超高交联树脂催化剂对水溶液中孔雀绿的催化降解研究

通过磺酸铁酞菁(FePcS)与氯甲基化交联聚苯乙烯进行Friedel-Crafts反应,合成了一种新型光反应催化剂(命名为C-FePcS).在可见光的照射下,加入适量的H2O2,该催化剂能非常有效地降解难生物降解染料孔雀绿(MG).实验结果表明,脱色率近100%,总有机碳(TOC)的去除率达到72%,而且该催化剂对反应环境的pH值不敏感.最后对光催化降解的机理进行了合理的推测.     

新型仿生光催化剂HMS-FePcS催化降解孔雀绿的反应因素及动力学

在可见光照射下,应用合成的新型仿生光催化剂HMS-FePcS,催化降解孔雀绿模拟废水.考察了温度、光源强度、催化剂用量、过氧化氢用量以及金属活性中心(Fe,Cu和Co)等一系列因素对降解反应的影响,得到了优化的反应条件.在此基础上推导出孔雀绿光催化降解的反应级数及反应速率常数.该降解反应分两个阶段,初始反应的速率与反应物的浓度无关,呈现出零级反应的特征;而后一阶段的反应呈现一级反应的特征.两段反应均可用经典的Langmuir-Hinshelwood多相催化动力学模型进行合理的解释.     

新型仿生光催化剂HMS-FePcS催化孔雀绿在可见光下的降解历程

在可见光照射下,采用合成的新型仿生光催化剂HMS-FePcS催化降解孔雀绿模拟染料废水.由不同反应时间段反应液的HPLC谱和MS谱中产物峰的变化可知,孔雀绿的催化降解过程为先脱色后矿化.采用固体萃取法对孔雀绿降解的中间产物进行了富集和分离,并使用GC-MS对所得的中间产物进行了鉴定,确定出10余种中间产物.在此基础上对孔雀绿的降解历程进行了推测,指出孔雀绿的光催化降解主要从中心碳原子与二甲氨基苯基之间的C-C键处断裂,4-二甲氨基苯甲酮是此反应最常见的中间产物.当4-二甲氨基苯甲酮被羟基自由基进攻时,生成苯甲酸、对二甲氨基苯甲酸及对二甲氨基苯酚等化合物.这些小分子芳香类中间产物进一步发生羟基化反应,开环生成小分子脂肪酸类化合物.     

活性炭-铁酸镍磁性催化剂的光催化性能

以活性炭、NiSO4.6H2O和FeCl3.6H2O为主要原料,在180oC水热反应10h制得了磁性纳米材料活性炭-铁酸镍(AC-NiFe2O4),采用X射线粉末衍射法、傅里叶变换红外光谱法、扫描电镜法、透射电镜法及振动样品磁强计对样品进行了表征.在可见光λ>400nm照射下,以AC-NiFe2O4为异相芬顿催化剂,在草酸存在下研究了亚甲蓝、罗丹明B和孔雀石绿光催化降解反应.结果表明,未掺杂AC的NiFe2O4在可见光辐射下基本不催化降解有机物;而掺杂活性炭后反应10h内20.0mg/L有机模拟污染物降解率达到90%以上.催化剂重复循环使用8次以上,其催化活性基本不变.可见AC-NiFe2O4有望用于光催化降解有机污染物中.     

双水杨醛缩二乙烯三胺Cu(Ⅱ)配合物的合成及催化染料降解性能

合成了双水杨醛缩二乙烯三胺席夫碱(H2L)及其Cu2+配合物(CuL·H2O),并对其进行了表征.利用分光光度法考查了CuL·H2O催化降解甲基橙和酸性蓝9的性能,利用HPLC法测定了降解产物.CuL·H2O能催化甲基橙降解,但效果较差,催化降解产物为顺式丁烯二酸.该配合物能催化酸性蓝9降解,37℃条件下降解脱色率达到90%以上,其降解动力学符合酶促反应特征,具有明显的延滞期、线性期和缓慢期.测得米氏常数Km=2.006×10-5mol/L,降解产物为顺式丁烯二酸.推测了CuL·H2O作为仿酶催化剂的催化机理和酸性蓝9的降解机制.说明CuL·H2O具有优良的仿酶特性和底物选择性.     

