EuFeO3上CO氧化Redox机理动力学

ＥｕＦｅＯ３用柠檬酸络合法制备，ＥｕＦｅＯ３的钙钛矿物相用ＸＲＤ测定。用ＣＯ还原脉冲及用Ｏ２再氧化脉冲证实在ＥｕＦｅＯ３上ＣＯ氧化为Ｒｅｄｏｘ机理，用外循环流动无梯度反应器研究了ＥｕＦｅＯ３上ＣＯ氧化Ｒｅｄｏｘ动力学。实验结果服从Ｒｅｄｏｘ方程。用正交设计法估计动力学方程的参数。     

REFeO~3上CO氧化Redox机理的控制步骤

用柠檬酸配合法制备REFeO_3(RE=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,及Dy).用XRD测定了REFeO_3的钙钛矿结构.用CO还原脉冲及O_2氧化脉冲证实REFeO_3上CO氧化为Redox机理.用外循环流动无梯度反应器研究CO氧化稳态动力学.动力学方程中的参数用正交设计法估计.催化剂用CO还原的速率常数k_1比还原了的催化剂用O_2再氧化速率常数k_2要大,k_1/k_2值在4.22～133之间,这说明在REFeO_3上CO氧化的控制步骤为还原催化剂的再氧化.用脉冲法得到的CO转化率(X_(co)比O_2的转化率(X_o_2)要大.脉冲法证实稳态动力学控制步骤的结论.Redox动力学方程式(9)可简化为控制步骤方程式(11).催化剂还原速度常数与一定P_(co)及P_o_2下的反应速度呈近似的线性关系.在REFeO_3上CO氧化存在补偿效应.     

REFeO~3上CO氧化Redox机理的控制步骤

用柠檬酸配合法制备REFeO~3 (RE=la, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, 及Dy)。用XRD测定了REFeO~3的钙钛矿结构。用CO还原脉冲及O~2氧化脉冲证实REFeO~3上CO氧化为Redox机理。用外循环流动无梯度反应器研究CO氧化稳态动力学。动力学方程中的参数用正交设计法估计。催化剂用CO还原的速率常数k~1比还原了的催化化剂用O~2再氧化速率常数k~2要大, k~1/k~2值在4.22～133之间, 这说明在REFeO~3上CO氧化的控制步骤为还原催化剂的再氧化。用脉冲法得到的CO转化率(X~C~O)比O~2的转化率(X~O~2)要大。脉冲法证实稳态动力学控制步骤的结论。Redox动力学方程式(9)可简化为控制步骤方程式(11)。催化剂还原速度常数与一定P~C~O及P~O~2下的反应速度呈近似的线性关系。在REFeO~3上CO氧化存在补偿效应。     

丙烯气相氧化的环氧化反应

研究了纯丙烯气相氧化的环氧化反应。生成的环氧丙烷为10%左右。讨论了环氧丙烷生成的途径。还研究了添加乙醛情况下的丙烯氧化。添加乙醛可以提高环氧丙烷的产率。在反应初期丙烯转化为环氧丙烷的定向性达80%以上,但乙醛有多量消耗。如果在反应初期仅加少量乙醛,则反应中同时生成的乙醛能补偿在反应中的消耗,此时环氧丙烷产率可达28.5%。乙醛在反应中的作用可能是生成过乙酸,然后与丙烯发生环氧化反应生成环氧丙烷。     

Redox机理动力学内扩散影响的特征

在Pb_0.88Bi_0.06La_0.02Mo/SiO₂催化剂上,反应在动力学区域进行时,甲醇氧化制甲醛服从Redox机理动力学方程:r=(k₁k₂P甲醇Po₂)/(0.5k₁P甲醇+k₂Po₂)当催化剂颗粒增大至3mm时,内扩散影响严重,催化剂有效因子在0.38-0.73之间,其内扩散区域的速度方程为r内=(Do₂/RTKL)2φ_M[K(Po₂-Po_2.o)-ln(1+Kpo₂/1+Kpo_2.o)]^1/2测定了反应受O₂内扩散控制时的反应活化能E内为74.5kJ/mol。     

在Mo-Bi-Ce/SiO2催化剂上甲醇氧化制甲醛的Redox机理及其动力学

用外循环无梯度反应器研究了甲醇氧化制甲醛的动力学。动力学实验结果用二步骤Redox模型描述。动力学方程中的参数用线性最小二乘法估计。甲醇的反应级数m和氧的反应级数n与温度有关, m与n的和接近于1, 反应级数的变化可用Redox机理动力学解释。不同处理催化剂的XPS分析结果证实, 反应按Redox机理进行。     

