乙烯在ZSM-5催化剂上低聚反应规律的研究

在固定床微反装置上,采用ZSM-5分子筛催化剂,考察了不同条件下乙烯的低聚反应。结果表明,适宜的条件可以抑制副反应,提高产物中丙烯与丁烯的选择性。随反应时间的延长,催化剂因积炭而失活,乙烯转化率由初始的96.2%降至6h后的41.1%,丙烯和丁烯选择性增加。提高乙烯空速可有效抑制氢转移反应从而提高烯烃选择性,根据不同转化率对应的产物分布,得到了ZSM 5催化剂上乙烯低聚的反应路径。乙烯转化率随反应温度的升高先增加后降低,500℃时达到最大值为88.0%,主要产物LPG组分中烷烃居多。提高反应压力有利于低聚反应进行,可以显著提高乙烯转化率,但不利于生成丙烯和丁烯。     

催化剂体系R′Ti(OR)_nCl(4—n)-(烯烃)的EHMO的研究

在Zicglet-Natta型催化剂体系中,我们以烷氧基氯化钛Ti(OR)_nCl_(4-n)(全文中n=1,2,3,4)作为丙烯定向聚合的催化剂组份,发现随着取代基(—OR)数目的增加,催化活性逐渐降低。为了深入了解络合催化剂中配位体的改变对催化活性的影响,我们用EHMO方法对催化剂体系R′Ti(OR)_nCl_(4-n)-(烯烃)进行了理沦研究,得到了与实验结果相一致的结论。     

新型TiCl4(Ni(acac)2复合催化剂乙烯聚合反应

乙酰丙酮镍;四氯化钛;四氯化硅;新型TiCl4(Ni(acac)2复合催化剂乙烯聚合反应     

(Cp_2Ti)_2AlH_4CH_3,(Cp_2Ti)_2AlH_4Cl和(Cp_2Ti)_2AlH_4BH_4配合物的电子结构和催化活性

本文用CNDO方法研究了配合物(Cp_2Ti)_2AlH_4CH_3(Ⅰ),(Cp_2Ti)_2AlH_4Cl(Ⅱ)和(Cp_2Ti)_2AlH_4BH_4(Ⅲ)的电子结构和其催化活性的关系。结果表明,从Ⅰ到Ⅲ,随着Ⅹ吸电子能力增加,HOMO能量、在HOMO中氢桥骨架(Ti(μ-H)_2AlX(μ-H)_2Ti)成分、Al原子的电荷密度以及在LUMO中Ti原子成分均依次下降,但Ti—H键级依次上升,这些与在烯烃加氢和烯烃异构化反应中,Ⅰ的催化活性最强,Ⅱ其次,Ⅲ最弱这一实验结果相符。     

新型TiCl_4/Ni(acac)_2复合催化剂乙烯聚合反应

制备了 Ti Cl4/ Ni(acac) 2 / Mg Cl2 -Si O2 -Zn Cl2 / Al R3复合催化剂 .研究了促进剂四氯化硅 (Si Cl4)和各种聚合条件对乙烯聚合的影响及其表观聚合动力学 .用 DSC、IR、1 3C NMR对聚合产物进行了结构性能的分析和表征 .结果表明 ,促进剂 Si Cl4有很好的提高催化效率的作用 ;Ti Cl4/ Ni(acac) 2 复合催化剂有催化乙烯齐聚和原位共聚功能 ,获得了熔点和结晶度较低的、有一定支化度的中、低密度聚乙烯 .     

齐格勒型催化剂钛的价态对乙烯高聚或低聚的作用

考察了TiCl_4-AlC_2H_5Cl_2催化体系中钛的价态对乙烯高聚或低聚的影响。Ti(Ⅳ)与Ti(Ⅲ)形成不同的活性中心,乙烯在Ti(Ⅳ)活性中心上生成低聚物,在Ti(Ⅲ)活性中心上生成高聚物。当这两种活性中心共存时互不干扰,同时生成相应的低聚物和高聚物。链转移速度在Ti(Ⅳ)活性中心上比在Ti(Ⅲ)上至少大两个数量级,而链增长速度则在同一个数量级。说明在此体系中,由于价态变化而改变的β-H转移速度是决定生成高聚物或低聚物的主要原因。     

