超临界二氧化碳中功能化聚乙二醇稳定的钯纳米粒子催化醇的选择氧化反应

 以超临界二氧化碳 (scCO2)/聚乙二醇 (PEG) 两相为反应介质, 双齿氮配体功能化聚乙二醇稳定的 Pd 纳米颗粒作为催化剂, 进行了醇的需氧氧化反应. 系统研究了催化剂制备条件和反应条件对苯甲醇需氧氧化反应的影响. 结果表明, 以氢气为还原剂制备的 Pd 纳米粒子的催化活性最高. 反应结束后, 可以利用 scCO2 直接进行原位萃取得到产物, 实现了催化剂与产物的有效分离和催化剂的循环使用. 反应中没有检测到钯的流失. 催化剂经过 5 次循环利用后转化率仍可达 98%.     

焙烧温度对Cu/ZnO水煤气变换催化剂开停循环性能的影响

采用共沉淀法制备了Cu/Zn物质的量的比为1∶1的Cu/ZnO催化剂, 考察了不同焙烧温度对催化剂的水煤气变换反应活性和开停循环稳定性的影响. 研究发现350 ℃焙烧得到的Cu/ZnO催化剂有最高的反应活性, 在反应温度为200 ℃时, CO转化速率即可达2080 cm³•g_cat^－1•h^－1. 在开停循环性能评价中, Cu/ZnO催化剂表现出了良好的稳定性, 明显优于CeO₂负载的贵金属催化剂, 其中焙烧温度为550 ℃的Cu/ZnO催化剂在一次开停循环操作后活性有明显的提高.     

锚链固定的多相化铑膦配合物氢甲酰化反应催化剂的制备及其催化性能

以溶胶-凝胶与锚链固定相结合的方法制备了新型多相化羰基铑膦配合物催化剂.利用FT-IR,XPS和ICP对催化剂进行了表征.考察了该催化剂对1-己烯氢甲酰化反应的催化性能,得到较佳的反应条件,即反应温度100℃、反应时间12h、催化剂用量为0.3382g(相当于金属铑含量为4.4×10-5mol)、反应压力5.0MPa.此时1-己烯的转化率为98.5%、醛的选择性92.4%、n/i比1.43.该催化剂循环使用7次仍具有较高的催化活性和选择性,表明该催化剂具有好的循环使用性能.XPS、ICP分析证明铑的部分流失主要是由于氢甲酰化反条件下CO取代膦配体所致.     

调变MTO反应中双循环机理的比重:ZSM-5分子筛上不同接触时间的作用（英文）

低碳烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)是重要的有机化工原料,是现代石油化工的基础,主要通过石脑油裂解和烷烃脱氢制备.现阶段我国原油对外依存度已超过60%,"多煤、缺油、少气"的能源现状决定了以煤或天然气为原料经甲醇制取石化产品成为一种重要的替代途径.甲醇制取低碳烯烃(MTO)过程成为连接煤化工和石油化工的桥梁.ZSM-5分子筛以其高效的甲醇转化能力、优异的低碳烯烃选择性和出色的抗积碳性能成为非常理想的MTO反应催化剂.研究发现ZSM-5分子筛催化MTO反应过程中,乙烯的生成规律与其它C_3–C_7链状烯烃不一致,认为乙烯主要来源于芳烃缩环/扩环循环,而C_3–C_7链状烯烃主要来源于烯烃甲基化/裂解循环,两种循环同时存在.本文于300°C在ZSM-5分子筛上进行MTO反应,通过考察不同空速(WHSV)条件下的MTO反应性能和分析催化剂内留存物种的生成和所起的作用,研究甲醇转化机理.气相流出物种和催化剂内留存物种的分析表明,ZSM-5分子筛催化MTO反应时遵循双循环机理——以多甲基苯和多甲基环戊二烯为主要活性物种的芳烃循环机理和以链状烯烃为主要活性物种的烯烃循环机理.在双循环机理中,芳烃循环和烯烃循环并不是简单叠加,而是相互影响,芳烃循环产生的烯烃可以作为烯烃循环的活性物种促进烯烃循环,烯烃循环中较高级的烯烃经过环化、氢转移作用,能够转化成富氢的烷烃和贫氢的芳烃、环戊二烯物种,贫氢的芳烃和环戊二烯物种又可以作为芳烃循环的主要物种促进芳烃循环的进行.氢转移反应是联系烯烃循环和芳烃循环的重要过程,与反应过程中原料甲醇与催化剂床层的接触时间有关,~(12)C/~(13)C甲醇切换实验揭示了双循环机理与氢转移反应的相关性,通过调变原料甲醇与催化剂床层的接触时间,可以调变氢转移反应的剧烈程度,进而对催化剂上芳烃循环和烯烃循环的甲醇转化能力产生不同的影响.当空速较低时,进料甲醇与催化剂床层的接触时间较长,有利于产物烯烃的氢转移反应,加速了分子筛催化剂上芳烃物种和环戊二烯物种的生成和累积,促进了芳烃循环,主要由芳烃循环生成的乙烯和多甲基苯的气相选择性提高;反之,当空速较高时,进料甲醇与催化剂床层的接触时间减少,产物烯烃的氢转移反应受到抑制,氢转移反应的产物——芳烃和环戊二烯物种的生成数量和累积速率降低,芳烃循环活性不高,使得烯烃循环成为甲醇转化的主要途径,C_3–C_7烯烃显示出更高的活性,在气相流出物种中的选择性也更高.总之,原料甲醇与催化剂床层的接触时间能够显著影响催化剂内留存物种的生成和累积,进而改变两种循环的比重.这些发现对于实现ZSM-5分子筛催化MTO反应过程中的产物烯烃和芳烃的选择性调控具有重要意义.     

