甲醇气相法制乙酸的Rh／Ys催化剂微观结构与性能关系研究

甲醇气相法制乙酸的Ｒｈ／Ｙｓ催化剂微观结构与性能关系研究柳忠阳，潘平来，彭文庆，袁国卿（中国科学院化学研究所，北京１０００８０）我们曾报道过以聚偏二氯乙烯碳化基为载体的Ｐｈ／Ｙｓ铑催化剂，该催化剂在催化甲醇羰基化制备乙酸的反应中，不仅具有可比拟于均相...     

Rh／SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应

 利用程序升温脱附、程序升温还原、程序升温表面反应、程序升温反应和化学捕获反应等手段，对Rh／SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应进行了研究．结果表明，Rh／SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气机理属于热解－氧化反应机理．甲烷首先在催化剂上发生解离吸附，产生具有不同H／C比的化学吸附物种CHx（x＝1～3）．其中，具有较高H／C比的CHx可能是甲烷部分氧化反应的活性物种，而具有较低H／C比的CHx可能是催化剂上积碳并导致催化剂失活的来源．活性物种CHx在活性氧物种的作用下，生成含氧中间体物种CHxO或继续脱氢．含氧中间体物种进一步分解，即生成CO和H2；CO2也可由CHx或CHxO物种进一步氧 化生成．     

Rh—V／SiO2上H2的化学吸附方式

ＣＯ加氢反应机理是许多研究者感兴趣的课题．负载的Ｒｈ是ＣＯ加氢反应的优良催化剂．ＣＯ在Ｒｈ上吸附态的研究已有许多报道［１～７］,而对Ｈ２有关的吸附态的研究却少见报道．Ｗｏｒｌｅｙ等［８］利用高压超纯Ｈ２在２．２％Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３膜上首次观测到Ｒｈ—Ｈ...     

Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气的核磁共振研究

 利用1H MAS NMR技术,在甲烷部分氧化(POM)制合成气反应条件下研究了Rh/SiO2催化剂上氢与金属的相互作用及反应机理. 结果发现,氢气在Rh/SiO2上解离吸附后可能有四种存在形式: 化学位移为δ=-100～-120的可逆(αM)和不可逆(αI)吸附氢物种,δ=0～-100的“氢云”或“氢雾”形式的氢物种和δ=3.0的溢流氢物种. 溢流氢物种是由可逆吸附的氢物种和“氢云”或“氢雾”状态的氢物种溢流到SiO2上并弱吸附在桥式氧(Si-O-Si)附近而形成的. 溢流氢物种活化晶格氧,形成一种POM反应的活性氧物种OH-. 活性氧物种OH-反溢流到Rh上,并与CH4解离吸附在Rh上的CHx物种反应生成含氧中间物种CHxO. CHxO物种的化学位移为5～7. O2参与CHxO物种的进一步氧化,或补充溢流氢夺取桥式氧后形成的缺陷位上的晶格氧,在高温(973 K)反应条件下,O2可能优先补充缺陷位上的晶格氧,使CHx的氧化按表面反应机理进行.     

金属－助剂相互作用对SiO_2载铑催化剂化学吸附的影响──Ⅱ．Rh－V／SiO_2催化剂

由ＲｈＣｌ_３·ｘＨ_２Ｏ制备了不同Ｒｈ含量的Ｒｈ／ＳｉＯ_２和Ｒｈ－Ｖ／ＳｉＯ_２催化剂，采用化学吸附和原位ＴＰＤ－ＩＲ方法考察钒助剂对Ｒｈ／ＳｉＯ_２催化剂在常温和高温的Ｈ_２和ＣＯ化学吸附的影响。结果再次表明：１）不同Ｒｈ中心对Ｈ_２和ＣＯ的化学吸附性能不同，钒助剂对不同Ｒｈ中心的Ｈ_２和ＣＯ吸附的影响也不同。Ｈ_２主要吸附在Ｒｈ~Ⅱ和Ｒｈ~Ⅲ中心上，而在Ｒｈ~Ⅰ中心上的吸附弱。２）Ｒｈ－钒助剂的强相互作用主要是Ｒｈ~Ⅱ和Ｒｈ~Ⅲ与钒助剂之间的相互作用，Ｈ_２吸附受到比ＣＯ吸附更强烈的抑制。钒助剂对Ｒｈ／ＳｉＯ_２的Ｈ_２和ＣＯ吸附性能的影响可用覆盖模型解释。     

