过渡金属改性MCM—41的结构及对苯催化氧化的研究

制备了Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ改性的ＭＣＭ－４１,采用ＸＲＤ、低温Ｎ２吸附及ＴＰＤ手段研究了改性ＭＣＭ－４１的结构特征和表面性质。过渡金属可同晶取代骨架Ｓｉ,同晶取代的能力与过渡金属离子半径有关,过渡金属改性ＭＣＭ－４１均具有较好的长程有序结构、均一的孔径分布和较高的比表面积,引入不同的过渡金属可以改变ＭＣＭ－４１表面酸性和亲水／增水性和亲水考察了改ＭＣＭ－４１对苯氧化的催化性能。     

微波技术在催化剂制备中的应用

微波作为一种独特的加热手段在化学领域已得到广泛应用。本文综述了微波技术在催化剂的合成、活性组分的负载等方面的研究应用,重点探讨了在分子筛催化剂的合成中微波技术所表现出的优越性,对微波合成催化剂的作用机理及影响因素作了评述,并展望了微波技术在催化领域的发展前景。     

负载型金催化剂对CO氧化的催化性能（Ⅰ）

负载型金催化剂对ＣＯ氧化的催化性能（Ⅰ）郝郑平，安立敦，李胜利，王弘立（中国科学院兰州化学物理研究所，兰州，７３００００）关键词负载型金催化剂，一氧化碳氧化，制备因素１．前言金历来被用来做为货币保值和饰品材料，由于化学惰性和难于制备高分散微粒，直到１...     

微波催化氧化邻二甲苯制苯酐

微波催化氧化邻二甲苯制苯酐刘晔，刘省明，殷元骐（中国科学院兰州化学物理研究所，兰州７３００００）关键词催化氧化，邻二甲苯，苯酐，微波幅射ＣａｔａｌｙｔｉｃＯｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｏ－ＸｙｌｅｎｅｔｏＰｈｔｈａｌｉｃＡｎｈｙｄｒｉｄｅｕｎｄｅｒＭｉｃｒｏ...     

苯乙烯生物催化氧化制环氧苯乙烷的研究

1.引言 单加氧酶是氧化还原酶的一类,因其能够活化分子氧并将其中一个氧原子插入到有机化合物中而引起广泛的研究兴趣。甲烷单加氧酶广泛存在于多种烷烃氧化菌、烯烃氧化菌和酵母等微生物中。已经发现、甲烷单加氧酶在细胞中负责将甲烷转变成甲醇(图1)。 此外,甲烷单加氧酶能催化氧化相当多的化合物,其中许多反应都是化学上不易实现的。例如,C_1—C_8烷烃的羟化,C_2—C_4烯烃的环氧化等等。该酶作为催化剂突出的优点还在于它在催化氧化时表现出的高立体选择性,其酶促过程往往可以获得有光学活性的产品。从     

新型Pd/HZSM-5-N催化剂的制备及其在苯甲醇氧化反应中的应用

以分子筛HZSM-5为前驱体,氨气为氮源,直接高温氮化制得掺氮分子筛HZSM-5-N(1);以Pd(OAc)₂为钯源,1为载体,采用溶胶-固载法制备了一系列不同钯负载量(α)的新型Pd^α/1催化剂,其结构和性质经SEM, FT-IR,元素分析,XRD, N₂-BET和ICP表征。以苯甲醇氧化成苯甲醛反应为探针反应,研究了α, Pd^α/1用量,反应时间和反应温度对Pd^α/1催化性能的影响。结果表明：在最优反应条件(Pd₂/1 40 mg,于120 ℃反应180 min)下,苯甲醇转化率为66.7%,苯甲醛选择性为92.9%。 Pd₂/1重复使用性能较好,循环使用5次,催化活性保持不变。     