铁锌柱撑膨润土催化剂的制备及其对甲基橙废水的光催化降解性能

采用微波辐照促进的溶胶浸渍法制备了铁锌柱撑膨润土催化剂;用制备的催化剂对甲基橙溶液在可见光照射下进行降解,探讨了铁负载量、H2O2质量浓度、溶液初始pH、反应时间和催化剂投加量对甲基橙降解率的影响,并考察了催化剂的重复利用性能.结果表明,在pH为3、H2O2质量浓度100mg/L、催化剂投加量1.5g/L、反应时间为2h条件下,甲基橙降解率可达97%.     

钼(VI)配合物催化氧化降解沥青砂中重组分过程研究

针对沥青砂的重组分,探讨了催化氧化沥青砂降解反应体系有机相和残余相中有机物的量随反应时间、催化剂及氧化降解体系的变化规律。结果表明,钼（VI）配合物［(MoO2)(C5H7O2)2］催化剂对沥青砂的氧化降解是非常有效的,催化降解反应与氧化剂、氢质子供体有关。在［(MoO2)( C5H7O2)2］/t-BuOOH/H3PO4体系中,沥青砂有机相中沥青质转化率为10.7%,残余相中沥青质转化率为20%。TLC-FID分析证明,沥青砂中沥青质的减少主要生成胶质和饱和烃,降解产物的得率为11.7%。     

核桃壳生物炭负载铁催化降解亚甲基蓝性能研究

研究了以核桃壳生物炭负载铁催化剂和H2 O2组成类芬顿体系降解亚甲基蓝的性能.探究了催化剂中铁含量和反应条件对降解亚甲基蓝性能的影响,并确定反应动力学.由XRD结果可知铁物种是以Fe2 O3(Maghemite-C)形式存在于生物炭中.降解实验结果表明,当Fe2 O3负载量为5％,催化剂的投加量为100 mg,H2 O...     

无溶剂条件下反应控制相转移催化氯丙烯氧化制环氧氯丙烷

系统地研究了无溶剂条件下,H2O2为氧源,反应控制相转移催化剂[(C16H33(70%)+C18H37(30%))N(CH3)3]3[PW4O16]催化氯丙烯环氧化制环氧氯丙烷反应.结果表明,在氯丙烯/H2O2/催化剂(摩尔比)=400∶100∶1条件下,50～55℃反应3 h,环氧氯丙烷的收率为85～87%.在NaH2PO4存在下,催化剂循环使用5次,活性无明显降低,新鲜催化剂和回收催化剂的31P MAS NMR谱分析结果表明NaH2PO4对催化剂结构和组成具有稳定作用.     

可见光照射下SiW12O4-40/Resin光催化剂活化H2O2降解染料的研究

将杂多酸(SiW12O4-40)负载到阴离子交换树脂上,得到SiW12O4-40/Resin(SWR)固相光催化剂,在可见光的照射下,可以有效地活化H2O2降解染料.以罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为模型化合物,研究了不同条件下RhB的降解动力学,以及降解过程中其UV-vis光谱及体系的总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)变化情况,结果表明RhB的共轭芳环结构被破坏,矿化率为24.2%.其它染料如孔雀绿(Malachite Green,MG)和吖啶橙(Acridine Orange,AO)等也可以被降解和矿化.催化剂的循环实验表明SWR固相光催化剂易于分离,并且具有良好的稳定性,可以重复利用.     

TiO2/海泡石负载型催化剂的制备及其光催化活性

采用混合焙烧方法,制得TiO2/海泡石负载型催化剂,研究了在该催化剂催化作用下,水溶液中邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的光催化降解行为.结果表明:催化剂的用量和TiO2的负载量对光催化降解速率都有影响.对于负载型催化剂,TiO2的负载量对其催化活性及DEP的降解速率有较大影响.当使用A101/海泡石催化剂,用量为2 g/L和4 g/L时,TiO2负载量的较佳值均为5%.并对负载型催化剂的形貌及晶型进行了X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析.     

