过渡金属改性Mg-Al基固体碱催化剂上碳酸丙烯酯与甲醇合成碳酸二甲酯的研究

以共沉淀法制备了一系列不同价态过渡金属(Fe、Cu、Zr)改性的Mg-Al固体碱催化剂,考察了其对于甲醇与碳酸丙烯酯(PC)酯交换合成碳酸二甲酯的反应性能。采用XRD、N₂吸附-脱附、FT-IR、XPS、CO₂-TPD等手段对催化剂的物理化学性质进行了表征。结果表明,催化剂的碱强度、碱密度是影响催化活性的主要因素,不同价态过渡金属的加入可以调控Mg-Al固体催化剂的碱性。在考察的催化剂中,FeMgAl催化剂具有最高的表面碱密度,因此,表现出最好的催化性能。在温度为65℃、时间为4 h、甲醇与PC物质的量比为10∶1、催化剂用量为4%的反应条件下,PC转化率可达66.2%。     

NaF含量对以水滑石结构为前驱体的固体碱催化剂F-Ca-Mg-Al及碳酸二甲酯合成的影响（英文）

以碳酸丙烯(PC)和甲醇为原料,经酯交换反应合成的多功能、环保的碳酸二甲酯(DMC)是一种绿色、节能的合成方法。CaO固体碱催化剂对该反应具有良好的催化性能,但其再生性不理想。以F-Ca-Mg-Al水滑石(LDHs)为原料,制备了一系列不同Na F用量的固体碱催化剂,并对其进行了表征和酯交换反应测试。与不加氟的FCMA-0催化剂相比,经氟改性后的催化剂的比表面积、碱量、催化活性等性能均有明显提高。催化活性由高到低依次为:FCMA-0.8> FCMA-0.4>FCMA-1.2> FCMA-1.6> FCMA-0,这与总碱位量和强碱位量一致。FCMA-0.8催化剂活性最好,与纯CaO催化剂的相当,PC转化率为66.8%,DMC选择性为97.4%,DMC收率为65.1%。在10次循环使用后,FCMA-0.8催化剂的DMC收率仅下降3.9%(CaO催化剂下降33.2%)。FCMA-0.8在PC与甲醇酯交换制DMC方面具有良好的工业应用前景。     

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.     

Cu/NiO-MoO3/SiO2光催化CO2与CH3OH合成碳酸二甲酯的反应性能

 采用表面改性法制备了MoO3-SiO2复合氧化物,用等体积浸渍法制备了Cu/NiO-MoO3/SiO2光催化剂,并用XRD, Raman, IR, TPD-MS, UV-Vis DRS和光促表面反应研究了催化剂的结构、化学吸附性能、吸光性能和光促CO2与CH3OH合成碳酸二甲酯(DMC)的反应性能. 结果表明, Cu和NiO的引入提高了MoO3在SiO2表面的分散度,且Cu和NiO在MoO3-SiO2表面分散均匀; 在金属Cu位和Lewis酸位Mo6+(或Ni2+)的协同作用下, CO2在催化剂表面形成活性较高的的卧式吸附态, CH3OH在催化剂表面形成分子吸附态和解离吸附态; NiO与MoO3复合后部分形成了 Mo-O-Ni 键联,提高了对光的吸收强度; 金属Cu的负载扩展了材料在可见光范围的吸收; 与热表面催化相比,光催化反应在较低的温度下就能显著进行,并提高了CH3OH的转化率,在110 ℃常压和空速300 h-1的条件下,CH3OH转化率可达13.9%,DMC选择性可达90.1%.     

过渡金属改性的ZSM-5催化剂应用于甲硫醚转化制甲硫醇（英文）

负载过渡金属的ZSM-5催化剂用于催化甲硫醚(DMS)转化成甲硫醇(MT)的反应.实验结果表明,催化剂的甲硫醚转化率提高和甲硫醇选择性降低的趋势一样,都是以下顺序:Co/ZSM-5Mo/ZSM-5Ni/ZSM-5W/ZSM-5.表征结果表明,由于过渡金属阳离子(W6+、Ni2+、Co3+、Mo6+)比Al3+活泼,而改性过程中W6+、Ni2+、Co3+、Mo6+分别代替了部分Al3+,使得改性催化剂对DMS和MT的化学吸附作用更强.过渡金属的引入使得ZSM-5总酸度增强,提高了C―S键的裂解能力,从而改进了催化转化DMS的能力.研究结果发现,在转化DMS的过程中,金属活性位和酸性位之间通过强的协同效应起作用.     

