α-甲氧基萘的电子转移光氧化反应

近年来芳烃和杂环化合物的电子转移光氧化反应受到日益的注意^[1-5]。电子转移光氧化反应不仅可应用于很多对¹O₂为惰性的烯烃和芳烃^[1-7],而且对某些¹O₂活性化合物,也可给出与¹O₂反应不同的产物。     

BaBeF4:Sm3+的温和水热合成与光谱性质研究

已报道的复合氟化物发光材料多数是通过高温固相反应或高温高压水热反应制备的^[1～3].高温固相合成方法需要苛刻的氟化设备,惰性气氛保护及高温(>800℃)条件。高温高压水热反应通常在400℃以上进行,对反应设备要求高且反应不易控制。     

酸性溶液中SO2选择性还原分解钨过氧配合物——钨中微量钼的除去

用SO₂还原4:2钨过氧配合物[H₄W₄O₁₂(O₂)₂]已被作为在室温和低酸度条件下生产钨酸的一种新方法--络合均相沉淀法^[1,2].有意义的是,这一方法还能用SO₂对钨、钼过氧配合物的选择性分解,同时除去钨中的微量钼.本文研究了不同游离酸度和不同反应温度条件下选择性分解时的除钼效果,并初步给予理论上的解释.     

复合还原剂硼氢化钠/三氯化铁对亚砜的还原

硼氢化钠是一种温和、高选择性的亲核还原剂。一般它只能还原醛、酮和酰氯,而对其它功能团不起作用。因而其应用范围有一定的限制。据文献报道,某些金属卤化物能有效地提高硼氢化钠的还原性能^[1]。复合还原剂硼氢化钠/三氯化铁已应用于将β-二烷基氨基共轭烯酮还原为相应的饱和γ-氨基醇^[2]。本文研究了硼氢化钠/三氯化铁对亚砜的还原反应。     

铬酸还原过程的阴极钝化膜性质研究

铬酸还原为铬的阴极过程中,基体表面会生成固相膜,从而出现阴极钝化现象^[1-5]。我们在研究铬酸镀浓的电化学行为时,曾证实这种现象^[6],本文报导的是对该钝化膜性质的研究结果。     

5-单取代丙二酸亚异丙酯的简便合成法

5-单烃基取代的丙二酸亚异丙酯是重要的有机合成中间体^[1],由于它的活性亚甲基具有较强的酸性(pK_a=4.75),用卤代烃直接烃化时,往往生成5,5-双取代产物^[2,3],所以一般用间接方法合成5-单取代丙二酸亚异丙酯^[4～6],其中以丙二酸亚异丙酯与羰基化合物缩合成亚烃基丙二酸亚异丙酯,继而还原的两步法最为普遍,常用的还原方法和还原剂有催化氢化、氢化铝锂,硼氢化钠等^[6]。     

配对氧化还原催化实现未活化C(sp3)—H键的官能团化

<正>烷烃的化学性质较为惰性,其拥有较高的氧化电势和C—H键键能.直接对烷烃官能团化通常很难保证好的反应选择性和官能团兼容性,这使得烷烃的C(sp³)—H键官能团化具有较大的挑战性(图1a)^[1].而在电化学中,可通过使用氧化还原媒介(redoxmediator)来克服氧化烷烃所需要的高电势,使反应条件变得温和^[2].     

二过碘酸合银(Ⅲ)络离子氧化还原引发丙烯酰胺聚合反应动力学的研究

二过碘酸合银[Ag(Ⅲ)]在氧化还原反应中为双电子转移反应,没有中间自由基产生,不能引发丙烯腈聚合^[1,2].我们发现,Ag(Ⅲ)与不同还原剂组成氧化还原体系,在一定条件下,能引发烯类单体聚合.本文研究了Ag(Ⅲ)为氧化剂、丙烯酰胺(AM)为还原剂引发AM聚合反应的动力学,得到了聚合速率方程和表观活化能,测得了聚合物分子量M,探讨了引发机理.     

