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相似文献
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1.
在过去的近十年中,各种新型原位表征技术和反应器设计被应用于多相催化过程和催化材料的合成研究中,并获得了许多新认识.特别是最近几年,利用原位、共振拉曼光谱技术对分子筛合成关键物种检测、杂原子分子筛催化活性位的研究取得了一系列进展.这些技术的应用使得从分子水平认识复杂的多孔材料成为可能:从合成初期碎片基元检测、碎片相互连接的关键化学键到预组装类微孔结构;从高度隔离过渡金属中心到配位化学键断裂生成活性中间物种,再到完成催化反应循环.这为设计特定功能和结构的催化材料及高选择性的活性中心奠定了坚实的基础.  相似文献   

2.
环氧化物是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成化学、聚合物合成、食品化学、药物化学等领域中.烯烃催化环氧化反应是制备环氧化物的主要方法.一些均相钼配合物催化剂对烯烃环氧化反应表现出较好的催化性能.然而均相催化剂在实际生产中存在与产物分离困难、不易循环利用等问题.为解决上述问题,研究人员采用不同策略将各种钼配合物负载在固体载体上,制备出活性相对较高的多相钼配合物催化剂.然而,这类负载型钼配合物催化剂在以双氧水为氧化剂的反应体系中普遍存在活性组分易于流失的问题,导致催化剂的稳定性相对较差.因此,设计制备具有高活性和高稳定性的多相钼基烯烃环氧化催化剂具有重要的科学意义和实用价值.将过渡金属引入到具有MFI型拓扑结构的微孔分子筛的骨架上能够制备出具有高活性和高稳定性的杂原子分子筛催化剂.例如,采用直接水热法合成的钛硅分子筛(如TS-1)对以双氧水为氧化剂的小分子烯烃(如丙烯)环氧化反应表现出非常高的活性和稳定性.受这一研究结果启发,研究人员还开展了水热法合成Mo原子取代的MFI型分子筛(Mo-MFI).然而,由于Mo的离子半径较大(与Si相比),且合成体系中的Mo物种在碱性条件下易于发生沉淀,导致引入到分子筛骨架或孔道中的Mo含量极低.本文以Mo-EDTA配合物为钼源,四丙基氢氧化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用一步水热法合成了系列具有不同钼含量的Mo-MFI-n分子筛(n代表初始Si/Mo摩尔比).结合X-射线粉未衍射、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱、透射电子显微镜等表征技术对分子筛的结构、组成和Mo物种的状态进行了研究.结果表明,使用Mo-EDTA作为钼源有利于在分子筛骨架和孔道中引入更多的Mo物种;EDTA2?独特的配位能力使其在分子筛生长过程中能够有效调节Mo物种的释放率,并与硅物种缩合的速率匹配,从而使更多的Mo物种被引入到分子筛骨架中;同时也会有少量的Mo物种以骨架外Mo团簇的形式分布在分子筛的孔道内或孔口附近.通过以双氧水为氧化剂的环己烯环氧化反应考察了所制备的Mo-MFI-n催化剂的性能.经组分优化的Mo-MFI-50(初始Si/Mo摩尔比为50)催化剂能够在较温和的条件下有效地将环己烯转化为相应的环氧化物.在75℃下反应9 h后,环己烯转化率和环氧化物选择性分别高达93%和82%,性能明显优于传统水热法合成的Mo-MFI分子筛.此外,反应后的Mo-MFI-50分子筛催化剂通过简单的过滤而不需要焙烧处理就可多次重复利用,表现出较高的结构稳定性和循环性.  相似文献   

