氧化镁负载钼钒磷酸铜催化剂上正己醇氧化脱氢制正己醛

 采用乙醇溶液浸渍法制备了MgO负载的Cu2PMo11VO40催化剂,考察了催化剂对正己醇氧化脱氢生成正己醛的催化性能,确定了最佳反应条件. 催化剂经50 h反应后活性没有下降,生成正己醛的选择性保持在96.0%以上. IR光谱和TPR结果表明,在反应条件下催化剂上不断有V5+从Keggin结构中移出,与Cu2+一起作为抗衡离子存在于Keggin结构单元之外,形成缺位的Keggin型结构,使催化剂处于活化状态; Cu2+的存在使催化剂的还原温度降低,Keggin结构之外的V5+与Cu2+之间存在相互作用,可使催化剂活性提高.     

负载型过氧磷钨杂多化合物上正己醇催化氧化成正己酸

由正己醇合成正己酸不仅可以提高附加值,还能生产己酸类香料以及多种医药产品．利用杂多过氧磷钨季铵盐催化剂,以对环境友好的H2O2 为氧化剂催化十八醇氧化成十八酸的研究已有报道［1,2],但合成负载型相转移催化剂并用于本课题的研究还未见报道．由于过氧磷钨十八烷基季铰盐催化剂（POWP）通常只有很小的比表面积,而SiO2不仅有大的比表面积,同时它所具有的表面羟基是杂多化合物的良好载体［2],POWP负载后的催化剂（POWPS）与未负载的POWP相比,将正己醇氧化为正已酸的收率提高了10多个百分点．     

纯稀土基丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂的研究

轻质烷烃广泛存在于天然气、炼厂气及油田气中,对其合理利用正日益引起重视。催化研究工作者试图通过研制合适的催化剂将其转化为更有用的化工原料,如烯烃或舍氧有机物等。丙烷氧化脱氢制丙烯是该研究的一部分。目前已报道的丙烷氧化脱氢催化剂大都是钒基催化剂,如V-Mg-O体系,但这些催化剂的选择性较差,特别是在转化率较高时其选择性更差。本文报道的纯稀土基催化剂采用新型活性中心调变剂和隔离剂,其组份少、热稳定性高,在高转化率时仍具有较好的选择性。     

低温等离子体与天然丝光沸石协同降解正己醛

本文研究了在低温等离子体和天然丝光沸石(Natural Mordenite,NMOR)的共同作用下对低浓度正己醛的降解性能。研究结果表明,在降解低浓度正己醛的反应中,低温等离子体与天然丝光沸石之间能产生很好的催化协同作用,当放电功率为2.8W时,反应温度为80℃时,干燥空气气氛下,天然丝光沸石对1 200 mL.m-3正己醛的去除率为93.9%;另外天然丝光沸石经酸处理后,这种协同作用可以进一步提高,正己醛的去除率达到96.5%;天然沸石的结构性能稳定,在实验条件下,天然沸石连续使用55 h,催化活性未见下降。     

甲硅硫醛(H2SiS)脱氢反应的反应路径解析

本文用内禀反应坐标(IRC)方法讨论了甲硅硫醛分子的脱氢反应机理. 在RHF/4-31G基组上对此反应做了量子化学从头计算和反应路径解析, 得到H_2SiS的平衡几何、过渡态结构、反应势能曲线、活化能, 反应热以及沿反应坐标一些物理量的变化, 并对平衡几何和过渡态做了振动分析. 同时, 计算了反应的频率因子A和在500 K时的活化熵△S≠。     

空石英管中乙烷氧化脱氢制乙烯

使用空石英反应管,对乙烷氧化脱氢制乙然反应进行了研究。在６３３℃,可得到乙烷转化率７９％,乙烯选择性６６％,乙烯单程收率为５２％,此结果比已知文献报道的使用催化剂的结果毫不逊色。采用空石英反应管的反应特点是在较低的乙烷转化率时,可以得到很高的乙烯选择性,其主要反应副产物为ＣＯ。     

Li^＋／MgO上乙烷氧化脱氢制乙烯的研究（Ⅱ）：催化作用机理

借助ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＧ等技术对Ｌｉ＾＋／ＭｇＯ进行了表征，结果表明，酸、碱中心的数目，强度、催化性与Ｌｉ＾＋的添加量相关 ，起酸碱作用的表面金属离子、表面低配位氧集团、Ｏ（Ｌ ｉ＾＋Ｏ＾－）是其反应的活性物种，反应机理可能由离子基、游离基协同完成。     

TiO2负载Cu-Mn复合氧化物催化燃烧正己醛

通过调控Cu负载量及Cu/Mn原子比,探究其对TiO₂负载Cu-Mn复合氧化物(Cu_xMn_y/TiO₂)催化材料中活性组分间相互作用的影响,结果表明,铜负载量为15% (w,质量分数)和Cu/Mn原子比为1 : 1时有利于类铜锰尖晶石相Cu_1.5Mn_1.5O₄的形成,随着Cu负载量的增加促使氧物种从晶格氧向表面吸附氧转移。复合催化材料中铜负载量的变化及Cu/Mn原子比对活性组分和催化活性间的相互作用影响显著。结果发现Cu₁₅Mn₁₅/TiO₂在225 ℃时使正己醛转化率达到90% (T₉₀),材料良好的性能归因于其具有较高的Cu²⁺与O_ads含量,并可与Mn²⁺实现双还原氧化过程。结果表明,Cu₁₅Mn₁₅/TiO₂复合材料中的类铜锰尖晶石活性组分可完成redox循环,以保持催化材料较高的稳定性。     

