己烯氢羧基化反应中钯膦催化剂作用机理的原位红外光谱研究

用原位红外光谱研究了在合成气压力下钯-膦催化剂(PdCl2(PPh3)/PPh3和2-乙基己醇存在下己烯的氢羧基化.结果表明羰基钯中间体最先形成并和醇反应形成氢羧基化钯.然后是连续地进行烯烃插入,羰基配位和醇解得到酯,并重新生成(R'O)Pd(CO)(PPh3)2中间体.     

铁、钴催化剂乙烯聚合原位紫外-可见光谱研究

利用乙烯常压聚合原位紫外 可见 (UV Vis)光谱技术 ,对 3个铁、钴络合物作为催化剂前体的催化剂体系进行了研究 .3个铁、钴络合物分别为 2 ,6 双 [1 (2 ,6 二甲基苯基亚胺 )乙基 ]吡啶二氯化铁 (a)、2 ,6 双 [1 (2 ,4,6 三甲基苯基亚胺 )乙基 ]吡啶二氯化铁 (b)和 2 ,6 双 [1 (2 ,6 二异丙基苯基亚胺 )乙基 ]吡啶二氯化钴(c) .实验结果表明 ,MAO对络合物催化剂前体的活化作用是一个快速过程 ;在聚合条件下分别观察到 5 6 0、6 30和 5 80nm的活性峰 ,考察了它们在聚合过程中的生长和在加入无水乙醇逐步使催化剂中毒时活性峰的消失规律 .对催化剂活性物种的结构和聚合机理进行了探讨     

FCC汽油选择性HDS催化剂的原位红外光谱研究

采用器外预硫化法制备了碳纳米管(CNT)负载的硫化态Co-Mo-S选择性加氢脱硫催化剂.应用原位红外技术(in-situ IR)对选择性加氢脱硫催化剂(Co-Mo-S/CNT)的表面吸附烯烃特性和HDS过程进行了动态研究.原位红外光谱数据表明:1-辛烯在Co-Mo-S/CNT催化剂表面很容易发生加氢饱和,150℃时完全反应;二异丁烯较难加氢,340℃下归属于=C-H伸缩振动吸收峰的3081cm-1特征峰依然很明显;噻吩的特征峰在280℃左右完全消失,Co-Mo-S/CNT催化剂对二异丁烯和噻吩具有很高的选择性HDS活性,噻吩和二异丁烯在Co-Mo-S/CNT催化剂上的吸附发生在不同的活性位上,不存在相互影响.     

铑膦络合催化剂活化过程的“原位”红外研究

本文研究了正丁醛溶剂中Rh(acac)(CO)(Pph_3)在不同条件下的活化过程及各种络合物间的转化关系,在反应条件下检出了活性组分,并发现活性组分会部分歧化为三羰基物与单羰基物。实验中检测到一些多羰基化合物,并发现体系生成的二聚物可分成无桥联与有桥联羰基两种络合物。     

铜系催化剂低压合成甲醇的原位红外光谱研究

本文运用本组设计和制作的高压原位红外池, 在反应条件下对铜催化剂的表面吸附态进行了原位检测。测到了表面吸附态和等的特征吸收峰。证实了CO和H_2在同一类活性中心上的竞争吸附, 并对其竞争吸附的能力作了考察。据此提出了该体系的吸附机理。在反应条件下, 检测到可判断为和M—O—CH_2OH等表面反应中间物的红外吸收峰。根据在不同温度和原料气组成下表面态的变化规律, 提出了合成反应是通过多途径进行以及CO_2对实现多途径起了重要作用的机理假设。     

超细钴纳米粒子催化1-己烯低压氢甲酰化反应的原位红外光谱研究

利用原位透射红外光谱研究了2.8 nm超细钴纳米粒子在2~3 MPa合成气(CO:H₂ = 1:1)和100 ^oC条件下催化的1-己烯氢甲酰化反应. 结果表明, 在反应中出现与Co₂(CO)₈类似的红外吸收峰(2071, 2041和2022 cm^-1), 被证明是不同Co位点端式吸附CO. 首次观测到了位于2054 cm^-1处吸收峰处的物种, 可能归属为RCH₂CH₂COCo. 通过此中间物种,产物醛可以在钴催化剂表面经由结合一个氢原子脱除反应而获得.     

