含镍云母蒙脱石及其交联物的正己烷加氢异构性能

交联粘土是一类新的具有规则孔结构的大孔分子筛,对其酸性及孔结构的研究已有报道。本文报道镍同晶置换T—O—T片八面体层中的铝,并用丙氨基三乙氧基硅烷水解物与其交联制得PNiSMM,再浸上Pd后考察Pd-NiSMM和Pd-PNiSMM对正己烷的加氢异构性能。     

残留Na对镍催化剂加氢性能的影响

采用共沉淀的方法制备了以镍为活性组分、镁为助剂、 SiO_2为载体的Ni-Mg/SiO_2催化剂,以大豆油加氢为探针反应研究催化剂中残留Na的含量对加氢活性的影响.分别用ICP-AES、 XRD、 H_2-TPR、 TG-DSC、 SEM、 BET等手段对不同催化剂进行了表征.结果表明:催化剂中残留Na对加氢活性有很大影响, Na含量为6.86%时,催化剂基本没有活性.随Na含量的降低,催化剂活性逐渐升高.这主要是由于Na对Ni的分散、颗粒尺寸和与载体相互作用有较大的影响有关.     

柠檬酸对负载型磷化镍催化剂加氢脱硫性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-Al₂O₃复合载体,以柠檬酸(CA)为络合剂采用浸渍法制备了Ni₂P负载的TiO₂-Al₂O₃复合载体催化剂,并用 X 射线衍射(XRD)、N₂吸附比表面积(BET)测定、热重-差热分析(TG-DTA)、程序升温氢还原(H₂-TPR)和透射电子显微镜(TEM)技术对催化剂的结构和性质进行了表征,考察了加入CA对Ni₂P/TiO₂-Al₂O₃催化剂二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)性能的影响。结果表明,适量的CA可以丰富催化剂的孔道,提高催化剂的比表面积,使催化剂具有更好的孔结构、更高的金属活性组分分散度和更均一的活性组分尺寸。CA的引入可以减弱金属与载体之间的相互作用,显著降低Ni和P前驱体的还原温度,促进Ni-P-O活性相前驱态的生成。在360℃、3.0 MPa、氢油比500(体积比)、液时体积空速2.0 h^-1的条件下,反应4 h时二苯并噻吩转化率达到99.5%。在48 h内二苯并噻吩转化率可稳定在95.0%左右。     

金属有机骨架材料负载镍纳米颗粒催化硝基苯加氢

以MIL-53(Al)、MIL-96(Al)和MIL-120(Al) (MIL: Material Institute of Lavorisier)三种金属有机骨架材料为载体, 采用浸渍法制备了负载廉价金属镍纳米颗粒的催化剂. 将其用于催化硝基苯加氢合成苯胺反应, 发现以MIL-53(Al)为载体制得的催化剂表现出优异的催化性能. 采用不同的镍前驱体, 如硝酸镍、醋酸镍、乙二胺合镍, 制备了一系列Ni/MIL-53(Al)催化剂. 通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子体、N₂物理吸附、H₂程序升温还原、透射电镜等技术对其进行了表征, 研究了镍前驱体对金属-载体相互作用、镍颗粒尺寸以及分散程度的影响.结果表明:以乙二胺合镍为镍前驱体制得的催化剂具有金属-载体相互作用适中、镍纳米颗粒更小(4-5 nm)和分布更均匀的特点, 在硝基苯加氢反应中表现出优异的催化性能, 硝基苯转化率达到100%.回收重复使用5次后, 此催化剂仍保持催化活性,硝基苯转化率达92%.     

钼改性页硅酸镍催化剂催化顺酐加氢性能

通过蒸氨法合成了一系列钼改性的页硅酸镍催化剂, 考察了钼含量对催化剂结构及其催化顺酐液相加氢性能的影响. 采用氮气物理吸附-脱附、 X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 透射电子显微镜(TEM)、 氢气程序升温还原(H₂-TPR)、 氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、 吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和原位X射线光子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和形貌等进行了表征. 结果表明, 助剂Mo的引入对催化剂结构形貌及其催化性能影响显著. Mo的引入提高了活性金属Ni的还原度, 增加了催化剂表面金属Ni⁰的数量, 金属Ni在还原过程产生氢溢流, 溢流氢将部分MoO₃还原为具有酸性的MoO_x物种, 由于金属Ni⁰与具有Lewis酸(L酸)特性的MoO_x及Ni^σ+的协同效应, 显著提高了催化剂对顺酐C≡C和C≡O的加氢活性. 当Mo含量(质量分数)为3%时, 其催化活性最高, 在160 ℃和5 MPa H₂气条件下, 反应3 h顺酐的转化率为100%, 产物γ-丁内酯的选择性为27%.     

