Keggin型钼钒磷杂多酸催化剂上丙烷选择氧化性能的研究

系统研究了不同数目V⁵⁺取代的钼钒磷杂多酸H_3+nPMo_12－nV_nO₄₀ (n＝0～4)催化剂上丙烷选择氧化反应性能. 通过BET, IR, TPR, 紫外-可见光谱等表征手段对催化剂的理化性质进行了考察, 并对催化剂的结构-性能关系进行了初步关联. 在杂多酸的一级结构中, V⁵⁺对Mo⁶⁺的取代不仅改变了杂多阴离子金属-氧桥的键强以及晶格氧的插入能力, 而且也相应地调变了样品的酸量. 催化剂活性随V⁵⁺取代数量的递增而增强; 适宜数量的V⁵⁺取代提高了含氧酸产物的选择性, 而过量的V⁵⁺取代则导致部分氧化产物的深度氧化. 考察了在Keggin型杂多酸二级结构上引入钒物种的影响, 也即将钒物种(VO)²⁺作为抗衡离子取代部分质子以调变催化剂的结构与性质. 实验表明, 处于一级结构和二级结构[(VO)²⁺抗衡离子]中的V在反应中均可离析出少量V₂O₅物种. 适宜量的(VO)²⁺物种以及离析出来的少量V₂O₅物种可能均对催化剂的性能有贡献. 显然, 钒在不同位置的价态变化以及形态的不同, 会导致催化性能的相应改变.     

离子型化合物与氧化物载体表面相互作用的研究—“嵌入模型”及其应用

离子化合物与氧化物载体间相互作用的研究是从本质上探索负载型催化剂的物理化学性质的有效途径。在考虑载体的表面结构和离子化合物的本征性质 (价型、离子半径和电子构型等 )的基础上 ,用“嵌入模型”说明或预测一些离子化合物在不同的氧化物载体上的分散容量 ,为催化剂的设计和制备提供科学依据。本文就课题组近十年来在这方面的工作作一简要介绍     

负载型铜基催化剂组分间相互作用及其催化性能

负载型铜基催化剂因其良好的催化性能和相对低廉的价格在诸多重要工业催化反应中得到广泛的应用.探讨负载型铜基催化剂中组分间的相互作用,有助于了解相关催化作用的本质,为现有催化剂的改进和新催化剂的设计提供科学依据.本文综述了近年来我们就CuO在不同载体上的分散、铜物种和载体的改性及其物理化学性质以及催化CO完全氧化、CO+NO和NH₃+NO+O₂反应性能等方面的研究进展.结果表明,CuO在多种氧化物载体表面的分散和所得负载型铜基催化剂的一些物理化学性质可参考“嵌入模型”得到解释,本文主要讨论了以CeO₂,Ce_xZr_1-xO₂和Mo₃-CeO₂为载体的一些铜基催化剂的组成-结构-性质间的关系.     

V_2O_5-SnO_2催化剂的还原行为及其与氧化活性的关系

用程序升温还原(TPR)方法研究了不同组成V_2O_5-SnO_2样品的还原性能,并对不同还原阶段样品进行了X射线衍射(XRD)及电子顺磁共振(EPR)测定。结果提供了还原过程中物相及钒离子价态变化的信息,发现由于钒离子在SnO_2中的高度分散及组分间的相互作用,V~(5+)的还原温度比纯V_2O_5有明显降低,说明V_2O_5-SnO_2二元氧化物体系比V_2O_5更易获得电子,上述现象与V_2O_5-SnO_2样品作为甲苯选择氧化催化剂所表现的相当高的活性密切相关。     

共轭读出法消除光致变色材料全息记录中的相位畸变

采用有机光致变色材料-吲哚俘精酰胺/PMMA薄膜作为可擦写全息记录介质,建立了一种能消除全息光存储中相位畸变的光路.此光路采用参考光的相位共轭光再现全息图,能有效消除物光路中由于光学元件失调和记录材料缺陷引起的相位畸变,是全息光存储中提高再现像像质的一种有用光路.     

取代氧鎓盐化合物的分子内电荷转移和光谱行为的研究

合成了一组带不同取代基的2,4,6-三芳基氧鎓盐化合物,对它们在不同溶剂中的光物理行为进行了研究表明:取代基的性质(推或拉电子)和位置(X轴或Y轴)对化合物的发光有很大影响.本工作还利用荧光去偏振方法研究了氧鎓盐化合物分子内的能量转移以及通过加入三氟醋酸使叔胺季铵盐化方法,为这类化合物提供了在非水溶剂中作为荧光指示剂应用的可能性.     

取代氧翁盐化合物的分子内电荷转移和光谱行为的研究

合成了一组带不同取代基的2,4,6-三芳基氧翁盐化合物, 对它们在不同溶剂中的光物理行为进行了研究表明: 取代基的性质(推或拉电子)和位置(X轴或Y轴)对化合物的发光有很大影响。本工作还利用荧光去偏振方法研究了氧翁盐化合物分子内的能量转移以及通过加入三氟醋酸使叔胺季铵盐化方法, 为这类化合物提供了在非水溶剂中作为荧光指示剂应用的可能性。     

添加碱土金属对负载型铂锡催化剂长链烷烃脱氢反应性能的影响

用微型催化反应装置结合吡啶吸附 红外光谱、热重、氢化学吸附和程序升温等还原手段,研究了添加碱土金属离子助剂对负载型PtSn/γ-Al2O3催化剂长链烷烃(C10~13)脱氢反应性能的影响。结果表明,碱土金属助剂的引入可以降低催化剂积炭量、提高催化剂铂金属表面裸露度,从而提高催化剂脱氢反应稳定性。但强碱性的碱土金属助剂如Ba2+的引入增强了锡与载体之间的相互作用,减弱了锡与铂之间的相互作用, 导致反应后催化剂铂金属表面裸露度下降,故PtSnBa/γ-Al2O3催化剂脱氢活性较低。     

用穆斯堡尔谱研究Eu_2O_3在载体表面上的分散度

用穆斯堡尔谱研究了Eu_2O_3在不同载体表面上的分散度。随着铕含量的变化引起的穆斯堡尔参数的差别表明了Eu_2O_3与不同载体之间作用上的差别。在γ-Al_2O_3 表面上,当Eu含量增加时,用质异能位移增加,逐渐接近于体相Eu_2O_3相应值,说明在逐步形成Eu_2O_3晶相。与此不同,在两种SiO_2载体表面上,同质异能位移基本不变,表明Eu_2O_3在铺满单层后,倾向于按层铺排,而不是形成晶相,由穆斯堡尔谱所得结论与X射线衍射结果符合。     

含S,N杂环戊烯桥头的二芳烯光致变色化合物的合成及性质研究

光致变色材料是目前光功能材料领域中研究的热点之一.在众多的光致变色体系中,二芳烯化合物因其良好的热稳定性和抗疲劳性使其在信息光存储及分子光开关等领域有着广泛的应用前景.