3.
杂原子分子筛是指在硅铝分子筛或磷铝酸盐分子筛中含有骨架内或骨架外某种原子或其化合物的分子筛.这些杂原子可以是某些主族元素(如硼、锗、镓)或有变价特性的过渡金属元素(如钛、铁、钴、镍)等.将杂原子或其化合物通过浸渍、离子交换、水热晶化等方式引入沸石分子筛骨架中形成杂原子分子筛,往往可以改变沸石分子筛的骨架结构和理化性能,并赋予沸石分子筛新的催化反应性能.自1983年钛硅分子筛TS-1被发现能够高效催化烯烃环氧化以来,许多杂原子分子筛因其在催化烷烃类及芳烃类氧化、醛酮选择氧化及烯烃类环氧化等领域表现出的优良性能得到了广泛关注.目前,合成含不同杂原子的分子筛已成为分子筛材料开发的一个重要内容.分子筛的微孔孔道结构赋予了被引入其中作为催化中心的杂原子对反应物/产物分子独特的择形选择性;同时,分子筛骨架与杂原子之间往往存在化学键或空间限域作用,使得杂原子在高温高压等反应条件下依然保持高度的分散性,避免由于团聚导致活性降低.钴离子及含钴化合物在烷烃及芳烃类催化氧化反应中表现出很好的活性,能够利用分子氧实现对高碳烷烃及烷基苯的催化氧化.将钴离子及其化合物引入具有合适孔道结构的分子筛,可以提高催化反应的选择性.目前将对含钴分子筛的合成研究主要有后处理法及直接水热法.后处理法包括负载法及离子交换法,用于制备含有钴物种的硅铝分子筛;而直接水热法主要用于制备含有骨架钴的磷酸铝分子筛.目前为止,使用水热法合成含钴的分子筛材料的合成及其催化应用至今鲜有研究报导.这主要是由于传统的分子筛合成体系的高碱性环境会导致钴盐的沉淀,导致其无法被引入分子筛.我们通过优化合成条件,利用含氟体系直接水热法将钴引入Beta分子筛,得到含超微氧化亚钴团簇的Beta沸石分子筛.通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜及H2程序升温还原等表征手段对合成样品的物理化学性质进行了研究,并与使用浸渍、离子交换得到的含钴Beta沸石及水热合成得到的含钴AlPO-5分子筛的相关性质进行了对比.合成得到的含钴分子筛材料中,钴物种以亚纳米尺度的氧化亚钴颗粒形式存在.我们使用分子氧作为氧源,考察了该含超微氧化亚钴的Beta沸石作为催化剂催化乙苯氧化反应的活性.与浸渍、离子交换制得钴硅分子筛及含有骨架钴的磷酸铝分子筛材料相比,含超微氧化亚钴的Beta分子筛表现出更高的催化活性及对苯乙酮/醛的选择性.  相似文献   

4.
杂原子分子筛是指在硅铝分子筛或磷铝酸盐分子筛中含有骨架内或骨架外某种原子或其化合物的分子筛.这些杂原子可以是某些主族元素(如硼、锗、镓)或有变价特性的过渡金属元素(如钛、铁、钴、镍)等.将杂原子或其化合物通过浸渍、离子交换、水热晶化等方式引入沸石分子筛骨架中形成杂原子分子筛,往往可以改变沸石分子筛的骨架结构和理化性能,并赋予沸石分子筛新的催化反应性能.自1983年钛硅分子筛TS-1被发现能够高效催化烯烃环氧化以来,许多杂原子分子筛因其在催化烷烃类及芳烃类氧化、醛酮选择氧化及烯烃类环氧化等领域表现出的优良性能得到了广泛关注.目前,合成含不同杂原子的分子筛已成为分子筛材料开发的一个重要内容.分子筛的微孔孔道结构赋予了被引入其中作为催化中心的杂原子对反应物/产物分子独特的择形选择性;同时,分子筛骨架与杂原子之间往往存在化学键或空间限域作用,使得杂原子在高温高压等反应条件下依然保持高度的分散性,避免由于团聚导致活性降低.钴离子及含钴化合物在烷烃及芳烃类催化氧化反应中表现出很好的活性,能够利用分子氧实现对高碳烷烃及烷基苯的催化氧化.将钴离子及其化合物引入具有合适孔道结构的分子筛,可以提高催化反应的选择性.目前将对含钴分子筛的合成研究主要有后处理法及直接水热法.后处理法包括负载法及离子交换法,用于制备含有钴物种的硅铝分子筛;而直接水热法主要用于制备含有骨架钴的磷酸铝分子筛.目前为止,使用水热法合成含钴的分子筛材料的合成及其催化应用至今鲜有研究报导.这主要是由于传统的分子筛合成体系的高碱性环境会导致钴盐的沉淀,导致其无法被引入分子筛.我们通过优化合成条件,利用含氟体系直接水热法将钴引入Beta分子筛,得到含超微氧化亚钴团簇的Beta沸石分子筛.通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜及H_2程序升温还原等表征手段对合成样品的物理化学性质进行了研究,并与使用浸渍、离子交换得到的含钴Beta沸石及水热合成得到的含钴AlPO-5分子筛的相关性质进行了对比.合成得到的含钴分子筛材料中,钴物种以亚纳米尺度的氧化亚钴颗粒形式存在.我们使用分子氧作为氧源,考察了该含超微氧化亚钴的Beta沸石作为催化剂催化乙苯氧化反应的活性.与浸渍、离子交换制得钴硅分子筛及含有骨架钴的磷酸铝分子筛材料相比,含超微氧化亚钴的Beta分子筛表现出更高的催化活性及对苯乙酮/醛的选择性.  相似文献   

