Properties of Cu(thd)2 as a precursor to prepare Cu/SiO2 catalyst using the atomic layer epitaxy technique

The new Cu/SiO2 catalyst is developed by the atomic layer epitaxy (ALE) method. The ALE-Cu/SiO2 catalyst with high dispersion and nanoscale Cu particles appears to have very different catalytic properties from those of the typical Cu-based catalysts, which have satisfactory thermal stability to resist the sintering of Cu particles at 773 K. Due to the formation of small Cu particles, the ALE-Cu/SiO2 can strongly bind CO and give high catalytic activity for CO2 converted to CO in the reverse water-gas-shift reaction. The catalytic activity decreases in the order of 2.4% ALE-Cu/SiO2 =... 2% Pt/SiO2 > 2% Pd/SiO2 > 10.3% IM-Cu/SiO2.     

In-Cu/SiO2催化剂用于醋酸甲酯加氢反应制乙醇

工业上常用玉米生产乙醇,从而造成粮食和燃料的选择两难局面.随着页岩气研究的不断深入以及全球可观的煤炭存量,用醋酸甲酯加氢制乙醇已引起广泛关注.铜基催化剂对酯加氢生成醇有高的转化率和选择性,其中铜铬催化剂性能较高,但铬对人体和环境的潜在危害限制了其广泛应用.Cu/SiO2催化剂价格低廉,环境友好,但其稳定性较差,容易失活不利于工业上应用.因此人们对Cu/SiO2催化剂进行改性.本文采用氨蒸法制备了一系列掺杂不同量氧化铟(In2O3)的Cu催化剂(In-Cu/SiO2).采用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附、氢气程序升温脱附(H2-TPD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)以及电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等手段对催化剂进行了表征,同时评价了催化剂的活性和稳定性.结果发现,In2O3的改性提高了Cu/SiO2催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中的活性和稳定性; 其中当添加1%In2O3时,醋酸甲酯转化率从83.7%提高至97.8% (反应温度523 K,反应压力3 MPa,氢酯摩尔比15,液时空速2 h?1),且对液时空速的变化耐受性比较强.当液时空速大于3 h?1时,随着液时空速的增加,Cu/SiO2催化剂的活性和选择性急剧下降,而1In-Cu/SiO2催化剂变化相对较小.TEM和XRD结果表明,适量In2O3的掺入改善了Cu/SiO2催化剂活性组分的分散性,铜粒径变小;FT-IR和N2O化学吸附结果显示,In2O3的加入使得页硅酸铜含量增加,从而有效地抑制了催化剂还原过程中铜的聚合,因此催化剂性能提高.XPS结果表明,表面Cu0和Cu+活性位点之间的协同作用有助于改善催化剂性能.Cu/SiO2和1In-Cu/SiO2催化剂100 h的稳定性测试发现,Cu/SiO2催化剂的失活主要是由于活性组分颗粒尺寸聚集变大和表面Cu0和Cu+分布的破坏所致; 而1In-Cu/SiO2催化剂物化性质几乎保持不变,表明适量的In2O3可稳定Cu/SiO2催化剂,延长其使用寿命.由此推断,In2O3可能作为一种隔离剂以抑制铜纳米粒子的热迁移和聚集,从而有效地提高Cu/SiO2催化剂活性和稳定性.     

纳米级SiO_2填充PVC/CPE复合材料研究

80年代以后发展起来的纳米材料被称为“2 1世纪最有前途的材料” ,已成为材料学中跨世纪的研究热点[1 ] 。纳米级无机粒子 /聚合物复合材料是纳米材料中的一种具有重要价值的新型材料 ,可广泛应用于橡胶、塑料、纤维三大合成材料之中[2 ] 。其中 ,纳米级ＳｉＯ2 是纳米材料中的重要一员 ,它被称作跨世纪的高科技材料[3] 。因此 ,本文就纳米级ＳｉＯ2 填充ＰＶＣ/ＣＰＥ复合材料进行探讨。1　实验部分自制 纳米级 (和普通超细 )ＳｉＯ2 ,平均粒径约为 5 0ｎｍ ,比表面积约为 30 0ｍ2 /ｇ ,经过特殊表面处理 ,再用偶联剂、分散剂处理 ,1 2 0…     