层状粘土负载的金催化剂制备及其常温催化氧化活性

为了研究粘土的性质对其负载的金催化剂在CO常温氧化反应中的催化活性的影响,将金溶胶分别负载到类水滑石(LDHs)和经过壳聚糖改性的蒙脱石(CS-MMT)表面,得到纳米金颗粒呈高度分散状态的金催化剂样品.通过XRD、XRF、TEM、XPS等手段表征了金催化剂样品的物相、金的含量、金颗粒的粒径分布及金的存在价态,测试了催化剂样品对CO的常温转化率.结果表明:Au0是粘土负载的金催化剂对CO常温氧化反应的主要活性物种,碱性载体LDHs负载的金催化剂样品1.83%Au/Mg Al-CO32--LDHs表面只检测到Au0,金颗粒的平均粒径为2.6 nm,对CO的常温转化率能够达到100%,而酸性载体CS-MMT负载的金催化剂样品1.71%Au/CS-MMT表面同时存在氧化态和金属态的金,且Auδ+/Au0=1.1,金颗粒的平均粒径为2.1 nm,对CO的常温转化率仅为25%.     

负载型金属CO氧化催化体系的研究进展

本文结合近年来我们的研究工作以及国内外相关研究，概述了负载型金属CO氧化催化体系的研究进展，并进一步展望了今后的研究、发展方向以及应用前景。     

甲醛催化氧化催化剂的研究进展

甲醛是致癌致畸物并具有较强的光化学活性.它既来源于纺织、农药、板材或其他精细化学品的生产过程,又来源于机动车尾气和室内各种装潢材料.为了人体健康和大气环境去除甲醛非常必要.用催化氧化法去除甲醛是一种很有前景的技术,但是该技术的关键是研究和发展催化剂.近年来,用于甲醛氧化的催化剂主要分为贵金属催化剂和过渡金属氧化物催化剂.贵金属催化剂是将Pt,Pd,Au,Ag等贵金属负载在不同类型的载体上而制得.载体可分为常见载体、传统金属氧化物载体和特殊形貌金属氧化物载体.常见载体是具有较大比表面积的SiO2,Al2O3,TiO2和分子筛等.这类载体有利于活性位的暴露以及反应物和产物的吸附和扩散,而且还能增强载体和活性组分的协同作用.负载在常见载体上的不同贵金属催化剂,其甲醛氧化活性从强到弱排列是:Pt＞ Pd＞ Rh ＞Au＞ Ag.用这种载体制备的催化剂具有很出色的应用前景.比如Na-Pt/TiO2是甲醛氧化活性最好的催化剂,目前己被应用在空气净化器中,其次是Pt/TiO2和Pd/TiO2.传统金属氧化物载体主要是采用沉淀法、共沉淀法制备的CeO2,Fe2O3,Co3O4,MnO2及其复合氧化物,这类载体负载Pt的催化剂仍然具有出色的室温催化性能,如Pt/MnOx-CeO2和Pt/Fe2O3等.虽然Pt负载型催化剂应用前景很好,但是其成本较高,工业生产和普及受到限制.用传统金属氧化物载体制备的催化剂如Au/CeO2,Ag/MnOx-CeO2和Ag/CeO2等同样具有良好的发展前景.对于提高甲醛氧化活性来说,载体的选择至关重要.未来研究趋势可能是甲醛氧化负载型催化剂更多的会选择Ag或Au作为活性组分,而一些有潜力的传统金属氧化物载体将被使用不同的制备方法进一步改良.目前,拥有棒状、球状、孔状等特殊形貌的金属氧化物载体因为它们本身的催化活性要优于用沉淀法制备的传统金属氧化物催化剂,因此,将Ag或Au负载在这类载体上制备的催化剂具有更好的应用前景,如三维(3D)有序大孔Au/CeO2-Co3O4,二维有序介孔Au/Co3O4-CeO2和Au/Co3O4以及三维有序介孔K-Ag/Co3O4等.过渡金属氧化物催化剂,因成本低,资源丰富而受到关注.单一过渡金属氧化物催化剂如锰钾矿型的MnO2纳米棒或纳米球,介孔MnO2,Co3O4和Cr2O3等,具有较好的甲醛氧化催化活性(T50和T100分别小于等于1 10和140℃).另外,Ce,Sn,Cu和Zr等元素常常被掺杂到MnOx和Co3O4中,制备成复合金属氧化物催化剂,MnOx-CeO2具有较好的甲醛催化活性(T50＜100℃),因为MnOx和CeO2较强的相互作用改变了表面活性氧和活性相的数量.目前,复合金属氧化物催化剂氧化甲醛的报道很少.随着制备方法的改变,单一过渡金属氧化物或他们的复合氧化物催化剂可能会成为贵金属催化剂的替代品.目前,如何获得高效、低成本、低温甚至常温去除甲醛的催化剂仍然是一项重要的挑战.特殊形貌的金属氧化物催化剂如3D-Cr2O3,3D-Co3O4,MnO2纳米球和纳米棒,在常温下完全转化甲醛仍然是个难以越过的鸿沟.将来,多种形貌的新型纳米金属氧化物及其Au或Ag负载型催化剂的制备和发展会成为一个研究趋势.这种催化剂既能被用于甲醛的催化氧化,也能被用于苯系物或其他VOCs的催化氧化.它能为机动车尾气和工业生产中VOCs产生量的削减提供技术支撑,而VOCs的去除有益于PM2.5浓度的降低和空气质量的恢复.     