黏土负载镍的纳米片高效芳烃加氢催化剂

以天然层状黏土蒙脱石（MMT）为前体,通过液相沉积-沉淀将镍物种引入水溶液中剥离为MMT纳米片表面的简易方法制得Ni/MMT纳米片。该Ni/MMT纳米片由于是二维（2D）结构,利于芳烃及其加氢产物的传质扩散,相比Ni/SBA-15和Ni/γ-Al₂O₃催化剂,具有更为高效的芳烃加氢性能,且在镍负载量高达18.5%时,其四氢萘加氢的转化频率（TOF）达到最高值。     

钇和柠檬酸对非负载磷化镍催化剂加氢脱硫性能的影响

采用传统程序升温(TPR)法制备了稀土金属钇(Y)或柠檬酸(CA)改性及Y和CA同时改性的非负载型Ni2P催化剂;采用X射线衍射(XRD)分析、N2吸附比表面积(BET)测定、CO化学吸附分析、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对催化剂的结构和性质进行了表征;并考察了Y和CA对催化剂上进行的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应性能的影响.结果表明,Y和CA均可促使非晶相NixPyOz向磷化镍活性相的转化,抑制Ni_5P_4杂晶相的形成,从而促进Ni2P活性相的生成;同时能够丰富催化剂的孔道,抑制催化剂表面磷的富集,得到更好的孔结构、更高的活性相分散度.Y或CA以及两者同时改性后的催化剂DBT转化率均明显高于Ni-P催化剂.各催化剂的HDS活性大小顺序为Y-Ni-P-CANi-P-CAY-Ni-PNi-P.在340℃,3.0 MPa,氢油体积比700,质量空速(WHSV)1.5 h-1的条件下,Y-Ni-P-CA催化剂的DBT转化率为97%,比Ni-P催化剂提高了约35%.     

炭包覆氧化铝负载镍催化剂的制备和表征及其催化加氢性能

以炭包覆A12O3(CCA)为载体,采用等体积浸渍法制备了17%Ni/CCA催化剂,采用热重-差示量热扫描、扫描电镜、X射线光电子能谱、N2物理吸附、H2程序升温还原和X射线衍射等手段对样品进行了表征,并用于粗1,4-丁二醇加氢反应中.结果表明,炭的引入显著改变了Al2O3的表面性质、负载Ni的存在形态以及金属.载体间...     

镍含量对超细粒子负载型催化剂性能的影响

用溶胶－凝胶法，制备了不同镍含量的镍基超细粒子负载型催化剂前体ＮｉＯ／ＳｉＯ２－ＴＯ２，用氨溶－原子吸收分光光度法、ＴＰＲ技术，考察了活性组分氧化镍与载体之间的相互作用，通过ＩＲ、ＸＲＤ、ＴＥＭ－ＥＤＳ等手段，研究它们的物化性质，结构特征，用加压固定床连续流动微反装置上苯加氢生成环己的反应，对它们的催化性能进行关联，实验结果表明，采用溶胶－凝胶法制备得到的镍基超细粒子负载型催化剂体系中，活性组分氧     

Sulfonate group modified Ni catalyst for highly efficient liquid-phase selective hydrogenation of bio-derived furfural

A simple and highly efficient Ni catalyst was synthesized and showed excellent catalytic performance for selectively liquid-phase hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol or tetrahydrofurfuryl alcohol.     

Liquid phase hydrogenation of naphthalene in the presence of CO over supported Ni catalyst

The liquid phase hydrogenation of naphthalene was performed in the presence of CO over a commercial Ni/SiO₂-Al₂O₃ catalyst. Naphthalene was hydrogenated even in the presence of CO at elevated temperatures, accompanying the hydrogenation of CO. Two activation energy values were obtained for the naphthalene hydrogenation depending on the reaction temperature. FT-IR measurement of the adsorbed CO was also carried out. Hydrogenation of the adsorbed CO created sites active for naphthalene hydrogenation.     