β沸石催化剂上丙烯水合醚化反应的原位红外光谱研究

 采用原位红外光谱技术，对β沸石催化剂上的丙烯水合醚化反应过程进行了研究，并结合催化剂的表面酸性进行了讨论．丙烯水合及异丙醇脱水反应主要在催化剂的B酸中心上进行，而丙烯与异丙醇的醚化反应则主要依赖于催化剂的L酸中心．对于丙烯水合醚化反应，催化剂必须具有一定量的B酸中心，合适的B酸／L酸比例是催化剂同时具有高活性和高二异丙醚（以下简称异丙醚）选择性的关键．     

有机膦配位催化剂的结构与活性关系 Ⅶ．碱性添加剂作用的原位红外光谱研究

本文报导了应用加压原位红外光谱技术考察ＫＯＨ添加剂对钴－膦催化剂平衡系统的组成及催化活性物种的影响．结果表明，羧酸钴─三烷基膦组成的二元体系催化剂在烯烃氢甲酰化条件下生成了游离的羧酸使烯烃异构化副反应增加．添加适量的ＫＯＨ，组成钴－膦－钾三元体系催化剂，中和了部分游离羧酸，使烯烃异构化副反应显著减少．但是ＫＯＨ过量时，在催化剂平衡体系中生成较多的非活性的［Ｃｏ（ＣＯ）_４］－离子，使催化活性物种ＨＣｏ（ＣＯ）_３Ｌ的浓度明显减少．从而降低了高碳醇的生成速度．     

原位红外光谱研究镧对负载钯催化剂上甲醇车尾气氧化机理的影响

在色谱微反装置上考察了负载Pd催化剂的甲醇深度氧化性能.结果表明,在γ氧化铝载体中,添加镧对负载Pd催化剂催化活性和选择性影响较大,甲醇氧化含氧中间物含量大大降低.利用insituFTIR技术测定了镧改性后的负载Pd催化剂表面的吸附物种和表面的程序升温反应,对负载Pd催化剂甲醇深度氧化反应机理进行了探讨.     

担载液相催化剂的研究——Ⅳ.催化剂的原位红外光谱表征

本文利用原位红外光谱方法对铑基担载液相催化剂(SLPC)在接近于实际反应条件下进行了表征。结果表明,新鲜催化剂上,铑膦络合物主要以二聚物的形式存在,如Rh_2(CO)_2(PPh_3)_4而在合成气或反应气氛中,催化剂铑膦络合物以单核络合物HRh(CO)_2(PPh_3)_2的形式存在。文中还对SLPC在CO,H_2,C_2-H_4,空气和HCl中处理时铑络合物种的变化进行了原位观察。实验结果表明,SLPC上活性铑络合物与对应的均相过程完全一致,进一步证实了SLPC催化在微观上就是一个均相催化过程。     

氨基膦酸树脂的红外光谱研究

苯乙烯—二乙烯苯共聚体经氯甲基化,胺化和膦酸化而制得了离子交换树脂。本文测定了离子交换树脂合成过程中的每一个中间产物和含有Cu~(2 )、Ni~(2 )、CO~(2 )、Mn~(2 )、Ca~(2 )的离子交换树脂的红外光谱图。研究结果表明,氨基膦酸树脂络合金属离子后,1215cm~(-1)峰减弱,络合容量与破坏氢键有关的P=0吸收峰1215cm~(-1)减弱的程度有关。其顺序为:Cu~(2 )>Ni~(2 )>Co~(2 )>Mn~(2 )>Ca~(2 )同时,根据1090cm~(-1)峰位移的大小可判断树脂上N原子对金属离子的配位能力,从而有可能通过红外光谱研究氨基膦酸树脂对金属离子的选择性。     

原位ATR红外光谱研究超临界条件下酯交换反应过程与机理

在温度15℃~300℃和压力0.1MPa~25MPa下,采用原位ATR(Attenuated Total Reflectance)红外光谱技术研究高温高压条件下甲醇、乙醇和丙醇的分子间氢键和分子内化学键随温度和压力的变化及亚/超临界甲醇条件下醇油的混合与酯交换反应过程与机理。纯物质的红外光谱研究表明,在压力高于14MPa时,随温度由15℃升高到250℃,甲醇、乙醇和丙醇的分子间氢键减弱,减弱程度最大的温度为75℃~225℃;但温度升高对甲基的振动没有影响,当温度超过225℃后,甲醇的羟基振动峰发生明显分峰,而乙醇和丙醇的羟基振动峰未发现分峰变化;在整个温度和压力范围内,三油酸甘油酯的红外光谱图未发生明显变化。醇油混合与酯交换反应过程的红外研究表明,在14MPa时,当温度超过185℃后甲醇与三油酸甘油酯完全互溶,两者形成均相;当混合体系温度超过220℃时,甲醇与三油酸甘油酯开始发生酯交换反应。因此,超临界甲醇条件下的酯交换是均相反应,而且氢键变化不是导致酯交换反应的主要原因,高温高压条件下C－OH键振动形式的变化,即出现C⁺…O^-…H⁺振动使小分子醇的亲电性和亲核性均增强是导致超临界无催化酯交换反应快速进行的主要原因。     