温控PEG两相体系催化三聚丙烯氢甲酰化

将具有“高温混溶、室温分相”特征的温控PEG(聚乙二醇)两相催化体系用于三聚丙烯氢甲酰化反应.系统研究了以Rh(acac)(CO)2/TMPGP(TMPGP:P[O(CH2CH2O)nCH3]3,n=8)为催化剂时各种反应条件对三聚丙烯氢甲酰化反应的影响,并考察了催化剂的循环使用效果.在合成气压力6MPa(CO/H2体积比为1)及温度为130℃的反应条件下,三聚丙烯氢甲酰化反应的转化率和醛收率可分别达77%和75%.室温下分离得到的含催化剂的PEG相循环使用11次,催化剂活性基本保持不变,第一次循环的铑流失率为1.5%(质量分数),11次循环的平均铑流失率为0.69%.于-20℃下分相得到的催化剂相可循环使用15次,其催化活性保持不变,第一次循环的铑流失率可降至0.16%.     

反应控制相转移催化原位过氧化氢环氧化丙烯反应

 以原位 H₂O₂ 为氧源, 在新型反应控制相转移催化剂 (RCPTC) 作用下丙烯环氧化反应中, 考察了反应温度、反应时间、H₂O₂ 浓度和催化剂浓度对反应性能的影响. 结果表明, 在适宜的反应条件下, RCPTC 催化剂循环使用 5 次后, 环氧丙烷产率仍维持在 85.6% 以上, 且催化剂循环反应 3 次后, 其组成趋于稳定.     

壳聚糖席夫碱钯配合物催化碘代苯与苯乙烯交叉偶联反应的研究

水杨醛与壳聚糖反应制得壳聚糖席夫碱配体,此配体与钯盐反应得到壳聚糖席夫碱钯催化剂.研究了该催化剂对碘代苯(PhI)与苯乙烯偶联生成反式-二苯乙烯的催化性能.考察了不同反应因素(原料比、缚酸剂种类及其用量、反应温度、溶剂、催化剂用量、反应时间)对该反应的影响,由此确定了该催化反应的最佳反应条件.该催化剂经过滤分离、溶剂洗涤,循环使用6次仍有较高的催化活性,该催化剂对取代碘苯与苯乙烯的反应也有较高的催化活性.     

磷钨杂多酸盐／SiO2可逆负载催化剂催化氯丙烯环氧化制环氧氯丙烷

通过原位负载法合成了一种新的具有可逆负载特性的磷钨杂多酸盐/SiO2催化剂,并应用于氯丙烯环氧化反应.在反应温度65℃的条件下,系统研究了原位负载过程中反应时间、调节剂Na2HPO4用量、烯烃/H2O2摩尔比和硅烷化硅胶粒度大小等因素对环氧化反应的影响,并考察了催化剂的循环使用效果.实验结果表明,在适宜的反应条件下,初始反应环氧氯丙烷的产率达86·5%,催化剂循环使用3次,催化活性基本保持不变.     