5.
环烯烃加成聚合研究开发进展   总被引:7,自引:0,他引:7  
综述了环烯烃加成聚合的催化剂体系及其聚合物的研究和开发状况。主要介绍了催化剂种类,包括传统的齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂、茂金属催化剂、钯、镍等后过渡金属催化剂,及其催化环烯烃均聚合以及与α-烯烃共聚合的特性,也描述了用不同催化体系进行环烯烃聚合的机理以及环烯烃加成聚合物及其与α-烯烃共聚物的性能及应用前景。  相似文献   

6.
分子筛作为催化剂或催化剂的载体材料广泛应用于各种催化反应过程中,将杂原子引人分子筛骨架中形成杂原子分子筛,可在较大的范围内调节分子筛表面的酸性中心和氧化还原催化活性中心.  相似文献   

7.
有机硅聚合物负载环硫乙烷铂配合物的合成与催化性能   总被引:6,自引:1,他引:6  
<正> 有机硅聚合物负载硫醚与铂的配合物可作为烯烃硅氢加成的有效催化剂,但其中部分配合物的回收再用性能不太理想,合成亦比较繁琐。考虑到环硫乙烷中硫原子的未共用电子对远比一般硫醚中硫原子的未共用电子对更加暴露,有可能与过渡金属形成更稳定的配合物,从而减少催化过程中金属的流失,我们合成了气相法二氧化硅固载的聚-4-氧杂-6,7-环硫庚基硅氧烷铂配合物,研究了该配合物对烯烃硅氢加成反应的催化性能。本文报道所得到的一些结果。  相似文献   

8.
曹荣  侯震山 《分子催化》1995,9(5):380-386
考察了在具有Pentasil孔道结构的H-Ga-Si杂原子分子筛及HZSM-5分子筛催化剂上的丙烷芳构化,Pt/H-Ga-Si有较高催化活性和芳烃选择性。用XRD、TEM和TPR等于译催化剂进行了表征,讨论了Pt与Ga的相互作用。Pt/H-Ga-Si为双工能催化剂,Pt促进烷烃脱氢成为烯烃,还能降低丙烷裂解活性,而且可稳定骨架Gaw,使其不易脱除;Ga要以提高中间烯烃转变为芳烃的选择性。  相似文献   

9.
 合成了AlPO-11,SAPO-11及其含杂原子Co或Mn的磷铝系列分子筛.XRD结果证实,合成产物均具有AEL分子筛晶体结构.用X射线荧光光谱测定了晶体的元素组成,并用NH3-TPD考察了样品的酸性和酸分布.在以合成的分子筛为基质所制备的催化剂上进行了丁烷异构化和一步异构脱氢反应.结果表明,载0.3%Pd的SAPO-11分子筛催化剂具有最高的丁烷异构化选择性,而在丁烷一步异构脱氢反应中,含金属杂原子的催化剂具有更高的异丁烯选择性.  相似文献   