化学气相沉积法制备Ti/HMS催化剂及甲基接枝改性

用化学气相沉积法制备了Ti/HMS介孔分子筛催化剂, 并对其进行甲基接枝改性. 用XRD、N2-吸附、ICP-AES、FTIR, UV-vis和29Si CP/MAS NMR等手段对样品进行了表征, 考察了催化剂的丙烯环氧化性能. 结果表明: 气相沉积法载钛和接枝改性减小了HMS分子筛表面的孔径和比表面, 但是分子筛的介孔特征仍然保持; 随着沉积时间的增加(0.5～2 h), 催化剂的钛含量逐渐增加, 催化活性也随之增加, 但当沉积时间超过2 h后, 钛含量和催化活性均保持不变; 接枝改性后催化剂的环氧化活性和选择性均显著提高; 气相沉积法合成Ti/HMS比水热法合成Ti-HMS具有更高的环氧化催化活性.     

溶胶—凝胶法制备NiO／SiO2催化剂研究

分别以正硅酸乙酯、硝酸镍为硅源和镍源,采用溶胶－凝胶法,经超临界流体干燥和普通干燥制备了NiO-A-SiO2、NiO-G-SiO2催化剂;以气凝胶和干凝胶为载体,采用浸渍法制备了NiO/A-SiO2、NiO/G-SiO2催化剂。并用XRD、TEM、BET、TPR等手段,研究了制备方法对催化剂织构、结构和Ni物种存在形态的影响,发现NiO-A-SiO2和NiO-G-SiO2催化剂上高度分散的NiO簇团与SiO2之间有较强的相互作用,其顺酐液相选择加氢转化率低于10％;NiO/G-SiO2催化剂上,以单一物种形态存在的NiO与SiO2相互作用弱,顺酐转化率为42％;NiO/A-SiO2催化剂上,以多种形态存在的微量NiO与SiO2间的相互作用较复杂,其顺酐液相选择加氢的转化率和丁二酸酐的选择性分别可达100％和98％。     

TiO2陶瓷顶层膜的化学气相淀积生长研究

以ＴｉＣｌ和Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４为源物质采用热化学气相淀只（ＣＶＤ）法及射频ＰＣＶＤ法在多孔α－Ａｌ２Ｏ３陶瓷衬底上淀积生长ＴｉＯ２薄膜，观测ＴｉＯ２膜的生长方式、生长速率以及结构和表面形貌等，讨论其生长机制，评价ＣＶＤ改性生长的顶怪ＴｉＯ２陶瓷膜的气体渗透性。     

助剂铬对Ni/MgO催化剂CVD法制备碳纳米管的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了助剂Cr改性的Ni/MgO催化剂, 用化学气相沉积(CVD)法在600 ℃下裂解甲烷生长碳纳米管, 研究了助剂Cr的引入对催化剂微结构和制备碳纳米管性能的影响. 催化剂样品用XRD, TPR和CO-TPD进行了分析, 制备的碳纳米管用TEM和XRD进行了表征. 实验结果表明, NiO和MgO之间存在着强相互作用而形成固溶体, Ni/MgO催化剂经氢气处理后其中的镍氧化物只有极少部分被还原成为镍. 助剂铬的引入明显促进了镍的还原, 使得催化剂表面的Ni活性中心数增多, 从而使催化剂的活性和性能得到了明显的改进. 在加入助剂后碳纳米管的产率明显增加, 当Cr质量分数为8%时, 碳纳米管的产量为未加助剂时产量的5倍, 碳纳米管和催化剂的质量比达到1928. 当Cr含量进一步增加时, Ni在催剂表面聚集形成大颗粒, 制备出的产品中含有大量的碳纳米纤维和无定形碳. 以8%Cr-Ni/MgO催化剂合成的碳纳米管具有比较高的产率且质量较好.     

