醇在钒基催化剂上的氧化

以过氧化叔丁醇作为氧化剂,研究了醇类(苯甲醇、1-苯基乙醇和环己醇)在钒基催化剂上的氧化反应.制备了含苯磷二酚配体或吡嗪-2-羧酸酯配体的钒配合物,并运用傅里叶变换红外光谱、核磁共振谱、紫外-可见光谱及元素分析对其进行了表征.考察了溶剂对该类反应的影响.发现在甲苯溶剂中进行氧化反应时,苯甲醇被氧化成苯甲醛而不会被深度氧化为苯甲酸;而在乙腈溶剂中,苯甲醛和苯甲酸均有生成.此外,对不同钒磷氧化物的催化活性进行了比较,结果表明,在乙腈溶剂中的产品收率比在甲苯溶剂中高.     

助催化剂五氧化二磷对钒催化剂活性影响的规律性

本文依据集团结构适应性理论,提出催化剂氧化活性理论模型,通过实验证实了"模型"的合理性。并找出助催化剂P₂O₅对V₂O₅/SiO₂催化剂活性影响的规律。解释了氧化活性概念不能解释的许多事实。     

二甲基亚砜对钒磷氧催化剂性能的影响

在制备钒磷氧催化剂前驱体的过程中,加入高沸点溶剂二甲基亚砜（DMSO）,改善了钒磷氧催化剂对正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐的催化性能．催化性能评价实验表明,当DMSO／V（摩尔比）=0．1时,用催化剂（D0.1-VPO）制备顺酐的收率达到最大（49．4％）,与没有加入DMSO的催化剂（VPO）相比其选择性由57％提高到76％,转化率达到65％．采用BET,XRD,SEM,FT-IR等方法分析,发现添加DMSO能增大催化剂的比表面积,改变催化剂前驱体择优取向和催化剂的微观形貌,形成了一些具有纳米尺度的催化剂颗粒．     

钒催化剂选择性氧化乳酸乙酯制丙酮酸乙酯

The structure and surface acidity of vanadium oxide supported on α-Al₂O₃、TiO₂、SiO₂ have been studied by XRD、IR、TPR and adsorption microcalorimetry. The catalytic performance of the catalysts for selective oxidation of ethyl lactate to ethyl pyruvate was determined in a continuous flow fix-bed reactor. The results showed that the dispersion of vanadium oxide on the supports weakened the V=O bond and actived the terminal oxygen, which increased the reaction activity. On the otherhand, The surface acidity is harmful to the selectivity of ethyl pyruvate. V/α-Al₂O₃ exhibited a lower conversion since its dispersion is low. The low selectivity on V/SiO₂ is due to its fairly strong surface acidity. Addition of K⁺ weakened the surface acidty and enhanced selectivity of V/SiO₂. V/TiO₂ exhibited the best activity and selectivity among the catalysts studied because of its weak surface activity. The conversion of ethyl lactate and selectivity to ethyl pyruvate are 97% and 81%, respectively, over the V/TiO₂ catalyst at 473K.     

催化剂对原油低温氧化的影响

在模拟地下油藏条件下,加入催化剂进行重质原油低温氧化反应实验研究,对氧化前后的气体组成及含量变化、原油组分变化进行分析.结果表明,加入催化剂后在150℃以下显著提高了原油低温氧化效率,且与未加入催化剂的低温氧化反应对比,加入催化剂后氧气消耗更多,生成二氧化碳含量增加.200℃以下原油重质组分含量下降,饱和烃、芳香烃轻质组分含量增加.     

沸石负载的钒络合物催化剂对烷烃氧化反应的催化性能

 将钒氧吡啶甲基络合物VO（pic）2负载于Y及ZSM－5沸石分子筛\r\n中，制备出沸石负载的钒络合物催化剂．用X射线衍射、电子自旋共振\r\n、红外光谱和元素分析等方法对催化剂进行了表征．结果表明，VO（p\r\nic）2络合物确实负载于分子筛孔道内，负载后的络合物仍保持着原来\r\n的结构．考察了催化剂对正己烷和环己烷氧化反应的催化性能，发现沸\r\n石分子筛负载的VO（pic）2络合物催化剂保留有络合物原有的催化性能\r\n，虽然催化活性有所下降，但显示出较好的形状选择性．与未负载的络\r\n合物相比，NaY和ZSM－5沸石负载的VO（pic）2络合物催化剂对正己烷\r\n氧化反应的伯醇选择性分别提高了2～3倍和5～6倍．     

分子筛负载钒配合物催化剂对烃类氧化的择形选择性研究

研究了四价钒配合物VO(pic)2·H2O及其分子筛负载型催化剂VO(pic)2-NaY对芳香烃和正构烷烃的催化氧化性能.实验结果证明,VO(pic)2-NaY催化剂具有与VO(pic)2·H2O配合物催化剂相似的催化氧化活性,而且使对位产物(芳香烃为底物)和伯醇(底物为正构烷烃)的选择性得到提高,显示出均相配合物催化剂所不具有的择形选择性.     

