CuMgAl类水滑石负载VO3-,MoO42-和WO42-催化剂的为波微波合成及其催化苯酚羟化活性

采用微波晶化法合成了三元CuMgAl类水滑石化合物前体,进一步在微波作用下制备了负载VO3-,MO42-和WO42-的类水滑石催化剂.X射线衍射、红外光谱和扫描电镜结果表明,酸根离子很好地负载在类水滑石表面.苯酚羟化反应结果显示,前体中Cu2+/Mg2+摩尔比为3:1时其催化性能最佳,苯酚转化率达到42.8%,邻/对比接近2:1.负载VO3-后催化剂活性升高,苯酚转化率最高达59.2%,而邻对比降为1.2:1.负载MoO42-的类水滑石与前体相比,苯酚转化率下降了约4%,但对苯二酚的选择性有较大提高,邻/对比达到1:6.而负载WO42-后催化剂活性和选择性明显下降.     

铬酸钴催化剂上苯酚和甲醇气相邻位烷基化反应

研究了具有尖晶石结构的铬酸钴及负载钾的铬酸钴催化剂上苯酚和甲醇气相邻位烷基化反应. 结果表明, 相对较高的反应温度有利于提高催化剂的反应活性和2,6-二甲酚的选择性; 随着质量空速的降低, 苯酚的转化率和2,6-二甲酚的选择性逐渐增加, 邻甲酚的选择性逐渐降低, 这表明2,6-二甲酚是邻甲酚进行连续反应的结果. 另外, 钾的引入能明显提高邻甲酚的选择性, 降低苯酚的转化率和2,6-二甲酚的选择性, 原因可能主要是由于负载钾后铬酸钴催化剂上的较强的酸中心数目明显减少所致.     

负载锑的水滑石催化环己酮Baeyer-Villiger氧化制ε-己内酯

 通过浸渍法制备了负载Sb的镁铝水滑石类化合物Sb/HT, 用X射线衍射(XRD)和热重(TG)等技术对催化剂的结构进行了表征,研究了其对环己酮Baeyer-Villiger(BV)氧化制ε-己内酯的催化性能,考察了催化剂制备条件和反应条件对催化活性的影响以及催化剂的再生性能. 结果表明,在乙腈作为溶剂的体系中,负载Sb的镁铝水滑石对环己酮氧化制ε-己内酯具有较高的催化活性. 在水滑石前驱体中镁/铝摩尔比为3, Sb含量为1.5%和焙烧温度为450 ℃时制备的Sb/HT催化剂的催化活性最高,在10 ml乙腈和140 mmol 30%H2O2中于70 ℃反应4 h后,环己酮的转化率达42%,ε-己内酯选择性达94%. 催化剂可多次再生重复使用,催化活性稳定.     

水滑石无机阴离子交换剂的合成与表征

采用水热法制成了镁铝碳酸盐型、镁铝硝酸盐型、镁铝盐酸盐型、镁铝羟基型等插层镁铝类水滑石,比较了层间含不同阴离子类水滑石的结构差异和高温热处理后的结构稳定性.通过离子交换方式以镁铝羟基型为基材插层组装无机阴离子基团MoO42-、WO42-、CO32-和NO3-制得不同的阴离子插层类水滑石.通过XRD、TEM、XPS和热分析方法对镁铝类水滑石和阴离子插层类水滑石进行了表征.     

固体超强酸SO4^2——MoO3—TiO2的制备及其催化酯化性能研究

SO4^2--MxOy型固体超强酸自问世以来一直受到人们的广泛关注,已对其进行了大量的研究。该类催化剂的酸度强度高,在烷基化、酰基化、裂解、醇脱水、异构化、酯化等反应中有很高的催化活性。最常用的氧化物基体是ZrO2和TiO2,最后的促进剂SO4^2-。也有用MoO3作促进剂的^[1-3],得到相应的超强酸催化剂。作者在SO4^2--TiO2超强酸的基础上,将MoO3和SO4^2-同时负载在TiO2基体上,得到SO4^2--MoO3-TiO2固体超强酸,以乙酸异戊酯的合成为探针反应考察了该催化剂的催化酯化活性,并与SO4^2--TiO2、MoO3-TiO2的催化酯化活性作了比较。     

