丙酸水相加氢反应中Ru负载量对C-C键断裂的影响

考察了（1.0、4.0、6.0 wt.%）Ru/ZrO2催化剂的丙酸水相加氢性能。采用N2物理吸附、CO脉冲化学吸附、H2程序升温还原（H2-TPR）、CO和丙酸吸附傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了Ru/ZrO2催化剂的物理化学性质。CO-FTIR表明,Ru负载量增加,催化剂表面Ru粒子的富电子程度增加,更接近金属Ru的本征特性。丙酸FTIR表明,丙酸分子在Ru/ZrO2催化剂表面经解离吸附主要形成丙酰基和丙酸盐物种。随Ru含量增加,丙酰基更容易发生脱羰反应,导致C-C键断裂。     

Ru催化的C-H键的活化反应

概述了Ru催化的碳氢键的活化反应，包括C-H/烯烃，C-H/炔径和C-H/CO/烯烃 偶联反应，加氢酰化反应，硅化反应。     

利用原位红外光谱确证Ru/SBA-15的加氢活性位点

Ru/SBA-15催化剂具有高的氢气活化能力,因此被广泛应用在加氢和氢解反应中.一般认为Ru/SBA-15催化剂的高活性与金属Ru的高分散有关,然而有研究发现在氧化硅载体上还存在溢流的氢,这部分溢流氢也很可能参与加氢和氢解反应.这就产生了两个关键性的问题:(1)Ru/SBA-15的催化加氢活性中心是什么,是金属Ru还是载体SBA-15;(2)在金属Ru上解离的H是如何迁移到载体上的.因此,加氢活性位点及其形成机理的确认对理解Ru/SBA-15催化剂的高活性至关重要.原位红外光谱可从分子层面研究在工作状态的催化剂表面活性位点的状态,进而推测可能的反应机理.通过与催化剂Pd/SBA-15,Ru/Al2O3和SBA-15比较发现,在氢气氛围中Ru/SBA-15催化剂的原位红外谱图中存在一个独特的位于1996 cm?1的峰.由于在Pd/SBA-15,Ru/Al2O3和SBA-15上都不存在这个峰,因此该峰的形成是金属Ru和SBA-15相互作用的结果.此外,Si–O键在位于1866 cm?1的合频峰不随氢气氛围变化而变化,因此可排除这个峰属于Si–O键振动的倍频峰.为了排除该峰的产生是由于CO的吸附,我们采用脉冲引入CO的方法,发现在低的CO覆盖率下,红外谱图中位于2068 cm?1处出现了一个CO在Ruδ+上的线性吸附峰.随着CO覆盖率增加,该峰逐渐蓝移至2075 cm?1,同时位于2132 cm?1处的峰强度增强了,这两个峰都归属于Run+(CO)x物种的振动峰.这些CO的化学吸附强度都很高,即使在He气中吹扫1 h后仍然存在,而1996 cm?1峰的形成是可逆的.此外,低CO覆盖率下生成的吸附峰(2068 cm?1)的强度低于1996 cm?1峰的强度,因此可以排除1996 cm?1峰属于CO吸附峰的可能.既然1996 cm?1峰的形成是可逆的,将这个峰归属于载体上氢的可能性也可排除,因为形成载体上氢的过程是不可逆的.另外,形成1996 cm?1峰的速率还证明了这个峰不属于金属Ru上吸附的氢,因为金属Ru上氢的吸附是很快的.通过以上分析,我们推断1996 cm?1峰应该指认为在Ru和SBA-15界面处位点的红外峰.为了证明这一点,我们制备了不同Ru负载量的Ru/SBA-15催化剂,发现这个界面处位点峰的峰面积与金属Ru颗粒在载体上形成交界面的周长成正比,而峰达到稳态所需时间与Ru颗粒大小成反比.这说明H2在金属Ru上发生解离吸附后迁移到Ru和SBA-15界面处,形成了Ru–H–Si物种.当金属Ru的颗粒比较小时,与载体形成交界面的周长小,Ru–H–Si物种的数量少,体现在红外谱图上峰的峰面积小,但解离的氢迁移到该界面所需时间变短了.当金属Ru的颗粒比较大时,与载体形成交界面的周长大,Ru–H–Si物种的数量多,1996 cm?1峰的峰面积大,但解离氢的迁移慢了.此外,H-D交换实验还证明这个界面处的位点具有加氢活性.与文献报道的孤立Si–H物种的红外峰位置比较发现,Ru–H–Si物种具有明显的峰红移现象,说明该物种中的Si–H键活性很高,这可能是由于金属Ru将电子转移至Si–H键的结果.总之,以上结果清晰地表明这个1996 cm?1峰归属为结构是Ru–H–Si的活性位点.     