串联双釜连续反应装置中Ru-Co-B/ZrO2上苯选择加氢制环己烯

采用化学还原法制备了苯选择加氢制环己烯催化剂Ru-B/ZrO₂,考察了Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn等过渡金属的添加对Ru-B/ZrO₂催化剂性能的影响.结果表明,这些过渡金属的添加均可提高Ru-B/ZrO₂催化剂中的B含量.B的修饰及第二种金属或金属氧化物的集团效应和配位效应导致Ru-B/ZrO₂催化剂活性降低和环己烯选择性升高.当Co/Ru原子比为0.06时,Ru-Co-B/ZrO₂催化剂上反应25min苯转化率为75.8%时,环己烯选择性和收率分别为82.8%和62.8%.在双釜串联连续反应器中和优化反应条件下,Ru-Co-B/ZrO₂催化剂使用419h内苯转化率稳定在40%左右,环己烯选择性和收率分别稳定在73%和30%左右.     

镧改性Cu/ZnO-Al_2O_3及其对CO_2和CH_3OH合成碳酸二甲酯的催化性能研究

将La添加到Cu/ZnO-Al_2O_3上,用共沉淀法和硼氢化钾还原法制备了一系列不同La含量的催化剂,并考察了其对CO_2和CH_3OH直接合成碳酸二甲酯反应的催化性能的影响。运用X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附法(BET)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、程序升温脱附法(TPD)对La改性后的催化剂进行了表征。并考察了改性后催化剂在优化条件下的稳定性。经过实验研究,确定了CO_2和CH_3OH直接合成碳酸二甲酯的最佳反应条件:催化剂中La的含量为3%时,催化剂表现出了最好的活性,甲醇的转化率可达8.22%,DMC选择性为83.26%。     

一种催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的多相催化剂

 用浸渍法以SiO2为载体制备了负载型杂多化合物催化剂CuPMo/SiO2，用于DMC和苯酚酯交合成碳酸二苯酯的反应，显示出较高的活性和高选择性. 负载量和煅烧温度煅烧温度影响催化剂活性. 在合适的反应条件下，反应8小时，苯酚转化率可达25.2%，酯交换选择性为99%.     

氧化镁载金钯双金属无溶剂催化氧化苯甲醇制备苯甲醛

以聚乙烯醇(PVA)为保护剂,经NaBH₄还原制备金钯纳米双金属并负载到Na₂SiO₃改性的MgO载体MgO-X上,得到Au-Pd/MgO-X催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术手段对Au-Pd/MgO-X催化剂的组成、结构和载体碱强度进行了表征。结果表明,该催化剂可在无溶剂条件下催化苯甲醇氧化,随着Au-Pd/MgO-X催化剂碱性增强,产物苯甲醛的选择性提高;在苯甲醇0.1 mol、催化剂Au-Pd/MgO-X 100 mg、O₂ 0.5 MPa、反应时间3 h、反应温度120℃的条件下,苯甲醇转化率为49.5%时,苯甲醛的选择性达94.7%。催化剂重复使用5次,活性和选择性无明显变化,表明催化剂具有良好的活性及稳定性。     

钴的羟胺酸类配合物催化对-二甲苯氧化反应研究

合成并表征了 3种羟胺酸类钴配合物 Co(OTPHA) 2 、Co(OTBHA) 2 和 Co(OTOHA) 2 ,并对比评价了它们催化对 -二甲苯均相液相氧化合成对 -甲基苯甲酸的活性和选择性 .考察了以纯氧为氧源 ,常压下反应温度、催化剂浓度、反应时间以及水对反应转化率和选择性的影响 .实验结果表明 ,不同分子结构的配体 ,可以通过其空间效应和电子效应对催化活性产生直接的影响 ,3种催化剂的活性顺序为 :Co(OTPHA) 2 >Co(OTBHA ) 2 >Co(OTOHA ) 2 .当反应温度为 110℃、催化剂浓度 1.0× 10 - 3mol/ L、反应 6 h时 ,催化剂 Co(OTPHA) 2 的对 -二甲苯转化率可达 33.9%、选择性为 86 .2 % .若提高反应温度和加大催化剂浓度 ,则会降低催化剂的活性 .反应中生成的水对氧化反应有抑制作用 ,应及时将反应中生成的水从体系中分出     