类水滑石催化酯交换反应活性、寿命及失活原因研究

研究了5种不同阳离子组合的类水滑石对碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的催化活性和ZnAl, MgAl水滑石的使用寿命. 结果显示, 类水滑石的催化性能与组成的阳离子性质有关: 三价阳离子的性质影响类水滑石的催化活性高低, 二价阳离子的性质则影响其使用寿命长短. 通过对失活原因的研究发现, 特征的层状结构形式是类水滑石具有活性的关键: 层状结构塌陷, 活性随之消失; 层状结构稳定, 使用寿命长. 当苯酚与碳酸二甲酯的摩尔比为2∶1, 催化剂的质量分数为原料总质量的1%, 反应时间8 h时, MgAl水滑石具有最优的催化性能: 碳酸二甲酯转化率51.8%, 酯交换产物选择性94.2%, 5次循环使用后催化活性保持稳定. 其催化性能明显优于文献报道的其它相关固体催化剂.     

五元水滑石的微波晶化法合成及催化苯酚羟基化反应

采用微波晶化法合成了二元CuAl、三元CuAlNi、四元CuAlNiFe、五元CuAlNiFeCo水滑石类化合物,并将其用于催化苯酚羟基化制苯二酚,结果表明五元配合物的催化性能最好。Cu4NiCoFeAlCO3的XRD和IR表征表明其晶体结构为水滑石结构;用TEM观察了五元配合物的晶体形貌。五元水滑石催化苯酚羟基化反应结果表明,催化剂活性随其铜含量的增加而增大;双氧水的有效利用率随苯酚／双氧水摩尔比的升高而增大。以Cu4NiCoFeAlCO3为催化剂时,在苯酚／催化剂质量比为10、10mL水作溶剂、0．5g苯酚、苯酚／双氧水摩尔比为1：2条件下,苯酚转化率为62．96％,苯二酚的选择性达到97．63％。     

载体对钯催化剂催化苯酚加氢制环己酮性能的影响

分别以MgO,-γAl2O3和镁铝水滑石(HT)为载体,PdCl2为活性金属前驱体,采用等体积浸渍法制得Pd质量分数为0.5%的Pd/MgO,Pd/Al2O3和Pd/HT催化剂,考察了它们对苯酚加氢制环己酮的催化活性和选择性.采用X射线衍射、N2吸附、H2程序升温脱附、CO2程序升温脱附和X射线光电子能谱等手段对这些催化剂进行了表征,并与催化活性和选择性关联.实验结果表明,载体的平均孔径越大,催化剂的表面Pd含量越高,催化剂表面的碱中心越多,则越有利于氢和苯酚在催化剂表面的吸附,从而提高苯酚的转化率和环己酮选择性.在反应温度为130℃,H2与苯酚摩尔比为4,LHSV为0.19 h-1的条件下,0.5%Pd/HT催化剂上苯酚的转化率可达90%,环己酮的选择性可达97%以上.     

Pd-Ce-B/水滑石催化液相苯酚选择性加氢制环己酮

以Al3 /(Al3 Mg2 )摩尔比为0.2的水滑石(HT)为载体,采用还原浸渍法制备了负载型Pd-Ce-B/HT催化剂,并将其应用于液相苯酚选择性加氢制环己酮.与Pd-Ce-B/Al2O3,Pd-Ce-B/MgO和Pd-Ce-B/SiO2相比,Pd-Ce-B/HT催化剂具有高活性和高环己酮选择性.5.8%Pd-Ce-B/HT上苯酚的转化率和环己酮的选择性分别达82.0%和80.3%,显示了其潜在的工业化应用前景.根据多种表征结果,初步讨论了催化剂的构效关系以及添加剂Ce3 和载体酸碱性对催化性能的促进作用.     

MoO3/Al2O3催化氧化选择性合成亚砜

采用浸渍法制备了不同负载量的MoO3/Al2O3催化剂,讨论了MoO3,Al2O3和MoO3/Al2O3负载的催化剂作用下,利用H2O2进行硫醚氧化制亚砜的反应.结果显示MoO3/Al2O3催化剂负载量为20%时催化活性最高,原料转化率达100%,且没有副产物生成.将该方法应用到兰索拉唑前体的氧化反应中,收率达到80%.催化剂重复使用6次不失活.     