丙烯环氧化反应的高活性钼催化剂

在钼(Ⅵ),钒(Ⅴ)和钛(Ⅳ)等化合物存在下,丙烯与烷基过氧化氢的环氧化反应比传统的氯醇法有很多优点,其中以钼催化剂的性能最优,但目前报道的催化剂在反应过程中因易分解而降低了活性,并且丙烯与烷基过氧化氢的投料比过大(>3:1),丙烯循环次数过多。前文报道了钼烷基醇胺化合物对环已烯的环氧化反应,本文考察了钼烷基醇胺化合物对丙烯与叔丁基过氧化氢环氧化反应的催化性能。     

1, 3-环己二烯与丙烯反应exo和endo机理的理论研究

采用从头算方法在3-21G基组上研究了1, 3-环己二烯与丙烯生成exo和endo产物的反应机理。该反应生成exo和endo产物各存在三条反应途径, 其中两条为分步途径, 一条为协同途径。经计算研究表明:1, 3-环己二烯与丙烯生成exo和endo产物的有利途径为经过一个双自由基中间体的分步过程, 由丙烯端位碳原子先进攻的分步过程最为容易。对应于该过程, 生成exo和endo产物的反应速控步骤的位垒值分别为80.69kJ/mol和75.58kJ/mol。表明生成endo产物的反应比生成exo产物的反应略为有利。     

溶剂对丙烯环氧化反应活性的影响

研究了溶剂对钛硅分子筛催化丙烯环氧化反应的影响．研究结果表明，随着溶剂极性增加，活性中间过渡态中的过氧键越易断裂，容易把氧原子传递给丙烯，因此丙烯环氧化反应活性增加．由于TS—1催化剂孔道狭小，产生空间位阻效应，醇溶剂分子越大，活性中间过渡态的形成越困难，反应活性越低．甲醇-丙醇混合溶剂中丙酮含量小于50％时，反应活性与纯甲酵做溶剂相近；混合溶剂中丙酮含量增加到80％时，反应活性略降低；丙酮含量进一步增加，反应活性急剧下降．     

在Mo-Bi-Ce/SiO_2催化剂上内扩散对甲醇氧化制甲醛Redox机理动力学的影响

在30—40目的Mo-Bi-Ce/SiO_2催化剂上,甲醇氧化制甲醛反应在动力学区域进行时,其动力学服从Redox 机理方程。当催化剂颗粒增大至2mm 时,内扩散对甲醇氧化制甲醛的反应影响严重,催化剂的有效因子在0.47—0.85之间,从Redox 机理方程出发,对此值进行了内扩散影响的理论分析。内扩散对Redox 机理方程的反应活化能的影响服从(15)式,并从实验上得到证实。用动力学方法测定了甲醇的扩散系数。     

PbO-Bi2O3-Nb2O5系中新相Pb3Bi0.1Nb2O8.15单晶的熔剂法生长及其结晶学研究

计算PbO—Bi_2O_3—Nb_2O_5系化合物的声光品质因数M_2在14—19范围,可与PbO·MoO_3相比,故选择此系统作为开拓新声光材料的研究对象。 用X-射线相分析、电子探针、差热分析等手段,确定了一个新的化合物,其组成为3PbO·Nb_2O_5:Bi_2O_3=20:1(mole),属3PbO·Nb_2O_5—Bi_2O_3膺二元系中一稳定化合物,采用熔剂法生长了外形为六角形、深桔色的透明片状单晶。用透射Laue、Weissenberg照相及四园衍射仪,对其结晶学特征进行了研究。     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应机理

用变应答／质谱在线检测技术研究了Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气的反应要理，研究结果指出，在常压９７３Ｋ条件下，Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气按直接氧化机理进行，Ｈ２和Ｃ烛甲烷部分氧化的一次产物，其主要反应可表示如下：１．ＣＨ４＋ｘＮｉ－ＮｉｘＣ＋２Ｈ２，２．Ｏ２＋２Ｎｉ－２ＮｉＯ，３．ＮｉｘＣ＋ＮｉＯ－ＣＯ＋（ｘ＋１）Ｎｉ。     

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。     

Ru／ZrO2作用下的二氧化碳甲烷化催化反应机理

二氧化碳是地球上储量最大的碳源之一。随着石油资源的日益枯竭,加之向大气中大量排放二氧化碳所引起的严重的生态环境等问题,二氧化碳的转化和应用研究日见活跃,其中二氧化碳的催化加氢甲烷化由于具有明确的应用前景而倍受关注,对其催化反应机理的研究也逐渐展开［1］。在早期工作中,研究者一般认为二氧化碳并未在催化剂表面吸附,而是经气相还原生成一氧化碳,然后再进一步加氢而得到甲烷,这些看法因缺少直接证据并与实验事实相悖而缺乏说服力［2］。     