稀土对钒—钛苯酐催化剂活性的影响

在邻二甲苯气相氧化制苯酐的Ｖ２Ｏ５－ＴｉＯ２催化剂中，添加少量Ｌａ、Ｐｒ、Ｓｍ或Ｎｄ后，催化剂活性有不同程度的提高。本文应用ＦＴ－ＩＲ研究了氧化有后的苯酐催化剂，明显观察到在Ｖ－Ｔｉ苯酐催化剂中添加稀土后，Ｖ－Ｏ键的吸收峰发生红移，最大红移达到２３５ｃｍ＾－１。苯酐催化剂加入稀土后，对分子的活化作用与催化活性剂评价的结果是一致的。     

Co-Br催化剂组成对烃类氧化的影响

用光谱测定了不同Br/Co比时生成的Co~(2+)—Br~-络合物的浓度及络合的Co~(2+)在加入Co~(2+)量中所占的百分比。考察了催化剂组成与烃氧化速率的关系,结果说明,只有小部分Co~(2+)形成有催化活性的低溴络合物,影响催化活性的Br/Co比的最佳值随原料烃结构和Co~(2+)浓度的不同而不同。 讨论了反应前引进的水对Co—Br催化剂活性的影响,认为水使氧化反应速度下降的原因并不在于水置换出活性络合物中的Br~-,并用光谱进行了考察。     

偏钒酸钠对甲酸在Pd/C催化剂上氧化的电催化性能影响的机理

直接甲酸燃料电池的两大问题是Pd催化剂对甲酸氧化的电催化稳定性不好和Pd能催化甲酸分解。研究发现,当Pd/C在偏钒酸钠溶液中浸泡后能吸附上VO3-,吸附上VO3-的Pd/C催化剂对甲酸分解的催化性能会大大降低,由甲酸分解产生的CO的量也大大降低,使Pd/C催化剂被CO毒化的几率也大大降低,因此,在偏钒酸钠溶液中浸泡后的Pd/C催化剂对甲酸氧化的峰电流密度要比没有浸泡的Pd/C催化剂高13%左右。计时电流曲线的测量表明,6000 s时在偏钒酸钠溶液中浸泡后的Pd/C催化剂对甲酸氧化的峰电流密度要比没有浸泡的Pd/C催化剂高42%左右。结果证明,在偏钒酸钠溶液中浸泡能提高Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性,特别是电催化稳定性。     

磷钒钼黄光度法测定硅酸盐中五氧化二磷的不确定度评定

根据JJF1059-1999对磷钒钼黄光度法测定硅酸盐中五氧化二磷的不确定度作了评定,对影响测定结果的各不确定度来源进行了分析,对测量结果的不确定度进行了评定和表述。     

火焰原子吸收分光光度法测定五氧化二钒中铁及氧化钾、氧化钠含量

五氧化二钒样品用盐酸分解,在稀盐酸介质中,用原子吸收分光光度计分别于248.3,766.5,589.0 nm波长处,使用空气–乙炔火焰,测量五氧化二钒中铁及氧化钾、氧化钠含量。在最佳实验条件下,铁、氧化钾、氧化钠的质量浓度分别在0.05~0.20,0.05~0.80,0.20~1.0 mg/L范围内与吸光度线性关系良好,相关系数分别为0.998 6,0.994 3,0.994 2。方法检出限铁为6.7μg/L,氧化钾为1.0μg/L,氧化钠为1.4μg/L,加标回收率为95.9%~103.0%。铁、氧化钾、氧化钠测定结果的相对标准偏差分别为3.2%,4.2%,2.9%(n=6)。该方法适合五氧化二钒中铁及氧化钾、氧化钠的测定。     

钒氧化物催化剂上NH3-SCR反应物的吸附-脱附

对于钒氧化物负载型催化剂在NH3-SCR过程中的反应机理和动力学已有较多研究。研究表明反应气体在催化剂表面的吸附-脱附过程对于SCR催化反应具有重要意义。本文概述了钒氧化物催化剂载体和表面物种在催化反应中的作用机理,以及H2O、SO2对NH3-SCR反应的影响,重点阐述了各种气相反应物的吸附形式以及反应作用机理。     

Reactivity of Isomeric Picolines in Oxidative Ammonolysis on a Vanadium Oxide Catalyst

The reactivity of isomeric picolines in their oxidative ammonolysis on a vanadium oxide catalyst, as measured by the rate constants of cyanopyridine formation, increases in the order 3-picoline < 2-picoline < 4-picoline. Correlations were found between the mentioned rate constants and the gas-phase basicities of the starting compounds, with constants characterizing electron-acceptor properties of the nitrogen atoms, as well as the deprotonation constants of the methyl groups of picolines in the gas phase or bound via the nitrogen atoms with clasters modeling Brønsted acid centers of the vanadium oxide surface.     