Novel cobalt nitride-induced oxygen activation on Pt-based catalyst for catalytic oxidation

Abstract

Cobalt nitride as a new type of O₂ activator was used to modify Pt-based catalyst for catalytic oxidation. The nitrided Co/Pt/γ-Al₂O₃ catalyst system was highly efficient for preferential CO oxidation in excess H₂ at low temperatures, which was attributed to a noncompetitive dual-site reaction pathway.     

Dechlorination and oxidation for waste poly(vinylidene chloride) by hydrothermal catalytic oxidation on Pd/AC catalyst

Hydrothermal catalytic oxidation was an effective method in the dechlorination and oxidation of waste poly(vinylidene chloride) (PVC) on Pd/AC catalyst. The PVC was decomposed by hydrothermal catalytic oxidation in the system of NaOH at appropriate temperature in our experiments. The degree of dechlorination and oxidation increased with increasing concentration of H₂O₂, reaching up to 90% and 50% under the condition of 180 °C and 0.5 MPa pressure. The main products were Cl⁻ and CO₂, and the rest comprises a range of water-soluble organic acids, which were nontoxic and can be treated by biological purification. Therefore, the hydrothermal catalytic oxidation had significant potential in application for treatment of chlorinated waste plastics.     

Preparation and catalysis of chloromethylated polystyrene‐supported macrocyclic Schiff base metal complexes for the oxidation of cumene

Chloromethylated polystyrene‐supported macrocyclic Schiff base metal complexes (PS‐L‐M, M = Cu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, and Mn²⁺) were synthesized and characterized by the methods of IR, ICP, and small area X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). The oxidation of cumene by molecular oxygen in the absence of solvent with the synthesized complexes employed as catalyst was carried out. In comparison with their catalytic activities, PS‐L‐Cu is a more effective catalyst for the oxidation of cumene. The main products are 2‐phenyl‐2‐propanol (PP) and cumene hydroperoxide, which were measured by GC/MS. The influences of reaction temperature, the amount of catalyst, as well as the reaction time on the oxidation of cumene were investigated. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

Total oxidation of benzene using Cu-Cr mixed oxide as catalyst

Benzene total oxidation on a Cu-Cr supported catalyst was investigated using the work function method. Above 300°C, the majority of the oxygen species on the surface was O²⁻ in the absence or in the presence of hydrocarbon.     

