金属卟啉催化烷烃选择性氧化反应的研究进展

金属卟啉作为一种仿生催化剂,能够实现在温和条件下对分子氧的催化活化,在催化烷烃氧化反应中显现出巨大的潜力.本文总结了金属卟啉结构对烷烃选择性氧化结果的影响,并介绍了近期金属卟啉催化剂应用于烷烃氧化反应的研究进展,最后探讨了金属卟啉催化剂在催化烷烃选择性氧化反应中存在的问题及发展前景.     

掺杂多孔碳材料催化醇选择性氧化研究进展

羰基化合物是重要的有机中间体,醇类化合物的选择性氧化是合成羰基化合物的一类重要反应.在这类反应中,掺杂多孔碳材料因其独特的性能可直接作为催化剂或者催化剂载体.我们综述了单一掺杂多孔碳材料、共掺杂多孔碳材料和负载型掺杂多孔碳材料的制备方法,可能存在的活性位点和催化机理.最后,讨论了掺杂多孔碳材料目前需要解决的问题,指出设计绿色高效的负载非贵金属的掺杂多孔碳材料是未来的一个重要发展方向.     

丙烷选择氧化催化剂Mo-V-Zr-O的研究

研究了Zr添加量对Mo-V-O基催化剂丙烷选择氧化制丙烯醛催化性能的影响.对催化剂的BET、X射线衍射、H2-程序升温还原、NH3-程序升温脱附和异丙醇分解表征结果表明,Zr的添加改变了催化剂的物相结构、氧化还原性和酸碱性质,从而影响催化剂的催化性能,其中Mo2VZr0.5Ox催化剂表现出较好的催化活性和丙烯醛选择性.     

单双核金属配合物选择性催化氧化对甲氧基苦杏仁酸

制备了以铜、钴、锰为中心离子的三种单核金属配合物L¹Cu、L¹Co、L¹Mn (L¹=N,N'-(2-羟乙基)丙二酰胺)和三种双核金属配合物L²Cu、L²Co、L²Mn (L²=N,N'-{2-(2-羟乙基氨基)乙基}丙二酰胺). 研究发现在缓冲溶液中六种金属配合物能将对甲氧基苦杏仁酸(4-MMA)高选择性地氧化成对甲氧基苯甲醛(AAD)以及少量对甲氧基苯甲酸(4-MBA), AAD的选择性(S)大于96%. 然而不同的催化体系在反应速率上表现了很大的不同: 铜金属配合物的催化活性最好; 双核配合物表现出更高的催化效率. 研究了酒石酸(TA)、磷酸(H₃O₄)、醋酸(HAc)三种缓冲溶液体系对L¹Cu催化H₂O₂氧化4-MMA反应的影响, 结果表明缓冲溶液种类对反应速率和选择性影响很大.研究了35℃时弱酸性条件(pH值从2.5到4.5的范围内)在酒石酸缓冲溶液中六种金属配合物催化H₂O₂氧化4-MMA的动力学, 计算出不同pH值条件下催化反应的表观反应速率常数k_obs, 并且讨论了pH值对催化反应的影响.     

Pd/PMO-SBA-15 催化剂催化苯甲醇选择氧化反应性能

 研究了 PMO-SBA-15 材料负载的金属钯纳米粒子 (Pd/PMO-SBA-15) 在水相中催化苯甲醇选择氧化制苯甲醛的反应. 考察了纳米粒子种类、氧化剂用量、反应时间和反应温度等对苯甲醇转化率及苯甲醛选择性的影响. 结果表明, 以水为溶剂, 以 H2O2 (30%) 为氧化剂时, 可得到较高的苯甲醇转化率和苯甲醛选择性. 当以 0.05 g 的 2%Pd/PMO-SBA-15 为催化剂, H2O2 用量为 1.5 ml, 反应温度为 80 oC, 反应 4 h 时, 苯甲醇转化率和苯甲醛选择性分别达到 97.1% 和 100.0%. 对该催化体系的重复使用性能进行了考察. 结果发现, 随着使用次数的增加, 苯甲醇转化率有所下降, 但苯甲醛选择性保持不变.     