10.
多氮螯合配位后过渡金属络合物烯烃聚合催化剂   总被引:3,自引:0,他引:3  
王梅  钱明星  何仁 《化学进展》2001,13(2):102-107
A2二亚胺镍、钯络合物和吡啶二亚胺铁、钴络合物是近几年来发现的新一代烯烃均相聚合后过渡金属催化剂。这类催化剂具有活性高、选择性易调变、聚合物性质可控制的特点, 尤其是对官能团中的杂原子的稳定性方面优于前过渡金属催化剂。本文将近年来的有关报道归纳为4 个方面进行评述: 络合物的合成和结构; 配体结构因素对络合物催化性能的影响; 催化烯烃高聚、齐聚和共聚以及催化反应机理。  相似文献   

11.
M-HMS的合成、表征及在苯酚羟化反应中的催化性能   总被引:4,自引:0,他引:4  
HMS-中孔分子筛;二酚;M-HMS的合成、表征及在苯酚羟化反应中的催化性能  相似文献   

12.
赖伍江 《结构化学》1993,12(6):455-462
提出了CO在助促和非助促的铜基催化剂上吸附活化的两种活性中心原子族模型Cu_5和Cu_4M~(n+)O。应用电荷自洽离散变分X_a近似计算方法对CO在这两种模型上活化本质,并对过渡金属助催剂离子M~(n+)(从ⅣA—ⅧA族中各选一个V~(3+),Ti~(3+),Fe~(3+),Mn~(2+),Mo~(4+))与合成甲醇铜基催化剂上金属铜原子相互作用的本质及其对CO活化的效应进行量子化学研究。计算表明CO是以碳端吸附在活性中心模型Cu_4M~(n+)O中的Cu(1)原子上,并向助催剂M~(n+)离子倾斜45°。从吸附态CO—Cu_5和CO—Cu_4M~(n+)O的原子簇轨道,态密度以及C—O间重选集居数的计算结果指出,CO分子受到活化。助催剂与催化剂中铜原子间相互作用影响了铜原子的价态,改变体系E_f能级,改善了前线轨道HOMO与CO 2π~*轨道的匹配,从而增加d电子的反馈,降低CO间的重选集居数,促进了CO的活化。  相似文献   

13.
We report the preparation of highly ordered mesoporous Fe-Al-SBA-15 with isolated extraframework Fe species under acidic conditions. The materials were characterized by means of UV resonance Raman spectroscopy, in conjunction with BET, XRD, TEM, UV-vis, H2-TPR, FT-IR, and 27Al MAS NMR spectroscopy. The addition of both Fe and Al to the synthesis gel of SBA-15 results in the formation of isolated extraframework Fe species located close to the framework Al ions and the Fe content an order of magnitude higher than that in Fe-SBA-15 synthesized without Al. The existence of anchored extraframework Fe species was confirmed by the presence of a strong absorption band at 270 nm, hydrogen reduction at relatively low temperature, and the presence of a resonance Raman band at 1140 cm(-1). The location of Fe in close proximity to framework Al nuclei is further supported by 27Al MAS NMR measurements. Two characteristic UV Raman bands at 510 cm(-1) and 1090 cm(-1) excited by 244-nm laser are assigned to Fe-O-Si symmetric and asymmetric stretching modes of isolated tetrahedral Fe ions in the silica framework for Fe-SBA-15. The resonance Raman band at 1140 cm(-1) excited by 325-nm laser is attributed to the asymmetric stretching mode of the isolated extraframework iron species in Fe-Al-SBA-15. The isolated Fe species close to framework Al species are stable in acidic HCl solution, whereas the majority of Fe species in Fe-SBA-15 can be easily removed.  相似文献   