超临界条件下负载型配合物催化剂Cu2(μ-OEt)2/SiO2合成碳酸二甲酯的反应性能

采用表面改性和离子交换相结合的方法制备了负载型配合物Cu2(μ-OEt)2／SiO2催化剂，用化学分析、IR、TPD和超临界反应技术考察了催化剂的表面构造、CO2和甲醇在催化剂上的化学吸附及超临界条件下的反应性能，结果表明：双核配合物Cu2(μ-OEt)2中金属离子Cu^2 与载体SiO2表面O^2-以双齿配位键合，配体以桥基形式连接双金属离子形成双核物种Cu2(μ-OEt)2；CO2在催化剂表面存在桥式和乙氧碳酸酯基两种吸附态，其中乙氧碳酸酯基吸附态是生成DMC的关键物种；CH3OH在催化剂上只有一种分子吸附态．催化剂用量、反应压力、反应温度和反应时间对甲醇的转化率都有不同程度的影响，在超临界条件下，DMC的选择性为100％，甲醇的转化率超过4％．     

MCM-41负载钴催化H_2O_2氧化四氢萘合成α-四氢萘酮

比较了醋酸溶液中过渡金属(Fe、Co、Ni、Ce、Cu、La、Zr或Cr)掺杂MCM-41催化过氧化氢氧化四氢萘合成α-四氢萘酮的转化率和选择性,发现其中Co/MCM-41的催化活性最好。探讨了Co/MCM-41作催化剂时反应温度、反应时间、催化剂用量等对四氢萘氧化的转化率和形成四氢萘酮选择性的影响,确定了较优的反应条件:m(四氢萘)∶m(催化剂)=12.5∶1;反应温度T=383 K,反应时间8 h。四氢萘的转化率达94.7%,α-四氢萘酮的选择性达到70.3%。在反应体系中,Co/MCM-41是一种固体非均相催化剂。催化剂Co/MCM-41可回收重复使用3次,催化活性基本不变。     

金属离子对Ru-Pt/γ-Al2O3催化剂上对氯硝基苯选择加氢反应的影响

 采用混合醇还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Ru-Pt/γ-Al2O3双金属催化剂,考察了其催化对氯硝基苯(p-CNB)选择加氢反应的性能,探讨了反应温度、压力、第三金属离子的种类、添加量及添加方式对反应的影响. 结果表明,以Ru-Pt/γ-Al2O3为催化剂,在1.0 MPa和50 ℃的条件下反应1 h,p-CNB的转化率可达48.2%,生成对氯苯胺(p-CAN)的选择性为87.3%. 在反应体系中添加适量的Fe3+或Sn4+离子时,在相同的反应条件下,p-CNB的转化率和p-CAN的选择性分别提高到100%和99.0%. Fe3+或Sn4+的添加量及添加方式对p-CNB的转化率有较大的影响,加入Fe2+,Co2+和Ni2+离子也有利于提高催化剂的活性和选择性. Ru-Pt/γ-Al2O3催化剂体系对其它氯硝基苯的加氢反应也有明显的催化作用.     

Mn/ Re/Cu体系催化剂催化甲醇一步合成二甲氧基甲烷的研究

以ReO_x/CuO为催化剂,将甲醇选择性氧化一步合成二甲氧基甲烷（DMM）。考察了不同催化剂、反应温度以及Mn作为助剂对反应的影响。并利用XRD、程序升温脱附(NH₃-TPD)和程序升温还原(H₂-TPR)等手段对该催化剂进行了表征。结果表明,在一定的温度范围内,较高的反应温度有利于提高甲醇的转化率和DMM选择性;少量的Mn（2%）作为结构型助剂加入催化剂,通过改善催化剂表面分散度以及酸碱性,可以提高甲醇的转化率以及DMM的选择性;在非临氧条件下,催化剂表面的晶格氧可以参与反应,将甲醇氧化并最终得到DMM。     

过渡金属修饰对Pt/M-DMSN催化剂丙烷脱氢性能的影响

以两步法制备了一系列过渡金属(M=Fe, Co, Ni, Cu, Zn)修饰的树枝状介孔二氧化硅纳米粒子(DMSN)负载铂(Pt/M-DMSN)催化剂, 并对该系列催化剂进行了丙烷催化脱氢性能评价. X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和氢气程序升温还原(H₂-TPR)表征结果表明, 不同过渡金属在DMSN载体表面分散状态不同,且与Pt的相互作用程度不同. 其中Zn-DMSN载体最有利于Pt的分散, 且反应后催化剂上积碳含量最低; Pt/Fe-DMSN催化剂中Pt与载体的相互作用力较强. 通过活性评价结果可知, Pt/Fe-DMSN催化剂表现出最优的丙烷催化脱氢性能, 丙烷初始转化率为44.2%, 反应6 h后丙烷转化率仍可达36.5%.     