Oxidative coupling of methane in a dual-bed reactor comprising of particle/cordierite monolithic catalysts

A dual-bed reactor was constructed comprising of a 5%Na2WO4-2%Mn/SiO2 particle catalyst and a 4%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/cordierite monolithic catalyst. The reaction performance of the oxidative coupling of methane (OCM) over the dual-bed reactor system was evaluated. The effects of the bed height and operation mode, as well as the reaction parameters such as reaction temperature, CH4/O2 ratio and flowrate of feed gas, on the catalytic performance were investigated. The results indicated that the suggested dual-bed reactor exhibited a good performance for the OCM reaction when the feed gases firstly passed through the particle catalyst bed and then to the monolithic catalyst bed. A CH4 conversion of 38.2% and a C2H4 selectivity of 43.3% could be obtained using the dual-bed reactor with a particle catalyst bed height of 10 mm and a monolithic catalyst bed height of 50 mm. Both the CH4 conversion and C2H4 selectivity have increased by 2.5% and 12.8%, respectively, as compared with the 5%Na2WO4-2%Mn/SiO2 particle catalyst in a conventional single-bed reactor and by 12.9% and 23.0%, respectively, as compared with the 4%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/cordierite monolithic catalyst in a single-bed reactor. The catalytic performance of the OCM in the dual-bed reactor system has been improved remarkably.     

CaO-MgO@CoFe_2O_4磁性固体碱的制备及其大豆油酯交换反应催化性能

以草酸盐为前驱体采用两步法制备了一种以CaO-MgO作为活性组分,以CoFe_2O_4作为磁核的磁性固体碱催化剂,并用于大豆油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的磁性固体碱催化剂进行了磁滞回线、X-射线衍射(XRD)、CO_2-TPD及透射电镜(TEM)表征。考察了不同核壳物质的量比、焙烧温度、反应温度、反应时间、醇油物质的量比以及催化剂用量等因素对大豆油转化为生物柴油产率的影响。结果表明,采用核壳物质的量比为1∶6、焙烧温度为700℃所制备的CaO-MgO@CoFe_2O_4催化剂,当醇油物质的量比为12、催化剂用量为大豆油质量的1.0%时,在65℃下反应时间3 h,生物柴油收率高达97.1%。该催化剂具有较好的重复利用性能,重复利用四次后生物柴油的收率仍可达90%。     

Effective VTeO/SBA-15 Catalyst Prepared by Precursor Method for the Selective Oxidation of Propane to Acrolein

Precursor decomposition was used for the preparation of VTeO/SBA-15 catalyst for the selective oxidation of propane to acrolein. The catalyst shows a better performance compared with those prepared by conventional impregnant method. A yield of 9.3% of acrolein was achieved with 2% V loadings at 500 ℃. XRD, N2-adsorption, H2-TPR, Py-IR and XPS measurements were used to unclose the relationship between the structure and performance of the catalyst.     

Study of a Ru-La/ZrO_2 Catalyst Prepared by Precipitation Method for Selective Hydrogenation of Benzene to Cyclohexene

1. Introduction Cyclohexene as an important intermediate prod- uct is widely used in chemical productions. The process of selective hydrogenation of benzene to cyclo- hexene has been an important research topic in green chemistry owing to its atomic economy and clean production [1]. In order to attain greater economic benefits, researchers are searching for a new catalytic system that is high in activity and selectivity, simple in technology, and low in cost. In this respect, some progresses h…     

Study of a Ru-La/Zr02 Catalyst Prepared by Precipitation Method for Selective Hydrogenation of Benzene to Cyclohexene