Effect of copper loading on texture,structure and catalytic performance of Cu/SiO2 catalyst for hydrogenation of dimethyl oxalate to ethylene glycol

Cu/SiO2 catalysts prepared by a convenient and efficient method using the urea hydrolysis deposition-precipitation (UHDP) technique have been proposed focusing on the effect of copper loading.The texture,structure and composition are systematically characterized by ICP,FTIR,N 2-physisorption,N2O chemisorption,TPR,XRD and XPS.The formation of copper phyllosilicate is observed in Cu/SiO2 catalyst by adopting UHDP method,and the amount of copper phyllosilicate is related to copper loading.It is found the structure properties and catalytic performance is profoundly affected by the amount of copper phyllosilicate.The excellent catalytic activity is attributed to the synergetic effect between Cu0 and Cu +.DMO conversion and EG selectivity are determined by the amount of Cu0 and Cu+,respectively.The proper copper loading (30 wt%) provides with the highest ratio of Cu + /Cu0,giving rise to the highest EG yield of 95% under the reaction conditions of p=2.0 MPa,T=473 K,H2/DMO=80 and LHSV=1.0h-1.     

DMFCs用磺化聚醚醚酮/功能化二氧化硅复合质子交换膜

在磺化度(DS)为55.1%的磺化聚醚醚酮(SPEEK)中掺杂功能化二氧化硅(吸湿性SiO2溶胶及带有磺酸基团的二氧化硅(SiOx-S)粒子)制备SPEEK/SiO2和SPEEK/SiOx-S复合质子交换膜.SiO2和SiOx-S的掺杂能有效提高复合膜的抗溶胀、阻醇性能及高温低湿情况下的电导率.纯SPEEK膜在80℃溶胀为52.6%,而SiO2和SiOx-S掺杂量为15%的复合膜在此温度下分别仅有26.2%和27.3%的溶胀.在室温至80℃范围内,SPEEK/SiO2(20 wt%)和SPEEK/SiOx-S(20 wt%)复合膜的甲醇透过系数比Nafion115膜小近2个数量级.在120℃、相对湿度(RH)为40%情况下,SPEEK纯膜的电导率仅为2.6×10-4S.cm-1,SPEEK/SiO2(20 wt%)复合膜约为2.0×10-3S.cm-1,而SPEEK/SiOx-S(20 wt%)复合膜高达1.0×10-2S.cm-1,与Nafion115相当.SPEEK/SiO2(20 wt%)和SPEEK/SiOx-S(20 wt%)2种复合膜的尺寸稳定性较高,膜电极无催化剂与膜分离现象,其DMFCs单电池性能好于SPEEK膜.     

CrOx/SiO2催化剂上丙烷在CO2气氛中脱氢反应的研究

采用ＸＲＤ、ＵＶ－ｖｉｓ　 ＤＲＳ、ＥＳＲ和微分吸附量热等技术,考察了铬担载量分别为２．５、５和 １０ｗｔ％的 ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２催化剂的结构、表面性质和氧化还原性能。结果表明,催化剂表面上存在多种Ｃｒ的氧化态和聚集形式。随着Ｃｒ担载量从２．５ｗｔ％到１０ｗｔ％的逐渐增大,催化剂表面占主导地位的Ｃｒ物种由ＣｒＯ３单体转为多聚ＣｒＯ３和Ｃｒ２Ｏ３晶相。在 ＣＯ２气氛中催化剂对丙烷转化率和丙烯选择性的大小顺序为 ２． ５ｗｔ％ ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２ ＞５ｗｔ％ ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２＞１０ｗｔ％ ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２,反应过程中的原位 ＥＳＲ和 ＵＶ－ｖｉｓＤＲＳ测定结果表明,催化剂表面的反应活性中心为Ｃｒ５＋, Ｃｒ５＋可由催化剂预处理过程中 Ｃｒ３＋的氧化及丙烷反应过程中 ＣｒＯ３单体的还原产生,在反应中 ＣＯ２可使Ｃｒ３＋重新氧化为Ｃｒ５＋。     