负载型Co-Cr氧化物催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

制备了一系列不同Co／Cr比例的Co-Cr／SiO2和Co-Cr／γ-Al2O3催化剂，并应用XRD等技术对所制样品进行了表征．在常压连续流动固定床石英反应器中考察了它们对CO2乙烷氧化脱氢反应的催化性能．实验结果表明，Co-Cr／SiO2和Co-Cr／γ-Al2O对CO2乙烷脱氢制乙烯都有较高的催化活性，其活性都明显高于负载单一组分的催化剂．以γ-Al2O为载体的催化剂活性明显比以SiO2为载体的催化剂活性高．1％Co-5％Cr／γ-Al2O活性最高，973K乙烷的转化率达25．57％，乙烯的选择性和收率分别达94．28％、24．10％．     

羟基化氮化硼催化乙烷氧化脱氢制乙烯

乙烯是最为重要的化工原料之一,目前其工业来源主要来自于烃类的水蒸汽裂解过程.该过程本质上是一个高温均相裂解过程,温度(>800?℃)高,能耗大,碳排放严重.乙烷氧化脱氢制乙烯属于放热反应,反应温度低,速率快,无积碳等限制,是一条更富有竞争力的工艺路线.然而,常用的金属或金属氧化物催化剂容易导致乙烯深度氧化,从而降低了乙烯选择性.纳米碳材料在烃类氧化脱氢反应中展现出一定的催化活性,但容易被氧化,难以用于反应温度高的乙烷氧化脱氢反应.本文报道了羟基化的氮化硼(BNOH)可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯.氮化硼边沿羟基官能团脱氢生成了动态活性位,从而引发了乙烷的脱氢反应.BNOH对乙烷氧化脱氢制乙烯显示出高选择性.当乙烷转化率在11%,乙烯选择性可高达95%;当乙烷转化率增加到40%,乙烯选择性保持在90%.重要的是,当乙烷转化率超过60%时,BNOH仍然可保持80%的乙烯选择性以及50%的乙烯收率.这些性能指标与现有工业乙烷水蒸气裂解过程运行性能相当.进一步优化反应条件,BNOH催化剂能够实现高达9.1 gC2H4 gcat-1 h-1的时空收率.经过200 h的氧化脱氢反应测试,BNOH催化剂活性和选择性基本恒定,表明其具有非常好的稳定性.X射线粉末衍射结果显示,反应前后BNOH催化剂的物相没有发生变化.透射电子显微镜测试证实,反应后BNOH催化剂的形貌和微观结构也没有明显改变.X射线光电子能谱结果显示,反应200 h后BNOH催化剂表面的氧含量仅从反应前的6.9 atom%微增到8.3 atom%.1H固体核磁共振谱测试显示,反应200 h后,BNOH催化剂上羟基含量无明显改变.结合原位透射红外光谱和同位素示踪实验,初步确定了BNOH催化剂上引发乙烷氧化脱氢反应的活性中心.氮化硼边沿的氧官能团并不能引发乙烷的氧化脱氢反应,而羟基官能团才是氧化脱氢反应发生的活性位.在乙烷氧化脱氢条件下,分子氧脱除羟基官能团上的氢原子动态生成BNO·?和HO2·?活性位.密度泛函理论计算表明,乙烷首先在BNO·?或HO2·?位活化生成乙基自由基,这些中间物进一步与气相氧物种发生反应脱氢生成乙烯.动力学测试结果也验证了上述实验和理论结果.     

Catalytic Oxidation of Hexanol to Hexanal with H2O2 Over P-W Heteropoly Compounds

The syntheses of Keggin and Dawson-structural phospho-tungsto heteropoly compounds and their Peroxo-derivatives(PCWP), and the catalytic performance over this series of catalysts for the selective oxidation of hexanol to hexylaldehyde are reported. By means of IR, NMR and UV-DRS techniques the catalysts were characterized and a comparison of the structural properties of these catalysts before and after the reaction was made. The correlation between the catalytic performance and the structure of this series of catalysts was discussed as well.     