CrO3在γ-Al2O3和SiO2载体表面的分散状态

用X光衍射(XRD)方法研究了CrO_3/SiO_2和CrO_3/γ-Al_2O_3体系。用相定量外推法测定活性组份在载体表面的最大分散量。在干燥气氛中将CrO_3与载体混合, 并在低于CrO_3熔点的温度下烘烤制备样品, 实验得到CrO_3在SiO_2或者γ-Al_2O_3表面的最大分散量都随温度的升高而增大。CrO_3在SiO_2表面的最大分散量由101 ℃的0.27gCrO_3/g SiO_2到170 ℃的0.38g CrO_3/g SiO_2; CrO_3在γ-Al_2O_3表面的最大分散量由120 ℃的0.22g CrO_3/g γ-Al_2O_3到171 ℃的0.42g CrO_3/g γ-Al_2O_3。CrO_3在SiO_2或γ-Al_2O_3表面的最大分散量超过密置单层量, 可由易聚合形成同多酸根来解释。     

三组分(NiO、La2O3、SiO2)负载型加氢催化剂中La2O3的作用

用X射线衍射分析、FT-IR、小角X光散射等方法研究了浸渍法制备的NiO/SiO_2和NiO/(La_2O_3+SiO_2)样品中组分之间的相互作用。La_2O_3在SiO_2上可形成近乎密置单层的分散。在负载了La_2O_3的SiO_2上,NiO的分散程度比在SiO_2上有明显提高,也更容易被还原,而且还原后所得金属镍粒子的平均粒度降低,小粒子所占百分比提高。这些结果表明,NiO/(La_2O_3+SiO_2)比NiO/SiO_2样品具有更高的加氢还原硝基普鲁卡因为胺基普鲁卡因的活性,与Ni/(La_2O_3+SiO_2)比Ni/SiO_2活性高的情形相一致。     

TiCl_4/MgCl_2催化丙烯/1-辛烯共聚合研究

本文用TiCl_4/MgCl_2-Al(i-Bu)_3催化剂进行丙烯/1-辛烯共聚合,研究发现引入少量共聚单体1-辛烯时,能提高丙烯的聚合活性。30℃时,测得共聚合竟聚率为r_丙=5.63,r_辛=0.32。共聚物的结晶度和己烷不溶物含量随其1-辛烯含量的增加而迅速下降。X射线衍射及~(13)C-NMR测定结果表明,共聚物的己烷可溶部分为非结晶的无规共聚物,己烷不溶部分是具有镶嵌着半个1-辛烯单体单元的长嵌段聚丙烯链结构的结晶性共聚物。     

高Tc YBa2Cu3O7-δ起导相生成的机理

The Y-Ba-Cu mixed oxide system is obtained when any kinds of materials containing Y, Ba, Cu are heated at 850 ℃. when heated to 900 ℃, an oxygen-rich tetragonal phase I (YBa_2Cu_3O_(6.9)) is formed. At 930 ℃, an oxygen-deficient tetragonal phase Ⅱ (YBa_2Cu_3O_6) appears, and the oxygens at positions (1/2, 0,0) and (0,1/2,0) are almost drived out. The oxygen absorbed above 650 ℃ are equally distributed onto (1/2,0,0) and (0,1/2,0), the amount of which varies with temperature. It is absorbed oxygen that migrates easily from (0, 1/2, 0) to (1/2, 0, 0) as the tetragonal phase transits into the orthorhombic phase at 650 ℃, which makes differences in oxygen-ocupancy at these two positions, such that the structure deviates from tetragonality and the superconduting properties are improved.     

正己烷在Pt/Al_2O_3催化剂上的完全氧化

用外循环无梯度反应器研究了在Pt/Al_2O_3催化剂上内扩散对己烷完全氧化动力学的影响。当催化剂为30—40目时己烷完全氧化在动力学区域进行,当催化剂颗粒增大到4mm时反应在内扩散区域进行,催化剂有效因子在O.14—O.38之间。它表明反应严重地受内扩散阻碍。在氧分压过量时,在动力学区域已烷完全氧化的反应级数为0级,在内扩散区域它变为O.45级。动力学区域的表观活化能为19.OkJ/mol,内扩散区域的表观活化能为10.7kJ/mol,它近似动力学区域活化能及扩散活化能的算术平均值。用试射法及Euler方法计算了已烷在催化剂孔内的分压分布。