氧化锆负载氧化钌催化甲醇低温选择氧化合成甲酸甲酯的活性催化剂结构

 采用ZrO2负载的RuOx催化剂在低温(如373 K)下催化甲醇选择氧化合成甲酸甲酯,发现RuOx的结构可显著影响反应速率和产物选择性. 在相近的甲醇转化率下, RuO2-4物种的催化活性和对甲酸甲酯的选择性明显高于RuO2物种, 表明在ZrO2表面构筑高活性高选择性的RuO2-4结构有利于获得高的甲酸甲酯产率.     

固载化ZnCl2催化合成3-甲基-3-丁烯-1-醇

采用碾磨-活化法制备了SiO₂-ZnCl₂(Silzic)催化剂,并将其用于异丁烯与甲醛Prins缩合合成3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBOH)。系统研究了温度、物料比、时间和催化剂的组成及用量对该反应的影响。结果表明,在不同的条件下,甲醛都保持着99%以上的高转化率;然而,不同的条件对MBOH的选择性和收率的影响程度不同,其中,反应温度、催化剂的酸量是影响该反应的关键因素;物料比和反应时间对MBOH的选择性和收率的影响相对较小。实验得到最佳的反应条件为,反应温度210 ℃、二氧六环8 g、三聚甲醛1.5 g、n(异丁烯)/n(三聚甲醛)=7:1、30 mg 1 mmol/g Silzic 和反应时间2 h,在此条件下MBOH的选择性和收率可分别达到93.8%和93.4%。当催化剂循环使用五次时,MBOH的收率降为85.2%,表明该催化剂具有一定的重复使用性。     

油脂和木质纤维素催化转化制备生物液体燃料

世界范围能源短缺和环境恶化的双重压力促使可再生生物质资源的能源化利用成为当前研究的一个重要方向。生物质种类多样,但考虑到粮食安全等因素,其中油脂和木质纤维素适合替代化石资源用于制备液体燃料。本文概述了油脂和木质纤维素通过不同催化转化途径制备液体燃料的一些研究进展。油脂可以通过催化热裂解、加氢和酯交换方法制备生物液体燃料,而木质纤维素制备液体燃料的可行途径包括气化-费托合成、液化-精炼和经历平台化合物的选择性合成。在介绍这些催化途径的同时,特别讨论了其中所使用的催化剂和工艺等方面的研究进展,分析了存在的问题和可能的解决措施,以期能为生物质能源化利用的研究提供参考。     

碱性条件下Ru/C催化5-羟甲基糠醛选择氧化反应

以活性炭负载金属钌(Ru/C)为催化剂,在碱性水溶液中研究了5-羟甲基糠醛(HMF)选择氧化反应.与MgO,Ca(OH)₂和NaOH相比,加入具有合适碱强度的镁铝水滑石有利于生成5-甲酰基-2-呋喃甲酸(FFCA)或2,5-呋喃二甲酸(FDCA).X射线光电子能谱实验表明金属态的钌是活性催化中心.同位素示踪结果则表明水而非氧气提供了5-甲酰基-2-呋喃甲酸及2,5-呋喃二甲酸等羧酸产物的氧源.根据这些结果,并结合HMF和2,5-呋喃二甲醛氧化的动力学研究,我们提出HMF选择性氧化制备FFCA遵循Langmuir-Hinshelwood反应机理.其中,HMF在金属Ru表面饱和解离吸附,在解离吸附的氧原子的协助下发生β-脱氢生成2,5-呋喃二甲醛(DFF)吸附物种.该DFF物种进一步发生水合与氧化形成FFCA产物.     

Cu-ZnO-Al2O3复合催化剂上甘油选择氢解合成丙二醇

分别采用均匀共沉淀法、沉积-沉淀法和传统的共沉淀法制备了3种具有相似组成的Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂（CZA-HP,CAZ-DP和CZA-CP）Ε同时还采用均匀共沉淀法制备了Cu-ZnO催化剂（CZ-HP）以用于比较.X射线衍射表征结果表明,以上方法制备的Cu-Zn-Al碱式碳酸盐前体中Cu²⁺,Zn²⁺和Al³⁺的混合均匀程度的顺序为CZA-DP3+分散程度的提高和A1₂O₃与ZnO的紧密接触使得Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂中金属Cu和ZnO具有更小的粒径.但ZnO-A1₂O₃间紧密接触也阻隔了Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂中金属Cu与ZnO之间的相互作用.因此A1₂O₃的添加使得CZA-HP样品上的Cu粒子表现出最强的氧化还原能力.在473 K和6.0 MPa H₂的反应条件下,以上三种Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂均高选择性地催化甘油氢解为丙二醇（30%甘油转化率下的选择性>90%）.Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂表面单位Cu原子的本征活性顺序为CZA-DP2O₃的添加还显著地抑制了Cu粒子在反应过程中的聚集,提高了催化剂的稳定性.经6次循环使用后,CZ-HP中Cu粒子的粒径从13.2增至45.2 nm,活性相应下降了45%:而CZA-HP中Cu粒子的粒径从8.3增至19.0 nm,活性仅下降了10%.     