TiO(acac)2催化碳酸二甲酯和苯基乙酸酯合成碳酸二苯酯

碳酸二苯酯(DPC)是非光气法生产聚碳酸酯(PCs)的重要原料,具有多种酯交换法合成路线,如碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换法、DMC与苯基乙酸酯(PA)酯交换法、草酸二甲酯(DMO)与苯酚酯交换法等.本文对比测定了几种金属乙酰丙酮配合物和有机钛化合物对碳酸二甲酯(DMC)与苯基乙酸酯(PA)酯交换合成DPC反应的催化性能,结果表明,乙酰丙酮氧钛[TiO(acac)2]是一种良好的酯交换催化剂,具有优良的催化性能.在反应条件θ=180℃,n(PA)=0.8 mol,n(DMC)/n(PA)=1/2,n(TiO(acac)2)/n(PA)=0.006,t=4 h下,DMC转化率可达74.9%,甲基苯基碳酸酯(MPC)和DPC的选择性分别可达56.9%和38.9%.探索并提出了TiO(acac)2催化DMC与PA酯交换合成DPC反应的机理.     

钴分子筛催化剂的制备及其分子筛载体对环己烷氧化选择性的影响

为了考察催化剂载体的孔道结构和择形性能对环己烷部分氧化反应的影响,采用直接水热法制备出了Co/S-1,Co/TS-1以及Co/MCM-41分子筛催化剂.XRD,FT-IR和SEM结果表明合成的样品具有较高的结晶度,晶粒大小均匀,其活性组分钴进入了分子筛骨架.采用氧气为氧化剂,考察了合成的钴催化剂样品对环己烷部分氧化的催化性能,并与CoAPO-5、Co/A l2O3、均相Co(OAc)2.4H2O催化剂以及无催化氧化的结果进行了比较.实验结果表明:分子筛载体能利用其孔道结构和择形性能,降低环己醇(酮)选择性对环己烷转化率的依赖性,且反应的选择性随分子筛载体孔径的增加而下降.孔道较小的Co/TS-1和Co/S-1做催化剂时,过氧化物含量低,环己烷转化率可达5%以上,同时反应总选择性为95%左右.     

有机钛化合物催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯合成碳酸二苯酯

对比测定了几种有机钛化合物对碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)反应的催化性能. 结果表明,乙酰丙酮氧钛(TiO(acac)2)是一种有效的酯交换用催化剂,具有良好的催化性能. 在优化的条件(n(PA)=0.8 mol, n(DMC)/n(PA)=1/2, n(TiO(acac)2)/n(PA)=0.006, θ=180 ℃, t=4 h)下, DMC转化率可达74.9%, DPC和甲基苯基碳酸酯(MPC)的选择性分别可达38.9%和56.9%.     

助剂对Co／HMS催化剂结构和F-T合成性能的影响

详细研究了钍、锆、锗及铈助剂对钴质量分数为15％的Co／HMS催化剂结构、 F-T合成CO转化率、CO2选择性及烃分布的影响,结果表明：钍能适当提高F-T合成 活性,且低温下具有较强的链增长能力;锆、锗、铈降低了催化剂CO转化率,催化 剂加氢能力变强,导致低碳烃增加较快,汽柴油馏分段减低,相应的链增长能力降 低,并以锰和铈较为明显;XRD,TPR及TG表征表明：锆和铈可提高催化剂Co还原度 ,但F-T合成反应时金属Co易披氧化,反应中金属Co量明显减少,CO转化率降低, 并以铈最为显著;Th助催化剂Co还原度稍有减低,Co分散度高于Co／HMS,且反应 中金属Co较为稳定,Co转化率得以提高;添加Mn助剂后,催化剂难以还原,反应中 活性相金属Co量较小,CO转化率较低．     

助剂含量对CuLi/AC 催化剂结构及甲醇氧化羰基化反应性能的影响

采用微波辐射法制备出不同助剂含量的CuLi/AC(活性炭)催化剂, 考察了其在甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)反应中的催化性能, 使用X射线衍射、 扫描电子显微镜、 比表面积、 H₂程序升温还原、 X射线光电子能谱和CO程序升温脱附对催化剂的结构进行了表征. 研究结果表明, 添加适量的Li有助于铜物种还原为低价态的Cu⁰, 形成颗粒尺寸更小、 分布更加均匀的铜纳米颗粒, 并高度分散在活性炭载体表面. 催化剂活性与表面单质铜的含量有关, 即Cu⁰是催化剂的主要活性物种, 并且Cu⁰的晶粒尺寸越小, 催化剂活性越好. 添加Li后增加了催化剂表面的CO弱吸附位, 有利于CO对Cu-OCH₃的插入反应, 因此提高了催化活性. 随着Li含量的增加, DMC的时空收率逐渐升高, 当Li添加质量分数达到0.15%时, DMC的时空收率达到最高值540.6 mg·g^-1·h^-1, 甲醇转化率为4.5%, DMC选择性为81.4%.