负载型钯催化剂用于不饱和化合物的加氢反应

近十多年来,均相络合催化剂的固载化是一个活跃的研究领域^[1-6],我们在聚合、歧化、加氢等络合催化剂负载化方面的工作^[7-9]。说明负载型络合催化剂中的载体,可以视为一个配体,由于其有不同的化学及空间效应,因此是一个复杂的配体.在环戊二烯选择加氢的研究中,不同载体对加氢反应的活性及选择性的影响,说明载体的性质、结构、分子量及其上基团,对于底物的配位和它在活性物种上的加氢速度常数都有调变作用^[10],本文报道固载化络合催化剂在多种不饱和烃加氢反应中的行为.     

4-甲酰基4-苯乙烯基吡啶分子聚集行为的光谱研究

苯乙烯基吡啶化合物,由于它可能在医学方面^[1]和光电子功能材料^[2]方面有实际应用前景,已引起人们的兴趣。苯乙烯吡啶化合物的光化学性质类似于二苯乙烯化合物,在光照下可以发生顺-反异构反应^[3]、加成反应和二聚反应^[4]等不同的光化学反应。     

A study of thoria on the surface of gamma-Al2O3

The dispersion of thoria on the surface of gamma-Al2O3 and the surface properties of ThO2/gamma-Al2O3 samples, as well as the influence of the loading amount of thoria on the reduction behavior of copper oxide species, have been studied using XRD, XPS, FTIR, and TPR. The results indicate that the dispersion capacity of thoria, like that of ceria, is much lower than for two other tetravalent metal oxides, zirconia and titania, and the surface adsorption amount of the carbonyl compound and H2O slightly increases with increasing thoria loading. The different thoria loadings can influence the reduction behavior of the dispersed copper oxide by comparing the TPR results of CuO/ThO2/gamma-Al2O3 samples. In addition, the lower dispersion capacities of thoria and ceria on gamma-Al2O3 are tentatively discussed by considering the structural stability of the two oxides.     

氧化铈气凝胶担载氧化铜催化剂的TPR研究

 采用程序升温还原研究了氧化铈气凝胶担载氧化铜催化剂的还原行为,并与其对一氧化碳氧化反应的催化活性进行了关联．发现此类催化剂中存在两种类型的氧化铜,即体相氧化铜和分散于载体表面的氧化铜,且后者中的部分氧化铜还原后易被氧化．随着此易被氧化的铜含量的增加,催化剂对一氧化碳氧化反应的催化活性升高,表明此种类型的铜为催化剂的活性组分．     

Evidence for a compensation effect during the temperature-programmed reduction of copper oxide in hydrogen

The reduction of copper oxide derived from basic Cu-carbonate in hydrogen has been studied under temperature-programmed conditions (TPR) and the TPR patterns were analyzed by means of Arrhenius plots at constant conversion (Friedman plots). These plots indicate that the reduction process cannot be described on the basis of constant kinetic parameters and reveal the presence of isokinetic temperatures. These suggest the presence of a compensation effect requiring a modification of the rate equation.     

High surface area MoO3/TiO2 hydrodesulfurization catalysts

The catalytic combustion of benzene over SBA-15-supported copper oxide has been investigated. The SBA-15-supported copper oxide catalysts have been prepared by the precipitation-deposition method, and characterized by XRD, BET and TPR. In the CuO/SBA-15 catalysts, the catalytic activity increases with increasing copper oxide loading ratio. Metallic Cu is much more active than copper oxides. When the reduction temperature increases to 500°C the benzene conversion increases until the maximum vlaue is obtained. Further increase in the reduction temperature to 600°C results in a decrease of benzene conversion.     

XRD and TPR Studies of Cu-Al Hydrotalcite Derived Highly Dispersed Mixed Metal Oxides

A series of Cu/Al catalysts, containing different proportions of copper and aluminium, have been prepared by coprecipitation using metal nitrate precursors and Na₂CO₃. The dried precipitate catalyst precursors were characterized by X-ray diffraction (XRD) to show the presence of Cu-Al binary hydrotalcite-like phase. The dried precipitates were calcined at 873 K for 3 h. The calcined catalysts were characterized by XRD and temperature-programmed reduction (TPR) methods to show the presence of unidentified mixed oxides. The results showed that the extent of metal-support interaction increased with copper loading due to the mixed oxides formed from the hydrotalcite-type phase during calcination. High dispersion of the mixed metal oxides was indicated by comparison with similar studies on Cu-Al catalysts, prepared by similar methods, whose precursors showed no hydrotalcite formation.     