高活性Cu/SiO2催化剂应用于丙二酸二乙酯加氢制1,3-丙二醇

作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的不可替代原料,1,3-丙二醇(1,3-PDO)广泛应用于聚酯、树脂、化妆品、润滑剂和制冷剂等领域.采用丙二酸二乙酯(DEM)一步加氢合成1,3-PDO可避免传统化学工艺中醛类副产物的生成和生物法中产品纯度不高的问题,进而满足下游PTT的品质要求. Cu/SiO2催化剂因铜与载体间的强相互作用以及硅胶的弱酸性有利于催化活性中心的建立而被广泛应用于气相加氢反应,可以选择性地活化C?O键而不活化C?C键.因此,本文将Cu/SiO2催化剂应用于DEM加氢反应,重点考察了焙烧温度对催化剂结构与性能影响的本质原因.
　　采用蒸氨法制备Cu/SiO2催化剂,将一定量氨水滴加到硝酸铜水溶液中形成铜氨溶液后滴加JN-30硅溶胶,经老化、过滤、洗涤、烘干、焙烧、压片成型后得到40?60目的催化剂.将不同温度(623?1023 K)焙烧的Cu/SiO2催化剂装填入自制连续高压固定床反应器中进行DEM加氢反应,并采用N2物理吸脱附、电感耦合等离子体发射光谱、N2O化学吸附、X射线衍射、傅里叶红外光谱、H2程序升温还原(TPR)、透射电镜及X射线光电子能谱等手段对不同温度焙烧催化剂进行表征.结果表明,在723 K焙烧的催化剂具有最大的比表面积和最均一的孔径分布,其铜组分分散均匀,活性铜表面积最大,焙烧后可以形成最多的页硅酸铜,导致还原后Cu+/Cu0比例较高.在该催化剂作用下,于473 K、2.0 MPa、氢酯摩尔比330和液体空速1.8 h–1条件下, DEM转化率为90.7%,1,3-PDO选择性为32.3%.
　　焙烧温度对Cu/SiO2催化剂组成、织构、结构、形貌及还原后的价态有较大影响.在焙烧温度为623?1023 K时,低温焙烧有利于生成页硅酸铜,而高温焙烧则有利于形成CuO.在焙烧温度升高的过程中,铜组分形态会发生较大变化,在623?723 K焙烧的催化剂中页硅酸铜含量不断增加;继续升高温度至823 K,页硅酸铜含量减少,但是分散变差,导致铜的比表面积、孔体积和孔径最小;进一步升高温度至923 K,页硅酸铜消失, CuO分散均匀, H2-TPR的还原峰窄且对称;当温度升高到1023 K时,铜晶体迅速长大而较难被还原.     

Studies on the structure and catalytic performance of S and P promoted Na-W-Mn-Zr/SiO2 catalyst for oxidative coupling of methane

A series of Na-W-Mn-Zr/SiO2 catalysts promoted by different contents of S or/and P were prepared and their catalytic performance for oxidative coupling of methane was investigated to clarify the effect of S and P on the Na-W-Mn-Zr/SiO2 catalyst. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). From the characterization results, it is found that the addition of S and P to the Na-W-Mn-Zr/SiO2 catalyst helps the formation of active phases, such as α-cristo...     

掺Cu对MoO3-TiO2/SiO2上光促甲烷和水表面反应的影响

 在固定床环隙反应器中,借助紫外光的激发,气相甲烷和水在MoO3-TiO2/SiO2催化剂表面生成了甲醇和氢气,当在催化剂中掺杂Cu2+后,光催化剂的活性明显提高. XRD,IR,UVDRS和TPD的研究结果表明,在催化剂表面形成了具有Mo-O-Ti和Mo-O-Cu基元的高度分散物种,不但使得吸光带边明显蓝移,而且扩展了催化剂的光响应范围. 所形成的复合结构还可以优化单组分的吸光性能并促进对反应物分子的吸附活化,同时可以有效地转移光生电子和空穴. 掺杂Cu2+能够进一步延长光生电子-空穴对的寿命,进而提高反应的量子产率.     