Cu／SiO2催化剂的制备与表征

采用等容浸渍法制备了三种类型的Cu/SiO_2,催化剂(铜担载量都为3.3Wt%).将其制备因素与XRD、SEM、XPS等表征手段所得结果相关联,得出氨具有分散硅胶表面铜组分的作用、有无氨介入催化剂制备过程可导致截然不同的表面CuO分散状态.有氨介入时所得催化剂表面孤立Cu~(2+)(二硅氧基钳合—Cu~(2+)与具有一定分散程度的CuO共存、氨介入方式及所用铜盐不同,二种状态的铜组分在载体表面所占的比例不同.用硝酸铜为原料,先浸铜盐后浸氨的方式所得催化剂表面绝大部分为孤立Cu~(2+);而浸铜盐后不浸氨的催化剂表面绝大部分为CuO.在制得的5个催化剂中,表面上明显有CuO存在的4个催化剂,CuO似乎都分布于载体外表面,即形成近似于“蛋壳形”的分布.     

V-P-O/SiO_2催化剂上苯氧化的ESR研究

用浸渍法制备组成通式为(V_2O_5)_(20)(P_2O_5)_2(SiO_2)_(100)(0相似文献   

Rh/SiO_2和Rh/NaY催化剂上合成气反应的高压原位红外光谱研究

采用高压原位FT -IR技术 ,对比研究了CO加H2 反应条件下Rh/SiO2 和Rh/NaY催化剂表面反应中间物种 .在Rh/SiO2 表面上 ,无论在常压还是在 1.0MPa合成气中 ,只观察到线式和桥式吸附CO .而在常压合成气中 ,Rh/NaY上不仅存在上述CO吸附物种 ,而且还有孪生型的Rh(I) (CO) 2 和少量Rh6 (CO) 16 ;当合成气压力升至 1.0MPa后 ,Rh(I) (CO) 2 迅速转化成Rh6 (CO) 16 和在 2 0 42cm-1产生吸收的单核羰基Rh物种 ,与此同时催化剂表面还生成了单齿和双齿乙酸根物种 ;这些在高压下生成的物种在合成气压力重新降回到常压时依然稳定存在 .研究Rh/NaY上合成气反应表面物种与H2 的反应行为表明单齿乙酸根很可能是反应的活性中间物 .这些结果说明Rh/NaY催化剂在高压合成气中的重构是诱发选择生成乙酸反应的基础     

Rh/SiO~2和Rh/NaY催化剂上合成气反应的高压原位 红外光谱研究

采用高压原位FT-IR技术,对比研究了CO加H~2反应条件下Rh/SiO~2和Rh/NaY催化剂表面反应中间物种。在Rh/SiO~2表面上,无论在常压还是在1.0MPa合成气中,只观察到线式和桥式吸附CO。而在常压合成气中,Rh/NaY上不仅存在上述CO吸附物种,而且还有孪生型的Rh(Ⅰ)(CO)~2和少量Rh~6(CO)~1~6;当合成气压力升至1.0MPa后,Rh(Ⅰ)(CO)~2迅速转化成Rh~6(CO)~1~6和在2042cm^-^1产生吸收的单核羰基Rh物种,与此同时催化剂表面还生成了单齿和双齿乙酸根物种;这些在高压下生成的物种在合成气压力重新降回到常压时依然稳定存在。研究Rh/NaY上合成气反应表面物种与H~2的反应行为表明单齿乙酸根很可能是反应的活性中间物。这些结果说明Rh/NaY催化剂在高压合成气中的重构是诱发选择生成乙酸反应的基础。     

Synthesis of Flowerlike Zn Nanoplate Aggregates by Vapor Deposition

Synthesis of flowerlike Zn nanoplate aggregates by vapor deposition is reported. Zn, ZnO and activated carbon powders were used as evaporation sources. Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy were employed to characterize the samples. The obtained flowerlike nanostructures had high-crystalline, super-thin and crystallographic-oriented nanopetals. The two-dimensional structures of Zn nanoplates have potential application in sensor and nanodevices.     

Rh／SiO_2上H_2的化学吸附

Ｒｈ／ＳｉＯ_２上Ｈ_２的化学吸附陈耀强，龚茂初，明虹，周建略，杜宗英，祝小红，陈豫（四川大学化学系，成都，６１００６４）关键词Ｒｈ／ＳｉＯ_２催化剂，Ｈ_２化学吸附，ＩＲＨ２在Ｒｈ上的化学吸附被认为是解离化学吸附［１］．而Ｒｈ－Ｈ的红外振动谱带是Ｈ２在...