水溶性铑－膦配合物的结构及性能表征

采用ＩＣＰ、ＦＴＩＲ、１３ＣＷＲ、３１ＰＮＭＲ、ＴＧＡ、ＸＰＳ等方法，对三种水溶性铑配合物：ＨＲｈ（ＣＯ）（ＴＰＰＴＳ）３、ＲｈＣｌ（ＣＯ）（ＴＰＰＴＳ）２和ＲｈＩ（ＣＯ）（ＴＰＰＴＳ）２的组成、结构和性质进行了表征．结果表明，采用新设计的方法合成的水溶性铑－膦配合物，具有以三苯基膦为配体的配合物类似的结构．它们的热稳定性很好，在水中的溶解度大，而在非极性有机溶剂中极难溶解，是良好的烯烃氢甲酰化催化剂．     

溶剂热法合成纯单斜和四方晶相氧化锆中的溶剂效应

在以水或甲醇为溶剂, 通过溶剂热反应合成纯单斜相或四方相氧化锆的前期工作基础上, 利用X射线衍射手段研究了硝酸氧锆(ZrO(NO3)2·2H2O)和尿素的溶剂热反应产物——水合ZrO2的物相结构在不同反应温度、反应时间及后处理温度等条件下的变化过程, 提出了不同晶相氧化锆的形成、转变以及稳定的可能机理. 不论在水还是甲醇溶液中, 最初水解得到的水合ZrO2沉淀即晶相氧化锆前体都具有四方对称性结构. 在水热反应条件下, 氧化锆沉淀物发生Ostwald熟化(溶解-沉淀)过程, 四方对称性结构转变为热力学稳定的单斜对称性结构. 而在甲醇热反应条件下, 氧化锆沉淀物不溶于甲醇, 从而Ostwald熟化过程被抑制, 使得四方对称性结构得以保持; 同时, 尿素与水合锆沉淀物反应脱除所含的结晶水, 形成更刚性的四方对称性结构, 这样使得高温热处理(400 ℃)只能促进其晶化过程, 但不改变其对称性. 因而, 不同溶剂对氧化锆沉淀物溶解性的差异以及造成的氧化锆沉淀物与尿素反应性能的差异可能是溶剂热反应合成单一晶相氧化锆的关键因素.     

三氧化钨基催化剂在纤维素选择性转化合成二元醇反应中的活性相态（英文）

纤维素是自然界最丰富的生物质资源,大量来源于农林废弃物.近年来,人们相继发展了以纤维素为原料合成高附加值化学品的多条路径,它们有望替代目前相应的化石资源路径.其中,以碳化钨(W₂C)、三氧化钨(WO₃)和钨酸(H₂WO₄)为代表的钨基催化剂表现出选择性断裂糖分子C-C键的独特催化性质,结合不同种类的共催化剂,可以将纤维素直接解聚转化为乙二醇、1,2-丙二醇、乙醇和乳酸等多种重要的C_2,3产物.然而,钨基催化剂在纤维素反应中的真实状态和活性相结构尚不确定.W₂C最早被报道可以高效催化纤维素直接转化为乙二醇.随后,我们发现晶态WO₃也具有相似的催化性能,W₂C在反应后其表面被WO₃所覆盖.在纤维素反应中,氢气可以将H₂WO₄还原为钨青铜(H_xWO₃)物种.本文以WO₃和H₂     

面接触润滑油膜测量系统滑块倾角的快速计算

在面接触润滑油膜厚度的光干涉测量中,需要确定滑块和玻璃盘所形成的微小倾角.一般通过目测干涉条纹的数量计算倾角,效率低且误差大.根据滑块表面干涉条纹等距,光强呈周期性变化的特点,对滑块面的干涉光强曲线进行傅里叶变换,综合采用Rife-Jane和重叠FFT相位差法进行频率插值,较好地消除了频谱泄漏,较准确计算干涉条纹数量,从而得到滑块与玻璃盘间的倾角.试验证明:当条纹数量大于5时该方法的测量相对误差在1%以下,具有很强的抗干扰能力.对不同倾角下的油膜厚度进行了测量,得出了润滑油膜的无量纲承载量-滑块收敛比曲线.结果表明:膜厚较高时,无量纲载荷最大值出现在收敛比为1.2左右的位置,但当膜厚较低时,无量纲载荷最大值出现在收敛比大于2的位置,偏离了经典理论.     

负载离子对型酞菁钴双功能硫醇氧化催化剂

将分别带有正、负电荷基团的季铵盐酞菁钴ＣｏＰＣ「Ｎ（ＣＨ３）３Ｉ」４和碘酸盐菁然ＣｏＰｃ（ＳＯ３Ｎａ）４溶解在一起,负载在由水滑石热分解而成的ＭｇＡｌ复合氧化物碱性载体上,制成负载离子对型酞菁钴催化剂,其所具有的碱经性双功能的特征能够有效地催化１－辛硫醇氧化,当这两种酞菁钴配合物的摩尔比为１时,催化活性最高,并且稳定性也有较明显的改善,这种双功能催化剂体系具有酶催化的特点,即遵循双底物（１－Ｃ８Ｈ