Vapor phase synthesis of N-butylaniline over copper-based catalysts

Cu-based catalysts, such as Cu/SiO2, Cu/γ-Al2O3 and Cu/SiO2-Al2O3, for the vapor phase synthesis of N-butylaniline from aniline and 1-butanol were investigated and the catalysts were characterized by BET, H2-TPR, XRD and NH3-TPD techniques. The results indicated that the dispersion of copper on support was greatly influenced by the interaction between Cu and the support. Copper-based catalyst with larger amounts of acidic sites did not favor the synthesis of N-butylaniline because more by-products were prod...     

碱土金属氧化物对丙三醇和苯胺气相合成3-甲基吲哚的Cu/SiO2-Al2O3催化剂的作用（英文）

研究了碱土金属氧化物的添加对丙三醇和苯胺气相合成3-甲基吲哚的Cu/SiO2-Al2O3催化剂性能的影响,采用X射线衍射、透射电镜、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附以及热重-差热等技术对催化剂进行了表征.结果表明,MgO能加强活性组分和载体之间的相互作用,从而促进铜粒子在载体上的分散.另外,MgO能增加弱酸中心数,并且抑制积炭的形成,因而Cu-MgO/SiO2-Al2O3催化剂性能大大提高;而CaO,SrO或BaO的加入不利于Cu/SiO2-Al2O3催化剂上3-甲基吲哚的生成.这是由于铜粒子在载体上的分散度变差,而且在Cu-SrO/SiO2-Al2O3及Cu-BaO/SiO2-Al2O3催化剂上弱酸中心数较少.碱土金属氧化物的加入不能改变催化剂上积炭的结构.     

二氧化碳和丙烯在Cu2(OEt)2/SiO2催化下超临界合成甲基丙烯酸

负载型双核金属乙氧基配合物催化剂Cu2(OEt)2／SiO2采用表面改性法制备。运用滴定、IR、DSC和超临界反应技术对催化剂的表面结构、化学吸附性质和反应性能进行了研究。结果表明：负载型双核金属乙氧基配合物Cu2(OEt)2／SiO2中Cu”与载体SiO2表面O^2-以双齿配位形式键合,存在Cu2(OEt)2双核结构;二氧化碳在催化剂表面吸附形式形成桥式和乙氧碳酸酯基物种两种吸附态,丙烯则只有一种分子吸附态;在超临界的反应条件下,二氧化碳和丙烯在Cu2(OEt)2／SiO2催化剂上可以高选择性地合成甲基丙烯酸;反应物分子共吸附于催化剂表面,同一活性基元以及羧酸根与丙烯解离吸附态的形成是反应顺利进行的关键因素。     

负载型非晶态Cu／SiO2催化剂局域结构的研究

采用ＸＰＳ和ＥＸＡＦＳ方法，研究了以ｓｏｌ－ｇｅｌ法制得的超累粉体ＳｉＯ２为载体，用化学还原沉积法制备的负载型非晶态Ｃｕ／ＳｉＯ２催化剂在甲酸甲酯氢解反应前后的表面结构和局域结构。结果表明，非晶态样品中的铜原子以零价铜的形式存在，但配位数却大幅度地低于铜樯档，意味着铜原子在高比表面超细ＳｉＯ２载体上处于高分散的非晶状态，表面悬空键显著增多，表面能增大，导致配位键收缩。     

M-Na-P-Mo-V/SiO2系列催化剂对异丁烯氧化反应的催化性能

 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．     

埃洛石纳米流体制备及提高驱油采收率的研究

随着对石油的需求量持续增长,国内大多数二次采油已接近尾声,三次采油已是大势所趋,而化学驱是一种常用的三次开采的方法。本文研究了采用包覆改性埃洛石纳米管方法,通过溶胶凝胶法合成HNTs/SiO2复合颗粒。通过红外光谱分析了表征产品的结构,证实HNTs和SiO2不是简单的物理混合,而是发生了化学键合的作用。通过对不同浓度的样品的接触角测定,发现当浓度为0.05wt%时HNTs/SiO2发生了润湿反转,由亲油状态变为亲水状态;并通过沉降时间观察、zeta电位测定,结果表明产物中包覆硅层会影响HNTs/SiO2分散性。浓度为0.05wt%时,改性埃洛石纳米流体可提高原油采收率最大,高达28.18%。     