C2H4的微波场助气相光催化氧化

用溶胶－凝胶法制备了多孔性TiO2和SO4^2-/TiO2催化剂,对其结构进行了表征,并以C2H4为模型反应物考察了微波对催化剂的光催化氧化反应性能的影响。在微波场中TiO2和SO34^2-/TiO2催化剂的光催化氧化性能得到明显改善,无微波场时乙烯转化率分别为20％（TiO2)和41％（SO4^2-/TiO2),而在微波辐射和紫外光的同时作用下乙烯转化率分别提高到27％和62％,SO4^2-／TiO2催化剂的微波场助效应更为显著。     

铝基类水滑石和复合氧化物负载Pt催化剂的制备及对甲基苯酚加氢脱氧反应的催化性能

采用共沉淀法制备了多种铝基类水滑石,焙烧后得到对应的复合氧化物;以水滑石或复合氧化物为载体,制备了系列Pt基催化剂,研究了该催化剂对甲基苯酚加氢脱氧反应的催化性能。结果表明,Pt基催化剂的性能与载体的组分组成和结构相关;当以不经焙烧的类水滑石做载体时,所制备的Pt基催化剂具有较高的活性。其中,Pt-Ni-Al-H催化剂的加氢脱氧活性最高,对甲基苯酚转化率达到99.8%,甲苯选择性为1.4%,而Pt-Zn-Al-H催化剂的直接脱氧活性最高,在275℃和氢压2MPa下反应1h后,甲苯选择性达到84.1%。研究发现,反应过程中所生成的甲基环己烷可进一步发生脱氢反应转化为甲苯,说明所制备的Pt基催化剂具有较好的脱氢活性,可节省脱氧过程中的氢气消耗量。     

SO4^2-对铁基催化剂上费托合成反应的影响

以FeCuK/SiO2为母体催化剂,用不同浓度的NH4HSO4水溶液进行等体积浸渍,制备了不同SO42-含量的费托合成(FTS)铁基催化剂.采用原子发射光谱、低温N2吸附、X射线光电子能谱、程序升温还原和穆斯堡尔谱等技术对催化剂进行了表征,并在H2/CO摩尔比0.67,WHSV=2 000 h-1,压力1.5 MPa和温度250℃条件下进行了浆态床FTS反应.结果表明,少量SO42-能促进催化剂在H2中的还原;在合成气还原过程中,少量SO42-对催化剂的碳化程度影响不大,但大量SO42-严重抑制催化剂的碳化.在约500 h的运行实验中,各催化剂样品表现出的催化活性有所差异,但均呈现较好的稳定性.SO42-可抑制水煤气变换反应活性,且随着SO42-含量的增加,抑制作用愈加明显;同时,催化剂上浸渍少量SO42-可有效抑制CH4的生成,提高低碳烯烃的选择性.     

二氧化硅负载磷钨酸铵催化苯酚氧化溴代反应

以溶胶-凝胶法制备的二氧化硅负载磷钨酸铵为催化剂,溴化钾为溴源,双氧水为氧化剂,冰醋酸为溶剂,实现了苯酚的催化氧化溴代反应。 探讨了催化剂负载量、催化剂用量和反应时间等反应参数对氧化溴代反应的影响。 结果表明,溶胶-凝胶法制备的负载磷钨酸铵仍具有典型的Keggin结构;在室温的温和条件下,该催化剂表现出较强的催化苯酚氧化溴代反应活性和较高的对溴苯酚选择性,在实验优化条件下,苯酚转化率达到95.4%,对邻比达到3.2;而且催化剂易回收,重复4次使用后,催化活性有所降低,苯酚转化率为87.4%,对邻比为1.6。     

稀土氧化物掺杂对SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂催化性能的影响

采用浸溃-沉淀法在具有较大比表面积的Al2O3上直接合成纳米ZrO2制备负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体,并将氧化钪、氧化钕、氧化错等稀土氧化物(RExOy)分别掺杂到负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体中以改善ZrO2的表面性能.同时以此复合载体负载SO42-制备SO42-/RExOy-ZrO2/Al2O3催化剂.运用XRD,BET,NH3-TPD,原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化反应为探针考察了催化剂的催化性能.结果表明,掺杂的稀土氧化物没有改变ZrO2的晶相结构,但ZrO2粒度有所减小,催化剂的比表面积增加,同时稀土氧化物的存在还会改变催化剂表面SO42-的配位方式,提高表面酸中心数和酸强度,增强催化剂的活性.催化剂的孔结构对选择性有较大的影响.     

