NO在氧化铝负载的Pd催化剂上吸附的TPD-MS研究

消除汽车尾气中的氮氧化物(NOx)对保护大气环境有着重要意义.为了除去NOx,已经进行了许多卓有成效的研究,例如NOx在分子筛上的直接分解和催化还原,在贵金属三效催化剂上的还原等.     

合成羟胺催化剂Pd+Pt/C的制备

己内酰胺（ＣＰＬ）是重要的化工原料之一，用于合成纤维、锦纶帘子布、尼龙６工程塑料等．目前，我国大型己内酰胺生产装置中，都采用较先进的由荷兰ＤＳＭ公司发展起来的羟基胺磷酸盐肟法（ＨＰＯ）．合成ＣＰＬ过程中主要中间原料羟胺（ＨＹＡＭ）的生产，是在磷酸体系...     

NO 和 NO2 在 V2O5/AC 催化剂表面的反应行为

 采用程序升温脱附、在线质谱和原位漫反射红外光谱等手段, 比较了 NO 和 NO2 在 V2O5 及 V2O5/AC 催化剂表面的选择催化还原 (SCR) 反应行为. 结果表明, 氨以质子态 NH4+和共价态 NH3 分子两种形态吸附于纯 V2O5 表面, V=O 为氨的主要吸附活性位. 无氧状态下, NO 和 NO2 皆可与吸附于 V2O5 表面的 NH3 反应, 并且 NO2 与吸附态 NH3 的反应活性高于 NO. 但在 V2O5/AC 催化剂表面, 同样在无氧条件下, NO 几乎不与吸附态 NH3 反应, 而 NO2 却可以反应并生成 N2. 在 V2O5/AC 表面, NO 很容易被气相 O2 氧化为 NO2, 然后参与 SCR 反应. 可见, NO2 是 NO 在 V2O5/AC 表面发生 SCR 反应的中间体.     

Pd/TiO2催化剂上氢气选择性催化还原NOx的研究

氮氧化物(NO_x)的控制是当前环境催化领域研究的热点.氢气选择性催化还原NO_x (H_2-SCR)近年来引起研究者的高度关注.在H_2-SCR反应中, NO_x可在较低的温度(100–300°C)下被还原,并且过量氢气会与氧气反应生成水,不会导致二次污染.研究表明, Pd基催化剂在H_2-SCR反应中具有良好的活性,并且其催化活性与Pd的化学价态密切相关, Pd~0较Pd2+具有更高的催化活性.鉴于Pd的化学价态与催化剂的制备方法密切相关,本文通过浸渍法、沉积–沉淀法和聚乙二醇还原法分别制备了Pd/TiO_2 (IM)、Pd/TiO_2 (DP)和Pd/TiO_2 (PR)催化剂,研究了不同方法制得的Pd/TiO_2催化剂对H_2-SCR的催化性能.实验结果表明,与Pd/TiO_2 (IM)和Pd/TiO_2 (DP)相比, Pd/TiO_2 (PR)催化剂的催化活性明显提高,并且温度窗口显著拓宽.为了揭示Pd/TiO_2 (PR)催化剂具有高活性的原因,对Pd/TiO_2 (IM)、Pd/TiO_2 (DP)和Pd/TiO_2 (PR)催化剂进行了一系列分析表征.XRD分析表明,在三种不同方法制备的Pd/TiO_2催化剂上,活性组分Pd高度分散在TiO_2表面.TEM结果也证实了Pd高度分散在TiO_2表面,并且在Pd/TiO_2 (PR)催化剂上, Pd颗粒粒径(1.02 nm)最小,这可能是Pd/TiO_2 (PR)催化剂具有高活性的原因之一.XPS分析表明,在Pd/TiO_2 (IM)和Pd/TiO_2 (DP)催化剂中, Pd主要以Pd2+的形式存在;而在Pd/TiO_2 (PR)中, Pd则以Pd~0的形式存在,高分散的Pd~0有利于H_2-SCR反应的进行.同时, Pd/TiO_2 (PR)中表面吸附氧(Oα)含量明显高于Pd/TiO_2 (IM)和Pd/TiO_2 (DP),较高含量的Oα能有效促进NO_x的吸附与活化,从而促进NO_x还原反应的进行.通过原位漫反射红外光谱(In-situDRIFTS)分析发现,与Pd/TiO_2 (IM)催化剂上NO+O_2稳态吸附的光谱相比, Pd/TiO_2(PR)催化剂上螯合亚硝酸根和单齿亚硝酸根的特征峰明显增强.同时观测到Pd~0上吸附的单齿亚硝酰基特征峰,由此进一步证实在Pd/TiO_2 (PR)催化剂中Pd以Pd~0的形式存在.NO+O_2→H_2 (或H_2+O_2)→NO+O_2瞬态吸附研究表明, Pd/TiO_2 (PR)催化剂上吸附的NO_x具有高的反应活性,并且吸附态NO_x和H_2(或H_2+O_2)反应可生成中间产物NH3, NH3可进一步与NO_x反应.Pd/TiO_2 (PR)催化剂上高分散的Pd~0以及在反应条件下表面生成的更多螯合亚硝酸根和单齿亚硝酸根反应中间体是其具有高H_2-SCR催化性能的主要原因.     