Preparation of Fe@Cu‐BDC and its catalytic performance for benzene hydroxylation

Novel Fe@Cu‐BDC catalysts were synthesized by adsorbing various contents of Fe ions on the surface and into the channels of Cu‐BDC support through an in situ method under ultrasonication. The structure of the catalysts was characterized using X‐ray diffraction, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, energy‐dispersive X‐ray spectrometry, X‐ray photoelectron spectroscopy and thermogravimetric analysis. The catalytic activity of catalysts for benzene hydroxylation was evaluated. The results showed that the Fe@Cu‐BDC catalysts had favorable catalytic activity for benzene hydroxylation. The yield of products can reach ca 37% and the selectivity of phenol can reach ca 62% over the 6% Fe@Cu‐BDC catalyst at 60°C in a reaction time of 75 min. Furthermore, the contents of Fe and solvent played a key role in benzene hydroxylation. After the reaction, the catalyst could be easily separated from the reaction mixture by centrifugation and reused for five times without significant decrease in activity.     

OMS-2 的制备及其负载 PdO 对 CO 氧化的催化活性

 以 MnSO4 和 KMnO4 为前驱体, 采用回流法在酸性介质中合成了氧化锰八面体分子筛 (OMS-2). 以 OMS-2 为载体采用浸渍法制备了 PdO/OMS-2 催化剂, 并对催化剂进行了表征和 CO 氧化活性测试. 结果表明, OMS-2 为纳米棒结构, 是典型的隐钾锰矿 (cryptomelane) 结构. 当 PdO 负载量 ≤ 1.0% 时, PdO 以高分散的形式存在, 而更高负载量时形成 PdO 晶相. 当 PdO 负载量为 2.5% 时, PdO/OMS-2 催化剂上 CO 氧化反应活性最高, CO 完全转化温度为 80 oC. 催化剂中高分散的 PdO 和高价态的 Pd 物种是反应的活性中心.     

非贵金属催化剂用于CO选择性氧化脱除的研究

以Co和Ni为催化剂活性组分、活性炭为载体,通过饱和浸渍法制得非贵金属催化剂,采用XRD、SEM和TPD对催化剂性能进行表征,考察了该催化剂用于富氢气中CO选择性氧化活性及H₂O或/和CO₂对催化性能的影响。研究结果表明,催化剂以NiO和高分散的Co₃O₄为主要物相,催化剂吸附O₂的能力随着金属氧化物负载量的增加而增加,且催化剂对O₂分子的吸附能力明显强于CO₂分子。金属氧化物负载量为35%的催化剂表现出较高的CO选择性氧化活性和选择性,在低于473K时O₂氧化选择性达50%以上,此时可将CO浓度降到40×10^-6以下,达到燃料电池对氢燃料气的要求。同时,催化剂表现出较强的抗水蒸气和CO₂的能力。     

湿式催化氧化技术研究进展

现代化学工业的迅速发展促进了经济的快速发展,但与此同时进入水体的化学物质的种类和数量也急剧增加,给环境带来了很大的危害.因此,发展高浓度、有毒、有害的有机工业废水的高效处理技术,就显得日趋紧迫和十分重要,得到了人们的广泛关注.     

Preparation and characterization of vanadium(IV) oxide supported on SBA-15 and its catalytic performance in benzene hydroxylation to phenol using molecular oxygen

Preparation of dispersed transition metal oxides catalyst with low oxidation state still remains a challenging task in heterogeneous catalysis.In this study,vanadium oxides supported on zeolite SBA-15 have been prepared under hydrothermal condition using V 2 O 5 and oxalic acid as sources of vanadium and reductant,respectively.The structures of samples,especially the oxidation state of vanadium,and the surface distribution of vanadium oxide species,have been thoroughly characterized using various techniques,including N 2-physisorption,X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),UV-visible spectra(UV-Vis) and UV-visible-near infrared spectra(UV-Vis-NIR).It is found that the majority of supported vanadium was in the form of vanadium(IV) oxide species with the low valence of vanadium.By adjusting hydrothermal treatment time,the surface distribution of vanadium(IV) oxide species can be tuned from vanadium(IV) oxide cluster to crystallites.These materials have been tested in the hydroxylation of benzene to phenol in liquid-phase with molecular oxygen in the absence of reductant.The catalyst exhibits high selectivity for phenol(61%) at benzene conversion of 4.6%,which is a relatively good result in comparison with other studies employing molecular oxygen as the oxidant.