咪唑离子液体催化下胺对α,β-不饱和酰胺的迈克尔加成反应

咪唑类离子液体作为可循环使用的绿色催化剂,近几年广泛应用于有机合成反应中.研究了4种1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体在无溶剂室温条件下对胺和不饱和酰胺的迈克尔加成反应,发现[Bmim][NH_2CH_2COO]离子液体显现出较高的催化活性,当加入15%的催化剂反应3h均能得到较高的产率.此外,所用催化剂能够循环利用并能大规模生产.     

可循环使用的N-甲基咪唑三氟甲磺酸盐催化缩醛化反应

在N-甲基咪唑三氟甲磺酸盐的催化下,一系列的醛和酮有效地转化为相应的缩醛,反应条件温和.催化剂的循环使用结果表明催化剂便于回收和再使用,N-甲基咪唑三氟甲磺酸盐是可以循环使用的催化剂.     

基于磁性金属有机骨架材料的多功能催化剂Fe_3O_4@IRMOF-3/Pd的制备及催化性能

采用逐层自组装方法制备了磁性Fe_3O_4@IRMOF-3复合材料,通过浸渍法将Pd纳米粒子负载到Fe3O4@IRMOF-3上,得到多功能催化剂Fe3O4@IRMOF-3/Pd.用粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)及原子吸收(AAS)等方法对材料的组成和结构进行了表征,并考察了催化剂在Knoevenagel缩合反应、Suzuki偶联反应和烯烃催化加氢反应中的催化性能.结果表明,磁性Fe3O4@IRMOF-3/Pd催化剂在Knoevenagel缩合反应和Suzuki偶联反应中均表现出较好的催化活性和一定的循环稳定性.在烯烃的催化加氢反应中,催化剂可以高效催化多种烯烃的加氢反应,并表现出对底物的尺寸选择性.在苯乙烯的催化加氢反应中,催化剂循环使用9次,转化率依然大于99%,并且催化剂结构没有明显变化.     

温控Noyori配体的合成及在苯乙酮不对称氢转移反应中的应用

设计并合成了一种新型的聚乙二醇单甲醚(MPEG)修饰的温控Noyori配体.将其与[RuCl2.(p-cymene)]2络合形成的催化剂用于水/环己烷两相体系中苯乙酮不对称氢转移反应.以甲酸钠为氢源,考察了反应温度、时间、甲酸钠用量、底物与催化剂摩尔比以及溶剂用量等因素对催化反应的影响.结果表明,反应体系中含催化剂的水相具有浊点,并且催化剂显示出良好的不对称催化性能,在甲酸钠/苯乙酮/催化剂的摩尔比为300:100:1、环己烷/水体积比1:1及30℃的反应条件下反应6h,苯乙酮的转化率为99.7%,产物α-苯乙醇的对映选择性(e.e.)为93.9%.催化剂相易与产物相分离并与直接循环使用,循环使用的催化剂活性明显下降,但产物对映选择性仍保持不变.     

铜-银双金属纳米颗粒催化的醛-端炔加成反应研究

采用铜-银双金属纳米颗粒作为催化剂,在2,2'-联吡啶作为配体的修饰作用下,发展了一个高效的、双金属催化的醛-端炔加成生成炔丙醇化合物的反应体系.在该催化体系中,铜-银双金属纳米颗粒催化剂表现出独特的双金属协同效应,银纳米颗粒作为助催化剂有效提高了铜催化剂的催化效能.与文献相比,该反应条件温和、底物适应性优良,且无需溶剂.该反应中,催化剂可以实现有效循环利用,并可有效放大到克级规模反应.     