负载Pd催化剂的表面碱性和NO吸附关系

催化消除汽车尾气中氮氧化物（ＮＯｘ）物种在大气环境保护方面有着重要意义．随着环保法规的越来越严格,研制活性更高,稳定性更好的 ＮＯｘ催化剂势在必行．贵金属 Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ三效催化剂（ＴＷＣ）能够同时去除 ＮＯｘｓ、ＣＯ、ＨｘＣｙ三种污染物,生产工艺比较成熟．其中Ｒｈ是公认的促使ＮＯｘ还原为Ｎ２的最有效组分,但Ｒｈ的价格较高且资源贫乏,限制了其实际应用．所以人们一直尝试采用一种廉价的替代品．单Ｐｄ的三效催化剂,由于其相对低廉的价格,较好的耐高温性能,有可能是合适的选择［１－２］．此外,以ＮＨ３为还…     

负载Pt,Pd催化剂上NO—TPD和NO催化还原性能

负载Ｐｔ、Ｐｄ催化剂上ＮＯ－ＴＰＤ和ＮＯ催化还原性能１）钟依均（浙江师范大学化学系金华３２１００４）罗孟飞周碧袁贤鑫（杭州大学催化研究所杭州３１００２８）关键词负载Ｐｔ、Ｐｄ催化剂ＮＯ－ＴＰＤＣＯ－ＮＯ反应分类号Ｏ６４３．３２氮氧化物（ＮＯｘ）污染是...     

Pd/C催化的对异丁基苯乙酮加氢反应

２（４异丁基苯基）丙酸（俗称布洛芬）是一种重要的解热镇痛消炎药物［１］,经典的生产路线是由异丁基苯出发,经弗克反应、达村缩合,最后经氧化制得［２］;其合成步骤多,成品精制难,生产成本高．美国于１９９２年通过１（４异丁基苯基）乙醇（ＩＢＰＥ）羰...     

NO的催化氧化

采用傅里叶变换红外光谱定量分析方法研究了γ－Ａｌ２Ｏ３,ＴｉＯ２和硅胶负载的金属氧化物和贵金属催化剂对ＮＯ催化氧化反应的活性,考察了反应温度、活性组分负载量、空速及预氧化还原处理等因素对催化剂活性的影响,并以ＮＯ的催化氧化机理为基础,对各种因素影响机理进行了分析,实验结果表明,ＭｎＯ,Ｃｒ２Ｏ３和Ｃｏ３Ｏ４催化剂的活性较好：预处理条件对贵金属催化剂Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３的活性影响较大,不同载体及不同的活     

Pd/C催化Suzuki反应合成4-联苯甲酸

通过芳基卤代物和芳基硼酸合成联苯类化合物的Suzuki-Miyaura偶联反应被广泛应用于天然产物,药物和功能材料的合成。然而目前本科教学中极少有相关实验,主要是由于传统的Suzuki反应条件通常需要昂贵的含配体Pd催化剂,反应溶剂大多含有诸如甲苯或者1,4-二氧六环等有毒害溶剂,反应过程需要惰性气体氛围,且大多需在加热反应8 h以上。这些限制极大地阻碍了本科生开展这一重要的有机化学实验。本文介绍了改进的Suzuki反应条件：无配体Pd/C作为催化剂,乙醇和水的混合溶剂作为反应溶剂,并且室温搅拌半小时反应即可结束,反应全程敞口需要空气(氧气)的辅助而不是惰性氛围。在此条件下,以苯硼酸与4-溴苯甲酸为原料,碳酸钾作为碱,高效合成了4-联苯甲酸。相比传统Suzuki反应条件下催化剂均为一次性使用,不可回收,本实验中回收的Pd/C催化剂可循环使用5次以上而几无活性损失。本实验项目从成本,可操作性,绿色环保等角度为本科生熟悉Suzuki反应提供了可能。     