担载Ru3(CO)12-Fe2(CO)5混合簇的脱羰基作用和表面加氢反应

担载于ＺｒＯ２上的Ｒｕ３（ＣＯ）１２－Ｆｅ２（ＣＯ）９混合簇的红外光谱表明，Ｒｕ３（ＣＯ）１２以Ｒｕ－（ＣＯ）２Ｏ２表面络合物存在。混合簇在真空中随温度升高而发生脱羰基作用，５００℃左右羰基完全脱掉；以Ａｌ２Ｏ３为载体者其羰基不易脱除，升高温度出现多种羰基带。混合簇中的Ｆｅ２－（ＣＯ）９极易脱羰基。     

反应条件对煤加氢热解产物分布的影响

本文以内蒙古红庙煤为研究对象，在温度４５０－６５０℃和氢氯压力２－５ＭＰＡ的范围内，在加压固定床反应器上考察了各种因素包括传质作用对煤加氢热解产物分布的影响。研究表明，转化率和焦油收率随最终反应温度，氢气压力和流速的升高而升高，随加速速率的增大而降低。     

基于C—CN键断裂的芳香腈转化反应研究进展

芳香腈是有机合成中普遍存在的原料之一,也是一类重要的合成中间体,可广泛应用于药物、农用化学品、染料、香料以及功能材料等领域,但由于C—CN键热力学稳定性较高,很少被认为是一个有价值的反应位点.因此,开发简便、高效的方法催化芳香腈C—CN键转化成为近年研究热点之一.综述了近十年来基于C—CN键断裂的芳香腈转化反应研究进展,并按照不同反应原理分类,主要包括过渡金属介导/催化的C—CN的转化、自由基介导的C—CN的转化、Lewis酸、碱或Br?nsted酸介导的C—CN的转化,详细讨论了反应底物普适性、反应机理和应用,并对该领域的发展前景和局限性进行了总结.     

基于C—H键断裂的多氯烷基化反应研究进展

多氯代烃在有机合成和化学工业,特别是制药和材料领域中尤其重要,引起了化学家们的广泛关注,诞生了各种合成氯代有机化合物的方法.引入多氯烷基能够作为关键成分改变化合物的药物活性,同时,多氯烷基可以作为前体转化为醛、酮和羧酸等具有不同功能性的官能团,为实现天然产物的后期合成和修饰提供强有力的支持.通过断裂多氯烷烃中的C—H键来构建多氯代化合物的策略,由于具有高步骤经济性,已成为化学家们的研究热点,取得了重要的研究进展.总结了利用二氯甲烷、三氯甲烷作为多氯烷基的前体,从不同的反应体系(过渡金属催化、可见光介导、无金属参与)出发,综述了近十年来基于C—H键断裂策略的多氯烷基化反应的相关工作,并对反应设计、机理研究、研究展望等给予评述.     

Ni/HZSM-5催化剂的结构及其催化山梨醇水相加氢合成烷烃性能

采用浸渍法制备了Ni/HZSM-5双功能催化剂,考察了焙烧温度对催化剂结构及其催化山梨醇水相加氢合成C5～C6烷烃性能的影响.结果表明,在金属中心和酸性载体的协同作用下,通过山梨醇中C-O键加氢和异构化高选择性合成了C5～C6烷烃.经500°C焙烧的Ni/HZSM-5催化剂上山梨醇水相加氢的活性最高,山梨醇转化率为62.0%,戊烷和己烷的总选择性为76.4%,其中异己烷选择性达45.4%.对催化剂进行N2物理吸附、X射线衍射、NH3程序升温脱附和H2程序升温还原等表征后发现,经500°C焙烧催化剂的有效比表面积和孔体积均明显增大,HZSM-5负载的硝酸镍分解成较小晶粒的NiO,表面酸量适中,且Ni物种与载体相互作用较强,较易被H2还原,Ni还原度达100%.这是其催化活性最高的原因.     