A Ru-La/ZrO2 catalyst was prepared by the precipitation method, in which Ru was an active component, La was a promoter and ZrO2 was a dispersant. Comparing with the catalyst prepared by the chemical reduction method, the Ru-La/ZrO2 exhibited higher activity and better selectivity. At 140 ℃ and hydrogen pressure of 5 MPa, the C6H10 selectivity reached 70% at a C6H6 conversion of 35% for a reaction time was 5 min and the total La/Ru loading was 10%. Textural parameters of the catalyst were obtained by physical adsorption, BET surface area and specific pore volume measurements. The catalyst sample gave a BET area of 41 m2/g and a specific pore volume of 1.1 cm^3/g, and the most probable pore distribution was located at 5 to 10 nm. H2-TPR measurements showed that ruthenium oxide could be reduced to its metallic state at about 403 K. XRD determinations indicated that ruthenium and lanthanum were highly dispersed on the zirconia. A significant advantage of the Ru-La/ZrO2 catalyst is that it can be used directly in its unreduced state for the selective hydrogenation of benzene.     

一步法合成二甲醚整体式催化剂的制备及反应性能研究

以蜂窝陶瓷为载体、γ-Al₂O₃为惰性涂层、C301/HZSM-5为活性组分制备出一种整体式合成二甲醚催化剂。BET、XRD和SEM分析结果表明,活性组分均匀负载在载体表面上,催化剂具有良好的结构和织构特点。在固定床反应器中考察了整体式催化剂上CO加氢一步法合成二甲醚的反应性能,并与C301/HZSM-5颗粒（粉末）催化剂进行了比较。在温度260℃、压力4.0MPa、合成气空速1500mL/(g·h)的条件下,整体式催化剂上CO转化率达到79.62%,二甲醚选择性为70.58%,分别比C301/HZSM-5颗粒催化剂高出7.78%和9.44%。100h的稳定性实验结果表明,整体式催化剂可以保持较高的活性和选择性,而颗粒状催化剂的活性有明显的下降。
     

新型苯选择加氢制环己烯非晶态催化剂Ru-Fe-B/ZrO2的制备及其可调变性

采用化学还原法制备了一种新型高活性和高选择性苯选择加氢制环己烯的Ru-Fe-B/ZrO2纳米非晶态合金催化剂,并利用透射电镜、选区电子衍射、X射线衍射和N2物理吸附仪等手段对催化剂进行了表征.重点研究了Ru-Fe-B/ZrO2催化剂活性和选择性的可调变性,及还原剂NaBH4浓度和洗涤后滤液的pH值对其催化性能的影响.结果表明,在新型Ru-Fe-B/ZrO2催化剂上,当苯转化54%时,环己烯选择性高达80%,同时环己烯选择性随苯转化率升高而缓慢下降.向反应浆液中添加酸性或碱性物质可以调变催化剂的活性和选择性,同时催化剂制备工艺和性能具有很好的可重复性.Ru-Fe-B/ZrO2催化剂融合了纳米和非晶材料的特性,这是其对苯选择加氢制环己烯表现出高活性和高选择性的主要原因.     

Ni的引入对Pd/Al2O3催化甲烷燃烧性能的影响

采用浸渍法制备了Ni掺杂的Pd/Al2O3催化剂,考察了其低浓度甲烷催化燃烧活性和水热稳定性.结果表明,随着Ni的引入及其含量的增加,Pd/Al2O3催化剂性能明显提高,Ni含量至20%时,在0.4%CH4,4%H2O和空气平衡的原料气组成,80000h-1空速和600oC条件下反应150h后,CH4转化率仍能保持在97.5%以上.X射线衍射、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附和透射电镜等结果表明,NiAl2O4晶相的形成改善了载体酸性和活性组分的分散度,从而提高了催化剂性能.     

用于 NH3 选择催化还原 NO 反应的新型 Ce-P-O 催化剂

 报道了一种新型的可用于氨选择催化还原氮氧化物的 Ce-P-O 催化剂. 在空速为 20 000 h?1, 较宽的温度范围内经 500 oC 焙烧的 Ce-P-O 催化剂上表现出了较高的 NO 转化率 (可达到 90% 以上). 与 V-W-Ti 催化剂相比, 该催化剂具有一定的耐水蒸气和 SO2 能力以及较好的抗碱中毒性能.