高效组合型 Pd/C 催化剂用于 Suzuki 偶联反应

 采用有机金属 Pd2(dba)3 (dba 为二亚苄基丙酮) 还原分解法制得均匀分布的 Pd 纳米颗粒 (粒径为 3~6 nm) 混合液, 并用活性炭直接吸附得到了组合型 Pd/C 纳米催化剂. 采用透射电子显微镜、X 射线光电子能谱和 X 射线衍射等手段测定了催化剂表面 Pd 颗粒大小分布、晶型和化学态等. 将该催化剂用于 Suzuki 碳-碳偶联反应, 其催化活性比浸渍法制备的 Pd/C 催化剂高 2 倍以上. 以溴代芳烃为底物时, 在 80 oC 下 0.5 h 后偶联产物收率可达 98% 以上. 以邻氯硝基苯为底物时, 在 110 oC 下 1 h 后偶联产物收率可达 64%; 延长反应时间, 产物收率可达 90% 以上.     

Pd/SWNTs负载型催化剂的制备及其催化性能

利用单壁碳纳米管(SWNTs)自身的还原性, 将PdCl2溶液中的Pd2+直接还原成金属Pd负载在SWNTs表面上, 制备了具有良好催化性能的Pd/SWNTs负载型催化剂. 通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG)对Pd/SWNTs 进行了表征, 并利用Suzuki反应对Pd/SWNTs的催化性能进行了测试. 实验结果表明, 用SWNTs与12 mmol·L-1的PdCl2的水溶液直接作用, 得到Pd/SWNTs催化材料的Pd负载量达到14.13%(w, 质量分数), 颗粒分散均匀, 粒径小(2 nm左右), 与SWNTs结合紧密; 用经过H2还原的Pd/SWNTs作催化剂, 在90 ℃下进行Suzuki反应, 30 min后反应就基本完成, 其联苯的产率达到98.10%, 催化活性较高, 可望广泛用于有机合成反应.     

落叶松多聚原花色素的Pd/C催化氢解反应研究

以落叶松（IAlrix gmelini）树皮中提取的多聚原花色素为原料,通过Pd／C催化氢解反应制备低聚原花素。研究了反应温度、时间、压力和催化剂用量对低聚原花色素生成率和多聚原花色素转化率的影响。结果表明,采用催化氢解反应可使落叶松多聚原花色素降解为低聚原花色素。以70％乙醇水溶液为介质时的较优反应条件是：反应温度为80℃、反应时间为200min、氢气压力为3MPa、Pd／C催化剂用量为0．2％。在此条件下多聚原花色素的转化速率≥90％,低聚原花色素的生成率≥75％。HPLC分析表明,落叶松多聚原花色素降解产物与葡萄籽低聚原花色素的典型成分一致。     

用改进液相还原法制备Pd/C催化剂

研究了用改进液相还原法制备用作直接甲酸燃料电池(DFAFC)的炭载Pd(Pd/C)阳极催化剂制备方法,研究发现在滴加还原剂NaBH4之前,在PdCl2溶液中滴加NaOH溶液后,制得的Pd/C催化剂中Pd粒子的平均粒径和相对结晶度均比不加NaOH的小。 而且Pd粒子的平均粒径和相对结晶度与加入的NaOH溶液和PdCl2溶液的浓度比有关。 在未加NaOH时制得的Pd/C催化剂中Pd粒子的平均粒径和相对结晶度分别为20.2 nm和6.29,当加入的NaOH溶液和PdCl2溶液的浓度比为10时得到的Pd粒子的平均粒径和相对结晶度适中,分别为6.7 nm和3.45,因此,制得的Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性均要比其它NaOH溶液和PdCl2溶液的浓度比时制得的Pd/C催化剂要好。 且该制备方法简单,具有潜在的应用前景。     