新型介孔SO4^2-/TiO2固体酸的制备及其催化酯化性能

以无定形高比表面积水合钛酸(H2Ti2O5·xH2O)为载体,采用等体积浸渍法制备了新型晶须状介孔SO42-/TiO2固体酸催化剂,利用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、红外光谱、热重和氨程序升温脱附等技术考察了催化剂的结构特征和表面酸性及其对乙酸与正丁醇液相酯化反应的催化活性.结果表明,SO42-/TiO2同体酸催化剂不仅具有纳米级晶粒、晶须状形貌、高比表面积和介孔结构,还保持了完善的锐钛矿晶型、较强的酸性和较高的热稳定性;当焙烧温度高于500℃时,催化剂表面结合的SO42-逐渐流失,酸中心数逐渐减少.在m(催化剂)=0.2 g、n(正丁醇)/n(乙酸)=1.5和反应时间3 h条件下,500℃焙烧的催化剂活性最高,正丁醇转化率达94%,乙酸正丁酯选择性为100%,且催化性能和分离沉降性能均优于SO42-/P25催化剂.     

12-磷钨杂多酸根柱撑水滑石合成及催化脂肪酸甲酯环氧化

研究了一种可用于脂肪酸甲酯环氧化的类水滑石催化剂. 采用共沉淀法合成类水滑石[Mg_1-xAl_x(OH)₂]^x+-(NO^3-)_x·mH₂O, 通过离子交换法制备出一种新的柱撑水滑石[Mg_1-x²⁺Al_x³⁺(OH)₂]^x+[PW₁₂O₄₀]_x/3^3- ·mH₂O化合物, 并由XRD,FT-IR, Raman, ICP和UV-Vis 进行了表征. 用制备的类水滑石应用于无羧酸环境下的催化脂肪酸甲酯环氧化反应, 结果表明, 柱撑水滑石较插层前转化率和选择性都有了明显的提高. 考察了反应温度、反应时间、催化剂重复使用等因素对环氧化反应的影响, 在60 ℃时反应16 h, 转化率和选择性分别达到56.1%和59.4%, 催化剂使用4 次后重复使用率仍高于90%. 对催化剂催化环氧化的机理进行了初步的探讨.     

铝基类水滑石和复合氧化物负载Pt催化剂的制备及对甲基苯酚加氢脱氧反应的催化性能（英文）

采用共沉淀法制备了多种铝基类水滑石,焙烧后得到对应的复合氧化物;以水滑石或复合氧化物为载体,制备了系列Pt基催化剂,研究了该催化剂对甲基苯酚加氢脱氧反应的催化性能。结果表明,Pt基催化剂的性能与载体的组分组成和结构相关;当以不经焙烧的类水滑石做载体时,所制备的Pt基催化剂具有较高的活性。其中,Pt-Ni-Al-H催化剂的加氢脱氧活性最高,对甲基苯酚转化率达到99.8%,甲苯选择性为1.4%,而Pt-Zn-Al-H催化剂的直接脱氧活性最高,在275℃和氢压2 MPa下反应1 h后,甲苯选择性达到84.1%。研究发现,反应过程中所生成的甲基环己烷可进一步发生脱氢反应转化为甲苯,说明所制备的Pt基催化剂具有较好的脱氢活性,可节省脱氧过程中的氢气消耗量。     

Mo、W金属氧化物对CH4/CO2重整Ni基催化剂性能的影响

用XRD、XPS、元素分析、TEM和活性评价等方法研究过渡金属氧化物MoO3和WO3对SiO2负载的Ni基催化剂物理化学性质和CH4/CO2重整制合成气催化性能的影响.结果表明,在负载型的镍催化剂中,MoO3和WO3的添加一方面提高了Ni的核外电子密度,减弱了对CH4深度裂解积炭;另一方面使催化剂表面镍的相对浓度降低,结构上起到了隔离、分散金属颗粒的作用,氧的相对浓度升高,有效提高了催化剂的抗烧结和抗积炭能力,显示出较好的催化稳定性.     

固体超强酸SO2-4/TiO2负载Tm改性的研究

负载稀土元素Tm以改性SO4^2-/TiO2,制备出固体超强酸催化剂Tm -SO4^2-/TiO2,并用于催化柠檬酸与正丁醇的酯化反应,考察了Tm的负载对催化剂性能的影响,并借助吡啶吸附的程序升温脱附（Py-TPD）法、差热分析（DTA）、热重分析（TGA）、红外光谱（IR）法研究其结构与性能的关系,实验结果表明,Tm的负载,使催化剂的催化活性有所提高,Tm的加量为催化剂量的3%时制得的Tm- SO4^2-/TiO2,其催化酯化反应的转化率为94.4%;Tm的负载能显著降低催化剂表面的积炭量,并且有效抑制So4^2-的流失,使Tm- SO4^2-/TiO2催化剂具有良好的稳定性,重复使用5次后反应的转化仍高达93.1%。