14.
M-Na-P-Mo-V/SiO2系列催化剂对异丁烯氧化反应的催化性能   总被引:10,自引:0,他引:10  
 以浸渍法制备了M-Na-P-Mo-V/SiO2系列催化剂,并用FT-IR和TPR对催化剂进行了表征,考察了催化剂上的异丁烯化反应.结果表明,在空速900h-1和345℃的反应条件下,过渡金属的引入可提高甲基丙烯醛的选择性.其中Cu对催化性能的改善最佳,甲基丙烯醛选择性可达65.7%;而在Na-P-Mo-V/SiO2催化剂上,乙酸选择性可达50%,但甲基丙烯醛选性仅为4.1%.在催化剂中引入过渡金属时,Cu在提高甲基丙烯醛选择性的同时,也抑制了完全氧化产物COx的生成;Fe提高双键断裂产物和完全氧化产物选择性的同时,使甲基丙烯醛选择性下降;Zn对反应的影响不很大.TPR结果表明,在入Cu的催化剂中,Cu与杂多酸阴离子之间可能存在“溢流”作用.  相似文献   

15.
嫁接型席夫碱配合物的制备及其催化性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
应用超声波技术在温和条件下以氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂, 制得了嫁接过渡金属Zn, Cu, Fe和Co的N,N-双水杨醛缩二乙烯三胺席夫碱配合物[SiO2-M(NNOO)], 并与传统加热搅拌法制得的样品的物性和催化性能做了比较. 应用IR和UV-Vis谱学技术对其进行了初步表征, 结果表明, 两种方法制得的嫁接型配合物的红外光谱均呈现出胺基和席夫碱相应基团的特征吸收, 配体和配合物红外和紫外光谱之间的差别表明配合物结构的存在. 将所制得的样品在苯乙烯选择氧化制苯甲醛反应中进行了催化性能的测试, 考察了反应时间和催化剂对苯乙烯转化率和选择性的影响, 结果表明苯乙烯转化率均在90%以上, 苯甲醛选择性最高可达93.5%, 产物选择性与反应时间和催化剂中过渡金属的类型均有关系.  相似文献   

16.
Following on from our previous work on Sc, Fe, Cr, and Al (Part I; see J. Phys. Chem. A, 105 (2001) 238), the geometries and infrared spectra of the trivalent metal tris-acetylacetonate complexes (M[O2C5H7]3; M = Ti, V, Mn, Co) have been studied both experimentally and theoretically using nonlocal hybrid density functional theory with a split-valence plus polarization basis for the ligand and valence triple-zeta for the metal. Unlike the D3 complexes studied in Part I, those of Ti, V and Mn are candidates for Jahn-Teller distortion due to fractional d-shell occupancy. Using scale factors transferred from Part I, our calculated frequencies are in very good agreement with experimentally observed fundamentals. Our investigation shows that the V and Mn complexes distort to C2 ground states, but D3 Ti tris-acetylacetonate is stable. Further investigation of the weak band observed around 800 cm(-1) in the Fe complex (and present in almost all studied first-row transition metal tris-acetylacetonates), which we were unable to assign theoretically in Part I, supports the argument that this band is not a fundamental but is due to Fermi resonance.  相似文献   

17.
Vanadia species on aluminas (delta- and gamma-Al2O3) with surface VOx density in the range 0.01-14.2 V/nm2 have been characterized by UV and visible Raman spectroscopy, UV-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS), and temperature-programmed reduction in hydrogen. It is shown that the alumina phase has little influence on the structure and reducibility of surface VOx species under either dehydrated or hydrated conditions. Three similar types of dispersed VOx species, i.e., monovanadates, polyvanadates, and V2O5, are identified on both aluminas under dehydrated conditions. Upon hydration, polymerized VOx species dominate on the surfaces of the two aluminas. The broad Raman band at around 910 cm(-1), observed on dehydrated V/delta-, gamma-Al2O3 at all V loadings (0.01-14.2 V/nm2), is assigned to the interface mode (V-O-Al) instead of the conventionally assigned V-O-V bond. The direct observation of the interface bond is of significance for the understanding of redox catalysis because this bond has been considered to be the key site in oxidation reactions catalyzed by supported vanadia. Two types of frequency shifts of the V=O stretching band (1013-1035 cm(-1)) have been observed in the Raman spectra of V/Al2O3: a shift as a function of surface VOx density and a shift as a function of excitation wavelength. The shift of the V=O band to higher wavenumbers with increasing surface VOx density is due to the change of VOx structure. The V=O stretching band in dispersed vanadia always appears at lower wavenumber in UV Raman spectra than in visible Raman spectra for the same V/Al2O3 sample. This shift is explained by selective resonance enhancement according to the UV-Vis DRS results. It implies that UV Raman has higher sensitivity to isolated and less polymerized VOx species while visible Raman is more sensitive to highly polymerized VOx species and crystalline V2O5. These results show that a multiwavelength excitation approach provides a more complete structural characterization of supported VOx catalysts.  相似文献   