正已醇氧化成正已醛磷钨杂多酸催化剂的过氧化氢分解活性

详细讨论了磷钨杂多酸催化氧化正已醇生成正已醛反应中,在不同条件下氧化剂过氧化氢的分解活性及其动力学性质。结果表明,反应温度是影响过氧化氢分解的主要因素,温度低于70℃,分解反应进行平缓;温度一旦达到或超过80℃,则过氧化氢的分解速率迅速加快,2h的分解率达95.2%。有机溶剂及反应底物的加入,均对过氧化氢的分解反应始终保持其一级动力学性质。     

环己醇脱氢催化反应本征动力学研究

采用管式连续流动固定床积分反应器,对环己醇在Cu－Co/MgO催化剂上的脱氢反应本征动力学进行了研究,求出幂式速率模型各项参数,得到反应的表观活化能为44.28kJ/mol.将上述实验数据与由似平衡浓度法导出的速控步骤的数学模型相关联,求出各有关参数和物种的吸附烙.结果表明,以环己醇吸附和表面反应为速控步骤的模型可较好地进行关联.对上述模型进行了方差和残差分析,误差在宏观动力学研究允许范围内,实验无系统误差.方差分析表明,表面反应为速控步骤的模型对描述反应具有相对最小误差.     

甲醇催化脱氢反应的研究

目前工业上，甲醛是使用电解银催化剂或铁铂氧化物催化剂由甲醇氧化脱氢而生产的，氧化脱氢法所制得的甲醛含水量高达60％（质量分数），浓缩需耗费能源，且性能不稳定，又容易生成副产物甲酸，不好应用．另一方面，近年来，在合成化学中如合成性能优良的工程塑料，合成乌洛托品药物等．要求忌水的甲醛的领域显著地增大，这些情况促进生产甲醛的新工艺和新型催化剂的开发研究．1926年Gbosh和Baski报导，在200℃下甲醇几乎全部转化为甲醛．近来报导门要求反应在500oC以上．甲醇究竟应在什么温度下才有显著的直接脱氢的可能性？使用怎么样的…     

铁硅酸盐分子筛乙苯氧化脱氢催化性能研究Ⅰ．催化剂的表征及反应温度、原料气比例对活性的影响

本文合成了五种不同Ｓｉ／Ｆｅ比的Ｆｅ－ＺＳＭ－５分子筛，并进行了离子交换改性．ＸＲＤ和ＩＲ谱测试均表明Ｆｅ进入了分子筛骨架．用连续流动法考察了反应温度、ＥＢ／Ｏ＿２比对乙苯氧化脱氢活性的影响．结果表明，在８２３Ｋ和ＥＢ／Ｏ＿２＝１的条件下苯乙烯有最大收率．     

亚氨基二苄在含铁氧化物上催化脱氢制亚氨茋

在自制的含铁氧化物催化剂上考察了亚氨基二苄(IDB)合成亚氨芪(IS)的催化脱氢反应．该反应在水蒸气气氛中进行，反应温度500℃～560℃，水蒸气与IDB的摩尔数之比为200～300．在此条件下，当亚氨基二苄的转化率达到90．4％时，生成亚氨芪的选择性可达94.9％，超越了同类文献报道的水平．反应过程中水蒸气起了重要作用，多相反应(催化)和均相反应(非催化)对该催化过程都有贡献．通过TG—DTA和XRD测试，对催化剂的形成过程和晶相变化进行了讨论.     

乙苯氧化脱氢反应中铁酸镁,铁酸锌超微粉的催化行为

超微粉铁酸镁、铁酸锌对乙苯氧化脱氢反应具有良好的性能．３００℃时能使乙苯分子活化，３５０℃时实现了对活性氧物种的稳定活化．反应活性氧物种被证明是Ｏ_２~－物种．其中，过量尿素爆炸分解法系本工作首创．由此法制得的Ｄ型样品具有最佳的反应性能．ＥＳＲ分析表明Ｄ型样品的原子配置对称性较差．     

异丁烷脱氢反应的热力学分析

利用HSC5.0软件对异丁烷脱氢反应进行热力学分析,计算了异丁烷脱氢过程中各反应的平衡常数和不同温度、压力及氢烃比的异丁烷脱氢反应的平衡转化率.结果显示,裂解反应平衡常数比脱氢反应大约3个数量级,在热力学上裂解反应更易进行.在异丁烯异构化产物中,trans-C4 H8生成的平衡常数最大,cis-C4 H8其次,1-C4...     

Catalytic Dehydrogenation of Amine-Boranes using Geminal Phosphino-Boranes

The reaction of the intramolecular frustrated Lewis pair (FLP) tBu₂PCH₂BPh₂ with the amine-boranes NH₃ · BH₃ and Me₂NH · BH₃ leads to the formation of the corresponding FLP-H₂ adducts as well as novel five-membered heterocycles that result from capturing the in situ formed amino-borane by a second equivalent of FLP. The sterically more demanding tBu₂PCH₂BMes₂ does not form such a five-membered heterocycle when reacted with Me₂NH · BH₃ and its H₂ adduct liberates dihydrogen at elevated temperatures, promoting the metal-free catalytic dehydrogenation of amine-boranes.     

Theoretical Study on Dehydrogenation Reactions of Silanol

The pathway of dehydrogenation reaction of silanol SiH3OH is investigated by ab initio Mo calculations using RHF/-31G basis set. The geometries of reactant, transition states and products are optimized on the singlet potential energy surface of the ground state. The activation energies, reaction heats, statistical A factor and activation entropies are calculated. The vibrational analysis of the reactant and the transition states is made. The reaction crgodography along the intrinsic reaction coordinate (IRC) are performed to examine the reaction mechanism.