Ti(OR)4类化合物与一些醇及其衍生物交换反应的规律

我们在探讨Sharpless不对称环氧化反应机理,提高水溶性环氧醇产率,以及改进杂氮钛三环化合物合成方法的工作中,遇到了Ti(OR)_4类化合物与一些醇及其衍生物的配体交换反应。找出这类反应的规律,将有助手以上问题的研究。     

Ti2(OMe)4/SiO2催化剂的制备及其合成碳酸二甲酯的反应性能

采用表面改性和离子交换法制备了SiO2负载的Ti2(OMe)4双核桥联配合物催化剂，用IR、TPD和微反技术考察了催化剂的表面构造及CO2和CH3OH在催化剂表面上的化学吸附和反应性能。结果表明：双核桥联配合物Ti2(OMe)4以Ti-O-Si键锚定在SiO2表面上；CO2在催化剂表面存在桥式和甲氧碳酸酯基两种吸附态，其中甲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。在150℃以下，CO2和CH3OH在Ti2(OMe)4/SiO2催化剂表面上高选择地生成碳酸二甲酯。     

含有NH2CH2CH2CH2NH2和o-C6H4(NH2)2配体的镍配合物的合成、结构和它们在乙烯聚合中的作用

两种镍的配合物[Ni(NH2CH2CH2CH2NH2)3]Cl2 (1)和[Ni(C6H4N2H4)2Cl2] (2)已经被合成并且通过红外和单晶X射线衍射分析对其进行了表征。在配合物1中,镍原子处于手性假八面体[NiN6]的几何构型中,它与三个1,3-丙二胺分子形成了三个六元环。在配合物2中,镍原子除了与两个o-苯二胺分子通过四个Ni-N键形成两个五元环外,它还与两个Cl原子配位形成了反式Ni-Cl2,这不同于以往报道过的镍的二胺配合物。这两个镍的配合物被MAO, MMAO或Et2AlCl活化后,对乙烯的二聚合或三聚合显示了很好的催化活性[对于配合物2,催化活性达到3.59×106 g mol-1 (Ni) h-1]。     

Ti(OC4H9)4-Al(C2H5)3催化剂的老化及其在乙炔聚合中的行为

Ti(OC_4H_9_4)-Al(C_2H_5)_3是乙炔聚合最常用的催化剂体系。催化剂中的两个组分一般在聚合前于反应器中就地混合后使用。它们在反应过程中不断地相互作用,包括络合物的形成、中心金属的烷基化、钛的还原等等,同时生成活性物种。因此,如果使催化剂先老化,然后再进行聚合反应,估计将会对它的反应行为有所影响。本文报道我们实验的主要结果。     

Na-W-Mn/SiO_2催化剂中Na对甲烷氧化偶联制乙烯的作用(英文)

采用常规浸渍法制备了一系列Na（wt％）含量不同的Na－W－Mn／SiO_2催化剂,在流动态微型固定床常压反应装置上评价了这些催化剂的甲烷氧化偶联（OCM）制乙烯催化反应性能,并进行了XPS、XRD表征。实验结果表明,Na含量为0．39wt％－2．34Wt％的Na－W－Mn／SiO_2催化剂具有好的甲烷氧化偶联制乙烯性能,此时Mn以对反应有利的晶相存在,同时由于Na的表面富集,引起W、Mn向催化剂表面发生迁移。由此可见,在Na－W－Mn／SiO_2催化剂中,Na是甲烷转化和乙烯生成不可缺少的活性组分之一。     

Ti(O-i-Pr)4-NaNp-N2固氮体系在PtCl2(PPh3)2存在下和H2的反应

1975年Chatt等采用质子酸对稳定的钼钨分子氮络合物进行还原质子化反应,取得了生成氨的结果.我们在1979年开展了过渡金属氢化物与稳定和不稳定的分子氮络合物反应的研究,同样也取得了生成氨的结果.这个结果为在温和条件下H_2和配位氮分子氢化反应制取氨准备了实验基础.采用的稳定分子氮络合物有[Mo(N_2)_2(dppe)_2](Ⅰ),trans-[Mo(N_2)_2(PMePh_2)_4](Ⅱ);不稳定固氮体系有[Ti(O-i-Pr)_4-NaNp-N_2]     