分子氧/醛/过渡金属盐体系选择性氧化二苯硫醚的研究(英文)

在温和的反应条件和三氧化二铁或三氧化二钴存在下 ,结合使用分子氧和正戊醛以及采用“一步法”的方式 ,可有效和选择性地发生二苯硫醚氧化成相应的亚砜或砜的反应。与传统的氧化剂相比 ,此方法更安全和简便。     

过氧化氢溶液中单和双金属金-银纳米粒子氧化L-亮氨酸的动力学(英文)

The catalytic activity of surfactant stabilized mono-and bimetallic Au and Ag nanoparticles for the oxidation of an amino acid,L-leucine,was studied using hydrogen peroxide as the oxidant.The Au and Ag nanoparticle catalysts exhibited very good catalytic activity and the kinetics of the reaction were found to be pseudo-first order with respect to the amino acid.The effects of several factors,such as oxidant concentration,ionic strength,pH,and catalyst concentration on the reaction,were also investigated.In particular,optimal oxidant and catalyst concentrations were determined.Very high concentrations of the metal nano-catalysts or the oxidant led to a dramatic increase in reaction rate.Moreover,bimetallic Au-Ag catalysts provided higher selectivity than pure Au or Ag.     

F改性CuNiAl水滑石选择性催化氧化甲苯生成苯甲醇

利用水滑石的"记忆效应"将F离子引到铜镍铝水滑石的层板上,并在甲苯的氧化反应中测试其催化性能,运用FTIR、X射线固体粉末衍射技术对其进行了表征,结果表明,引入F离子后的铜镍铝水滑石仍具有良好的层状结构,并表现出了优良的催化活性.在最佳反应条件下,甲苯的转化率最高可达8.4%,苯甲醇的选择性为81.4%.     

相转移催化下肟类的选择性间接电氧化研究

以Ｃｅ＾４＋／Ｃｅ＾３＋为间接电氧化还原体系，在相转移催化剂ＰｈＣＨ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）３Ｃｌ存在下，对肟类化合物进行选择性间接电氧化。结果表明，在室温条件下，电解２ｈ，肟类能被选择性地氧化为相应的羰基化合物，收率７５－９５．６％。     

金催化剂催化环己烷液相选择氧化研究

采用溶胶-凝胶法制备了一系列担载纳米金催化剂,用于催化环己烷液相选择氧化反应.在反应体系中没有加入任何溶剂或助催化剂,考察了反应温度、时间、压力和不同焙烧温度对催化剂活性的影响.实验结果表明,催化剂在250℃焙烧和金含量为0.032%时,环己烷选择氧化可以达到10.8%的转化率和90.8%的目的产物(环己醇和环己酮)选择性,相应转化频率高达5.2×104.     

SO2水溶液的光催化选择氧化和氢转移

ＳＯ_２水溶液的光催化选择氧化和氢转移王增华,洪剑斌,庄启星（厦门大学化学系,厦门,３６１００５）关键词二氧化硫,光催化,选择氧化,氢转移,光溢流以一定ｐＨ的ＳＯ２水溶液为反应液、Ｐｔ／Ｃｄｓ为光催化剂,在封闭体系中用可见光辐照进行选择氧化反应：以自?..     

组装在贵金属基底上的金纳米粒子对CO的电化学催化氧化

研究了组装在Au, Pt电极表面的金纳米粒子对CO的电化学催化氧化行为, 首次在实验上观察到较大粒径金纳米粒子(粒径＞10 nm)对CO的电催化氧化活性. 考察了金粒子表面金氧化物对粒子电催化活性的影响, 发现表面金氧化物的形成是金纳米粒子对CO具有电催化氧化活性的前提. 对于相同粒径的金纳米粒子, 随着粒子表面金氧化物量的增加,催化活性增大.     

负载型金催化剂催化乙醇选择氧化反应

选择不同氧化物(Al2O3,SiO2,TiO2,MgO)和H-ZSM-5分子筛作为载体,以尿素为沉淀剂,采用沉积-沉淀法制备了一系列负载型金催化剂.采用X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、程序升温还原、NH3程序升温脱附和透射电镜等技术对催化剂样品进行了表征,并测定了催化剂对乙醇选择氧化反应的催化性能.选择Au/Al2O3催化剂,考察了金负载量、反应条件(温度、压力、时间)和添加剂对乙醇选择氧化反应的影响.结果表明,所制备的Au/Al2O3催化剂的金负载率较高,金粒子较小(3～4 nm)且分布均匀.载体对金催化剂催化乙醇氧化反应有显著影响,主要产物为乙醛、乙酸乙酯和缩醛.以TiO2为载体时,乙醇转化率较高.以Al2O3为载体时,乙酸乙酯选择性较高;少量碱性添加剂可抑制缩醛的生成,并可提高乙醇转化率和乙酸乙酯选择性.在优化的条件下,乙醇转化率可达4.7%,乙酸乙酯选择性可达93.5%.     