尖晶石型衍生的Ni/Al2O3催化剂低温催化顺酐加氢合成丁二酸酐

开发高活性的顺酐加氢制丁二酸酐和γ-丁内酯催化剂具有重要的工业意义.顺酐加氢多采用Cu基和Ni基催化剂,但一般Cu基和Ni基催化剂存在反应温度高(170–260℃)和稳定性差等缺点,很有必要开发高活性的顺酐加氢催化剂.我们以拟薄水铝石作为Al2O3载体的前驱体,采用浸渍法制备了一系列镍铝尖晶石型衍生的不同Ni含量的Ni/Al2O3催化剂,并研究了它们在顺酐加氢反应中的催化性能.还原前Ni/Al2O3催化剂的X射线衍射结果表明,催化剂含有NiAl2O4物种.氮吸附结果显示,不同Ni含量的催化剂均具有介孔结构.氢-程序升温还原研究发现,Ni/Al2O3催化剂经750℃还原2 h后,其表面上NiAl2O4物种能被高效还原.X射线粉末衍射结果表明,750℃还原的Ni/Al2O3催化剂中金属Ni颗粒尺寸随着Ni负载量升高而增大.利用一氧化碳-程序升温脱附对750℃还原的Ni/Al2O3催化剂进行研究,发现750℃还原的催化剂上金属Ni物种含量从高到低依次为:Ni(7.5%)/Al2O3>Ni(5%)/Al2O3>Ni(2.5%)/Al2O3.采用CO化学吸附获得的Ni(2.5%)/Al2O3,Ni(5%)/Al2O3和Ni(7.5%)/Al2O3催化剂上金属Ni颗粒尺度分别为8.0,12.8和15.7 nm.活性研究结果表明,750℃还原的Ni(5%)/Al2O3催化剂具有最高的催化活性,这可能是由于Ni(5%)/Al2O3催化剂具有较多的Ni活性位点和较合适的Ni颗粒粒度所致.进一步研究发现,在650–750℃还原温度下,Ni(5%)/Al2O3催化剂的还原度随着还原温度的升高而升高,Ni分散度随着还原温度的升高而降低.活性结果研究表明,700℃还原的Ni(5%)/Al2O3催化剂具有较多的Ni活性位点和较合适的Ni颗粒粒度,具有最高的加氢催化活性,其在120℃,H2压力为0.5 MPa和质量空速为2 h?1的反应条件下,能获得近100%的顺酐转化率和90%的丁二酸酐选择性,同时该催化剂具有优良的稳定性.以上结果表明,尖晶石型衍生的Ni/Al2O3催化剂是一个十分有应用前景的顺酐加氢催化剂.     

水对Ni/MgAlO催化丙酮加氢的影响

研究了H2O对Ni/MgAlO催化剂上丙酮加氢为异丙醇的催化反应的影响。结果发现,在丙酮中添加少量H2O可提高丙酮转化率,但超过5%的H2O量则会显著降低催化剂活性。吸附量热结果表明,催化剂表面吸附少量H2O会明显降低异丙醇的吸附热,但对丙酮吸附热的影响较小,这也许是反应体系中少量的H2O能促进丙酮加氢活性的原因之一。当催化剂表面吸附较多H2O后,丙酮、异丙醇和H2的吸附热都降低了,因此反而抑制了丙酮的加氢反应。此外,红外光谱结果表明,预吸附水抑制了催化剂表面异丙醇脱氢生成丙酮,并抑制吸附的丙酮在表面生成烯醇盐或异丙叉丙酮等物种,这也许是少量水能促进丙酮加氢生成异丙醇的另一个重要原因。     

水对Ni/MgAlO催化丙酮加氢的影响

研究了H2O对Ni/MgAlO催化剂上丙酮加氢为异丙醇的催化反应的影响。结果发现,在丙酮中添加少量H2O可提高丙酮转化率,但超过5%的H2O量则会显著降低催化剂活性。吸附量热结果表明,催化剂表面吸附少量H2O会明显降低异丙醇的吸附热,但对丙酮吸附热的影响较小,这也许是反应体系中少量的H2O能促进丙酮加氢活性的原因之一。当催化剂表面吸附较多H2O后,丙酮、异丙醇和H2的吸附热都降低了,因此反而抑制了丙酮的加氢反应。此外,红外光谱结果表明,预吸附水抑制了催化剂表面异丙醇脱氢生成丙酮,并抑制吸附的丙酮在表面生成烯醇盐或异丙叉丙酮等物种,这也许是少量水能促进丙酮加氢生成异丙醇的另一个重要原因。     

An efficient catalytic system for the hydrogenation of quinolines

A new catalytic system ([Ru(p-cymene)Cl₂]₂/I₂) has been developed for the hydrogenation of quinoline derivatives with high reactivity. For the 2-methyl-quinoline, the hydrogenation reaction can proceed smoothly at an S/C of 20,000/1 with complete conversion. The iodine additive is important for the reactivity.     