膦配体链长对锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂上氢甲酰化反应性能的影响(英文)

烯烃氢甲酰化反应产物醛是生产多种有机化合物的重要中间体,具有重要的工业价值.均相催化剂具有反应条件温和及催化效率高的优点,因而成为工业应用的主要催化体系,但催化剂分离复杂且昂贵.多相催化剂具有易分离和易回收的优点,但在氢甲酰化反应中的活性和选择性较低,因而大大阻碍了其在工业上的应用.为了得到兼具两种催化剂优点的新型催化剂,人们进行了数十年的研究,均相催化剂多相化便是其中一个研究热点.实现该策略最常用的一个方法是将均相催化剂固载到载体上,以此来达到催化剂易从反应物及产物中分离,同时保有高活性高选择性的目的.通过化学键将金属配合物的配体键合到载体上已经取得了一定的成功,但依然存在着活性组分流失和催化剂失活的问题.本课题组开发了一种锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2新型催化剂,在乙烯氢甲酰化反应中表现出卓越的稳定性,反应1000 h后依然没有出现活性下降和组分流失的现象,这是因为配体和活性金属同时被固载在载体SiO_2上.但是由于配体和活性金属都不能自由移动,很多配体不能与金属原子有效接触,起不到配位效应,因而催化剂活性仍不够高.因此,为了提高锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂的活性,我们合成了具有较长链长的膦DPPPTS,并与商业购买的链长较短的膦DPPETS做对比,研究锚合膦配体链长和催化剂活性的关系.使用N_2物理吸附、原位红外光谱(FT-IR)和固体~(31)P核磁共振(NMR)等探讨了膦配体链长影响催化性能的原因.固定床上乙烯氢甲酰化反应结果表明,当膦配体的链长增长一个亚甲基长度后,反应稳定后催化剂的活性提高了一倍以上.N_2物理吸附实验表明,延长配体的链长对催化剂结构性质的影响不大,因而也不会改变反应时的传质.催化剂吸附合成气(CO:H_2=1:1)的原位FT-IR结果表明,不同链长膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂上均原位生成了类似于用于均相氢甲酰化反应的Wilkinson型催化剂的活性物种HRh(CO)_2(DPPPTS)_2[或HRh(CO)_2(DPPETS)_2],以及吸附在Rh上的线式CO.这两种吸附物种均利于氢甲酰化反应的进行,其中以前者活性更好.从原位FT-IR结果同样看出,锚合链长较长的膦配体的催化剂(DPPPTS-Rh/SiO_2)上原位生成的活性物种量更多,因而催化活性更高.固体~(31)P NMR结果表明,催化剂上的膦以自由态的膦(高场峰β)和与Rh配位的膦(低场峰α)两种形式存在.α峰面积和β峰面积之比(r)越高代表与Rh配位的膦配体占总膦量的比例越高.发现DPPPTS-Rh/SiO_2催化剂的r值(1.31)高于DPPETS-Rh/SiO_2催化剂(1.05),即前者与Rh配位生成活性物种的膦配体的比例更高.结合原位FT-IR和固体~(31)P NMR的结果可知,链长较长的DPPPTS更容易与Rh配位,从而生成更多的铑膦配合物活性物种,因而催化剂活性更高.因此,增长锚合膦配体的链长有助于提高其修饰的Rh/SiO_2催化剂的活性.     