负载型非晶态Co-B催化剂在1-辛烯氢甲酰化中的应用

以醇凝胶-氮气热处理方法制备的ZrO2、碳纳米管(CNTs)及介孔分子筛SBA-15作为载体,采用化学还原法制备了负载型非晶态Co-B催化剂,利用粉末X射线衍射(XRD)、氮气吸附等温线、透射电子显微镜(TEM)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)以及X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行了表征.以1-辛烯的氢甲酰化为目标反应,考察了负载型非晶态Co-B催化剂在氢甲酰化反应中的性能及循环使用效果.表征结果显示,以NaBH4为还原剂制备的负载型Co-B催化剂上的Co-B为非晶态,负载Co-B组分对载体的晶相结构没有影响.反应结果表明,在1-辛烯的氢甲酰化反应中,负载型非晶态Co-B催化剂都显示较高的初始活性.随着循环次数的增加,三种催化剂的活性下降,但下降幅度有所不同,Co-B/CNTs和Co-B/SBA-15的循环使用稳定性高于Co-B/ZrO2.     

催化裂化汽油的相转移催化氧化脱硫反应研究

研究了相转移催化应用于催化裂化汽油氧化脱硫反应的循环模型, 并从影响循环效应的主要因素入手, 筛选出了催化氧化效果较好的相转移催化剂四丁基溴化铵和氧化剂过氧甲酸; 动力学研究表明, 以四丁基溴化铵作为相转移催化剂, 过氧甲酸氧化脱除催化裂化汽油中含硫化合物的反应为表观一级反应, 反应的活化能为E_a＝59.39 kJ/mol, 脱硫率可达98.36%.     

醇类氧化反应中杂多酸盐催化剂的光谱研究

一种可回收循环使用的磷钨杂多酸盐(n-C_(16)H_(33)N(CH_3)_3)_3[PW_4O_(16)])应用于醇类的无溶剂催化氧化反应.通过IR和~(31)PNMR光谱对醇氧化反应前后以及反应过程中催化剂的结构变化进行表征分析,得出此催化剂为多种磷钨杂多酸盐的混合物,反应中活性中间体为含活性氧物种,多次反应-分离循环后催化剂活性会逐渐降低,催化剂的结构逐渐变为稳定的keggin结构.     

甲醇芳构化反应中Ag/ZSM-5催化剂的失活特性

通过四次连续反应-再生循环实验对甲醇芳构化催化剂Ag/ZSM-5进行了失活再生研究,结果表明催化剂通过烧碳可以得到部分再生.对反应-再生后的催化剂进行了X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)表征,证实芳构化过程中催化剂的ZSM-5骨架结构保持完好,金属烧结也不严重.傅里叶红外光谱(FTIR)和氨-程序升温脱附(NH3-TPD)实验证实了反应生成的水使催化剂在475℃发生水热脱铝,进而导致Brφnsted酸流失及催化剂的芳构化反应能力不可逆下降.     

铜纳米颗粒催化的炔、二卤甲烷、胺三组分偶联反应研究

以铜纳米颗粒作为催化剂,Cs2CO3为碱,二卤甲烷为底物和溶剂,发展了一个高效的催化炔、二卤甲烷、胺三组分偶联反应(AHA偶联反应)生成炔丙胺的反应体系.与文献相比,该催化体系具有催化剂廉价易得、反应条件相对温和、底物适应性优良、使用单一溶剂体系后处理方便的特点.同时,以铜纳米颗粒为催化剂,易于实现催化剂的有效循环利用,经5次反应催化活性未见明显下降.     

磷钨酸离子液体催化合成N-苯基邻苯二甲酰亚胺的研究

以邻苯二甲酸酐为原料,以磷钨酸离子液体为催化剂合成了N-苯基邻苯二甲酰亚胺。通过对溶剂、反应温度、催化剂用量的研究,探索了磷钨酸离子液体催化反应条件和催化剂循环使用效果。结果表明,催化合成的最佳反应条件是:甲苯作为溶剂,催化剂用量为0.20 mmol,反应温度为100℃。催化剂循环使用6次后催化剂损失率小于0.01%。该方法实现了N-苯基邻苯二甲酰亚胺的绿色合成。     

Ag-Cu负载的胺基石墨烯催化β-羟基-1,2,3-三唑绿色合成研究（英文）

开发了一种Ag-Cu双金属负载的胺基石墨烯催化剂用于1,2,3-三唑类化合物的合成.利用各种技术对催化剂进行了表征,催化剂活性测试表明,该催化剂在温和反应条件下具有高催化活性、好的循环稳定性和易分离的特点.水作为绿色溶剂,反应收率高.该方法为β-羟基-1,2,3-三唑类化合物的水相绿色合成提供了一种可替代的多相催化策略,具有重要的科学价值.