Pt/HM,Pd/HM催化剂上NO-TPSR和CO-NO反应

消除NO对大气的污染，人们进行了广泛的研究，其中选择性催化还原是常用的方法[1]．众所周知，分子筛是常用的NO选择性还原催化剂载体，熊金保等[2]考察了Cu-ZSM-5催化剂表面NO的程脱产物，认为NO只吸附在Cu上，载体ZSM-5不吸附NO，Alvarez等[3]认为Na－ZSM-5和NaY表面有少量吸     

助剂对Pd/γ-Al2 O3催化剂上NO选择催化还原的影响

研究了含氧条件下钯催化剂上进行丙烯选择催化还原NO的反应,考察浸渍法制备的Pd/γ-Al2O3催化剂中加入碱(土)金属或稀土氧化物助剂对NO转化率的影响,并对催化剂进行了XRD表征及在氧化气氛中饱和吸附NO后的TPD研究.结果表明,助剂CeO2、 Li2O能较大幅度提高催化剂的低温活性,使NO的最高转化率增加1～3.5倍.Pd/CeO2-Al2O3、 Pd/Li2O-Al2O3催化剂有较高的Pd分散度及较强的NO解离吸附能力.并讨论了NO、 N2O、 NO2-和NO3-等吸附态物种在催化剂表面的形成及脱附特性对催化剂选择催化还原NO性能的影响.     

双功能Pd/ZrHP催化剂的制备及其在苯酚选择性加氢反应中的应用

苯酚加氢制备环己酮是合成纤维（尼龙）生产过程中的重要环节。采用微波法快速合成了具有层状结构的固体酸（磷酸氢锆,ZrHP）和ZrHP负载的Pd催化剂,利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、高倍透射电子显微镜（HRTEM）、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）和程序升温脱附（TPD）技术对催化剂的结构、形貌和表面特性进行了详细的表征,并将其应用于苯酚选择性加氢制环己酮的反应中。研究发现：在温和条件（100℃,1.0 MPa H₂）下,Pd/ZrHP比传统的氧化物（Al₂O₃、SiO₂、MgO）、分子筛（H-Beta）、活性炭（XC-72）负载的Pd催化剂具有更高的活性和稳定性,催化剂表面Pd原子的比活性最高可达612.2 h^-1,并且经过5次循环使用后催化剂无明显失活。结合表征结果推断,金属中心Pd与ZrHP表面的酸性位点之间的协同作用可能是影响苯酚加氢产物停留在环己酮阶段的关键因素。     

Heck型交叉偶联反应用负载型Pd催化剂的催化性能

由于催化活性与立体选择性高,Pd催化剂广泛应用于Heck型交叉偶联反应,其催化机理通常依次包括Pd(0)氧化加成、加成、β-H消除、还原性消除等四步。对于无机非金属、有机高分子及有机-无机复合材料负载型Pd催化剂,Pd浓度的升高增大了催化表面积,Pd-载体吸附作用的加强、载体尺寸的减小及表面结构性的增加提高了Pd的分散度; Pd不饱和配位活性位的增多促进了其与反应物形成配位中间体,溶剂对载体溶胀度的增高扩大了Pd与反应物的有效接触面积,而碱的碱性与用量的增加加速了Pd在催化循环中的再生,这些均提高了Pd的催化活性。然而,随着反应温度的升高,Pd的催化活性一般先升高,至某一适中温度时达到最高值,之后因Pd的热聚集过于显著转而降低。研发催化机理明确、催化活性高、立体选择性强、可重复使用性好的负载型Pd催化剂为Heck反应研究的发展趋势之一。     

In/HZSM-5催化剂上CH4选择还原NO的研究: 反应条件对催化剂性能的影响

用浸渍法制备的In/HZSM-5催化剂在甲烷还原一氧化氮反应中显示了很高的活性,500℃时,氧化氮的转化率可达100%.过量氧气的存在并没有对催化剂的活性产生很大的影响,这可能与In/HZSM-5催化剂上甲烷选择还原一氧化氮的反应机理有关.随着反应气体空速的增大,氧化氮的转化率缓慢下降,同时,甲烷的转化率也缓慢下降.这说明还原剂甲烷的适度活化在本反应中起着关键作用.