萘二酰亚胺类锂离子电池有机正极材料的合成及储能机理研究

有机电极材料由于其高比容量、结构灵活和环境友好等优点逐渐成为研究的热点。通过在萘二酰亚胺（NDI）核位扩展吡嗪基团,我们合成了一种新型的多电子反应有机电极材料NDI-N,该分子具有良好的晶型以及电化学稳定性。电化学测试表明该分子的初始放电比容量达到155 mAh g-1,以0.2C的电流密度循环500圈之后仍有97%的容量保持率,非原位氢谱核磁测试和理论计算等研究发现NDI-N和锂离子的反应首先发生在吡嗪结构单元的C=N双键上,其次发生在NDI结构的C=O双键上,这一机理的阐明为NDI核位扩展的多电子有机电极材料研究提供了一种可行方案。     

利用多元醇共浸渍促进Ni／MCM-41催化剂的萘加氧活性

研究了利用乙二醇、甘油、木糖醇、山梨醇、葡萄糖多元醇共浸渍方法促进Ni负载在MCM-41载体上的萘加氢活性．和传统的浸渍方法比较,只要在硝酸盐的水溶液中添加适合量的多元醇即可以提高金属活性中心和载体表面的相互作用,导致5nm以下超细NiO粒子的形成,以及高分散的催化活性中心和异常高的催化活性;零价Ni的纳米粒子从36．1nm减少到5nm以下,同时荼的加氢活性取决于零价Ni纳米粒子的大小．利用多元醇共浸渍制备的负载型催化剂表现出优异的催化活性,即使在55℃的低温环境中亦表现出100％的荼转化率．     

Activity and selectivity of Ni nanoclusters in the selective hydrogenation of acetylene: A computational investigation

In this work, the Ni_n (n = 2–10) nanoclusters were investigated to design new catalysts for the selective hydrogenation of acetylene. Our results show that among the Ni_n nanoclusters, the Ni₆ nanocluster can be used as a catalyst in the reactions of hydrogenation. In the presence of the Ni₆ nanocluster, the E_a of the forward step in the reaction of conversion of vinyl to ethylene was 21.21 kJ/mol lower than that of the reverse step in the reaction of conversion of acetylene to vinyl. Also, the E_a of the forward step in the reaction of conversion of ethyl to ethane was 96.59 kJ/mol higher than that of the reverse step in the reaction of conversion of ethylene to ethyl. According to the obtained results, the Ni₆ nanocluster can selectively act in the hydrogenation of a mixture of acetylene and ethylene.     

ABS/clay nanocomposites obtained by a solution technique: Influence of clay organic modifiers

Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) polymer/clay nanocomposites were produced using an intercalation-adsorption technique from polymer in solution: polymer/clay suspensions were subjected to ultrasonic processing to increase the effectiveness of mixing. Several kinds of organically modified layered silicates (OMLS) were used to understand the influence of the surfactant nature on the intercalation-exfoliation mechanism. We show that only imidazolium-treated montmorillonite (DMHDIM-MMT) is stable at the processing temperature of 200 °C, used for hot-pressing, whereas alkyl-ammonium modified clays show significant degradation.The morphology of ABS based polymer nanocomposites prepared in this work was characterized by means of wide angle X-ray diffraction (WAXD) and transmission electron microscopy (TEM). Dynamic-mechanical analysis (DMA) was used to determine the storage modulus and damping coefficient as a function of temperature, and to investigate the correlations between mechanical properties and morphology of the nanocomposites. The thermal stability was assessed by means of thermogravimetric analysis (TGA). DMA and TGA show that the nanocomposites based on imidazolium-modified clay out-perform the nanocomposites based on quaternary-ammonium-modified clays in terms of mechanical properties and thermal stability.