催化氧化性能.