铜钴尖晶石复合氧化物催化剂的组成对二甲苯完全氧化反应催化性能的影响

具有特定结构的复合氧化物,如ABO3,A2BO4及AB2O4等对某些反应比单一氧化物具有更好的催化性能[1,2]. 然而,有关尖晶石型复合氧化物AB2O4对有机物燃烧反应催化性能的研究相对较少,且常用的模型反应大都是一氧化碳或甲烷的催化氧化反应[3]. 超微粒子由于具有大的比表面积和高的表面能等特性,在催化领域已日益引起人们的重视[4]. 低温固相合成是近十几年发展起来的一种新的超细粒子制备方法[5]; 它具有不使用溶剂,无废液排放,工艺过程简单,能耗低等优点,属于对环境友好的“绿色化学”. 目前,此法在合成多组分复合氧化物及催化化学中的应用仍不多见. 本文以含有结晶水的醋酸铜和醋酸钴为原料,采用低温固相合成法制备了单组分氧化铜和氧化钴,以及三种不同铜钴比的铜钴尖晶石型复合氧化物,并以二甲苯氧化为模型反应,采用XRD,BET及程序升温还原(TPR)等手段进行了研究.     

含铜MFI分子筛的H2-TPT和O2-TPD研究

 采用H2－TPR和O2－TPD手段考察了不同金属离子交换的ZSM－5分子筛催化剂上的氢还原性能和氧脱附性能．发现Cu－ZSM－5催化剂的储氧能力及氧脱附性能优于Co－ZSM－5和Fe－ZSM－5催化剂;储氧能力强、低温下氧脱附性能好的催化剂,对NO分解反应的催化活性就高．铜离子是反应的活性中心．添加Ag和Ce可使Cu－ZSM－5催化剂上氧的脱附温度大大降低．Cu－ZSM－5／堇青石整体式催化剂上Cu的存在形式与单纯的Cu－ZSM－5有差异,整体式催化剂上的一价铜数量少,但较稳定．     

使用变温原位X射线衍射技术认识氧化铜在氢气和一氧化碳气氛下的物相变化*

实验与理论相结合是化学专业教与学的原则。通过运用原位X射线衍射技术(in-situ XRD)探究氧化铜在氢气和一氧化碳气氛下的还原,结果发现无论在氢气或一氧化碳气氛下,从300 ℃开始,氧化铜逐渐被还原为氧化亚铜和铜单质,且该3种物相同时存在。直至温度升至450~500 ℃时,所有的氧化铜和氧化亚铜全部变为了铜单质。实验结果表明氧化铜的还原并非是一个由CuO → Cu2O → Cu逐步还原的单一过程,理论上可以得到的纯氧化亚铜物相在实验过程中并未得到,对此结果进行了分析。另外,将大型仪器尤其是原位表征技术推广到本科教学中具有重要意义。     

CuO-Ag2O/γ-Al2O3催化剂的TPR特性及氧化活性研究

采用程序升温还原技术(TPR)研究CuO-Ag2O/γ-Al2O3双组分及其单组分催化剂的还原特性以及热处理温度对其还原性能的影响。发现不同负载量的Cuo-Ag2O/γ-Al2O3催化剂的还原特性有明显差异, 反映出催化剂表面存在着不同种类的铜物种。Ag2O的存在, 使催化剂的TPR峰位与单组分CuO/γ-Al2O3的TPR曲线产生明显差异, 还原峰发生位移, 随Ag2O添加量的增加, 位移增大。对苯的完全氧化反应结果表明, 催化剂的氧化活性次序为:CuO-Ag2O/γ-Al2O3>CuO/γ-Al2O3>Ag2O/γ-Al2O3。热处理温度升高, 使催化剂表面铜物种分散状态及其还原性能发生变化。从500~900℃, 存在一个使铜物种达到最佳分散态的温度。讨论了负载于γ-Al2O3载体上的CuO-Ag2O双组分及其单组分催化剂在还原过程中金属与载体, 金属与金属间的相互作用以及热处理温度对其还原性能的影响。     