钼基复合氧化物在异丁烯选择氧化制甲基丙烯醛反应中的催化性能

研究了添加不同助剂对钼基复合氧化物催化剂对异丁烯选择性氧化制备甲基丙烯醛反应的影响. 结合XRD, TPR 和FTIR等表征手段对催化剂的结构进行了研究. 结果表明, 加入适量的铋能够提高催化剂的性能, 铁和钴元素能明显改变催化剂结构和表面性能, 从而提高异丁烯的转化率和甲基丙烯醛的选择性. 同时发现某种特定晶相及晶相之间的协同作用是提高催化剂性能的关键.筛选出在最佳催化剂上异丁烯的转化率为99.9%, 甲基丙烯醛的选择性为88.7%.     

水相中苯酚的高选择性羟基化反应研究

浸渍法制备负载型氧化铜催化剂,并且采用XRD、氮气物理吸附、扫描电镜、H2-程序升温还原、热失重等手段对所得催化剂进行表征。以30%过氧化氢为氧化剂,负载型氧化铜为催化剂,将苯酚催化氧化成为苯二酚,经高效液相色谱法分析反应产物组分,发现当反应物料的摩尔比为n苯酚∶n双氧水=3∶1时,参加反应的苯酚的转化率达到25.72%,选择性(邻苯二酚)超过74%。     

水热法合成的MoVTeNbOx多组分氧化物催化剂上异丁烷的选择氧化

采用水热法合成了MoVTeNbOx多组分氧化物催化剂, 并用XRD, ICP, BET和SEM等方法对催化剂进行了表征, 考察了MoVTeNbOx多组分氧化物催化剂的组成、反应温度和空速对异丁烷选择氧化反应性能的影响. 其中组成为MoV0.3Te0.17Nb0.12Ox的催化剂显示出最好的催化活性和选择性, 在673 K下, 异丁烷的转化率为10.8%, 甲基丙烯醛(MAL)和甲基丙烯酸(MAA)的收率累积达到6.5%.     

VPO催化剂上丙烷选择氧化反应机理的分子探针研究

ＶＰＯ催化剂上丙烷选择氧化反应机理的分子探针研究赵如松，徐铸德（浙江大学化学系，杭州３１００２７）关键词ＶＰＯ催化剂，丙烷，选择氧化，分子探针，反应机理最近研究［１－２］表明，Ｃ３０在ＶＰＯ催化剂上可直接选择氧化成丙烯酸和乙酸。这种工艺与现行烯烃为原...     

次卟啉二甲酯钴络合物均相选择性催化氧化环己烷

以次卟啉二甲酯钴[Co(DPDME)]为仿生催化剂,分子氧（空气）为氧给体,无其它辅助催化剂的条件下研究了催化氧化环己烷的反应。考察了反应温度、空气压力、催化剂用量和卟啉配体结构对醇酮的产率及选择性的影响。结果表明,在相同条件下,次卟啉二甲酯钴的催化活性明显高于其它的钴卟啉催化剂。以次卟啉合钴为催化剂,浓度为0.015 mmol/L,反应温度423 K,在空气压强为0.8 MPa的条件下反应5 h,环己烷的转化率达到18.17％,选择性为87.43％。温度对次卟啉钴的催化活性影响较大,温度高于443 K时,催化剂的稳定性降低,但是其转化数仍达到了66 646。对次卟啉二甲酯钴催化空气氧化环己烷的反应路径作了初步探讨。     

金纳米颗粒的水相法合成及荧光性能

在水溶液中,以PAMAM树形分子为模板,乙醇为还原剂,制备了树形分子包裹的金纳米颗粒,其水溶性好,可以稳定放置1年以上;通过控制Au3+与PAMAM树形分子的摩尔比,可以得到粒径可控的金纳米颗粒,其粒径范围为1～4nm,分别在385和402nm处出现强的共振瑞利光散射峰和荧光峰.室温下,荧光量子产率达到10%以上,比其它文献报道的金纳米颗粒的荧光量子产率高2个数量级以上,这一特性使其在潜指纹识别、光催化等方面具有很大的应用潜力.