担载的铂钴异核金属簇络合物催化剂的红外光谱研究

采用原位红外光谱技术研究了担载于TiO_2、SiO_2和Al_2O_3上的Pt_2Co_2(μ-CO)_3(CO)_5(PPh_3)_2异核金属簇络合物在真空和空气中的脱羰基作用,结构变化过程及由此制得的分散型金属催化剂上CO的吸附态.结果表明,该金属簇络合物在担载后其结构没有发生明显变化.担载在TiO_2上的络合物在真空中加热时,随温度升高逐渐脱去羰基,其中桥羰基更易脱去,在100℃时便完全脱除,而端羰基在200℃时才完全脱除.样品完全脱羰基后可成为具有吸附CO能力的分散型铂金属催化剂,吸附的CO以线式存在,而且在真空中可逆吸附.     

低压醛化钴-膦系催化剂结构和性能的研究

本文报导了与文献上高压二步法不同的低压一步法制备的钴膦系醛化催化剂的结构和活性的初步研究结果。化学分析和红外光谱鉴定结果表明它与高压二步法制得的催化剂的结构相同,为[Co(CO)_3PBu_3]_2。 还探讨了催化剂长期使用中失活的原因,初步找到了用一氧化碳再生的方法。对失活和再生机理作了讨论。     

Cuβ催化剂上氧化羰基合成碳酸二甲酯的原位漫反射红外光谱研究

采用原位漫反射红外光谱法研究了Cuβ催化剂上氧化羰基合成碳酸二甲酯(DMC)的反应机理,考察了甲醇、一氧化碳和DMC的单独吸附及混合气吸附。结果表明,Cuβ催化剂上只存在一种活性位,位于六元环中;氧气能够氧化吸附态的甲醇产生甲氧基和水;DMC吸附在Cuβ催化剂上时,以羰基中的氧原子吸附在活性位上更加稳定;反应存在生成单甲氧基物种和双甲氧基物种两条路径,单甲氧基物种与CO反应生成单甲基碳酸盐物种(MMC),MMC再与甲氧基反应生成DMC;CO插入双甲氧基物种也可以得到DMC。在Cuβ催化剂上更倾向于进行CO插入双甲氧基物种这一路径。     

有机膦配位催化剂结构与活性的关系 Ⅱ.配位体调变效应的加压原位红外光谱研究

应用加温加压原位红外光谱技术，考察了７种不同结构的有机膦配位体的电子授予能力、钴－膦羰基配合物的稳定性及其烯烃氢甲酰化催化活性等三者之间的关系．结果表明，配位体的电子授予能力强，则钴－膦羰基配合物的稳定性好，烯烃氢甲酰化活性亦高；反之亦然．对于烯烃氢甲酰化制脂肪醇的钴－膦催化剂，选择配位能力较强的三烷基膦类型的配位体较为适宜．     

铑膦络合催化剂失活机理研究

利用动力学实验装置及加温加压“原位”红外光谱和紫外光谱等检测手段,研究了氧、氯、硫及其化合物对铑膦络合物催化丙烯氢甲酰化反应的影响及作用机理。实验表明,上述物质能与催化剂的配位体三苯基膦及铑中心金属发生反应,其结果破坏了催化剂的活性结构,导致催化剂失活。不同的氯化物和硫化物对催化性能影响程度有明显差别。实验并证明,氧中毒是暂时性的,而氯中毒是永久性的。     

褐煤中水分的原位漫反射红外光谱研究

采用漫反射红外光谱(DRIFT)法,以140℃时褐煤的单光束图为背景研究了两种褐煤中的水分.结果表明,褐煤中水分的含量与光谱图相应区域的积分面积呈线性关系;在计算煤中水分形成的氢键键能的基础上,讨论了水分与煤表面间的氢键相互作用;根据DRIFT谱,将煤中的水分分为游离态的水与以弱氢键与煤表面结合的水和与煤形成强氢键的水.低于80℃时主要脱除前者,而高于80℃则主要脱除后者.