K-MnO／y-A1203和Cu／SiO2催化剂应用于苯甲酸甲酯连续加氢合成无氯苯甲醇

以K—MnO／F—Al2O3和Cu／SiO2为催化剂，利用固定床串联反应器实现了苯甲酸甲酯连续加氢合成无氯苯甲醇反应过程．K-MnO/y-Al2O3和Cu／SiO2催化剂对于苯甲酸甲酯连续加氢合成苯甲醇具有良好的加氢活性，反应转化率可达89．2％，苯甲醇的选择性为84．1％．在苯甲酸甲酯加氢连续步骤中的氢醛比得到提高，有效地抑制了副产物甲苯的生成．XRD，SEM和TPR表征结果表明：采用吸附沉淀法制备的Cu／SiO2-C15．2催化剂，氧化铜在载体上具有良好的分散性能，并且易于还原，表现出最佳的苯甲醛加氢活性．     

溶胶-凝胶法制备聚醚砜-二氧化硅复合材料

以聚醚砜(PES)为基体,通过溶胶-凝胶过程,得到了分散均匀的PES/SiO₂杂化材料,用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外及差示扫描量热法研究不同SiO₂含量的PES/SiO₂杂化材料材料性能.结果表明,当PES/SiO₂杂化材料中SiO₂的质量分数大于10%时可获得有机聚合物链段与无机网络互穿的均匀分散的复合材料.此材料的玻璃化转变温度(Tg)明显提高.     

INFLUENCE OF Cu BASED CATALYST CONFIGURATION ON THE REACTIVITIES OF METHANOL DEHYDROGENATION TO METHYL FORMATE

IntroductionMctllxIforn1atcisanlmp0rtantchcn11calproduct\`hlch1suscdascc1luIoscacctatcsolvcnt'pcsticldc.gcrl11icidcclcMcan\`hiIc,alotofx'aluablcdcrlt'atiX'Cscanbcproduccdfrommcth\'lfonnatcsuchasforn1icacid'DMFcIcThcrcforc.ltlsrccci\ingagrcatdcalofattcntiOnrcccntl\'Sho\`nlnFlgllsthcs}'nthcscsofmcth\'lformatcIllButmostofthcproductionn1cthodslnindustrrarcstillbascdonmctha11olcarhon\'lationdc\'clopcdb\BASFcorporationi11l925ThcrcactionconditloninthlsproccsslsrcIatl1cl\'harsh.notonl}'thispTo…     

利用聚合物乳液合成聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅纳米杂化材料

通过正硅酸乙酯分别在聚甲基丙烯酸甲酯乳液和四氢呋喃溶液中的溶胶－凝胶反应制备出不同的聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅复合材料。利用扫描电镜、透镜电镜、差热分析和热失重对试样进行了分析。结果表明，利用聚合物乳液可以获得纳米分散的聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅复合材料，并且在某种程度上其分散尺度小于利用聚合物溶液获得的复合材料。同时，利用聚合物乳液来制备聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅杂化材料更有利于凝胶过程中二氧化硅网络的形成。     

ZrO2—SiO2负载Cu—Ni催化剂的CO2加氢反应性能

采用表面反应改性法,制备了ZrO2-SiO2（ZrSiO)表面复合物载体,用等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu-Ni双金属催化剂,借助BET、TPR、IR和微反等技术,研究了ZrSiO及其负载的Ni、Cu双金属催化剂的表面构造,化学吸附及催化CO2加氢的反应性能,结果表明,ZrSiO表面主要是价联型结构,ZrO2引入SiO2表面,可以有效地促进CuO和NiO的还原,在ZrSiO负载的Cu-Ni催化剂表面的Cu或Ni位,CO2发生化学 吸附形成线、剪式、卧式吸附态,在该催化剂上CO2的加氢反应产物主要是CH3OH3、CH4、CO和H2O生成CH3OH的选择性与催化剂组成及反应条件密切相关,在适当的条件,CH3OH的选择性大于90％。