18.
考察了碱金属K修饰的SiO2负载极低含量过渡金属的高分散隔离活性位系列催化剂(K-M/SiO2(n(K)∶n(M)∶n(Si)=10∶1∶1000),M=V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的丙烷选择氧化催化性能,并运用UV-Raman和CO2-TPD等方法,对该系列催化剂进行了结构和物化性能表征,探讨了催化剂的表面离子结构与催化反应性能之间的关系。 发现钾修饰的SiO2负载过渡金属高分散隔离活性位催化剂上过渡金属离子的组态结构,对丙烷选择氧化反应性能有重要影响。相对稳定的全充满或无d电子的表面离子结构有利于选择氧化反应进行,而存在多种价态的相对不稳定的离子结构有利于深度氧化的进行。 这一离子结构与丙烷选择氧化催化性能的关系与前期乙烷选择氧化规律相似,进一步说明在高分散隔离活性位催化剂中,过渡金属离子的电子组态结构是影响低碳烷烃选择氧化反应性能的最重要因素。  相似文献   

19.
利用紫外共振拉曼光谱和紫外-可见漫反射光谱对不同铁含量的 FeAlPO4-5 分子筛进行了研究. 结果表明, FeAlPO4-5 分子筛的骨架铁有 4 个特征的拉曼谱峰, 分别位于 630, 1060, 1140 和 1210 cm?1. 当凝胶中 Al/Fe 比小于 380 时, 只有一部分铁离子可以进入分子筛形成四配位的骨架铁物种; 而另一部分则以骨架外六配位的铁物种存在, 其特征拉曼谱峰位于 285 cm?1. 结合紫外拉曼光谱、紫外-可见漫反射光谱和 X 射线衍射研究了 Al/Fe 比为 760 时 FeAlPO4-5 分子筛的晶化过程. 结果发现, 在分子筛晶化前, 铁物种以六配位的形式存在, 它为分子筛前体中的一维链状磷酸铝添加了一个惰性端基, 六配位的 Fe-O 键不利于它与其它磷酸铝物种发生反应; 当分子筛开始晶化时, 带有铁离子端基的磷酸铝链与其它磷酸铝链进一步反应形成分子筛骨架. 同时, 六配位的铁离子和邻近的磷酸铝物种反应转化为四配位的骨架铁物种.  相似文献   

20.
The reaction kinetics of cyclohexene epoxidation using aqueous H2O2 oxidant and the highly selective epoxidation catalyst Bu(cap)TaSBA15 were studied. The reaction was determined to be first-order in Ta(V) surface coverage. The reaction rate exhibited saturation with respect to increasing concentrations of cyclohexene and H2O2. An Eley-Rideal mechanism and rate equation may be used to describe the epoxidation kinetics, which are similar to those for Ti(IV)SiO2-catalyzed epoxidations. The observed kinetics may also be modeled by a double-displacement mechanism typically associated with saturation enzyme catalysts. In addition, (1)H NMR spectroscopy was employed to investigate H2O2 decomposition by Bu(cap)TaSBA15 and the unmodified TaSBA15 catalysts. Little decomposition occurred over the surface-modified material, but the unmodified material catalyzed a 30% conversion of H2O2 after 6 h. UV-visible absorbance and diffuse reflectance UV-visible (DRUV-vis) spectroscopy were used to investigate the structure of the Ta centers on the TaSBA15 catalysts. DRUV-vis spectroscopy was also used to identify a Ta(V)-based epoxidation intermediate, proposed to be a Ta(V)(eta(2)-O2) species, which forms upon reaction of the TaSBA15 and Bu(cap)TaSBA15 materials with H2O2.  相似文献   

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