Vanadium Pentoxide Sol and Gel Mesophases

Colloidal suspensions of V₂O₅ ribbon-like particles display optical textures typical of lyotropic nematic phases. Tactoids (small nematic droplets) and then isotropic phases are formed as these systems are diluted. Nematic suspensions can be oriented by applying a magnetic or an electric field. Such a liquid crystal behavior is mainly due to the highly anisotropic shape of vanadium oxide colloidal particles. Acid dissociation at the oxide/water interface gives rise to surface electrical charges and electrostatic repulsion should also be responsible for the stabilization of the nematic phases. Anisotropic xerogel layers are formed when these gels are deposited and dried onto flat substrates. X-ray diffraction patterns of such coatings exhibit a series of 00l harmonics due to the turbostratic stacking of the oxide particles. Dehydration is reversible and fluid mesophases are again obtained via a swelling process when water is added to the xerogel.     

Direct Imaging of Octahedral Distortion in a Complex Molybdenum Vanadium Mixed Oxide

Complex Mo,V‐based mixed oxides that crystallize in the orthorhombic M1‐type structure are promising candidates for the selective oxidation of small alkanes. The oxygen sublattice of such a complex oxide has been studied by annular bright field scanning transmission electron microscopy. The recorded micrographs directly display the local distortion in the metal oxygen octahedra. From the degree of distortion we are able to draw conclusions on the distribution of oxidation states in the cation columns at different sites. The results are supported by X‐ray diffraction and electron paramagnetic resonance measurements that provide integral details about the crystal structure and spin coupling, respectively.     

SBA-15负载钒氧化物催化剂上甲烷选择氧化反应

对SBA-15负载的钒、钼、钨氧化物催化的甲烷选择氧化反应性能进行了比较,发现VO_x/SBA-15催化剂优于MoOx/SBA-15和WOx/SBA-15催化剂.针对钒氧化物催化剂,考察了不同钒源、不同载体以及少量P元素的添加对催化性能的影响,结果表明以SBA-15为载体的催化剂的性能好于MCM-41和Cab-O-Sil为载体的催化剂;与V₂O₅,VO(C₂O₄)相比,NH₄VO₃是制备性能良好的VO_x/SBA-15的钒源;在VO_x/SBA-15中,添加少量P元素后,HCHO的选择性有一定程度的提高.XRD,N₂物理吸附、UN-Raman和H₂-TPR表征结果表明,负载量低于3 wt%时,钒组分可能主要以高分散的单核的VO_x物种存在,我们推测该物种对甲烷选择氧化制甲醛起关键作用.     

五氧化二钒催化环己烯烯丙位氧化

 研究了以五氧化二钒为催化剂,以过氧化氢水溶液为氧源氧化环己烯. 考察了溶剂种类、溶剂用量、催化剂用量和反应温度等因素对催化剂性能的影响. 结果表明,常温下环己烯在此催化体系中主要发生烯丙位氧化反应生成环己烯酮. 溶剂的种类对催化活性和烯丙位酮式氧化的选择性具有较大的影响,丙酮是该反应的合适溶剂. 在丙酮与环己烯的体积比为4, 五氧化二钒与环己烯的质量比为1∶40, 过氧化氢与环己烯的摩尔比为3和反应温度为20 ℃的条件下,反应24 h后的环己烯转化率可达60%以上,环己烯酮选择性可达85%. 催化反应过程中丙酮可能与过氧化氢作用生成过氧化酮,从而进行氧转移,催化剂则经过V5+/V4+物种的循环使环己烯氧化成为环己烯酮等产物.     

介孔氧化铝负载钒催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

 采用浸渍法制备了介孔氧化铝 (m-Al2O3) 负载钒催化剂 (V/m-Al2O3), 并考察了其催化丙烷氧化脱氢制丙烯反应活性. 通过 N2 吸附-脱附、透射电镜、X 射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、氢-程序升温还原和氨-程序升温脱附对催化剂进行了表征. 结果表明, 介孔氧化铝具有大比表面积、窄孔径分布和两维六方相结构, 在其上负载适量的 V 可实现 V 活性物种的高分散及催化剂的弱酸性, 从而有利于提高丙烷转化率和丙烯选择性. 与共合成法制备的含 V 介孔氧化铝 V/m-Al2O3(C) 和浸渍法制备的 V/?-Al2O3 相比, V/m-Al2O3 表现出更高的催化活性. 这与载体较弱的酸性和较大的比表面积以及 V 物种的高分散有关.