N_2O在Cu_xFe_(1-x)Fe_2O_4和Ni_xFe_(1-x)Fe_2O_4复合氧化物催化剂上的分解反应

用共沉淀法制备了一组具有尖晶石结构的Cu-Fe和Ni-Fe复合氧化物,用于有氧条件下催化分解N2O,考察了催化剂组成对催化活性的影响.用N2物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了结构表征.结果表明:在不同组成的Cu-Fe、Ni-Fe系列复合氧化物催化剂中,Cu Fe2O4和Ni Fe2O4对于N2O分解反应的初活性较高,这是因为Cu Fe2O4和Ni Fe2O4的比表面积较高、晶粒较小,而且其表面氧物种与金属(Cu2+、Fe3+)的化学作用较弱,氧物种易脱除、脱氧量较高.相比较而言,Ni Fe2O4催化剂上的N2O分解活化能低于Cu Fe2O4,Ni Fe2O4的初活性优于Cu Fe2O4.500℃连续反应100 h,Cu Fe2O4上的N2O转化率降至84.9%,而Ni Fe2O4上的N2O转化率一直保持99%,Ni Fe2O4有较高的催化稳定性.     

LiCl/SO2-4-ZrO2催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯

 用辅以回流处理的两步法制备硫酸化氧化锆(SO2-4-ZrO2), 再用浸渍法制备Li质量含量为0.5%～15%的LiCl/SO2-4-ZrO2催化剂. 650 ℃时,在Li含量为15%的催化剂上,获得了90.6%的乙烷转化率、85.9%的乙烯选择性和77.8%的乙烯收率,在24 h的实验考察中,乙烯的收率一直保持在71%以上. 采用X射线粉末衍射、低温N2吸附、程序升温脱附和X射线光电子能谱等对催化剂的体相结构、比表面积、表面酸碱性和表面元素组成等进行了表征. 结果表明, LiCl的添加使催化剂中四方相ZrO2的含量降低,比表面积减小,表面酸性减弱,乙烷氧化脱氢催化性能明显提高,但ZrO2的体相结构对其催化性能没有明显影响. 随着反应时间的延长, LiCl慢慢流失,催化剂的乙烯选择性逐渐下降. 与未经回流处理制得的硫酸化二氧化锆相比,采用回流处理后的ZrO2制得的SO2-4-ZrO2具有较大的比表面积,单位质量的样品可负载更多的LiCl, 有利于延缓催化剂活性因LiCl流失而下降.     

轴向配体对Rh2(OAc)4电子结构和氧化还原电位的影响

本文研究了Rh2(OAc)4配合物在14种非水溶剂中的电子吸收光谱和氧化还原行为.在弱σ-给电子配位体(二氯甲烷、二氯乙烷、丙烯碳酸脂、丙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丁腈、乙腈苯乙腈和硝基甲烷)情况下,Rh2(OAc)4同其形成溶剂化轴向配合物的氧化电位基本不变.然而,当强σ-给电子配体(吡啶、二甲基亚砜、亚磷酸三乙酯和三苯基膦)与Rh2(OAc)4形成轴向配合物时,产物的氧化电位明显地向阴极方向移动.用两种不同的电子构型解释了电化学数据以及Rh2(OAc)4轴向配合物的中性分子和阳离子游离基电子吸收光谱特征.14种溶剂给电子配位能力有如下顺序:二氯甲烷～二氯乙烷<丙烯碳酸脂<丙酮～四氢呋喃相似文献   

乙烯在纳米催化剂InVO4-TiO2上的可见光降解

The InVO₄-TiO₂ nano-crystalline photocatalyst was prepared by sol-gel method and characterized by DRS, FTIR, Raman and XRD. The photocatalytic activities of the prepared sample were investigated by photocatalytic degradation of ethylene in the gaseous phase under visible light irradiation (λ>450 nm). The results indicate that both of pure TiO₂ and InVO₄ or their simple mixture show no photocatalytic activities for degradation of ethylene under visible light irradiation. However, as-synthesized InVO₄-TiO₂ catalyzes the degradation of ethylene into CO₂ under visible light irradiation. In addition, the interaction between InVO₄ and TiO₂ results in some structural distortion to all the crystal forms of TiO₂ in as-synthesized catalyst InVO₄-TiO₂.     

(NH4)2SO4在TiO2表面上的行为研究

硫助金属氧化物(sulfate promoted metal oxides)是一类新型固体酸催化剂,可用于多种酸催化反应.用(NH_4)_2SO_4、SO_3、SO_2或H_2S 作为助剂,以Fe_2O_3、TiO_2和ZrO_2为底物均可制得硫助金属氧化物(SPMO).