V2O5-WO3/TiO2-ZrO2脱硝催化剂中 ZrO2和 WO3的促进作用：催化性能、形态及反应机理

商业选择性催化还原(SCR)催化剂成分主要有 V2O5, WO3和 TiO2,但适用温度窗口较窄(300?400℃),使得实际操作过程中活性较低.目前,过渡金属广泛应用于催化剂制备中以提高其催化活性.相比于纯 TiO2和 ZrO2载体, TiO2-ZrO2具有较高的热稳定性以及较多的酸位,虽然有关 TiO2-ZrO2为载体的催化剂研究较多,但未与商业催化剂进行对比研究.而针对 NH3-SCR脱硝机理的实验研究也存在一些争议,主要原因归为以下两方面：(1)多数催化剂不同会直接导致催化剂的活性酸位不同;(2)不同 NH3-SCR脱硝催化剂的起活温度不同.同时, NH3和 NO在反应温度的吸附情况仍需要进一步研究.因此,有必要深入探究 NH3-SCR脱硝机理,以解决现行研究中存在的问题.本文首先采用共沉淀法制备摩尔比为1：1的 TiO2-ZrO2固溶体,并分步浸渍不同质量比的 WO3和1%V2O5,最终得到一系列1%V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2.然后通过 X射线衍射(XRD)和比表面积测试(BET)、程序升温还原(TPR)、原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)研究了 WO3和 ZrO2对催化性能的影响以及 V2O5-WO3/TiO2-ZrO2催化剂的反应机理. N2物理吸附结果表明, WO3的添加使得催化剂孔结构的热稳定性有所提高,同时随着 WO3含量增加催化剂的比表面积逐渐减小,但仍高于 V2O5/TiO2-ZrO2催化剂; ZrO2对催化剂比表面积增大效果比较明显.结合 XRD结果表明, WO3能促进金属氧化物在载体上的分散;相比于 V2O5-WO3/TiO2催化剂, ZrO2有利于活性组分的分散负载.比较系列 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2的氨吸附情况,发现 WO3的添加增加了 Br?nsted酸的稳定性,其中以9%WO3的效果最显著.催化剂氨吸附中间物种(–NH2)的发现,证实了 WO3添加促进了 NH3的活化,有利于脱硝反应的进行. SCR反应结果显示, V2O5-9%WO3/TiO2-ZrO2催化剂在300–450oC时 NOx转化效率最优,并发现 O2的存在促进了 NOx的转化.采用in situ DRIFTS研究了 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2催化剂脱硝机理,300和350oC时 NH3, NO, NO + O2吸附情况表明,在真实的反应温度下,脱硝过程中的活性中心为 Lewis酸中心, Br?nsted酸中心的 NH4+极易从催化剂表面脱附,无法吸附在催化剂表面,且与 NH3相比, NO只能以 NO2的形式弱吸附在催化剂表面.因此,该催化剂遵循 Eley-Ridel脱硝机理.而 V2O5-9%WO3/TiO2-ZrO2催化剂具有相对较高的脱硝效率,因此用来着重研究 NH3-SCR机理.在 NH3吸附过程中, NH3(1204,1602,3156,3264,3347 cm?1)和活性中产物 NH2(1550 cm?1)在催化剂表面的吸附(恒温300oC)是稳定的;随后通入 NO + O2时, NH3吸附过程中的所有吸收峰(包括 NH2)均逐渐减小(NH3吸附态与 NO结合后分解为 N2和 H2O),同时出现 H2O的振动峰,这证明了 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2催化剂的脱硝反应过程.各类气体吸附情况表明, NO在商业催化剂的吸附状态与 V2O5-x%WO3/TiO2-ZrO2催化剂相同;但 NH3吸附结果表明, Br?nsted酸中心和 Lewis酸中心都是催化剂的活性中心; NO + O2的通入使得催化剂表面的 NH3和 NH4+都逐渐消失.这两种催化剂脱硝反应过程差异主要在于催化剂表面活性中心的不同,导致了不同的 NOx脱除路径.通过in situ DRIFTS比较 O2的存在对脱硝反应产生的不同影响来确定 O2的作用.两类催化剂上 O2均参与了 H2O的形成,促进了催化反应的完成;当 O2不存在时, NO的还原受到了极大地抑制,同时也未出现 H2O;两者的脱硝效率大大降低. H2-TPR和 NH3-TPR结果进一步证实 O2的作用主要是氧化 NO及参与催化过程 H2O的形成.