芳环硝化反应中碳—碳键的断裂

报道了一例特殊的苯环硝化反应：在硝酸铝作为硝化试剂的条件下,硝化反应是发生在取代烷基与硝基之间而不是苯环上质子与硝基之间。     

内扩散对裂解汽油中噻吩加氢脱硫反应的影响

采用等温积分管式反应器,在543 K～623 K、2.5 MPa～3.5 MPa、氢油摩尔比2～4的条件下,对Co-Mo/Al2O3催化剂上噻吩加氢脱硫反应的本征和宏观动力学进行了研究.运用Langmuir-Hinshelwood机理,推导出了噻吩加氢脱硫反应的动力学模型,并对模型参数进行了估值.统计检验和实验数据验证了动力学模型的合理性.通过Thiele模数的计算以及对新鲜和失活催化剂的孔径分布与碳含量的分析和比较表明,反应过程受催化剂内扩散的影响.利用本征和宏观反应速率方程计算得到了催化剂内扩散效率因子,其数值随反应温度的升高而明显减小,随氢油摩尔比的增加变化不明显.     

Ni/HZSM-5的结构及催化木糖醇水相加氢合成液体烷烃的性能研究

采用浸渍法制备了Ni/HZSM-5双功能催化剂,采用BET、XRD、NH3-TPD、H2-TPR、FTIR和TG等方法表征了催化剂比表面、孔结构、酸性、还原能力及骨架结构等信息,研究了其催化木糖醇水相加氢合成液体烷烃的性能及催化剂失活的原因。结果表明,在优化的金属中心/酸中心的协同作用下,木糖醇可通过水相加氢高选择性地合成C5-C6烷烃;过高的金属中心或酸中心均会导致C-C键断裂形成轻质烷烃,以2%Ni/HZSM-5催化剂上木糖醇水相加氢活性最高,木糖醇C转化率为94%液体烷烃总收率可达90%,这与其具有较大的比表面积、合适的孔径分布、较多的金属活性中心、适中的酸量和强酸量有关。催化剂6次重复使用后活性明显降低,其骨架部分脱铝和表面积碳是其失活的主要原因。     

助剂钾对二氧化碳加氢反应活性及产物分布的影响

报导助剂Ｋ对Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＺｒＯ２担载Ｆｅ催化剂，用于ＣＯ２加氢合成Ｃ２＋烃的催化活性及产物分布的影响。与不含Ｋ的催化剂相比，Ｋ的存在导致Ｆｅ／Ｋ－Ａｌ２Ｏ３的催化活性及Ｃ＾２＋烃选择性明显提高，但使Ｆｅ／Ｋ－ＴｉＯ２的催化活性及Ｃ２＋烃选择性显著下降，而对Ｆｅ／Ｋ－ＺｒＯ２，这种影响并不显著。Ｋ的明显有利于低碳烯烃的生存。     

用于生物质水相加氢多相负载型金属催化剂的稳定策略

生物质是天然的可再生能源和资源,具有来源广泛、储量丰富、价格低廉的优点以及可转化为高附加值化学品的多功能性,因此作为传统化石能源替代材料受到广泛关注和研究.将生物质通过催化转化为平台化合物再进一步利用是生物质利用的重要途径,其中催化加氢是常用的反应之一.由于绝大多数生物质平台化合物分子中都含氧元素,其加氢过程中会不可避...     

温控相转移配体及催化 Ⅸ.Ru/PETPP催化的苯乙烯水/有机两相加氢反应

Nonionic water soluble complex Ru 3(CO) 9(PETPP) 3 with the function of thermoregulated phase transfer catalysis was prepared. The catalytic activity and the recycle effect of Ru 3(CO) 9(PETPP) 3 for hydrogenation of styrene in aqueous/organic biphase catalysis system were studied. In addition, effects of reaction temperature, hydrogen pressure and reaction time were also investigated. The results showed that the reaction takes place mainly in organic phase at higher temperature (80 ℃). Under the conditions of θ =80 ℃, p (H 2)=2 MPa and t =3 h, both the PhCH∶CH 2 conversion and PhC 2H 5 selectivity are 100%. The PhCH∶CH 2 conversion is still 98 2% after reuse of the catalyst for 20 times. The catalytic performance of Ru 3(CO) 9(TPPTS) 3, Ru 3(CO) 9(PETPP) 3, Ru 3(CO) 9(TPPMS) 3 and Ru 3(CO) 9(TPP) 3 for biphase hydrogenation of styrene was compared. The experimental results for Ru 3(CO) 9(PETPP) 3 verified that there is a thermoregulated phase transfer catalysis process in the reaction system.     

负载Pd基碳二选择加氢催化剂上乙炔加氢反应的原位红外光谱研究

以乙烯和乙炔为探针分子, 采用原位红外光谱技术研究了Pd-Ag/Al₂O₃和Pd/Al₂O₃催化剂上乙炔加氢反应, 通过乙炔吸附, 乙炔和氢的共吸附和交替吸附表征了催化剂表面吸附物种的变化. 结果表明, 在Pd-Ag/Al₂O₃催化体系中, 乙炔在Pd-Ag/Al₂O₃和Pd/Al₂O₃催化剂有着不同的吸附性能, 另外, 加氢反应会导致在催化剂表面形成由长分子链的烷烃组成的碳氢化合物层, 该吸附层与绿油有着相似的红外光谱特征, 最关键的是乙炔和氢的吸附顺序和碳氢化合物层的生成量之间存在着一定的关系, 这将直接影响催化剂的加氢性能.     

煤焦油中酚类物质对焦油组分加氢脱氮脱硫以及芳烃饱和的影响

在固定床加氢微反装置上,考察了邻甲酚对煤焦油组分喹啉加氢脱氮(HDN)反应、二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应以及1-甲基萘加氢饱和(HDA)反应的影响。结果表明,邻甲酚的加入对喹啉的HDN反应、DBT的HDS反应、1-甲基萘的HDA反应有着较强的抑制作用,且邻甲酚的含量越多,这种抑制作用越明显,这是由于邻甲酚与喹啉、DBT、1-甲基萘在活性位点上的竞争吸附造成的。邻甲酚的加入对产物的选择性影响较弱,反应前后产物的选择性变化很小。由于空间位阻效应,1-甲基萘的加氢优先发生在不带侧链的芳环上。     

络合作用对重油加氢处理催化剂性能的影响

以Ni、W为催化剂的活性金属组分,考察在金属组分浸渍液中加入有机络合剂对催化剂性质及加氢脱硫、脱氮性能的影响。结果表明,络合剂与金属组分共浸渍更有利于金属组分的分散;提高络合剂用量,既有利于提高主活性金属组分WO₃在载体表面的分散,又能促进六配位八面体Ni物种及高加氢活性相NiWO₃的形成;焙烧温度具有调变催化剂金属组分分散性及酸性的双重作用,在适宜的焙烧温度下制得的催化剂具有较好的酸性及加氢活性,主要表现为较高的加氢脱硫及脱氮活性。     

FT-IR和SEM用于煤阶对煤催化加氢气化影响的研究

基于加压固定床反应器研究了不同煤阶的煤催化加氢气化效果,对比了煤阶对催化剂添加量、甲烷释放速率以及产品气组成的影响。原煤及气化残渣采用FT-IR和SEM进行表征分析。研究结果表明,不添加催化剂情况下,随着煤阶的升高原煤气化反应性降低,低阶煤的甲烷释放分为两个阶段;加入催化剂之后,3种煤中以神府烟煤的反应性最好,遵义无烟煤和云南褐煤反应性较差。SEM和FT-IR表征结果表明,高阶煤颗粒表面更加光滑、煤结构致密,而煤中的脂肪族结构以及芳香结构振动峰强度随煤阶的降低而升高,催化剂的加入使得脂肪结构吸收峰明显加强。这些差异导致不同煤样催化加氢气化反应活性不同。     

制备温度对Pd/C加氢脱氯催化剂失活的影响

制备温度对Pd/C加氢脱氯催化剂失活的影响;失活;积炭;Pd/C;加氢脱氯